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1、建筑剪力墻結構效能與布置【摘要】剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用以及風、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結構單元。剪力墻既可以做建筑物的承載結構，又可以作為建筑物的分隔墻和圍護墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結構布置的要求。 /2/view-13091082.htm【關鍵詞】建筑；剪力墻；結構效能；布置剪力墻又稱抗風墻或抗震墻、結構墻。房屋或構筑物中主要承受風荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。防止結構剪切破壞。本文對建筑剪力墻結構效能與布置進行簡要的分析。1 剪力墻的結構效能1.1 剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用以及風、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結構單2、元。1.2 剪力墻既可以做建筑物的承載結構，又可以作為建筑物的分隔墻和圍護墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結構布置的要求。1.3 剪力墻結構體系承載能力強，整體性和空間作用好，比框架結構有更好的抗側能力，因此，可建造較高的建筑物。1.4 受剪力墻的間距的限制，建筑物的開間布置不夠靈活，對需要大空間時就不太適用。一般適用住宅、公寓和旅館。1.5 由于開間不大，剪力墻結構的樓蓋結構一般采用平板，可以不設梁，所以空間利用比較好，可節約層高。2 剪力墻結構體系的類型及適用范圍2.1 普通剪力墻結構。全部由剪力墻組成的結構體系。2.2 框架剪力墻結構。是由框架與剪力墻組合而成的結構體系，適用3、于需要有局部大空間的建筑，這時在局部大空間部分采用框架結構，同時又可用剪力墻來提高建筑物的抗側能力，從而滿足高層建筑的要求。2.3 框支剪力墻結構。當剪力墻結構的底部需要有大空間，剪力墻無法全部落地時，就需要采用底部框支剪力墻結構。3 普通剪力墻結構的結構布置3.1 平面布置3.1.1 鋼筋混凝土墻承受全部豎向荷載和水平力，所以剪力墻應雙向或多向布置，且宜拉通對直。對于矩形，L形，T形平面時，剪力墻可沿兩個正交的主軸方向布置；對于三角形及Y形平面可沿三個方向布置；正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環向布置。3.1.2 單片剪力墻的長度不宜過大：剪力墻發生彎曲破壞時，具有比較強的變形能力，抗4、震延性好，而發生剪切破壞時，變形能力弱，延性差。過長的剪力墻容易發生剪切破壞，因此出于抗震延性的要求，不宜采用過長的剪力墻。每個剪力墻墻段的高度與長度之比不應超過2，當同一軸線上的剪力墻長度過長時，應用樓板或小連梁分成若干個墻段，每個墻段可以是單片墻，小開口墻或聯肢墻。每個墻肢的寬度不宜大于8.0m。剪力墻長度過大，將導致結構剛度過大、周期過小，會加大地震作用力，不經濟。3.1.3 剪力墻的平面布置盡量對稱、均勻，且數量適當。剪力墻的開間以6.07.0m的大開間，比3.03.9m的小開間，較經濟合理，降低了材料用量，而且增大建筑使用面積。剪力墻結構的基本周期控制在T(0.040.05)NS，式5、中NS一一層數。地震底部剪力控制在：FEK(0.020.03)G(7度，類場地)、FEK(0.040.06)G(8度，類場地)、 G建筑物的總重力荷載。若周期過短，地震力過大時，宜減少墻的數量。3.2 豎向布置沿結構高度的剛度突變對抗震非常不利，為避免這一問題，變剪力墻應在整個建筑的豎向貫通，上到頂，下到底。頂層取消部分剪力墻時，其余剪力墻應在構造上予以加強。底層取消部分剪力墻時，應設置轉換層。為避免剛度突變，剪力墻的厚度應按階段變化，每次厚度減小宜為50100mm，不宜過大，厚度變化時宜兩側同時內收，外墻及電梯間可只單面內收，厚度改變和混凝土強度等級的改變宜錯開樓層。剪力墻上的洞口宜上下對齊6、，并列布置。相鄰洞口之間及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢。當墻肢的寬度與厚度之比小于3的小墻肢，在反復荷載作用下，早開裂，早破壞，故墻肢寬度不宜小于3bW (bW為墻厚)，且不應小于500mm。4 框支剪力墻結構的設計要點4.1 為滿足高層建筑多功能、綜合用途的需要，頂部樓層作為住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層作為商店、餐館、文化娛樂設施。不同用途的樓層，需要大小不同的開間，從而采用不同的結構形式。上部樓層采用剪力墻結構以滿足住宅和旅館的要求；中部辦公樓用房則需要中、小室內空間同時存在，則宜采用框架剪力墻結構來滿足其要求；底部作為商店等用房需要有盡量大的空間，則宜加大柱網，盡量減少墻體7、。4.2 由于結構底部與上部結構剛度產生突變，故在所發生的地震中，其破壞都比較嚴重，抗震性能較差，故在設計中要特別加以注意，設計中要考慮兩個關鍵問題：保證大空間有充分的剛度，防止豎向的剛度過于懸殊；加強轉換層的剛度與承載力，保證轉換層可以將上層剪力可靠地傳遞到落地墻上去。4.3 落地剪力墻的布置和數量：底部大空間應有落地剪力墻或落地筒體，落地縱橫剪力墻最好成組布置，結合為落地筒；平面為長矩形，橫向剪力墻的片數較多時，落地的橫向剪力墻的數目與橫向剪力墻數目之比，非抗震設計時不宜少于30；抗震設計時不宜少于50；落地剪力墻盡量不要開洞，或僅開小洞，以免剛度削弱太大。洞口宜布置在剪力墻的中部。4.48、 轉換層的設置，由剪力墻結構轉換成框支剪力墻結構的大空間層時，其交接層即為轉換層。4.4.1 轉換層的結構形式框架結構。不落地剪力墻用柱和梁形成框支梁來支承上面的剪力墻；板柱結構。用厚板及柱來支承上部剪力墻；空腹桁架結構。用空腹桁架及柱來支承上部剪力墻；箱形剛性結構。4.4.2 框支梁、框支柱的基本要求框支梁的寬度不小于上部剪力墻厚度的2倍；框支梁上部相鄰層的墻體非常重要，應力分布復雜，所以這層墻不宜設置邊門洞，不得在中柱上方開設門洞；框支柱要求嚴格，軸壓比要比普通柱小些：框支柱與框支梁要加強連接。柱寬宜與梁同寬或比梁寬度每邊大50mm，且不小于450mm；斷面高度hc，不小于柱寬，不小于梁跨的112，柱凈高與截面高度之比大于或等于4。4.4.3 轉換層樓板要求板厚不得小于180mm；樓板應雙層雙向配筋，并加強與剪力墻的錨固。5 結束語剪力墻結構在布置中有兩個要點：一是材盡其用，發揮各類型剪力墻的特點，把各類型剪力墻布置在最適合的位置，發揮其最大效能；二是注意多道防線，有合理的屈服機制。參考文獻：1張巍.土木工程概論.工業出版社.20092孫瑞豐.建筑學基礎.清華大學出版社.2006