《剪力墙结构》PPT课件.ppt

第六讲 剪力墙结构 内容 v1. 高层建筑的定义 v2. 剪力墙的概念 v3. 剪力墙结构体系 v4. 框架剪力墙结构体系 v5. 剪力墙的形状和布置 v6. 实例 高层建筑的定义 v高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ3-2002 ) ：10层及十层以上或房屋高度大于28m的建 筑物。 v高层建筑是一个动态的概念，不同时间，不 同国家有不同的规定。 v钢筋混凝土结构中常用的高层建筑结构体系 ： （1） 框架结构；（2）剪力墙结构 （3） 框架剪力墙结构；（4）框筒结构 （5） 筒中筒结构；（6） 束筒结构 剪力墙的概念 1.框架结构的不足 （1）房屋层数增多、高宽比增大时，骨架式框架 结构的梁柱截面将增大到不经济甚至不合理的地步 。 （2）采用高强度的结构材料，虽能减少构件尺寸 和减轻房屋重量，但又会使房屋更加柔软，对于水 平力作用的反应更加敏感。 （3）框架结构：“抗侧力刚度小、水平位移大”。 风荷载和地震作用成为高层房屋设计中的决定因素 。 剪力墙的概念 2. 剪力墙的作用 对高层建筑应该从提高抗侧力刚度方面着手，其有效 措施就是设置一些墙片剪力墙。 弯矩图 轴向力 剪力 剪力墙的概念 v 层数很多的框架，意味着房屋的高宽比很大， 这时，水平荷载对框架的威胁很严重，不仅使到框 架的弯矩很大，而且，柱子负担的轴向力和剪力也 很大。从力的平衡关系看，因为房屋很高，水平荷 载产生的倾覆力偶很大。在这种情况下，有效的解 决办法就是设置一些墙片以代替框架。这墙片在水 平力作用下的工作犹如悬臂的深梁，抗弯惯性矩大 ，换言之，抗侧力刚度就大大提高；另外，从受剪 力的效能看，墙的抗剪能力比框架强得多，这种墙 为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度，所以称为“ 抗剪墙”或“剪力墙”。 剪力墙结构体系的类型 剪力墙结构体系的类型： （纯）剪力墙结构 框架-剪力墙结构 框支剪力墙结构 筒体结构（包括框筒结构） 剪力墙结构 v1、概念 v利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水 平荷载的结构，称为剪力墙结构。 v2. 剪力墙结构的优缺点 v优点:整体性好，刚度大，在水平荷载作 用下侧向变形小，承载力(强度)要求也容 易满足，房间内无梁柱外露。 v缺点:剪力墙间距不能太大，平面布置不 灵活，不能满足公共建筑的使用要求,结 构自重往往也较大。 v3、剪力墙结构的变形特征 自底层层向上，位移增量 越来越大， 与悬悬臂梁的弯曲变变形曲 线类线类 似。故称“弯曲型” 剪力墙结 构 v3、框架结构与剪力墙结构变形特征比较 v4. 剪力墙结构的适用范围 v剪力墙结构房屋刚度比框架结构和框架-剪力墙 结构好，适用的层数更高，一般来说，层数超过 25层的房屋宜采用纯剪力墙结构。 v最大高度：非抗震时150m，6度时140m，7度 时120m，8度时100m，9度时60m。 vH/B:非抗震时为6，6、7度时为6，8度时为5，9 度时为4。 v理论上可达100150米，但墙体太厚，不经济， 以40层以下为宜。 v高宽比一般不宜大于6。 框架-剪力墙结构 概念：在框架体系的房屋中设置一些剪力墙 来代替部分框架。 特点： （1）以框架结构为主，以剪力墙为辅助补 救框架结构的不足的半刚性结构。 （2）剪力墙承担大部分的水平荷载，框架 以负担竖向荷载为主。 框架剪力墙结构（例） v3. 受力变形特点 4、框架剪力墙的适用范围 v一般常用于：1525层； v最大高度：非抗震时140m，6度时130m， 7度时120m，8度时100m，9度时50m。 vH/B:非抗震时为5，6、7度时为5，8度时 为4，9度时为3。 v地震区的五层以上的工业厂房； v由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建 筑平面布置的灵活性，这种体系用于旅馆 、公寓、住宅等建筑最为适宜。 剪力墙的形状和布置 1. 剪力墙的形状 开口：1型、L型、Z型、型、工型、T型 封口： 型、 型、 型 2. 剪力墙布置总则 （1）房屋平、立面体型要简单均匀，便于布置剪 力墙，也可为房屋的整体刚度提供有力因素。 （2）剪力墙应合理的尽量多地离开房屋中心，这 样有利于房屋整体抗扭。 2. 剪力墙布置总则 （3）剪力墙布置应尽量使抗侧力结构的刚度中心 与水平荷载的合力作用线接近或重合，以避免房 屋载侧力作用下产生扭转。 （4）剪力墙的刚度沿房屋高度不宜有突变。 （5）应采取措施增加剪力墙承担的竖向荷载。若 剪力墙承担的竖向荷载较小，在较大的水平荷载 作用下，墙截面一般处于大偏心受压状态，钢筋 用量较多。 v3. 框剪体系的剪力墙布置 （1）剪力墙间距要求L不大于4B，B为房屋宽度 。否则楼板自身平面内发生弯矩和剪切变形。 （2）对于平面为长方形的建筑，可横向布置剪 力墙；对于平面接近正方形的建筑，应双向布置 剪力墙，并且尽可能把两个方向剪力墙组合在一 起，剪力墙间尽量拉开距离。 （3）任意形状平面的建筑，剪力墙应布置在平 面形状或刚度变化处以及靠近房屋区段端部的位 置。楼梯、电梯间等地方也应该布置剪力墙。 （4）过多的剪力墙是不必要的，一般