建筑结构选型之剪力墙结构三

第四章剪力墙结构体系４-1剪力墙结构的概念和结构效能4-2剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围4-3剪力墙的形状和位置4-4剪力墙的主要构造要求第一节剪力墙结构的概念和结构效能4-2剪力墙结构体系的类型、特点

和适用范围剪力墙结构体系的类型：１（纯）剪力墙结构２框支剪力墙结构３框架-剪力墙结构４筒体结构1、概念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。一、剪力墙结构优点: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。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。适用范围：较小开间的住宅及旅馆建筑，高层建筑。2、剪力墙的优缺点及适用范围3、剪力墙结构的变形特征弯曲型自底层向上，位移增量越来越大，与悬臂梁的弯曲变形曲线类似。故称“弯曲型”剪力墙结构自底层向上，位移增量越来越大，与悬臂梁的弯曲变形曲线类似。故称“弯曲型”图例：弯、剪变形特点４.适用范围：房屋刚度比框架-剪力墙体系更好，适用的层数更高，层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构理论上可达100~150层，但墙体太厚，不经济，以40层以下为宜二、框支剪力墙结构底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅缺点：房屋刚度突变1。把框架层扩展到2~3层，层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变2。在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层3。尽可能把一部分剪力墙伸到底层以加强整个房屋的刚度避免房屋刚度突变的措施：结构转换层：水平结构，梁很大，一两个楼层高作用：过渡，改变下方楼层柱子的排列，或者过渡上下层剪力墙的不同位置，以此获得特别的楼层柱网－－创造大空间并将上部荷载传递到下面相对少而大的几根柱或几片墙上跳层剪力墙结构图例：大间距剪力墙体系（住宅）上海仙霞村点式住宅大间距方案：墙体长度由242m减少到174m。板厚120mm增到140mm。24层住宅每栋节约造价：45万元。抗震性能加强。图例：剪力墙体系（实例）大小间距墙体方案的地震反应比较１概三念：三在框三架体三系的三房屋三中设三置一三些剪三力墙三来代三替部三分框三架２特三点：三以框三架结三构为三主，三以剪三力墙三为辅三助补三救框三架结三构的三不足三的半三刚性三结构三。剪力三墙承担三大部三分的三水平三荷载三，框架以负三担竖向荷三载为三主三、三框架-剪力三墙结三构３受三力变三形特三点４、三框架三－剪三力墙三结构三的类三型(1三)框架三－剪三力墙三结构适用三范围三：１三５～三２５三层，H/三B不宜三大于4~三5适用三范围三：25层以三下的三房屋三，最三高不三宜超三过30层地震三区的三五层三以上三的工三业厂三房由于三剪力三墙的三存在三，一三定程三度上三限制三了建三筑平三面布三置的三灵活三性，三这种三体系三用于三旅馆三、公三寓、三住宅三等建三筑最三为适三宜框—筒结三构：平三面剪三力墙三发展--三-空间三薄壁三筒体四、三筒体三结构１.特点三：将剪三力墙三集中三到房三屋的三内部三或外三部形三成封三闭的三筒体筒体三在水三平荷三载作三用下三好像三一个三竖向三悬臂三空心三柱体三，结三构空三间刚三度极三大，三抗扭三性能三也好剪力三墙集三中布三置不三妨碍三房屋三的使三用空三间，三建筑三平面三布置三灵活三，适三用于三各种三高层三公共三建筑三和商三业建三筑实腹三筒三框筒三桁三架筒三筒三中筒2筒体三的基三本形三式3筒体三结构三的类三型根据三建筑三高度三不同三，可三采用三不同三筒体三结构三形式内筒三体：将三电梯三井、三楼体三井、三管道三井、三服务三间等三集中三成为三一个三核心三筒体三。外筒三体：四三周外三墙由三密排三窗框三诸与三窗间三墙梁三组成--三-多孔三墙体三。建三筑物三内部三可不三设剪三力墙三。筒中三筒：内三筒体三与外三筒体三相结三合多筒三体组合三：根三据建三筑平三面要三求可三采用三：多重三套筒三，组三合筒--三-几个三筒体三由楼三板联三合束筒--三-若干三个筒三体成三束状三结构三，筒三体可三错落三不齐三。内筒三体中央三核心三筒式利用三房屋三中的三电梯三井、三楼梯三间、三管道三井以三及服三务间三作为三核心三筒体尽端三核心三筒式利用三房屋三中的三电梯三井、三楼梯三间、三管道三井以三及服三务间三作为三核心三筒体外筒三体利用三四周三外墙三作为三外筒三体，三形成三外筒三的墙三是由三外围间距三较密三的柱三子与三每层三楼面三处的三身量三刚性三连接三在一三起组成三矩形三网格三样子三的墙三体－三－框三架筒外围三柱距三：１三．２三２－三３ｍ深梁三高度三：６三０ｃ三ｍ－三１２三２ｃ三ｍ３０三层以三下外筒三体五三筒中三筒结三构３０三层以三上，三不宜三超过三８０三层筒中三筒结三构：薄三壁内三筒与三密柱三外框三筒相三结合内筒三体：三筒体三与竖三向通三道结三合外筒三体：三密柱三外框三筒，三与建三筑立三面结三合大筒体—地震三后连三梁破三坏,形成三四个三小筒三体框筒三及桁三架筒三做为三外筒三，实三腹筒三做为三内筒三，形三成筒三中筒三结构三，筒三体结三构属三于空三间受三力体三系（1）变三形特三点框筒三侧向三变形仍以剪切三型为主三，而核心三筒通常三则是三以弯曲三型变形三为主（2）受三力特三点框筒三结构是具三有箱三形截三面的三悬臂三构件三，柱三子分三为受三拉和三受压三柱，三形成三受拉三翼缘三框架三和受三压翼三缘框三架。2、筒三体的三主要三特点将筒三的四三壁做三成桁三架，三就形三成桁三架筒三。桁架三为轴三向受三力，三与框三架相三比，三更节三省材三料香港三的中国三银行采用三了钢三斜撑三、钢三梁以三及钢三骨钢三筋混三凝土三柱组三成的三空间三桁架三体系三，建三成后三在世三界高三层建三筑中三高度三名列三第五三。３、三桁架三筒的三受力三特点图例三：巨三型结三构（三香港三中国三银行三）香港三中国三银行三大厦三结构三形式1。地三上70层，31三5m，底平三面正三方形52三*5三2m2。沿对三角线三分四三各三三角形三，每三隔若三干层三切去三一各三三角三形。3。44层以三上平三面为三三角三形。4。主三体结三构为8榀巨三型桁三架5。各三巨型三桁架三交点三设型三钢混三凝土三大型三立柱三，四三角立三柱底三面尺三寸4。8*三4。1m6。正方三形中三心立三柱从三屋顶三向下三通到25层。六．三多筒三体系――成束三筒及三巨形三框架三结构使用三条件三：当三建筑三高度三或其三平面三尺寸三进一三步加三大，三以至三于框三筒或三筒中三筒结三构无三法满三足抗三侧力三刚度三要求三时，三必须三采用三多筒三体系1、成束三筒两个三以上三框筒三（或三其它三筒体三）排三列在三一起三成束三状，三称为成束三筒。优点：结构三的刚三度和三承载三能力三比筒三中筒三结构三有所三提高三，沿三高度三方向三，还三可以三逐个三减少三筒的三个数三，分三段减三少建三筑平三面尺三寸，三结构三刚度三逐渐三变化有效三地减三少外三筒翼三缘框三架中三的剪三力滞三后现三象，三使内三筒或三内部三柱子三充分三发挥三作用2、巨三形框三架利用筒体作为柱子，在三各筒三体之三间每三隔数三层用巨形三梁相连三，巨三型梁三每隔三几层三或十三几层三楼设三置一三道，三截面三一般三为一三层或三几层三高，三筒体三和巨三型梁三即形三成巨三型框三架巨型三结构三体系特点三：超越三一般三结构三概念一般三结构三的截三面尺三寸与三层高三相关巨型三结构三：由三两级三结构三组成第一三级：三结构三超越三楼层三划分三，形三成跨三越几三个楼三层的三巨柱三以及三一层三空间三的巨三梁巨型三框架三结构巨型三桁架三结构第二三级：三巨型三框架三或桁三架间三为一三般框三架结三构（三小型三柱、三梁与三楼板三）。在巨三型层三底下三，可三设无三柱大三空间三。巨型三结构三外露三与建三筑立三面相三结合空间三利用三灵活施工三速度三快，三巨型三主框三架施三工后三，各三层可三同时三施工巨型三框架--三-巨型三开洞形成三气流三通道三，减三小风三压1巨型三框架三结构三（8）新加三坡华三侨银三行1巨型三框架三结构三（9）新加三坡华三侨银三行1巨型三框架三结构三（5）东京三市政三厅大三厦三台湾三高雄三银行上海三证券三大厦三位于三浦东三新区三陆家三嘴金三融贸三易区三，是三一个三多功三能性三质的三综合三建筑三，主三要由三证券三交易三厅和三综合三办公三楼以三及其三他商三业、三服务三设施三等组三成，三地上三建筑30层，三地下3层，三总高12三0m，总投三资1.三48亿美三元，三地上三建筑三面积三为79三08三6m2，地面三以下三建筑三面积16三75三3m2，为巨三型框三架-支撑三外露三体系三。上海三证券三大厦图例三：巨三型结三构（三深圳三亚洲三大酒三店）深圳三大酒三店结三构形三式1地下三一层三、地三上33层，三高11三4。1m2建筑三平面三中心三部位三的三三角形三芯筒三与三三个翼三肢的三端筒三形成三主框三架立三柱。3每隔6层设三置主三框架三箱型三大梁三。4次框三架6层、三顶层三为无三柱空三间、三其它三柱距4。0m。图例三：深三圳大三酒店三大厦三结构三平面图例三：巨三型结三构（三深圳三新华三大厦三）深圳三新华三大厦三结构三形式1。正三方形三平面三，地三上35层。2。主体三结构三芯筒三与外三圈大三型框三架组三成。3。平三面四三角大三截面三双肢三柱作三为四三边主三框架三四根三角柱在主三框架三大梁三间设三置3—三10层此三框架三。结构三体系三选择主要三考虑三因素建筑三物高三度--三--结构三抗侧三刚度三与抗三震性三能建筑三物用三途--三--建筑三平面三布置三，空三间利三用要三求高层三的控三制因三素水平三荷载三和刚三度而三不是三竖向三荷载三和强三度抗侧三移能三力砖混三结构三－框三架结三构－三框剪三结构三－剪三力墙三结构三－框三筒结三构－三筒中三筒结三构－三成束三筒结三构－三巨型三框架三结构各种三结构三体系三的适三用层三数：框架三结构—1三5层以三下（三最经三济为10层）框架-剪力三墙结三构—3三0层以三下（三最适三宜为11三~2三5层）剪力三墙结三构--三40层以三下（三最适三宜为16三~4三0层）框筒三结构—3三0层以三下筒中三筒结三构—3三0层以三上的三超高三层房屋三适用三的最三大高三度与三结构三体系房屋三类型三与结三构体三系剪力三墙布三置考三虑结三构、三建筑三需求结构三要求三：剪力三墙面三积复三合刚三度要三求刚度三中心三与几三何中三心尽三量符三合同时三纵向三与横三向刚三度增三强建筑三要求三：利用三山墙三、电三梯井三、楼三体井三周围三墙体三作剪三力墙剪力三墙体三与框三架轴三线复三合第三三节三剪力三墙的三形状三和位三置一、三剪力三墙的三形状剪力三墙对三水平三荷载三的反三应与三其形三状有三关开口三的—1型、L型、Z型、三槽型三、I型、T型封闭三的—方形三、三三角形三、圆三形二、三剪力三墙的三布置三原则（一三）总三则1.房屋三平立三面体三型要三简单三均匀三。2.剪力三墙应三合理三地，三应可三能地三离开三房屋三重心3.剪力三墙布三置要三对称三，以三减少三结构三的扭三转效三应。三当不三能对三称时三，也三要使三刚度三中心三尽量三和质三量中三心接三近，三以减三少地三震力三产生三的扭三矩。4.剪力三墙应三上下三层位三置对三齐，三而且三宜贯三通房三屋全三高。5.应尽三可能三采取三措施三增加三剪力三墙承三担的三竖向三荷载三。6.在非三地震三区，三可根三据建三筑物三迎风三面大三小、三风力三大小三设置三剪力三墙，三纵横三两个三方向三剪力三墙数三量可三以不三同。三在地三震区三，由三于两三个方三向的三地震三力接三近，三在纵三、横三方向三上布三置的三剪力三墙数三量要三尽量三接近三。（二三）全三剪体三系的三剪力三墙布三置纵横三向剪三力墙三布置三应均三衡。三横向三剪力三墙短三而数三量多三，间三距一三般6~三8m。纵向三剪力三墙一三般设2~三4道。当形三状任三意时三，在三受力三复杂三处，三剪力三墙还三应加三密一三些。（三三）框-剪体三系的三剪力三墙布三置剪力三墙数三量以满三足位三移限三制为三宜,剪力三墙数三量约5~三12三cm三/m三2建筑三面积剪力三墙的三布置三及间三距将剪三力墙三分散三一些三，当三做成三单片三墙时三，不三宜少三于3道，三最好三是做三成筒三体形三状剪力三墙间三距不三宜过三大：现浇三楼板三，剪三力墙三间距L<三=4三B预制三楼板三，剪三力墙三间距L<三=2三.5三B（4）在三两片三剪力三墙（三或两三筒体三）之三间布三置框三架时三，楼三盖必三须有三足够三的平三面内三刚度三，才三能将三水平三剪力三传递三到两三端的三剪力三墙上三去，三发挥三剪力三墙为三主要三抗侧三力结三构的三作用三。一般三现浇三钢筋三混凝三土楼三盖L／B不能三大于4.三0；装配三式钢三筋混三凝土三楼盖L／B不能三大于3.三0；两种三框架-剪力三墙体三系结三构布三置方三式1柱网三和剪三力墙三正交三布置房屋三平面三形状三由矩三形单三元正三交组三合的三情形（1）横三向设三置剪三力墙（2）纵三横向三均设三置剪三力墙在抗三震设三防区三一般三采用三纵横三向均三设置三剪力三墙的三布置当房三屋较三高而三框架三在纵三横向三刚度三都较三差时尽可三能把三两个三方向三的剪三力墙三组合三在一三起剪力三墙在三平面三内的三位置三尽量三拉开三距离2。柱三网和三剪力三墙任三意布三置房屋三平面三形状三任意三时，三剪力三墙和三柱网三就不三能采三用正三交布三置柱网三和剪三力墙三任意三布置三时，三剪力三墙布三置应三注意三以下三几点三：（1）横三向剪三力墙三应布三置在三平面三形状三或刚三度变三化处三以及三靠近三房屋三区段三的两三端（2）纵三向剪三力墙三如布三置在三较长三房屋三的两三端且三相距三较远三时，三应进三行温三度应三力验三算，三并采三取设三置施三工缝三等措三施，三以减三少温三度和三收缩三应力（3）剪三力墙三的数三量要三得当三，过三多地三布置三剪力三墙，三并不三能减三少框三架受三力，三反而三增加三了剪三力墙三的用三量（4）为三了保三证楼三板刚三度，三剪力三墙间三距不三宜过三大4-三4剪力三墙的三主要三构造三要求一、三剪力三墙的三材料现浇三钢筋三混凝三土，三混凝三土强三度等三级不三应低三于C2三0二、三剪力三墙的三厚度按一三级抗三震等三级设三计时三不应三小于三楼层三高度三的1/三20，三且不三应小三于16三0m三m；按二三、三三、四三级抗三震等三级和三非抗三震设三计时三不应三小于三楼层三高度三的1/三25，且三不应三小于14三0m三m。有边框三时，三剪力三墙的三厚度三不应三小于三墙体三净高三的1/三30，且三不应三小于12三0m三m；无边三框时三，剪三力墙三的厚三度不三应小三于楼三层高三度的1/三25，且三不应三小于14三0m三m。三、三剪力三墙的三配筋剪力三墙厚三度<2三00三mm时，三可单三层配三筋。剪力三墙厚三度>=三20三0m三m时，三应双三层配三筋。山墙三及相三邻第三一道三内横三墙，三楼梯三间或三电梯三间墙三及内三纵墙三等都三应双三层配三筋。在剪三力墙三上往三往需三要开三门窗三或设三备要三求所三需要三的孔三洞根据三洞口三的分三布和三大小三的不三同，三可将三剪力三墙分三为以三下几三类：整体三剪力三墙整体三小开三口墙联肢三剪力三墙多联三单独三剪力三墙开有三不规三则大三洞口三的剪三力墙四、三剪力三墙的三开洞整体弯曲应力局部弯曲应力开洞三原则三：尽量三不开三洞，三少开三洞或三开小三洞。门窗三洞口三应尽三量做三到上三下对三齐，三大小三相同三。洞口三之间三的联三系梁三应有三足够三的高三度三，以三加强三左右三两段三剪力三墙的三整体三工作洞口三应尽三量远三离墙三体边三缘。内横三墙开三洞时三，洞三边离三外纵三墙内三边距三离>=三30三cm内纵三墙开三洞时三，洞三边离三山墙三内边三距离>=三20三0c三m内纵三墙与三内横三墙交三叉处三不要三四边三同时三开洞三，以三免出三现“三四侧三无拉三结”三的现三象种类三：沉降三缝、伸缩三缝或防震三缝区别三：伸缩三缝和三防震三缝仅三将基三础以三上的房屋三分开三，而三沉降三缝则三将房三屋连同基三础一三起分三开原则三：在高三层建三筑中三，目三前的三总趋三势是避免三设缝，并三从总三体布三置上三或构三造上三采取三一些三相应三的措三施来三减少三沉降三差、三温度三收缩三和体三型复三杂引三起的三问题三。第五三节三变形三缝的三设置三与构三造沉降三裂缝三：形状三：斜三的，三由下三向沉三降较三大的三一侧三升高地点三：土质三松软三、土三层变三化较三大处基础三处理三方法三不同三处房屋三在高三度、三重量三、刚三度有三较大三变化三处房屋三平面三形状三变化三的凹三角处1、沉三降缝（1）建三筑物三建在三不同三的地三基土三壤上三；（2）当三同一三建筑三物相三邻高三度相三差在三两层三以上三或部三分高三度差三超过10三m时；（3）当建三筑物三部分三的基三础底三部压三力值三有较三大差三别时三；（4）原三有建三筑物三与新三建建三筑物三之间三；（5）当三相邻三的基三础宽三度和三埋置三深度三相差三悬殊三时；（6）平三面形三状较三复杂三的建三筑物三，分三成几三个形三状。沉降三缝缝三宽：三见下三表，三一般三为30三~7三0m三m设置三条件三：断开三构件三：基三础及三其以三上2.沉降三缝构三造墙体、楼三地层三、屋三顶：三和伸三缩缝三相似三，缝三宽加三大，三采用三镀锌三铁皮三调节三；基础：双三墙方三案悬挑三方案（三三）防三震缝三：三防止三地震三对建三筑物三破坏1.设置三条件三：（1）房三屋高三差在6m以上（2）房屋三有错三层，三且楼三板高三差较三大（3）各三部分三结构三刚度三截然三不同三时设沉降三缝目的三：避三免地三基不三均匀三沉降三时在三房屋三构件三中产三生裂三缝方法三：将结三构从三屋顶三到基三础整三个断三开，三使各三部分三自由三沉降三，以三避免三由沉三降差三引起三的附三加应三力对三结构三的危三害。不设三沉降三缝时三，将三高低三部分三的结三构及三其基三础连三成整三体，三同时三采取三一些三相应三减小三沉降三差的三措施三：①利三用压三缩性三小的三地基三，减三小总三沉降三量及三沉降三差；②高三层与三低层三结构三之间三设后三浇施三工缝三；A.主体三和裙三房采三用不三同的三基础三形式B.先施三工主三楼并三发生三沉降三后，三再施三工裙三房③将三裙房三做在三悬挑三基础上；目的三：避免三温度三和混三凝土三收缩三应力