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1、剪力墙？剪力墙结构？剪力墙基本构造？ 剪力墙(shear wall)又称抗震墙或抗风墙、结构墙。是房屋或其他构筑物中用来承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。 通常意义上的剪力墙是指钢筋混凝土墙体。一、涉及剪力墙构件的结构体系类型：一、涉及剪力墙构件的结构体系类型： 框架剪力墙框架剪力墙，在框架的基础上加入几片剪力墙以增大结构抗，在框架的基础上加入几片剪力墙以增大结构抗侧刚度。侧刚度。 普通剪力墙结构普通剪力墙结构。竖向构件全部由剪力墙组成的结构体系。竖向构件全部由剪力墙组成的结构体系。当墙肢截面高度与厚度之比为当墙肢截面高度与厚度之比为5 58 8的剪力墙为短肢剪力墙。的剪力墙为短肢剪力
2、墙。 框支剪力墙结构框支剪力墙结构。当剪力墙结构的底部需要有大空间，剪力。当剪力墙结构的底部需要有大空间，剪力墙无法全部落地时，就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结墙无法全部落地时，就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构构 。框架-剪力墙结构普通剪力墙框支剪力墙结构框支剪力墙结构转换层转换层 本课程以本课程以普通剪力墙结构普通剪力墙结构和和框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构为基本讲述对象。为基本讲述对象。 剪力墙结构出现于剪力墙结构出现于2020世纪世纪6060年代年代, ,由于其具有抗侧刚度大、由于其具有抗侧刚度大、能有效减少侧移能有效减少侧移, ,对于分隔墙较对于分隔墙较多的建筑内剪力
3、墙可以将承重墙多的建筑内剪力墙可以将承重墙与分隔墙合二为一与分隔墙合二为一, ,在一定程度在一定程度上节约了投资上节约了投资, ,较框架结构简洁较框架结构简洁, ,室内无露梁、露柱现象室内无露梁、露柱现象, ,便于室便于室内布置增加了使用面积等系列优内布置增加了使用面积等系列优点而广泛应用于钢筋混凝土建筑点而广泛应用于钢筋混凝土建筑中。中。 一一. .普通剪力墙结构总体认识普通剪力墙结构总体认识 1.概述 剪力墙结构指的是由一系列纵、横向钢筋混凝土墙及楼盖所组成的空间结构。墙体是承受竖向力、风和地震等作用的构件，因此也称为抗震墙结构。 它是高层建筑中常用的结构形式，由于纵、横向剪力墙在其自身平
4、面内的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。2.2.剪力墙结构的特点：剪力墙结构的特点： 剪力墙是主要承载构件，同时也是建筑物的剪力墙是主要承载构件，同时也是建筑物的分隔墙分隔墙和和围护墙围护墙，因此墙体的布置必须同时满足建，因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。筑平面布置和结构布置的要求。( (户型问题户型问题) ) 剪力墙结构体系，有很好的承载能力，而且剪力墙结构体系，有很好的承载能力，而且有很好的整体性和空间作用，比框架结构有更好的有很好的整体性和空间作用，比框架结构有更好的抗侧
5、力能力，因此，可建造抗侧力能力，因此，可建造15-5015-50层的建筑物。层的建筑物。 剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板，可以不设梁，所以空间利用比较好，可节约层高。3 3、剪力墙结构的受力特点、剪力墙结构的受力特点 剪力墙结构中的墙体既承受竖向荷载，又承受水平荷剪力墙结构中的墙体既承受竖向荷载，又承受水平荷载，其中承受平行于墙面的水平荷载是墙体的主要作用。剪载，其中承受平行于墙面的水平荷载是墙体的主
6、要作用。剪力墙平面内的刚度很大，而平面外的刚度很小，为了保证剪力墙平面内的刚度很大，而平面外的刚度很小，为了保证剪力墙的侧向稳定，各层楼盖对它的支撑作用很重要。在水平力墙的侧向稳定，各层楼盖对它的支撑作用很重要。在水平荷载作用下，墙体如同一根底部嵌固于基础顶面的直立悬臂荷载作用下，墙体如同一根底部嵌固于基础顶面的直立悬臂深梁，墙体属于压、弯、剪复合受力状态。深梁，墙体属于压、弯、剪复合受力状态。 二、剪力墙的基本构件二、剪力墙的基本构件 剪力墙本身特有的内力变化规律与抵抗地震作用时的构剪力墙本身特有的内力变化规律与抵抗地震作用时的构造特点，决定了必须在其边缘部位加强配筋，以及在其楼层造特点，决
7、定了必须在其边缘部位加强配筋，以及在其楼层位置根据抗震等级要求加强配筋或局部加大截面尺寸。位置根据抗震等级要求加强配筋或局部加大截面尺寸。 这里我们将剪力墙的不同功能区看成是构件，包括这里我们将剪力墙的不同功能区看成是构件，包括剪力剪力墙柱、剪力墙身墙柱、剪力墙身和和剪力墙梁剪力墙梁三类构件。三类构件。 应特别注意，剪力墙构件是人为定义的，实际的剪力墙应特别注意，剪力墙构件是人为定义的，实际的剪力墙是由上述构件组成的整体，也就是说所谓的剪力墙构件实际是由上述构件组成的整体，也就是说所谓的剪力墙构件实际就是剪力墙的部位。就是剪力墙的部位。 剪力墙柱：剪力墙柱： 剪力墙结构中柱一般在剪力墙的两端或
8、者转角处，一般柱宽剪力墙结构中柱一般在剪力墙的两端或者转角处，一般柱宽大于或者等于剪力墙的厚度。大于或者等于剪力墙的厚度。 之所以称之为柱，是因为这些构件有类似于柱的钢筋构造，之所以称之为柱，是因为这些构件有类似于柱的钢筋构造，包括纵筋和箍筋，这与内部强身位置有显著的区别。包括纵筋和箍筋，这与内部强身位置有显著的区别。 外观上看外观上看剪力墙柱可分为暗柱和端柱。剪力墙柱可分为暗柱和端柱。暗柱指布置于暗柱指布置于剪力墙中柱宽等于剪力墙厚的柱剪力墙中柱宽等于剪力墙厚的柱，一般在外观看不出。，一般在外观看不出。端柱宽端柱宽度比墙厚大。度比墙厚大。暗柱和端柱统称为暗柱和端柱统称为“边缘构件边缘构件”；
9、地震力反复作；地震力反复作用下墙肢边缘处受力最大，需要加强，因此设边缘构件。用下墙肢边缘处受力最大，需要加强，因此设边缘构件。 性质上分性质上分约束边缘构件（约束边缘构件（Y Y）和和构造边缘构件（构造边缘构件（G G），对，对于抗震等级一于抗震等级一. .二级的剪力墙底部加强部位及其上一层的剪力墙二级的剪力墙底部加强部位及其上一层的剪力墙肢肢. .应设置约束边缘构件应设置约束边缘构件. .其他的部位和三级抗震的剪力墙应设置其他的部位和三级抗震的剪力墙应设置构造边缘构件构造边缘构件. . 从从03G10103G101图集中的配筋情况也可以看出构造边缘构件图集中的配筋情况也可以看出构造边缘构件(
10、 (如端如端柱柱) )仅在矩形柱范围内布置纵筋和箍筋，而约束边缘构件除端部仅在矩形柱范围内布置纵筋和箍筋，而约束边缘构件除端部或角部有一个阴影部分外，在阴影部分和墙身之间还有一个或角部有一个阴影部分外，在阴影部分和墙身之间还有一个“虚虚线区域线区域”，该区域的特点是加密拉筋或同时加密竖向分布筋。，该区域的特点是加密拉筋或同时加密竖向分布筋。 具体的工程设计，哪个构件为具体的工程设计，哪个构件为“约束边缘构件约束边缘构件”，哪个构件为，哪个构件为“构造边缘构造边缘构件构件”，应该由设计院（设计师）来决定。，应该由设计院（设计师）来决定。 底部加强部位该区域设置约束边缘构件该区域设置约束边缘构件一
11、般抗震等级为一二级时： 剪力墙梁：剪力墙梁： 包括三种梁连梁（包括三种梁连梁（LLLL）、暗梁）、暗梁（AL） 、边框梁、边框梁（BKL） 连梁是独立墙肢之间的连接构件，具有受弯的特性，受力连梁是独立墙肢之间的连接构件，具有受弯的特性，受力性能接近于框架梁。性能接近于框架梁。 暗梁是墙身的水平加强带，如同暗柱一样，隐藏于墙身之暗梁是墙身的水平加强带，如同暗柱一样，隐藏于墙身之中，虽然称之为梁，是因为钢筋绑扎形式跟梁接近，却并非是中，虽然称之为梁，是因为钢筋绑扎形式跟梁接近，却并非是受弯构件，与框架梁存在重大差别，其纵筋不存在截断、负筋受弯构件，与框架梁存在重大差别，其纵筋不存在截断、负筋等问题
12、，为贯通配置。等问题，为贯通配置。 边框梁与暗梁有相似之处，也是剪力墙的加强构件，不同边框梁与暗梁有相似之处，也是剪力墙的加强构件，不同之处在与边框梁的截面宽度比墙身厚。也不是受弯构件。之处在与边框梁的截面宽度比墙身厚。也不是受弯构件。 剪力墙身：剪力墙身： 剪力墙墙身即两端边缘构件和上下梁构件之间的钢筋混凝土剪力墙墙身即两端边缘构件和上下梁构件之间的钢筋混凝土墙体，一般厚度在墙体，一般厚度在200mm200mm以上，至少设两排钢筋网，厚度较大时以上，至少设两排钢筋网，厚度较大时设三排。每排钢筋网由水平和竖向钢筋正交绑扎，钢筋网之间设三排。每排钢筋网由水平和竖向钢筋正交绑扎，钢筋网之间用拉筋相
13、连。其中，用拉筋相连。其中，水平筋为主要受力筋，放在外侧水平筋为主要受力筋，放在外侧。原因是。原因是地震力主要为水平地震作用，剪力墙承担大量剪力，而该剪力地震力主要为水平地震作用，剪力墙承担大量剪力，而该剪力主要由墙体水平筋承受，端部构件箍筋承担很少。主要由墙体水平筋承受，端部构件箍筋承担很少。 拉结筋的布置要求按图纸标注。拉结筋的布置要求按图纸标注。但应注意：但应注意：1、所注明的拉结筋间距应为、所注明的拉结筋间距应为横向或竖向，而不应是斜向。横向或竖向，而不应是斜向。2、拉结筋应拉住外侧水平分、拉结筋应拉住外侧水平分布筋，不考虑由此引起的保护布筋，不考虑由此引起的保护层问题。层问题。框支剪
14、力墙框支剪力墙 指的是结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，指的是结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪这样的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪力墙。力墙。 这是一个局部的概念，因为结构中一般只有部分剪力墙这是一个局部的概念，因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙，大部分剪力墙一般都会落地的。会是框支剪力墙，大部分剪力墙一般都会落地的。 如果没有落地剪力墙，则称为纯框支剪力墙，这种结构如果没有落地剪力墙，则称为纯
15、框支剪力墙，这种结构抗震性能差，应避免采用。抗震性能差，应避免采用。 框支剪力墙最重要的特点在于上下不同的须结构实现框支剪力墙最重要的特点在于上下不同的须结构实现而设置的结构转换层。而设置的结构转换层。 转换层可分为三类：1上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下部的框架，以创造一个较大的内部自由空间。2上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。3同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形
16、成上下结构不对齐的布置。转换层的结构形式：当内部要形成大空间，包括结构类型转变和轴线转变时。为实现高层建筑内部上、下层结构形式与柱网的变化，可以用以下的结构转换形式：1、梁式转换由于它受力明确，设计与施工简单，一般用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的转换。国内用得最多的是梁式转换层。当纵、横向同时需要转换时，可采用双向梁布置的转换方式。2、板式转换层当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换层时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。 3、箱式转换层当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。它很像箱形基础，也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。4、桁架式转换层这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较小，但比箱式转换层少占空间。5、空腹桁架式转换
