什么是剪力墻有哪些特點
剪力墻按結(jié)構(gòu)材料可以分為鋼板剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻和配筋砌塊剪力墻。那么你對剪力墻了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關(guān)于什么是剪力墻的內(nèi)容,希望大家喜歡!
剪力墻的介紹
剪力墻(shear wall)又稱抗風墻、抗震墻或結(jié)構(gòu)墻。房屋或構(gòu)筑物中主要承受風荷載或地震作用引起的水平荷載和豎向荷載(重力)的墻體,防止結(jié)構(gòu)剪切(受剪)破壞。又稱抗震墻,一般用鋼筋混凝土做成。
它分平面剪力墻和筒體剪力墻。平面剪力墻用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、升板結(jié)構(gòu)、無梁樓蓋體系中。為增加結(jié)構(gòu)的剛度、強度及抗倒塌能力,在某些部位可現(xiàn)澆或預(yù)制裝配鋼筋混凝土剪力墻?,F(xiàn)澆剪力墻與周邊梁、柱同時澆筑,整體性好。筒體剪力墻用于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和懸吊結(jié)構(gòu)中 ,由電梯間、樓梯間、設(shè)備及輔助用房的間隔墻圍成,筒壁均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體,其剛度和強度較平面剪力墻可承受較大的水平荷載。
墻根據(jù)受力特點可以分為承重墻和剪力墻,前者以承受豎向荷載為主,如砌體墻;后者以承受水平荷載為主。在抗震設(shè)防區(qū),水平荷載主要由水平地震作用產(chǎn)生,因此剪力墻有時也稱為抗震墻。
剪力墻的特點
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢的長度為厚度的4-8倍剪力墻結(jié)構(gòu),常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。
這種結(jié)構(gòu)形式的特點是:
?、俳Y(jié)合建筑平面,利用間隔墻位置來布置豎向構(gòu)件,基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾;
②墻的數(shù)量可多可少,肢長可長可短,主要視抗側(cè)力的需要而定,還可通過不同的尺寸和布置來調(diào)整剛度中心的位置;
?、勰莒`活布置,可選擇的方案較多,樓蓋方案簡單;
④連接各墻的梁,隨墻肢位置而設(shè)于間隔墻豎平面內(nèi),可隱蔽;
?、莞鶕?jù)建筑平面的抗側(cè)剛度的需要,利用中心剪力墻,形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件,較易滿足剛度和強度要求。
對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算,因是剪力墻大開口而成,所以基本上與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同,可采用三維桿-系簿壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT、廣東省建筑設(shè)計院的廣廈CAD的SS模塊;后者如建研院的TBSSAP、SATWE、清華大學的TUS、廣東省建院的SSW等。其中空間桿墻組元分析方法計算模型更符合實際情況,精度較高。雖然三維桿系-簿壁柱空間分析程序使用較早、應(yīng)用較廣,但對墻肢較長的短肢剪力墻,應(yīng)該用空間桿-墻組元程序進行校核。
在進行以上分析后,按《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)范》進行截面與構(gòu)造設(shè)計,相對于異形柱結(jié)構(gòu),短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的理論與實踐較為成熟,但這種結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中仍然有需要引起重視的方面。
◎由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對于普通剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度相對較小,設(shè)計時宜布置適當數(shù)量的長墻,或利用電梯,樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒,以避免設(shè)防烈度下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的變形,同時也形成兩道抗震設(shè)防;
◎短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時,會加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開裂,應(yīng)加強其抗震構(gòu)造措施,如減小軸壓比,增大縱筋和箍筋的配筋率;
◎高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下,呈現(xiàn)整體彎曲變形為主,底部外圍小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉(zhuǎn)剪力,由一些模型試驗反映出外周邊墻肢開裂,因而對外周邊墻肢應(yīng)加大厚度和配筋量,加強小墻肢的延性抗震性能。短肢墻應(yīng)在兩個方向上均有連接,避免形成孤立的“一”字形墻肢;
◎各墻肢分布要盡量均勻,使其剛度中心與建筑物的形心盡量接近,必要時用長肢墻來調(diào)整剛度中心;
◎高層結(jié)構(gòu)中的連梁是一個耗能構(gòu)件,在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,墻肢剛度相對減小,連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁,而不同于一般剪力墻間的連梁,不應(yīng)在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào),使其設(shè)計內(nèi)力降低,應(yīng)按普通框架梁要求,控制砼壓區(qū)高度,其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調(diào)幅70~80%解決。按強剪弱彎、強柱弱梁的延性要求進行計算, 剪力墻的計算。
剪力墻的適用范圍
?、倏蚣?剪力墻結(jié)構(gòu):由框架與剪力墻組合而成的結(jié)構(gòu)體系,適用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(jié)構(gòu),同時又可用剪力墻來提高建筑物的抗震能力,從而滿足高層建筑的要求。
抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的配筋,應(yīng)符合下列要求:
1.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%;四級抗震墻不應(yīng)小于0.20%;鋼筋間距不應(yīng)大于300mm,直徑不應(yīng)小于8mm。
2.部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻底部加強部位,縱向及橫向分布鋼筋配筋率均不應(yīng)小于0.3%,鋼筋間距不應(yīng)大于200mm。
②普通剪力墻結(jié)構(gòu):全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。
③框支剪力墻結(jié)構(gòu):當剪力墻結(jié)構(gòu)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的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
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