剪力墻結構布置方案４-1剪力墻結構的概念和結構效能4-2剪力墻結構體系的類型、特點和適用范圍4-3剪力墻的形狀和位置4-4剪力墻的主要構造要求第一節剪力墻結構的概念和結構效能4-2剪力墻結構體系的類型、特點

和適用范圍剪力墻結構體系的類型：１（純）剪力墻結構２框支剪力墻結構３框架-剪力墻結構４筒體結構1、概念利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結構，稱為剪力墻結構。一、剪力墻結構優點:整體性好，剛度大，在水平荷載作用下側向變形小，承載力(強度)要求也容易滿足，房間內無梁柱外露。缺點:剪力墻間距不能太大，平面布置不靈活，不能滿足公共建筑的使用要求,結構自重往往也較大。適用范圍：較小開間的住宅及旅館建筑，高層建筑。2、剪力墻的優缺點及適用范圍3、剪力墻結構的變形特征彎曲型自底層向上，位移增量越來越大，與懸臂梁的彎曲變形曲線類似。故稱“彎曲型”剪力墻結構自底層向上，位移增量越來越大，與懸臂梁的彎曲變形曲線類似。故稱“彎曲型”圖例：彎、剪變形特點４.適用范圍：房屋剛度比框架-剪力墻體系更好，適用的層數更高，層數超過25層的房屋宜采用全部剪力墻結構理論上可達100~150層，但墻體太厚，不經濟，以40層以下為宜二、框框支剪剪力墻墻結構構底層作作商店店或停停車場場而需需要大大空間間的旅旅館或或住宅宅缺點：：房屋屋剛度度突變變1。把框框架層層擴展展到2~3層，層層高逐逐漸變變化，，使剛剛度逐逐漸減減弱而而避免免突變變2。在框框架的的最上上面一一層設設置設設備層層，作作為剛剛度的的過渡渡層3。盡可可能把把一部部分剪剪力墻伸到到底層層以加加強整整個房房屋的剛剛度避免房房屋剛剛度突突變的的措施施：結構轉轉換層層：水水平結結構，，梁很很大，，一兩兩個樓樓層高高作用：：過渡渡，改改變下下方樓樓層柱柱子的的排列列，或或者過過渡上上下層層剪力力墻的的不同同位置置，以以此獲獲得特特別的的樓層層柱網網－－－創造造大空空間并并將上上部荷荷載傳傳遞到到下面面相對對少而而大的的幾根根柱或或幾片片墻上上跳層剪剪力墻墻結構構圖例：：大間間距剪剪力墻墻體系系（住住宅））上海仙仙霞村村點式式住宅宅大間距距方案案：墻墻體長長度由242m減少到到174m。板厚120mm增到140mm。24層住宅宅每棟棟節約約造價價：45萬元。?？拐鹦孕阅芗蛹訌姟！D例：：剪剪力墻墻體系系（實實例））大小間間距墻墻體方方案的的地震震反應應比較較１概念念：在在框架架體系系的房房屋中中設置置一些些剪力力墻來來代替替部分分框架架２特點點：以以框架架結構構為主主，以以剪力力墻為為輔助助補救救框架架結構構的不不足的的半剛剛性結結構。。剪力墻墻承擔大大部分分的水水平荷荷載，，框架以負擔擔豎向荷載載為主主三、框框架-剪力墻墻結構構３受力力變形形特點點４、框框架－－剪力力墻結結構的的類型型(1)框架－－剪力力墻結結構適用范范圍：：１５５～２２５層層，H/B不宜大大于4~5適用范范圍：：25層以下下的房房屋，，最高高不宜宜超過過30層地震區區的五五層以以上的的工業業廠房房由于剪剪力墻墻的存存在，，一定定程度度上限限制了了建筑筑平面面布置置的靈靈活性性，這這種體體系用用于旅旅館、、公寓寓、住住宅等等建筑筑最為為適宜宜框—筒結構構：平面面剪力力墻發發展---空間薄薄壁筒筒體四、筒筒體結結構１.特點：：將剪力力墻集集中到到房屋屋的內內部或或外部部形成成封閉閉的筒筒體筒體在在水平平荷載載作用用下好好像一一個豎豎向懸懸臂空空心柱柱體，，結構構空間間剛度度極大大，抗抗扭性性能也也好剪力墻墻集中中布置置不妨妨礙房房屋的的使用用空間間，建建筑平平面布布置靈靈活，，適用用于各各種高高層公公共建建筑和和商業業建筑筑實腹筒筒框框筒桁桁架架筒筒筒中中筒2筒體的的基本本形式式3筒體結結構的的類型型根據建建筑高高度不不同，，可采采用不不同筒筒體結結構形形式內筒體體：將電電梯井井、樓樓體井井、管管道井井、服服務間間等集集中成成為一一個核核心筒筒體。。外筒體體：四周周外墻墻由密密排窗窗框諸諸與窗窗間墻墻梁組組成---多孔墻墻體。。建筑筑物內內部可可不設設剪力力墻。。筒中筒筒：內筒筒體與與外筒筒體相相結合合多筒體體組合：：根據據建筑筑平面面要求求可采采用：：多重套套筒，，組合合筒---幾個筒筒體由由樓板板聯合合束筒---若干個個筒體體成束束狀結結構，，筒體體可錯錯落不不齊。。內筒體體中央核核心筒筒式利用房房屋中中的電電梯井井、樓樓梯間間、管管道井井以及及服務務間作作為核核心筒筒體盡端核核心筒筒式利用房房屋中中的電電梯井井、樓樓梯間間、管管道井井以及及服務務間作作為核核心筒筒體外筒體體利用四四周外外墻作作為外外筒體體，形形成外外筒的的墻是是由外外圍間距較較密的的柱子子與每每層樓樓面處處的身身量剛剛性連連接在在一起起組成矩矩形網網格樣樣子的的墻體體－－－框架架筒外圍柱柱距：：１．．２２２－３３ｍ深梁高高度：：６００ｃｍｍ－１１２２２ｃｍｍ３０層層以下下外筒體體五筒筒中筒筒結構構３０層層以上上，不不宜超超過８８０層層筒中筒筒結構構：薄壁壁內筒筒與密密柱外外框筒筒相結結合內筒體體：筒筒體與與豎向向通道道結合合外筒體體：密密柱外外框筒筒，與與建筑筑立面面結合合大筒體—地震后后連梁梁破壞壞,形成四四個小小筒體體框筒及及桁架架筒做做為外外筒，，實腹腹筒做做為內內筒，，形成成筒中中筒結結構，，筒體體結構構屬于于空間間受力力體系系（1）變形形特點點框筒側側向變變形仍以剪切型型為主，，而核心筒筒通常則則是以以彎曲型型變形為為主（2）受力力特點點框筒結結構是具有有箱形形截面面的懸懸臂構構件，，柱子子分為為受拉拉和受受壓柱柱，形形成受受拉翼翼緣框框架和和受壓壓翼緣緣框架架。2、筒體體的主主要特特點將筒的的四壁壁做成成桁架架，就就形成成桁架架筒。。桁架為為軸向向受力力，與與框架架相比比，更更節省省材料料香港的的中國銀銀行采用了了鋼斜斜撐、、鋼梁梁以及及鋼骨骨鋼筋筋混凝凝土柱柱組成成的空空間桁桁架體體系，，建成成后在在世界界高層層建筑筑中高高度名名列第第五。。３、桁桁架筒筒的受受力特特點圖例：：巨型型結構構（香香港中中國銀銀行））香港中中國銀銀行大大廈結結構形形式1。地上上70層，315m，底平面面正方方形52*52m2。沿對角角線分分四各各三角角形，，每隔隔若干干層切切去一一各三三角形形。3。44層以上上平面面為三三角形形。4。主體體結構構為8榀巨型型桁架架5。各巨巨型桁桁架交交點設設型鋼鋼混凝凝土大大型立立柱，，四角角立柱柱底面面尺寸寸4。8*4。1m6。正方形中心心立柱從屋屋頂向下通通到25層。六．多筒體體系――成束筒及巨巨形框架結結構使用條件：：當建筑高高度或其平平面尺寸進進一步加大大，以至于于框筒或筒筒中筒結構構無法滿足足抗側力剛剛度要求時時，必須采采用多筒體體系1、成束筒兩個以上框框筒（或其其它筒體））排列在一一起成束狀狀，稱為成束筒。優點：結構的剛度度和承載能能力比筒中中筒結構有有所提高，，沿高度方方向，還可可以逐個減減少筒的個個數，分段段減少建筑筑平面尺寸寸，結構剛剛度逐漸變變化有效地減少少外筒翼緣緣框架中的的剪力滯后后現象，使使內筒或內內部柱子充充分發揮作作用2、巨形框架架利用筒體作為柱子，在各筒體體之間每隔隔數層用巨形梁相連，巨型型梁每隔幾幾層或十幾幾層樓設置置一道，截截面一般為為一層或幾幾層高，筒筒體和巨型型梁即形成成巨型框架架巨型結構體體系特點：超越一般結結構概念一般結構的的截面尺寸寸與層高相相關巨型結構：：由兩級結結構組成第一級：結結構超越樓樓層劃分，，形成跨越越幾個樓層層的巨柱以以及一層空空間的巨梁梁巨型框架結結構巨型桁架結結構第二級：巨巨型框架或或桁架間為為一般框架架結構（小小型柱、梁梁與樓板））。在巨型層底底下，可設設無柱大空空間。巨型結構外外露與建筑筑立面相結結合空間利用靈靈活施工速度快快，巨型主主框架施工工后，各層層可同時施施工巨型框架---巨型開洞形成氣流通通道，減小小風壓1巨型框架結結構（8）新加坡華僑僑銀行1巨型框架結結構（9）新加坡華僑僑銀行1巨型框架結結構（5）東京市政廳廳大廈臺臺灣高高雄銀行上海證券大大廈位于浦浦東新區陸陸家嘴金融融貿易區，，是一個多多功能性質質的綜合建建筑，主要要由證券交交易廳和綜綜合辦公樓樓以及其他他商業、服服務設施等等組成，地地上建筑30層，地下3層，總高120m，總投資1.48億美元，地地上建筑面面積為79086m2，地面以下建建筑面積16753m2，為巨型框架架-支撐外露體體系。上海證券大大廈圖例：巨型型結構（深深圳亞洲大大酒店）深圳大酒店店結構形式式1地下一層、、地上33層，高114。1m2建筑平面中中心部位的的三角形芯芯筒與三個個翼肢的端端筒形成主主框架立柱柱。3每隔6層設置主框框架箱型大大梁。4次框架6層、頂層為為無柱空間間、其它柱柱距4。0m。圖例：深圳圳大酒店大大廈結構平平面圖例：巨型型結構（深深圳新華大大廈）深圳新華大大廈結構形形式1。正方形平平面，地上上35層。2。主體結構芯芯筒與外圈圈大型框架架組成。3。平面四角角大截面雙雙肢柱作為為四邊主框框架四根角角柱在主框架架大梁間間設置3—10層此框架架。結構體系系選擇主要考慮慮因素建筑物高高度----結構抗側側剛度與與抗震性性能建筑物用用途----建筑平面面布置，，空間利利用要求求高層的控控制因素素水平荷載載和剛度度而不是是豎向荷荷載和強強度抗側移能能力磚混結構構－框架架結構－－框剪結結構－剪剪力墻結結構－框框筒結構構－筒中中筒結構構－成束束筒結構構－巨型型框架結結構各種結構構體系的的適用層層數：框架結構構—15層以下（（最經濟濟為10層）框架-剪力墻結結構—30層以下（（最適宜宜為11~25層）剪力墻結結構--40層以下（（最適宜宜為16~40層）框筒結構構—30層以下筒中筒結結構—30層以上的的超高層層房屋適用用的最大大高度與與結構體體系房屋類型型與結構構體系剪力墻布布置考慮慮結構、、建筑需需求結構要求求：剪力墻面面積復合合剛度要要求剛度中心心與幾何何中心盡盡量符合合同時縱向向與橫向向剛度增增強建筑要求求：利用山墻墻、電梯梯井、樓樓體井周周圍墻體體作剪力力墻剪力墻體體與框架架軸線復復合第三節剪剪力墻墻的形狀狀和位置置一、剪力力墻的形形狀剪力墻對對水平荷荷載的反反應與其其形狀有有關開口的—1型、L型、Z型、槽型型、I型、T型封閉的—方形、三三角形、、圓形二、剪力力墻的布布置原則則（一）總總則1.房屋平立立面體型型要簡單單均勻。。2.剪力墻應應合理地地，應可可能地離離開房屋屋重心3.剪力墻布布置要對對稱，以以減少結結構的扭扭轉效應應。當不不能對稱稱時，也也要使剛剛度中心心盡量和和質量中中心接近近，以減減少地震震力產生生的扭矩矩。4.剪力墻應應上下層層位置對對齊，而而且宜貫貫通房屋屋全高。。5.應盡可能能采取措措施增加加剪力墻墻承擔的的豎向荷荷載。6.在非地震震區，可可根據建建筑物迎迎風面大大小、風風力大小小設置剪剪力墻，，縱橫兩兩個方向向剪力墻墻數量可可以不同同。在地地震區，，由于兩兩個方向向的地震震力接近近，在縱縱、橫方方向上布布置的剪剪力墻數數量要盡盡量接近近。（二）全全剪體系系的剪力力墻布置置縱橫向剪剪力墻布布置應均均衡。橫橫向剪力力墻短而而數量多多，間距距一般6~8m。縱向剪力力墻一般般設2~4道。當形狀任任意時，，在受力力復雜處處，剪力力墻還應應加密一一些。（三）框框-剪體系的的剪力墻墻布置剪力墻數數量以滿足位位移限制制為宜,剪力墻數數量約5~12cm/m2建筑面積積剪力墻的的布置及及間距將剪力墻墻分散一一些，當當做成單單片墻時時，不宜宜少于3道，最好好是做成成筒體形形狀剪力墻間間距不宜宜過大：：現澆樓板板，剪力力墻間距距L<=4B預制樓板板，剪力力墻間距距L<=2.5B（4）在兩片片剪力墻墻（或兩兩筒體））之間布布置框架架時，樓樓蓋必須須有足夠夠的平面面內剛度度，才能能將水平平剪力傳傳遞到兩兩端的剪剪力墻上上去，發發揮剪力力墻為主主要抗側側力結構構的作用用。一般現澆澆鋼筋混混凝土樓樓蓋L／B不能大于于4.0；裝配式鋼鋼筋混凝凝土樓蓋蓋L／B不能大于于3.0；兩種框架架-剪力墻體體系結構構布置方方式1柱網和剪剪力墻正正交布置置房屋平面面形狀由由矩形單單元正交交組合的的情形（1）橫向設設置剪力力墻（2）縱橫向向均設置置剪力墻墻在抗震設設防區一一般采用用縱橫向向均設置置剪力墻墻的布置置當房屋較較高而框框架在縱縱橫向剛剛度都較較差時盡可能把把兩個方方向的剪剪力墻組組合在一一起剪力墻在在平面內內的位置置盡量拉拉開距離離2。柱網和和剪力墻墻任意布布置房屋平面面形狀任任意時，，剪力墻墻和柱網網就不能能采用正正交布置置柱網和剪剪力墻任任意布置置時，剪剪力墻布布置應注注意以下下幾點：：（1）橫向剪剪力墻應應布置在在平面形形狀或剛剛度變化化處以及及靠近房房屋區段段的兩端端（2）縱向剪剪力墻如如布置在在較長房房屋的兩兩端且相相距較遠遠時，應應進行溫溫度應力力驗算，，并采取取設置施施工縫等等措施，，以減少少溫度和和收縮應應力（3）剪力墻墻的數量量要得當當，過多多地布置置剪力墻墻，并不不能減少少框架受受力，反反而增加加了剪力力墻的用用量（4）為了保保證樓板板剛度，，剪力墻墻間距不不宜過大大4-4剪力墻的的主要構構造要求求一、剪力力墻的材材料現澆鋼筋筋混凝土土，混凝凝土強度度等級不不應低于于C20二、剪力力墻的厚厚度按一級抗抗震等級級設計時時不應小小于樓層層高度的的1/20，且不不應小于于160mm；按二、三三、四級級抗震等等級和非非抗震設設計時不不應小于于樓層高高度的1/25，且不應應小于140mm。有邊框時，，剪力墻墻的厚度度不應小小于墻體體凈高的的1/30，且不應應小于120mm；無邊框時時，剪力力墻的厚厚度不應應小于樓樓層高度度的1/25，且不應應小于140mm。三、剪力力墻的配配筋剪力墻厚厚度<200mm時，可單單層配筋筋。剪力墻厚厚度>=200mm時，應雙雙層配筋筋。山墻及相相鄰第一一道內橫橫墻，樓樓梯間或或電梯間間墻及內內縱墻等等都應雙雙層配筋筋。在剪力墻墻上往往往需要開開門窗或或設備要要求所需需要的孔孔洞根據洞口口的分布布和大小小的不同同，可將將剪力墻墻分為以以下幾類類：整體剪力力墻整體小開開口墻聯肢剪力力墻多聯單獨獨剪力墻墻開有不規規則大洞洞口的剪剪力墻四、剪力力墻的開開洞整體彎曲應力局部彎曲應力開洞原則則：盡量不開開洞，少少開洞或或開小洞洞。門窗洞口口應盡量量做到上上下對齊齊，大小小相同。。洞口之間間的聯系系梁應有有足夠的的高度，，以加加強左右右兩段剪剪力墻的的整體工工作洞口應盡量遠遠離墻體邊緣緣。內橫墻開洞時時，洞邊離外外縱墻內邊距距離>=30cm內縱墻開洞時時，洞邊離山山墻內邊距離離>=200cm內縱墻與內橫橫墻交叉處不不要四邊同時時開洞，以免免出現“四側側無拉結”的的現象種類：沉降縫、伸縮縫或防震縫區別：伸縮縫和防震震縫僅將基礎礎以上的房屋分開，而而沉降縫則將將房屋連同基礎一起分分開原則：在高層建筑中中，目前的總總趨勢是避免設縫，并從總體布布置上或構造造上采取一些些相應的措施施來減少沉降降差、溫度收收縮和體型復復雜引起的問問題。第五節變形形縫的設置與與構造沉降裂縫：形狀：斜的，，由下向沉降降較大的一側側升高地點：土質松軟、土土層變化較大大處基礎處理方法法不同處房屋在高度、、重量、剛度度有較大變化化處房屋平面形狀狀變化的凹角角處1、沉降縫（1）建筑物建在在不同的地基基土壤上；（2）當同一建筑筑物相鄰高度度相差在兩層層以上或部分分高度差超過過10m時；（3）當建筑物部分分的基礎底部部壓力值有較較大差別時；；（4）原有建筑物物與新建建筑筑物之間；（5）當相鄰的基基礎寬度和埋埋置深度相差差懸殊時；（6）平面形狀較較復雜的建筑筑物，分成幾幾個形狀。沉降縫縫寬：：見下表，一一般為30~70mm設置條件：斷開構件：基基礎及其以上上2.沉降縫構造墻體、樓地層、屋屋頂：和伸縮縮縫相似，縫縫寬加大，采采用鍍鋅鐵皮皮調節；基礎：雙墻方案懸挑方案（三）防震縫縫：防止地地震對建筑物物破壞1.設置條件：（1）房屋高差在在6m以上（2）房屋有錯層，，且樓板高差差較大（3）各部分結構構剛度截然不不同時設沉降縫目的：避免地地基不均勻沉沉降時在房屋屋構件中產生生裂縫方法：將結構從屋頂頂到基礎整個個斷開，使各各部分自由沉沉降，以避免免由沉降差引引起的附加應應力對結構的的危害。不設沉降縫時時，將高低