框架剪力墻結(jié)構(gòu)

1、5.15.1概述概述l框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系是在框架體系的基是在框架體系的基礎上增設一定數(shù)量是橫向和縱向剪力墻構(gòu)成礎上增設一定數(shù)量是橫向和縱向剪力墻構(gòu)成雙向受力體系。雙向受力體系。l框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系特點：剪力墻結(jié)構(gòu)體系特點：將框架體系將框架體系和剪力墻體系結(jié)合起來，既可使建筑平面靈和剪力墻體系結(jié)合起來，既可使建筑平面靈活布置，得到自由的使用空間，又可使整個活布置，得到自由的使用空間，又可使整個結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度適當，具有良好的抗震性能。結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度適當，具有良好的抗震性能。21ll21ll21lll在側(cè)向力作用下受力特點在側(cè)向力作用下受力特點l框架類似于豎向懸臂剪切梁，其變形

2、曲線屬于剪切型，即框架類似于豎向懸臂剪切梁，其變形曲線屬于剪切型，即層間位移角自上而下逐層增大。層間位移角自上而下逐層增大。l剪力墻是豎向懸臂彎曲結(jié)構(gòu)，其變形曲線屬于彎曲型的，剪力墻是豎向懸臂彎曲結(jié)構(gòu)，其變形曲線屬于彎曲型的，樓層越高水平位移增長越大。樓層越高水平位移增長越大。在框架在框架剪力墻體系中，框架和剪力墻不能自由地剪力墻體系中，框架和剪力墻不能自由地變形，而必須滿足變形協(xié)調(diào)條件，框架變形，而必須滿足變形協(xié)調(diào)條件，框架剪力墻結(jié)剪力墻結(jié)構(gòu)體系的變形曲線介于框架和剪力墻側(cè)移曲線之間構(gòu)體系的變形曲線介于框架和剪力墻側(cè)移曲線之間的一條曲線，它屬于彎剪型。的一條曲線，它屬于彎剪型。結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的層

3、間位移角層間位移角是評估結(jié)構(gòu)水平荷載下受力性能的是評估結(jié)構(gòu)水平荷載下受力性能的一個重要指標，一個重要指標，層間位移角大，結(jié)構(gòu)構(gòu)件層間位移角大，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞就嚴的破壞就嚴重。重。純框架結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，純框架結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，層間位移角最大出現(xiàn)在層間位移角最大出現(xiàn)在底層底層，而純剪力墻，而純剪力墻結(jié)構(gòu)層間位移角最大出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)頂結(jié)構(gòu)層間位移角最大出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)頂層層。在框架。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，由于樓蓋的協(xié)調(diào)作剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，由于樓蓋的協(xié)調(diào)作用，使得框架與剪力墻之間的相互制約，用，使得框架與剪力墻之間的相互制約，各層的層間各層的層間位移角較為均勻，位移角較為均勻，有效減輕結(jié)構(gòu)在水平作用下的

4、破壞有效減輕結(jié)構(gòu)在水平作用下的破壞程度。程度。5.35.3結(jié)構(gòu)的受力特點結(jié)構(gòu)的受力特點框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻兩類抗是由框架和剪力墻兩類抗側(cè)力單元組成，這兩類抗側(cè)力單元的變形側(cè)力單元組成，這兩類抗側(cè)力單元的變形和受力特點不同。剪力墻的變形以彎曲型和受力特點不同。剪力墻的變形以彎曲型為主，框架的變形以剪切型為主。在框為主，框架的變形以剪切型為主。在框- -剪剪結(jié)構(gòu)中，框架和剪力墻由樓蓋連接起來而結(jié)構(gòu)中，框架和剪力墻由樓蓋連接起來而共同變形。共同變形。剪力墻負擔大部分水平力剪力墻負擔大部分水平力；另外，框架和；另外，框架和剪力墻分擔水平力的比例，房屋上部、下剪力墻分擔水平

5、力的比例，房屋上部、下部是變化的。部是變化的。 在房屋下部在房屋下部，由于剪力墻變形增大，框架變形減，由于剪力墻變形增大，框架變形減小，使得下部剪力墻擔負更多剪力，而框架下部小，使得下部剪力墻擔負更多剪力，而框架下部擔負的剪力較少。擔負的剪力較少。在上部，情況恰好相反在上部，情況恰好相反，剪力墻擔負外載減小，剪力墻擔負外載減小，而框架擔負剪力增大。而框架擔負剪力增大。這樣，就使框架上部和下部所受剪力均勻化這樣，就使框架上部和下部所受剪力均勻化。從。從協(xié)同變形曲線可以看出，框架結(jié)構(gòu)的層間變形在協(xié)同變形曲線可以看出，框架結(jié)構(gòu)的層間變形在下部小于純框架，在上部小于純剪力墻，因此各下部小于純框架，在上

6、部小于純剪力墻，因此各層的層間變形也將趨于均勻化。層的層間變形也將趨于均勻化。 1. 1.框剪結(jié)構(gòu)體系變形能力優(yōu)于剪力墻結(jié)構(gòu)體系框剪結(jié)構(gòu)體系變形能力優(yōu)于剪力墻結(jié)構(gòu)體系l框架具有很好的延性，而剪力墻的延性較差，它們結(jié)合在一框架具有很好的延性，而剪力墻的延性較差，它們結(jié)合在一起延性就比較好。起延性就比較好?？蚣艚Y(jié)構(gòu)體系的抗震性能也優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)體系的抗震性能也優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)l框架的抗側(cè)移剛度小，側(cè)向位移大?？蚣艿目箓?cè)移剛度小，側(cè)向位移大。2. 2.框剪結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗震性能主要表現(xiàn)在該體系有多框剪結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗震性能主要表現(xiàn)在該體系有多道抗震防線道抗震防線l小震作用，主要是剪力墻承受

7、水平荷載；小震作用，主要是剪力墻承受水平荷載；l中震作用下，框架與剪力墻共同工作；中震作用下，框架與剪力墻共同工作；l在大震作用下，剛度較大的剪力墻充當?shù)谝坏揽拐鸱谰€，隨在大震作用下，剛度較大的剪力墻充當?shù)谝坏揽拐鸱谰€，隨著剪力墻的開裂，剛度退化，框架才開始在保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及著剪力墻的開裂，剛度退化，框架才開始在保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及防止結(jié)構(gòu)倒塌上發(fā)揮作用。防止結(jié)構(gòu)倒塌上發(fā)揮作用。5.45.4結(jié)構(gòu)的抗震性能結(jié)構(gòu)的抗震性能抗震設防烈度6度7度8度9度結(jié)構(gòu)高（結(jié)構(gòu)高（mm)60606060606050框架四三三二二一一剪力墻三二一一一框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級剪力墻是主要的抗側(cè)力構(gòu)件，

8、而框架位于次要地位，因此剪力墻是主要的抗側(cè)力構(gòu)件，而框架位于次要地位，因此在相同的設防烈度和結(jié)構(gòu)高度時，在相同的設防烈度和結(jié)構(gòu)高度時，l框剪結(jié)構(gòu)中的框架的抗震等級比純框架結(jié)構(gòu)體系低；框剪結(jié)構(gòu)中的框架的抗震等級比純框架結(jié)構(gòu)體系低；l框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻的抗震等級比純剪力墻結(jié)構(gòu)體系高；框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻的抗震等級比純剪力墻結(jié)構(gòu)體系高；一、一般要求和截面尺寸要求一、一般要求和截面尺寸要求5.55.5結(jié)構(gòu)的布置要求結(jié)構(gòu)的布置要求結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式非抗震設計非抗震設計抗震設防烈度抗震設防烈度6度度7度度8度度9度度現(xiàn)澆現(xiàn)澆15013012010050裝配整體式裝配整體式1001009070不宜采用不宜采用框

9、架框架剪力墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度剪力墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)高厚比限制剪力墻結(jié)構(gòu)高厚比限制非抗震設計非抗震設計抗震設防烈度抗震設防烈度6度度7度度8度度9度度76654剪力墻之間樓、屋蓋的長寬比剪力墻之間樓、屋蓋的長寬比樓、屋蓋類型樓、屋蓋類型非抗震設計非抗震設計抗震設防烈度抗震設防烈度6度度7度度8度度9度度現(xiàn)澆現(xiàn)澆44432裝配整體式裝配整體式3332不宜采用不宜采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系:框架的梁、柱截面要求，與框架結(jié)構(gòu)體系中的基本要求相同，框架梁的截面可根據(jù)荷載情況及柱網(wǎng)尺寸而定，梁截面高度一般可取跨度的1/10左右，對于抗震設計的情況，縱向框架與橫向框架都應按主梁來設計.框

10、架柱的截面，對于非抗震設計的情況，根據(jù)荷載情況確定；對于抗震設計的情況，還應滿足框架柱軸壓比限制的要求，以保證柱子的延性。剪力墻剪力墻是框架是框架剪力墻結(jié)構(gòu)中重要的抗側(cè)移構(gòu)件，剪力墻結(jié)構(gòu)中重要的抗側(cè)移構(gòu)件，應應沿兩個方向同時布置沿兩個方向同時布置，并使兩個方向的自震周，并使兩個方向的自震周期比較接近。在非抗震設計條件下，也允許只設期比較接近。在非抗震設計條件下，也允許只設橫向剪力墻而不設縱向剪力墻，由框架承擔全部橫向剪力墻而不設縱向剪力墻，由框架承擔全部的縱向水平荷載。的縱向水平荷載。剪力墻的布置原則：剪力墻的布置原則：均勻、對稱、分散、周邊均勻、對稱、分散、周邊均勻、分散均勻、分散要求剪力墻

11、的片數(shù)多，且每片的要求剪力墻的片數(shù)多，且每片的剛度不要太大，在樓層平面內(nèi)均勻布開。剛度不要太大，在樓層平面內(nèi)均勻布開。對稱、周邊對稱、周邊是高層建筑抵抗扭轉(zhuǎn)的要求。是高層建筑抵抗扭轉(zhuǎn)的要求。二、結(jié)構(gòu)布置原則二、結(jié)構(gòu)布置原則三、剪力墻布置的位置和要求三、剪力墻布置的位置和要求布置位置布置位置1 1豎向荷載較大處；豎向荷載較大處；2. 2.建筑平面復雜部位或平面形狀變化處；建筑平面復雜部位或平面形狀變化處；3. 3.樓梯間和電梯間處；樓梯間和電梯間處；4. 4.橫向剪力墻宜布置在接近房屋端部，但又不在建筑橫向剪力墻宜布置在接近房屋端部，但又不在建筑物盡端的部位。物盡端的部位。5. 5.縱向剪力墻宜

12、布置在中部附近。縱向剪力墻宜布置在中部附近。6. 6.考慮施工支模困難，一般不在伸縮縫、沉降縫和防考慮施工支模困難，一般不在伸縮縫、沉降縫和防震縫兩側(cè)同時布置剪力墻。當一側(cè)布置墻后，另一側(cè)震縫兩側(cè)同時布置剪力墻。當一側(cè)布置墻后，另一側(cè)的剪力墻可內(nèi)推一個柱間。的剪力墻可內(nèi)推一個柱間。要求要求1. 1.框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，縱橫向剪力墻宜互相交聯(lián)剪力墻結(jié)構(gòu)中，縱橫向剪力墻宜互相交聯(lián)布置成布置成L L形、形、T T形、形，以使縱橫墻可以互相作為形、形，以使縱橫墻可以互相作為對方的翼緣，從而提高剪力墻的強度和剛度。對方的翼緣，從而提高剪力墻的強度和剛度。2. 2.剪力墻宜貫通建筑物的全高，且剪力墻的厚

13、度宜剪力墻宜貫通建筑物的全高，且剪力墻的厚度宜沿高度逐漸減小。沿高度逐漸減小。3. 3.剪力墻中心線應與框架中心線重合，任何情況下剪力墻中心線應與框架中心線重合，任何情況下剪力墻中心線偏離框架中心線的距離不宜大于柱子剪力墻中心線偏離框架中心線的距離不宜大于柱子寬度的寬度的1/41/4。4. 4.剪力墻在各樓層開設較大洞口宜上下對齊，洞口剪力墻在各樓層開設較大洞口宜上下對齊，洞口面積與墻面面積的比值不宜大于面積與墻面面積的比值不宜大于1/61/6，洞口梁高不宜，洞口梁高不宜小于層高的小于層高的1/51/5。5. 5.為了保證剪力墻具有足夠的延性，總高度與總長為了保證剪力墻具有足夠的延性，總高度與總長度之比度之比H/LH/L2 2。且連成一片的單個墻肢長度。且連成一片的單個墻肢長度8m8m。否則按剪力墻基本要求開洞。否則按剪力墻基本要求開洞。樓板形式樓板形式非抗震設計非抗震設計抗震設防烈度抗震設防烈度6度、度、7度度8度度9度度現(xiàn)澆現(xiàn)澆5B、且、且60m4B、且、且50m3