剪力墻教學(xué)講稿

1、關(guān)于剪力墻教學(xué)第一張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 剪力墻(shear wall)又稱(chēng)抗震墻或抗風(fēng)墻、結(jié)構(gòu)墻。是房屋或其他構(gòu)筑物中用來(lái)承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。 通常意義上的剪力墻是指鋼筋混凝土墻體。第二張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、涉及剪力墻構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系類(lèi)型： 框架剪力墻，在框架的基礎(chǔ)上加入幾片剪力墻以增大結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度。 普通剪力墻結(jié)構(gòu)。豎向構(gòu)件全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)墻肢截面高度與厚度之比為58的剪力墻為短肢剪力墻。 框支剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)的底

2、部需要有大空間，剪力墻無(wú)法全部落地時(shí)，就需要采用底部框支剪力墻的框支剪力墻結(jié)構(gòu) 。第五張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月框架-剪力墻結(jié)構(gòu)第六張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月普通剪力墻第七張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月框支剪力墻結(jié)構(gòu)第八張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月框支剪力墻結(jié)構(gòu)第九張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)換層 第十張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 本課程以普通剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為基本講述對(duì)象。第十一張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代,由于其具有抗側(cè)剛度大、能有效減少側(cè)移,

3、對(duì)于分隔墻較多的建筑內(nèi)剪力墻可以將承重墻與分隔墻合二為一,在一定程度上節(jié)約了投資,較框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,室內(nèi)無(wú)露梁、露柱現(xiàn)象,便于室內(nèi)布置增加了使用面積等系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土建筑中。 第十二張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一.普通剪力墻結(jié)構(gòu)總體認(rèn)識(shí) 1.概述 剪力墻結(jié)構(gòu)指的是由一系列縱、橫向鋼筋混凝土墻及樓蓋所組成的空間結(jié)構(gòu)。墻體是承受豎向力、風(fēng)和地震等作用的構(gòu)件，因此也稱(chēng)為抗震墻結(jié)構(gòu)。 它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式，由于縱、橫向剪力墻在其自身平面內(nèi)的剛度都很大，在水平荷載作用下，側(cè)移較小，因此這種結(jié)構(gòu)抗震及抗風(fēng)性能都較強(qiáng)，承載力要

4、求也比較容易滿(mǎn)足，適宜于建造層數(shù)較多的高層建筑。第十四張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 剪力墻是主要承載構(gòu)件，同時(shí)也是建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時(shí)滿(mǎn)足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。(戶(hù)型問(wèn)題) 剪力墻結(jié)構(gòu)體系，有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力，因此，可建造15-50層的建筑物。 第十五張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向剛度大，在水平荷載作用下側(cè)移小，其缺點(diǎn)是剪力墻的間距有一定限制，建筑平面布置不靈活，不適合要求大空間的公共建筑，另外結(jié)構(gòu)自重也較大，靈活性就差。一般適用住宅

5、、公寓和旅館。 剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋結(jié)構(gòu)一般采用平板，可以不設(shè)梁，所以空間利用比較好，可節(jié)約層高。第十六張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 剪力墻結(jié)構(gòu)中的墻體既承受豎向荷載，又承受水平荷載，其中承受平行于墻面的水平荷載是墻體的主要作用。剪力墻平面內(nèi)的剛度很大，而平面外的剛度很小，為了保證剪力墻的側(cè)向穩(wěn)定，各層樓蓋對(duì)它的支撐作用很重要。在水平荷載作用下，墻體如同一根底部嵌固于基礎(chǔ)頂面的直立懸臂深梁，墻體屬于壓、彎、剪復(fù)合受力狀態(tài)。 第十七張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、剪力墻的基本構(gòu)件 剪力墻本身特有的內(nèi)力變化規(guī)律與抵抗地震作用時(shí)的構(gòu)造特點(diǎn)，決定了必須在

6、其邊緣部位加強(qiáng)配筋，以及在其樓層位置根據(jù)抗震等級(jí)要求加強(qiáng)配筋或局部加大截面尺寸。 這里我們將剪力墻的不同功能區(qū)看成是構(gòu)件，包括剪力墻柱、剪力墻身和剪力墻梁三類(lèi)構(gòu)件。 應(yīng)特別注意，剪力墻構(gòu)件是人為定義的，實(shí)際的剪力墻是由上述構(gòu)件組成的整體，也就是說(shuō)所謂的剪力墻構(gòu)件實(shí)際就是剪力墻的部位。第十八張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 剪力墻柱： 剪力墻結(jié)構(gòu)中柱一般在剪力墻的兩端或者轉(zhuǎn)角處，一般柱寬大于或者等于剪力墻的厚度。 之所以稱(chēng)之為柱，是因?yàn)檫@些構(gòu)件有類(lèi)似于柱的鋼筋構(gòu)造，包括縱筋和箍筋，這與內(nèi)部強(qiáng)身位置有顯著的區(qū)別。 外觀(guān)上看剪力墻柱可分為暗柱

7、和端柱。暗柱指布置于剪力墻中柱寬等于剪力墻厚的柱，一般在外觀(guān)看不出。端柱寬度比墻厚大。暗柱和端柱統(tǒng)稱(chēng)為“邊緣構(gòu)件”；地震力反復(fù)作用下墻肢邊緣處受力最大，需要加強(qiáng)，因此設(shè)邊緣構(gòu)件。 第二十張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十八張，PPT共六

8、十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十二張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 性質(zhì)上分約束邊緣構(gòu)件（Y）和構(gòu)造邊緣構(gòu)件（G），對(duì)于抗震等級(jí)一.二級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位及其上一層的剪力墻肢.應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件.其他的部位和三級(jí)抗震的剪力墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件. 從03G101圖集中的配筋情況也可以看出構(gòu)造邊緣構(gòu)件(如端柱)僅在矩形柱范圍內(nèi)布置縱筋和箍筋，而約束邊緣構(gòu)件除端部或角部有一個(gè)陰影部分外，在陰

9、影部分和墻身之間還有一個(gè)“虛線(xiàn)區(qū)域”，該區(qū)域的特點(diǎn)是加密拉筋或同時(shí)加密豎向分布筋。 具體的工程設(shè)計(jì)，哪個(gè)構(gòu)件為“約束邊緣構(gòu)件”，哪個(gè)構(gòu)件為“構(gòu)造邊緣構(gòu)件”，應(yīng)該由設(shè)計(jì)院（設(shè)計(jì)師）來(lái)決定。 第三十四張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月底部加強(qiáng)部位該區(qū)域設(shè)置約束邊緣構(gòu)件該區(qū)域設(shè)置約束邊緣構(gòu)件一般抗震等級(jí)為一二級(jí)時(shí)：第三十五張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 剪力墻梁： 包括三種梁連梁（LL）、暗梁（AL） 、邊框梁（BKL） 連梁是獨(dú)立墻肢之間的連接構(gòu)件，具有受彎的特性，受力性能接近于框架梁。 暗梁是墻身的水平加強(qiáng)帶，如同暗柱一樣，隱

10、藏于墻身之中，雖然稱(chēng)之為梁，是因?yàn)殇摻罱壴问礁航咏?，卻并非是受彎構(gòu)件，與框架梁存在重大差別，其縱筋不存在截?cái)唷⒇?fù)筋等問(wèn)題，為貫通配置。 邊框梁與暗梁有相似之處，也是剪力墻的加強(qiáng)構(gòu)件，不同之處在與邊框梁的截面寬度比墻身厚。也不是受彎構(gòu)件。第三十七張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十一張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十二張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 剪力墻身：

11、 剪力墻墻身即兩端邊緣構(gòu)件和上下梁構(gòu)件之間的鋼筋混凝土墻體，一般厚度在200mm以上，至少設(shè)兩排鋼筋網(wǎng)，厚度較大時(shí)設(shè)三排。每排鋼筋網(wǎng)由水平和豎向鋼筋正交綁扎，鋼筋網(wǎng)之間用拉筋相連。其中，水平筋為主要受力筋，放在外側(cè)。原因是地震力主要為水平地震作用，剪力墻承擔(dān)大量剪力，而該剪力主要由墻體水平筋承受，端部構(gòu)件箍筋承擔(dān)很少。 第四十四張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月拉結(jié)筋的布置要求按圖紙標(biāo)注。但應(yīng)注意：1、所注明的拉結(jié)筋間距應(yīng)為橫向或豎向，而不應(yīng)是斜向。2、拉結(jié)筋應(yīng)拉住外側(cè)水平分布筋，不考慮由此引起的保護(hù)層問(wèn)題。第四十五張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十六張，PPT共六十一頁(yè)

12、，創(chuàng)作于2022年6月框支剪力墻 指的是結(jié)構(gòu)中的局部，部分剪力墻因建筑要求不能落地，直接落在下層框架梁上，再由框架梁將荷載傳至框架柱上，這樣的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墻就叫框支剪力墻。 這是一個(gè)局部的概念，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中一般只有部分剪力墻會(huì)是框支剪力墻，大部分剪力墻一般都會(huì)落地的。 如果沒(méi)有落地剪力墻，則稱(chēng)為純框支剪力墻，這種結(jié)構(gòu)抗震性能差，應(yīng)避免采用。 第四十七張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十八張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十九張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 框支剪力墻最重要的特點(diǎn)在于上下不同的須結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)而設(shè)置的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。 轉(zhuǎn)換層可分為三類(lèi)

13、：1上層和下層結(jié)構(gòu)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。2上、下層的柱網(wǎng)、軸線(xiàn)改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但是通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，并常用于外框筒的下層形成較大的入口。3同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí)，柱網(wǎng)軸線(xiàn)與上部樓層的軸線(xiàn)錯(cuò)開(kāi)，形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式：當(dāng)內(nèi)部要形成大空間，包括結(jié)構(gòu)類(lèi)型轉(zhuǎn)變和軸線(xiàn)轉(zhuǎn)變時(shí)。第五十張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月為實(shí)現(xiàn)高層建筑內(nèi)部上、下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)的變化，可以用以下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換形式：1、梁

14、式轉(zhuǎn)換由于它受力明確，設(shè)計(jì)與施工簡(jiǎn)單，一般用于上層為剪力墻結(jié)構(gòu)，下層為框架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。國(guó)內(nèi)用得最多的是梁式轉(zhuǎn)換層。當(dāng)縱、橫向同時(shí)需要轉(zhuǎn)換時(shí)，可采用雙向梁布置的轉(zhuǎn)換方式。2、板式轉(zhuǎn)換層當(dāng)上、下柱網(wǎng)、軸線(xiàn)有較大錯(cuò)位，不便用梁式轉(zhuǎn)換層時(shí)，可以采用板式轉(zhuǎn)換方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承臺(tái)轉(zhuǎn)換層。它的下層柱網(wǎng)可以靈活布置，不必嚴(yán)格與上層結(jié)構(gòu)對(duì)齊，但板很厚，自重很大，材料用量很多。第五十一張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、箱式轉(zhuǎn)換層當(dāng)需要從上層向更大跨度的下層進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，若采用梁式或板式轉(zhuǎn)換層已不能解決問(wèn)題，這種情況下，可以采用箱式轉(zhuǎn)換層。它很像箱形基礎(chǔ)，也可看成是由上、下層較厚的樓板與單向托梁、雙向托梁共同組成，具有很大的整體空間剛度，能夠勝任較大跨度、較大空間、較大荷載的轉(zhuǎn)換。4、桁架式轉(zhuǎn)換層這種形式的轉(zhuǎn)換層受力合理明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，自重較輕，材料節(jié)省，能適應(yīng)較大跨度的轉(zhuǎn)換，雖比箱式轉(zhuǎn)換層的整體空間剛度相對(duì)較小，但比箱式轉(zhuǎn)換層少占空間。5、空腹桁架式轉(zhuǎn)換層這種形式的轉(zhuǎn)換層與桁架式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點(diǎn)相似，但空腹桁架式轉(zhuǎn)換層的桿系都是水平、垂直的，而桁架式轉(zhuǎn)換層則具有斜撐竿。空腹桁架式轉(zhuǎn)換層在室內(nèi)空間上比桁架式轉(zhuǎn)換層好，比箱式轉(zhuǎn)換層更好。第五十二張，PPT共六十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)換層 第五十三