剪力墙结构设计进阶之路

发布于：2022-07-28 13:55:28 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

剪力墙是指在房屋建筑中与柱子浇筑在一起的转角处外墙和内墙，起到承受竖向压力和横向力的作用，通常为钢筋混凝土结构，与因其作用特点，又被称为抗震墙或结构墙。

剪力墙结构。钢筋混凝土墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上，这样构成的一个体系，叫剪力墙结构。楼层越高，风荷载对它的推动越大，那么风的推动叫水平方向的推动，如房子，下面的是有约束的，上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动，摇摆的浮动限制的非常小，靠竖向墙板去抵抗，风吹过来，板对它有一个对顶的力，使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的幅度特别小，在结构允许的范围之内，比如：风从一面来，那么板有一个相当的力与它顶着，沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力，正好像一种剪切，相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大，因此，把这样的墙板叫剪力墙板，也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风荷载，包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。事实上，剪力墙这个叫法是不太合适的。剪力墙结构抗侧刚度较大，发生的变形基本为弯曲型变形。此种变形由正应力引起，变形时一侧受拉一侧受压（框架结构抗侧刚度较小，层间变形随层高上升而减小，发生的变形基本为剪切型变形，由剪应力引起）。因此在一些高层设计的相关书籍中，更愿意称其为结构墙（Structural Wall）。

效能

1．建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时，这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。

2．剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙，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。

3．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抗侧力能力，因此，可建造较高的建筑物。

4．剪力墙的间距有一定限制，故不可能开间太大。对需要大空间时就不太适用。灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。

5．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。

特点

1、剪力墙的主要作用是承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）。

2、剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系，缺点是剪力墙不能拆除或破坏，不利于形成大空间，住户无法对室内布局自行改造。

3、短肢剪力墙结构应用越来越广泛，它采用宽度（肢厚比）较小的剪力墙，住户可以一定范围内改造室内布局，增加了灵活性，

但这是以整个结构受力性能的降低为代价的（虽然有试验和研究表明这种降低幅度较小）。

4、就当下中国现状，纯剪力墙结构造价高，施工困难 [1] ，耗钢量极大，所以往往因为建设单位的制约，结构抗震设计囿于成本而不得不降低标准，建议慎用此类结构形式。

5、剪力在楼体下部最大

结构布置

平面

(1)剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受，所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。

1)矩形、L形、T形平面时，剪力墙沿两个正交的主轴方向布置；

2)三角形及Y形平面可沿三个方向布置；

3)正多边形、圆形和弧形平面，则可沿径向及环向布置。

(2)单片剪力墙的长度不宜过大：

1)长度很大的剪力墙，刚度很大将使结构的周期过短，地震力太大不经济；

2)剪力墙以处于受弯工作状态时，才能有足够的延性，故剪力墙应当是高细的，如果剪力墙太长时，将形成低宽剪力墙，就会由受剪破坏，剪力墙呈脆性，不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时，应用楼板或小连梁分成若干个墙段，每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙，小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8．0m，以保证墙肢是由受弯承载力控制，和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时，墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用，每个墙段作为一片独立剪力墙计算。

(3)剪力墙的数量要在方案阶段合理的确定，以对称，均匀，数量适当为好。

1)剪力墙的开间以6．0～7．0m的大开间，比3．0-3．9m的小开间，较经济合理，降低了材料用量，而且增大建筑使用面积。

2)剪力墙结构的基本周期控制在 C——建筑物的总重力荷载。若周期过短，地震力过大时，宜减少墙的数量。

(4)调整剪力墙结构刚度的方法有：

1)适当减小剪力墙的厚度；

2)降低连梁的高度；

3)增大门窗洞口宽度；

4)对较长的墙肢设置施工洞，分为两个墙肢。超过8．0m长时都应用施工洞划分为小墙肢。