学习情境9 剪力墙结构（课件）-《建筑结构》同步教学（建工版）

学习情境9 剪力墙结构 【知识目标】 掌握剪力墙结构的分类与布置；掌握11G101平法施工图制图规则；能合理选择钢筋加工、钢筋连接常用的工具、设备。 【能力目标】 理解剪力墙结构的一般构造要求；学会平法施工图识读；能确定钢筋下料长度、统计钢筋数量并具有编制配料单的技能。 学习情境9 剪力墙结构 本章主要内容 组成：由钢筋混凝土的墙体，组成房屋的结构体系。 特点：钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载，有很大的抗侧刚度。 但房屋被剪力墙分割成较小空间，不适用于需大空间的建筑物。 应用：15-50层，用于高层住宅、旅馆、写字楼等。 剪力墙结构 剪力墙的概念和结构效能 当房屋层数更多或高宽比更大时，骨架式框架结构的梁、柱截面将增大到不经济甚至不合理的地步。 因为框架结构在水平荷载作用下表现出“抗侧力刚度小、水平位移大”的柔性特点，框架对水平荷载的动力反应特别敏感，故风荷载或地震作用成为高层房屋设计中的决定因素。因此，当房屋向更高层发展时，解决问题的正确途径，应该是对高层建筑从提高抗侧力刚度方面着手，而提高抗侧力刚度的有效措施，就是在房屋中设置一些墙片。 层数很多的框架，意味着房屋的高宽比很大。这时，水平荷载对框架的威胁很严重不仅使到框架的弯矩会强大，而且，柱子负担的轴向力和剪力也很大，尤其是底层柱子的轴向力和剪力更是大得惊人。从力的平衡关系看，因为房屋很高．水平荷载产生的倾覆力偶将很大，柱子要抵抗这个倾覆力偶就很吃力。柱子以很有限的截面尺才去承担那么大的轴向力和剪力就显得不容易对付。 剪力墙的概念和结构效能 框架在水平荷载作用下的内力图 剪力墙的概念和结构效能 设置墙片 在水平力作用下的墙片 剪力墙，即为刚度较大的，一 般是钢筋混凝土的墙片。此墙片在水平力作用下的工作犹如悬臂的深梁。由于深梁的抗弯惯性矩大，其抗侧刚度比框架柱大大提高，抗剪强度也大得多。这种墙可为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度，所以一般称这种墙片为“抗剪墙“或“剪力墙”。 剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围 剪力墙结构体系的类型： （纯）剪力墙结构 框架-剪力墙结构 框支剪力墙结构 筒体结构 剪力墙结构 1、概念 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构。 剪力墙的分类 按施工工艺分 大模现浇剪力墙结构件系 滑模现浇剪力墙结构体系 全装配大板结构休系 内浇外挂剪力墙结构体系 在我国目前已建成的高层剪力墙建筑中，高层住宅占绝大多数，上述4种施工工艺中，大模现绕剪力墙结构体系的施工工艺及机械设备相对较简单，又有较好的技术经济指标，比较适合我国国情．有很好的发展前景。据统计，北京、上海、天津的高层剪力墙住宅中，大模体系已经占据主导地位，北京对内浇外挂体系应用比较多。 剪力墙的分类 按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分 实体剪力墙 当剪力墙未开洞或开洞较小时，剪力墙的整体工作性能较好，整个剪力墙犹如一个竖向放置的悬臂杆，剪力墙截面内的正应力分布在整个剪力墙截面高度范围内呈线性分布或接近线性分布。 (2）双肢剪力墙 剪力墙的分类 按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分 (3)联肢剪力墙 （4）壁式框架 剪力墙的分类 按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分 剪力墙开洞面积很大，连系梁和墙肢的刚度均比较小，整个剪力墙的受力与变形接近于框架，几乎每层墙肢均有一个反弯点，这类剪力墙称为壁式框架。 剪力墙的分类 按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分 (5)框支剪力墙 (6)错洞剪力墙 剪力墙的分类 按剪力墙的整体性(墙体开洞大小)分 带小墙肢的剪力墙 为满足底部大空间的建筑要求，可将底部剪力墙改为框架，常称为底部大空间剪力墙结构。图为大连市友好广场高层住宅的结构布置，该建筑为15层，采用大模板施工。 剪力墙的分类 在进行底部大空间剪力培结构布置时，应控制建筑物沿高度方向的刚度变化不要突变太大。 —般作法是将部分底部剪力墙改为框架，增加落地剪力墙的厚度，提高落地剪力墙的混疑土强度等级，把落地剪力墙 布置成筒状或工字形等来增加结构底部的总抗侧刚度，使结构转换层上下刚度较为接近。 联肢剪力墙及壁式框架一般用于外墙，带小墙肢曲剪力墙用于内墙，框支墙一般用于上部为住宅、旅馆、下部为大空间公共建筑的情况 剪力墙的分类 剪力墙的特点 剪力墙结构体系的优点： 结构整体性强．抗侧刚度大，侧向变形小，在承载力方面的要求易得到满足，适于建造较高的建筑。 集承重、抗风、抗震、围护与分隔为一体，经济合理地利用了结构材料； 抗震性能好，具有承受强烈地层裂而不倒的良好性能； 用钢量较省； 与框架结构体系相比．施工相对简便与快速。 剪力墙的特点 剪力培结构体系的缺点： 墙体较密，使建筑平面布置和空间利用受到限制，较难满足大空间建筑功能的要求 结构自重较大，加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短