佳木斯大学建筑工程学院建筑结构选型课件第五章 剪力墙结构.ppt

李广军 建筑结构选型 5 框架-剪力墙结构 体系特点： 框架-剪力墙体系的侧向刚度比框架结构大，大部分水平力由剪力墙承担，而竖向荷载主要由框架承受，因而用于高层房屋比框架结构在受力方面更为合理；同时由于它只在部份位置上有剪力墙，保持了框架结构易于分割空间、立面易于变化等优点；此外，这种体系的抗震性能也较好。 应用： 框-剪体系广泛应用于多层及高层办公楼、旅馆等建筑中。适用高度为15～25层，一般不宜超过30层。 框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力构件组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，框剪结构中的剪力墙也不同于纯剪力墙结构中的剪力墙。 在下部楼层，剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力； 上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外倾的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，所以，上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相对较大的剪力。 1.变形能力 框架结构属于延性结构，具有良好的变形能力；而剪力墙体系刚度大，故延性较差。二者相结合形成的框架剪力墙体系的变形能力优于纯剪力墙结构。 2.多道防线 小震作用下，剪力墙承受主要水平荷载； 中震作用下，框架和剪力墙共同工作； 大震作用下，首先是剪力墙达到承载力极限开裂，充当第一道防线，随后才是框架在保持结构稳定及防止结构倒塌方面发挥作用。 5.5.1 一般要求和截面尺寸要求 最大高度要求（表5.2）； 高宽比限值（见教材第63页，表5.3）： ≤7度5 ；8度4 ；9度3 剪力墙间楼（屋）盖的长宽比限值： （见教材第63页，表5.4） ≤7度4 ；8度3 ；9度2 钢筋混凝土房屋的最大适用高度（m） 截面尺寸要求： 5.5.2 结构布置原则 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间等部位； 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙； 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和槽形等形式，避免采用单片剪力墙； 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40％； 剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐， 抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近： 剪力墙不宜设在楼板需要开大洞的部位，无法避免时，洞口面积不宜大于墙面面积的1/6，并采取有效的构造措施； 房屋纵、横向区段较长时，纵(横)向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端； 横向剪力墙沿长度方向的间距宜符合表5.5的要求，超过时，应计入楼板平面内变形的影响；当这些剪力墙之间的楼板有较大开洞时，剪力墙的最大间距限值应予以减小。 上海交通大学包兆龙图书馆 地上20层，地下1层，高72.4米， 标准层高3.3米 广东中山市国际酒店 地上19层，高75.5米 * * 第5章 框架-剪力墙结构 概念： 在框架结构中的适当部位增设一定数量的钢筋混凝土剪力墙，形成的框架和剪力墙结合在一起共同承受竖向和水平力的体系叫做框架-剪力墙体系简称框-剪体系。 5.1 概述 建筑空间特点： ① 框 架：提供大空间，建筑布置灵活。 ② 剪力墙：间距较密，空间小，建筑布置不灵活。 体系构成特点： 在同层：框架 + 剪力墙 ① 框 架: 结构延性好，主要承担竖向荷载。但抗推刚度小。 ② 剪力墙：抗推刚度大，承载力高，承担大部分水平荷载。 5.1 概述 5.2 框架-剪力墙结构的变形特点 　　框架-剪力墙结构中的框架和剪力墙的受力特点和变形性质是不同的。在水平荷载作用下，剪力墙是竖向悬臂结构，其变形曲线呈弯曲型(图5-1a)，楼层越高水平位移增长速度越快，顶点位移与高度是四次方关系： 5.2 框架-剪力墙结构的变形特点 　　框架-剪力墙结构中的框架和剪力墙的受力特点和变形性质是不同的。在水平荷载作用下，剪力墙是竖向悬臂结构，其变形曲线呈弯曲型(图5-1a)，楼层越高水平位移增长速度越快，顶点位移与高度是四次方关系： 框架结构在水平荷载作用下，其变形曲线呈剪切型(图5-1b)，楼层越高水平位移增长越慢。 剪力墙 图5.1 变形特点 位移 层高 剪力墙 框架 图5.1 变形特点 位移 层高 框架-剪力墙 剪力墙 框架 图5.1 变形特点 总的变形曲线为弯剪型 位移 层高 5.2 框架-剪力墙结构的变形特点 框架-