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第四章 剪力墙结构体系.ppt

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第四章 剪力墙结构体系,4-1 剪力墙结构的概念和结构效能 4-2 剪力墙结构体系的类型、特点 和适用范围 4-3 剪力墙的形状和位置 4-4 剪力墙的主要构造要求,第一节 剪力墙结构的概念和结构效能,,4-2 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: 1(纯)剪力墙结构 2框支剪力墙结构 3框架-剪力墙结构 4筒体结构,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。,一、剪力墙结构,优点:整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力(强度)要求也容易满足,房间内无梁柱外露。缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。适用范围:较小开间的住宅及旅馆建筑,高层建筑。,2、剪力墙的优缺点及适用范围,,3、剪力墙结构的变形特征,弯曲型,自底层向上,位移增量 越来越大, 与悬臂梁的弯曲变形曲 线类似。故称“弯曲型”,,,自底层向上,位移增量 越来越大, 与悬臂梁的弯曲变形曲 线类似。故称“弯曲型”,,图例:弯、剪变形特点,,4. 适用范围: 房屋刚度比框架-剪力墙体系更好,适用的层数更高,层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构 理论上可达100~150层,但墙体太厚,不经济,以40层以下为宜,,,二、框支剪力墙结构,底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅,缺点:房屋刚度突变,1。把框架层扩展到2~3层,层高逐渐变化,使刚度逐渐减弱而避免突变 2。在框架的最上面一层设置设备层,作为刚度的过渡层 3。尽可能把一部分剪力 墙伸到底层以加强整个房 屋的刚度,避免房屋刚度突变的措施:,结构转换层:水平结构,梁很大,一两个楼层高 作用:过渡,改变下方楼层柱子的排列,或者过渡上下层剪力墙的不同位置,以此获得特别的楼层柱网--创造大空间并将上部荷载传递到下面相对少而大的几根柱或几片墙上,跳层剪力墙结构,图例:大间距剪力墙体系(住宅),上海仙霞村点式住宅 大间距方案:墙体长度 由242m减少到174m。 板厚120mm增到140mm。 24层住宅每栋节约造价: 45万元。 抗震性能加强。,图例: 剪力墙体系(实例),,大小间距墙体方案的地震反应比较,1概念:在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架 2特点:以框架结构为主,以剪力墙为辅助补救框架结构的不足的半刚性结构。 剪力墙承担大部分的水平荷载, 框架以负担竖 向荷载为主,三、框架-剪力墙结构,3受力变形特点,4、框架-剪力墙结构的类型,(1)框架-剪力墙结构,适用范围:15~25层,H/B不宜大于4~5,适用范围: 25层以下的房屋,最高不宜超过30层 地震区的五层以上的工业厂房 由于剪力墙的存在,一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性,这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜,,,,框—筒结构:平面剪力墙发展---空间薄壁筒体,四、筒体结构,1.特点: 将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体 筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂空心柱体,结构空间刚度极大,抗扭性能也好 剪力墙集中布置不妨碍房屋的使用空间,建筑平面布置灵活,适用于各种高层公共建筑和商业建筑,,,实腹筒 框筒 桁架筒 筒中筒,2 筒体的基本形式,,3 筒体结构的类型,根据建筑高度不同,可采用不同筒体结构形式 内筒体:将电梯井、楼体井、管道井、服务间等集中成为一个核心筒体。 外筒体:四周外墙由密排窗框诸与窗间墙梁组成---多孔墙体。建筑物内部可不设剪力墙。 筒中筒:内筒体与外筒体相结合 多筒体组合:根据建筑平面要求可采用: 多重套筒,组合筒---几个筒体由楼板联合 束筒---若干个筒体成束状结构,筒体可错落不齐。,,内筒体,中央核心筒式 利用房屋中的电梯井、楼梯间、管道井以及服务间作为核心筒体,,尽端核心筒式 利用房屋中的电梯井、楼梯间、管道井以及服务间作为核心筒体,外筒体,,利用四周外墙作为外筒体,形成外筒的墙是由外围 间距较密的柱子与每层楼面处的身量刚性连接在一起 组成矩形网格样子的墙体--框架筒 外围柱距:1.22-3m 深梁高度:60cm-122cm 30层以下,外筒体,,五 筒中筒结构,30层以上,不宜超过80层,筒中筒结构:薄壁内筒与密柱外框筒相结合 内筒体:筒体与竖向通道结合 外筒体:密柱外框筒,与建筑立面结合,大筒体— 地震后连梁破坏, 形成四个小筒体,,框筒及桁架筒做为外筒,实腹筒做为内筒,形成筒中筒结构,筒体结构属于空间受力体系 (1)变形特点 框筒侧向变形仍以剪切型为主,而核心筒通常则是以弯曲型变形为主 (2)受力特点 框筒结构是具有箱形截面的悬臂构件,柱子分为受拉和受压柱,形成受拉翼缘框架和受压翼缘框架。,2、筒体的主要特点,将筒的四壁做成桁架,就形成桁架筒。 桁架为
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