4-9剪力墙与框架的判别及剪力墙的分类在线视频

同学你好

这一讲的内容是

框架与剪力墙的判别以及剪力墙的分类

剪力墙与框架的判别

比如说从左边到右边来说

我们现在已经把它划分好了

是整截面剪力墙

整体小开口剪力墙

连肢剪力墙以及壁式框架

从直观上来看

从最左边的整截面剪力墙到壁式框架

洞口开的是越来越大

但是在判别的时候

不能这样定性来判断

要有一个定量的标准

也就是说洞口开到什么程度的时候

我把它作为壁式框架就不是剪力墙了

洞口开到什么程度的时候

它又是联肢剪力墙

或者是整体小开口剪力墙

或者是和整截面剪力墙的

受力性能是一样的

这就是剪力墙与框架的判别

从最左边这个图上看

它是第一个图它没有开洞

它就是一个材料力学上结构力学上

学的下端固定上端自由的

这样一个悬臂杆件

如果开始开洞

开的洞比较小的时候

影响比较小

它的性能和整截面的

没有开洞的情况是一样的

洞开得稍微宽一些

达到一定条件的时候

就是整体小开口剪力墙

这个联肢剪力墙如果只有一列洞口

把剪力墙划分成两个墙肢的时候

就是双肢剪力墙

如果开的洞口比较多

列数比较多

就是叫做联肢剪力墙

当开的洞口不仅宽而且高

那么它划分之后

剩下的墙体上的受力性能

和框架结构基本就是类似了

那这个时候就不能把它

作为剪力墙来进行设计而是框架

这个时候我们把它就叫做壁式框架

壁式框架的意思就是

它在厚度方向和墙是一样的

但是它的受力性能和框架又是一样的

所以把它叫做壁式框架

我们取出来刚刚那个图

最左边的整截面剪力墙和最右边的壁式框架

这两个相比较就分别代表了剪力墙和框架

那么现在来看一下

框架和剪力墙它们受力上有什么区别

首先来看反弯点

反弯点就是弯矩等于0的这个点

在水平荷载作用下

框架结构的每一层

它的柱子上都会出现反弯点

而剪力墙来说

如果是整截面的剪力墙

那么它的弯矩就应该是一个曲线分布的

并且是一个光滑的曲线

如果说开的有洞口的时候

这个弯矩图就会出现锯齿形

但是它在大多数的楼层上是没有反弯点的

我们再看受力 内力上面有什么不同

框架结构是以局部弯曲为主

它由组合截面承担的整体弯矩是次要部分

剪力墙

剪力墙的整体性比较好

然后它的弯矩是

(M1+M2)+Na

但是剪力墙它是以整体弯矩为主

也就是说Na所占的比例比较大

局部弯矩占的比例比较小

水平位移上来说

前面通过多层框架结构的学习

我们知道框架结构的侧移曲线是剪切型

剪切形式下部层间位移大

上部层间位移小

但是剪力墙结构它的水平侧移

和一个悬壁柱在顶端作用弯矩的时候

它的侧移是相似的

也就是说它是顶端大下端小

刚好跟框架结构两个是相反的

这个就把内力图和它的侧移图画出来了

对于第一个整截面剪力墙来说

这个时候弯矩图虽然也是呈一个曲线分布的

但是开始出现有锯齿了

第二个整体小开口剪力墙

这种特征就明显了

对于联肢剪力墙来说

在个别的楼层会出现反弯点

到壁式框架

每一个楼层上都会出现反弯点

在侧移曲线上来说

框架结构是剪切型

它的层间水平位移是下面大上面小

而对于剪力墙结构来说

它底端的转角是等于0的

然后越往上它的层间水平位移越大

这个跟框架结构就形成了非常鲜明的对比

我们现在来看一下框架和剪力墙

怎么来把它区分开来

首先是按照肢强系数来考虑的

前面介绍到

剪力墙有两个非常重要的系数

一个是肢强系数

另外一个是整体性系数

在判断的时候

首先看一下肢强系数的特征是

如果开的洞口比较宽

那么肢强系数也比较大

也就是说洞口开的越宽的时候

它越有可能就变成框架了

如果洞口开的比较小

它肯定就是剪力墙

所以首先我们用肢强系数来判断

如果肢强系数不大于它的限值

这个限值可以通过查表得到

如果它肢强系数比较小

也就是说洞口开的比较窄 不宽

这时候墙肢它又比较强

就这个值如果比较小的时候

肢强系数比较小

洞口就比较小

墙肢就比较强

这时候它就是剪力墙

就是说ζ值小于等于它限值的时候

它是剪力墙

如果洞口开的比较宽的时候

也就是说大于它限值

那么它就变成框架或者是壁式框架了

这个是首先把剪力墙和框架先区分开来

就是用肢强系数是不是大于它的限值

这个条件来区分

区分完了之后

如果是壁式框架

就按照框架的那套理论来进行计算

假如说是剪力墙

那么剪力墙的类型也比较多

比如说是整截面剪力墙

整体小开口剪力墙双肢剪力墙

或者联肢剪力墙

我们计算的时候怎么算呢

还要进行进一步的判别

比如说现在判别出来它已经是剪力墙了

我们看一下对于矩形洞口

成列成排规则布置的高剪力墙

H/B大于等于3

这个地方为什么

要有一个有系数大于等于3

因为根据高层规范

它的条文和后面的说明

我们知道剪力墙如果比较高

形成H/B大于3的这种情况

它发生破坏的时候延性比较好

发生的是弯曲破坏

假如这个条件不满足的时候

它有可能发生的是剪切破坏

就是脆性破坏

所以我们现在讨论的就是

H/B大于等于3的这种情况

这时候整截面剪力墙

整体小开口剪力墙和联肢剪力墙

怎么来区分

整截面剪力墙从这个名字上

就看整它是整个的

所以洞口占的面积就比较小

比如说洞口的面积小于

整个墙面立面面积的15%

就看开了洞口占整个墙面的

面积小于15%

另外第二个条件是

洞口和洞口之间的距离

以及洞口和墙边的距离

都大于洞的长边尺寸

这个也是为了保证洞口

虽然洞口开的整个的面积比较小

也是为了保证单个的洞口的尺寸不会太大

整截面剪力墙判断出来之后

下面我们看一下剩下的整体小开口

和联肢怎么判断

首先当然是要满足第一个条件

这个也要满足第一个条件

也就是说洞口开的不太宽的情况

你才可能是进入剪力墙的划分条件

这个时候α大于等于10

α是什么

是整体性系数

整体性系数α定义的时候

它的平方应该等于

分子上是连梁的刚度

分母上是墙肢的刚度

也就是说α2比较大

或者说α比较大的时候

就说明连梁对墙肢的约束程度比较大

剪力墙的整体性也就比较好

它就属于整体小开口剪力墙

如果连梁给墙肢提供的约束

要稍微弱一些

就说α小于10的时候

那就是联肢剪力墙

这个是剪力墙的划分

就这些内容

然后下面我们还要给剪力墙它的性能排队

比如说按照抗侧刚度

和抗侧的承载力大小来划分的时候

当然是整截面的剪力墙最墙

下来是开洞稍微大一些的

整体小开口剪力墙再就是联肢剪力墙

但是它的延性来说

比如说我们拿框架结构

和剪力墙结构相比较

肯定是框架结构的延性更好

在有水平荷载或者是水平地震作用下

框架结构的侧移可以比较大

在破坏之前它的侧移比较大

所以框架结构的延性要比

剪力墙结构的延性要好

在这个两端

比如说联肢剪力墙更靠近于框架结构

整截面剪力墙更靠近于

整体的不开洞的剪力墙

所以延性的大小是联肢剪力墙要大于

整体小开口的剪力墙

并且大于整截面的剪力墙

现在我们把上面剪力墙分类的

判断的标准给它总结一下

从肢强系数开始

这个反应是开的洞的宽窄程度

如果洞开的过宽

那么它就变成了壁式框架

先把壁式框架分出去

然后洞如果开的不太宽的情况

我们看一下它的洞口的大小的面积

以及洞口单个洞口的尺寸

如果那两个条件都满足

就是整截面剪力墙

然后再看一下洞口

现在开的如果说开的不太高

那么它的整体性还比较好

就是整体小开口剪力墙

如果洞口这时候开的还比较大

然后它的整体性就比较差

就变成联肢剪力墙

到这一步我们就把剪力墙

各类剪力墙给它全部区分出来了

后面就要采用不同的方法对它进行计算

这一讲的内容就到这里

再见