当前课程知识点：混凝土建筑结构 > 4. 高层建筑结构 > 4.5剪力墙结构 > 4-18剪力墙结构计算中的几个问题1
同学你好
这一讲的内容是
剪力墙结构计算中的几个问题讨论
在剪力墙结构计算中
我们把剪力墙结构做了平面化的处理
就是在计算水平荷载作用下
剪力墙的结构内力和位移的时候
把剪力墙结构平面化
需要采用两个基本假定
第一
楼盖结构在其自身平面内的刚度为无限大
在平面外的刚度很小
可忽略不计
有了这个假定
我们知道楼盖结构既然在自身平面里面的
刚度无限大
就说明我们可以把楼盖结构
作为一个刚体来进行考虑
刚体它只能发生平动和转动
它不能挠曲
所以对于一个楼盖结构来说
它上面的每一个点的侧移
都是可以通过平动和转动来计算的
而楼盖和侧向的抗侧力体系
比如说剪力墙
它们是连接在一起的
那也就是说各个抗侧力体系
它的侧向位移可以通过楼盖的平动和转动
也就是说刚体位移来进行计算
第二个基本假定
各榀剪力墙主要在其自身平面内发挥作用
在其平面外的刚度很小
可以忽略不计
那是不是就说
剪力墙只考虑它自身平面里面刚度
跟它相垂直的方向的剪力墙
要不要考虑它的作用呢
我们来看一下这个例子
这是一个楼盖
周边
布置的
比如说是框筒
它也是剪力墙
周边看起来平面上看它是柱子
实际上它也是剪力墙
就是开的密柱的那种剪力墙框筒
这个时候如果有一个方向
比如说x方向有一个水平力
跟水平力相平行的
上下两边的剪力墙
它所承受的就是自身平面内的剪力
这个时候它肯定是要发挥作用的
就是我们这个里面标腹板的
上下这两榀剪力墙
但是和侧向力就是水平力
相垂直的左右两个方向的剪力墙
它有没有作用呢
它也要发挥作用
但是它起的作用是有限的
只能作为翼缘参加工作
对于角柱来说
它参加两个方向的作用
这个就是一个剪力墙
有效翼缘怎么选取的图
比如说刚才有一个侧向力
假如说是沿着这个方向
假如说有一个沿着
比如说我们这个板面
横向的这样一个水平力
这个时候跟横向水平力相平行的
这一部分就是剪力墙
它肯定是要参加工作的
它是作为腹板来参加工作
而和水平力相垂直的这些剪力墙部分
它是作为翼缘参加工作
那这个翼缘比如说是
它跟水平力相垂直的翼缘很长
剪力墙的尺寸很大
它是不是所有的部分都参加工作
并不是
我们要选取翼缘的宽度bf
翼缘的宽度怎么来选取
它按照哪些因素来选
比如说洞口和洞口之间形成的这一块
以及
实体的这一部分
还有
腹板和腹板之间距离的大小
以及建筑物的总高等等
这些因素都会影响到剪力墙的有效翼缘的选择
它的大小的确定
我们把这些内容集中起来
放到这个表格上看一下
在计算剪力墙翼缘的时候
怎么来选取呢
首先要看一下剪力墙是处在中部还是边上
如果是处在中间部分
那么它就是T形截面
或者工字形截面
如果处在边上
那么它就是L型
或者是槽型的这种截面
根据它不同的情况
这里面考虑四种情况
就是首先按照剪力墙的间距来考虑
这个是剪力墙的间距
取的时候以我们研究的这榀剪力墙为中心
两边各取它跨度的1/2
就是它间距左边取1/2
右边取1/2
当然你如果本身已经在边上
只能取它有间距的这边的1/2
另外一边就没有了
第二个取的时候按翼缘的厚度hf来考虑
这个是翼缘
翼缘的
这个时候的翼缘也是剪力墙
按照它翼缘厚度来取
如果是两边就是各加6hf
如果是边上只能加一个6hf
然后按照窗间墙的宽度来取
以及按照剪力墙的总的高度来取
这四种情况都算一下
然后取一个最小值进行后续的计算
剪力墙在结构计算的时候还牵扯到一个问题
就是侧向力作用在剪力墙结构上
各榀剪力墙到底它能够分担到多少呢
就是侧向荷载在各榀剪力墙之间的分配
比如有这样一个剪力墙结构
这个剪力墙结构
我们用蓝颜色的
把它剪力墙的位置给它标示出来了
比如沿着y向
这个方向y向布置的剪力墙
这个是沿着y向布置的
但是它的下标为什么写的是EIxi呢
为什么标的是x呢
因为y向布置的剪力墙
它抵抗它自身平面里面的侧向力
它的抗弯刚度是绕着x轴的
所以说下标取的时候
沿着y向布置的
它下标取的时候是x
而沿着x方向布置的剪力墙
它的转动是绕着y向的
所以它俩个下标这个地方是刚好岔开了
这里我们定义一个侧向刚度中心
就是当水平荷载通过这个点的时候
在这个图上就是这个点
水平荷载通过这个点的时候
结构
就是楼盖结构
仅在自身平面内产生平移而无转动
也就是说如果有一个侧向荷载
它不管是斜向的
还是跟y向平行或者跟x向平行
只要它通过这个点
那么这个楼盖结构就只产生平移
没有转动
平移的意思就是要么是
沿着y方向
要么是沿着x方向
转动是绕着z向的轴
就是跟平面相垂直的轴就是z轴
它发生的是转动
我们把抗侧刚度中心的坐标来求一下
这个是EI表示的是这榀剪力墙的抗弯刚度
这个r值是
它到轴的距离
r值这个时候定义的时候
它是到坐标原点的距离
比如说r值就是这榀剪力墙它所在的位置
然后到坐标原点的距离
我们这样就可以把抗侧刚度中心
沿着两个方向的坐标
xc和yc给它找到了计算出来了
下一讲我们再来讲剪力墙结构
有侧向力来的时候
它是怎么分配到各榀剪力墙的
好 这一讲的内容就到这里
再见
-教材与课程内容
--教材
-1.1概述
-1.2现浇单向板肋梁楼盖
-1.3双向板肋梁楼盖
-1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖
--1-19无梁楼盖
-1.6楼梯与雨蓬
--1-20楼梯
--1-21雨蓬
-1. 楼盖--课后习题
-2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置
--2-3变形缝
-2.2排架计算
--2-8内力组合
-2.3单层厂房柱
--2-9单层厂房柱
--2-11牛腿设计
-2.4柱下独立基础
-2.5吊车梁
--2-13吊车梁
-2. 单层厂房--课后习题
-3.1多层框架结构的组成与布置
-3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
-3.3多层框架内力组合
-3.4无抗震设防要求时框架结构构件设计
-3.5多层框架结构基础
-3. 多层框架结构--课后习题
-4.1概述
-4.2高层建筑结构体系与布置原则+4.3高层建筑结构上的作用
-4.4剪力墙构件
-4.5剪力墙结构
-4.6框架—剪力墙结构
-4.7筒体结构
--4-28筒体结构
-4. 高层建筑结构--课后习题
-单层厂房主要构件及计算方法演示视频——西安交通大学本科生王宇、龙杰烨、张松、刘昊洋作品
