视频讲解:
首先我们来看看什么是“剪力”
上图是一些简化的情况。左边的一对力在一条直线上反向指向物体(也可能反向背离物体),在物体中产生的内力工程中称为“轴力”
右边的一对力不在一条直线上,如图会使物体旋转,当物体被约束住,不能旋转时,在物体中产生的内力称为“剪力”。剪刀剪刀,刀口处物体就是由于剪力作用而破坏。
剪力会使物体出现拉应力和拉应变,这决定了某类建筑材料不能承受太大的剪力(相比其能承受的压力而言)
剪力墙就是能设计中用于承受绝大部分剪力的墙
一般对于楼宇建筑,讨论整体时,剪力指来风或地震带来的水平力在结构中产生的剪力。
一般建筑中的墙体分为三(两?)种
1.维护/填充/隔断墙,这种墙强度相对很小,甚至可以用石膏做,作用是隔断空间,基本不考虑作为承重构件的作用。实际也有一定的承荷能力
2.承重墙。由混凝土、砖、钢等材料做成,除了保证在自重荷载下不损坏外,还承担着将上部荷载传递到基础→地基的工作
2.1 非剪力墙。一般由砖、石、混凝土和很少的钢筋构成。这些材料的特点是承压很好(左图),但是承受剪力的能力很弱,因此在设计中不认为可以承受很大的剪力,只传递压力。实际也能承受一定的剪力。
因为这些材料在剪力作用下会开裂,承载能力会持续降低。而压缩条件下裂缝不扩展
2.2 剪力墙。由型钢、焊接钢板、钢筋混凝土等构成。设计中认为绝大部分的剪力以及一部分的压力通过这种墙传递到基础。
一、剪力墙是什么
1、剪力墙又称抗风墙或搞震墙,主要作用是在房屋建筑中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载,防止结构剪切破坏,分为平面剪力墙和立体剪力墙,一般用钢筋混凝土和现浇钢筋混凝土筑成。
2、剪力墙不能随便拆除,剪力墙任意拆除会带来建筑物的安全隐患。剪力墙之外的一般墙体,如填充墙、轻质隔墙是可以随便拆除。
3、剪力墙是用混凝土浇筑而成的,并且有配筋,一般的填充墙是用空心砖等砌成的。
4、剪力墙是建筑结构的承重受力构件,它与梁板柱等共同组成建筑物的受力体系填充墙不是承重构件,只起着维护和分隔空间的作用。
5、剪力墙常见于10层以上的建筑物,特别是电梯间的墙,还有楼房边角处的较为完整的墙体(即门窗洞口较少),也就是说,10层以下的建筑,一般没有剪力墙。五、生活中,当要在墙上钉铁钉等或者装修的时候钻洞安插座什么的,发现墙很硬很难钻进去,可能那片墙就是剪力墙了。
二、剪力墙结构的优缺点
1、剪力墙的主要作用是承担竖向荷载(重力)、抵抗水平荷载(风、地震等)。
2、剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系,缺点是剪力墙不能拆除或破坏,不利于形成大空间,住户无法对室内布局自行改造。
3、短肢剪力墙结构应用越来越广泛,它采用宽度(肢厚比)较小的剪力墙,住户可以一定范围内改造室内布局,增加了灵活性,但这是以整个结构受力性能的降低为代价的(虽然有试验和研究表明这种降低幅度较小)。
4、就目前中国现状,纯剪力墙结构造价高,施工困难,耗钢量极大,所以往往因为建设单位的制约,结构抗震设计囿于成本而不得不降低标准,建议慎用此类结构形式。
5、框架结构的特点是:建筑平面布置灵活,外墙立面设计也较为灵活,其变形特点为剪切变形和弯曲变形组合起来的剪切型变形,框架结构构件类型少,易于标准化,定型化,在材料变形性能良好的时候,可以建造到30层,一般情况下15~20层为好。
6、剪力墙结构的特点:整体性能好,刚度大,在水平作用下侧向变形小,承载力要求也比较容易满足,其侧向变形为弯曲型,但是由于剪力墙的间距不能过大,所以其平面布置不够灵活。为了克服其缺点,会使用框支剪力墙结构,跳层剪力墙结构。
7、框架剪力墙结构:继承了框架结构和剪力墙结构各自的优点,侧向变形呈现弯剪型。有时候也会设计为框架筒体结构。