剪力墙又称抗风墙、抗震墙,即房屋或构筑物中以承受风荷载或地震作用引起的水平荷载以及竖向荷载的墙体,防止结构受剪破坏。剪力墙既能有效抵抗结构水平作用,同时又可以起到分隔空间的作用。其材料一般采用钢筋混凝土,可以代替框架结构中的梁与柱,能够对整体建筑结构起到良好的支撑作用,可以最大程度的利用建筑物的室内结构,提升建筑工程的使用效果。此外,此结构的有效应用能够使得建筑结构进行多元化建设,能够有效提升建筑工程效益(见图)。
大楼的剪力墙构造
剪力墙结构一般可以分为整体墙、小开口整体墙、连肢墙以及壁式框架。
整体墙一般是指进行设计时不需要进行开洞的墙体,或墙体开洞面积小于整个墙体面积的15%的墙体。
小开口整体墙是指墙体开洞面积大于整体墙总面积的15%,但是洞口依然是比较小的墙体。
连肢墙是剪力墙上开有一列或多列洞口,且洞口尺寸相对较大,此时剪力墙的受力通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢承受,故称连肢墙。连肢墙的墙体开洞数量较多而且面积较大,因为墙体的洞口多且面积多,直接破坏了整个墙体的承载力。因此,为了避免墙体出现变形进而造成质量以及安全问题,需要通过一系列的连梁约束墙巩固连肢墙的质量。
壁式框架剪力墙的洞口尺寸比较大,而洞口上的连梁线刚度已经接近或大于洞口侧边墙体的线刚度时,剪力墙的受力性能就发生改变,非常接近框架的受力性能,在进行壁式框架设计过程中,能够在弯矩图上看到明显的反弯点和突变。
优点:剪力墙兼有承担竖向荷载(重力)和抵抗水平荷载(风、地震等)双重作用,充分发挥结构材料功效。承载能力大,是高层建筑中结构型式的重要选择之一。
缺点:①剪力墙结构中往往墙与楼板组成受力体系,因而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。②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。③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。④剪力墙结构往往在楼体下部剪力最大,对结构设计要求比较高。