6-剪力墙类型判别

剪力墙类型判别

判断剪力墙受力特点及划分类别，一方面要从墙肢截面上的应力分布去分析（也即墙的整体性，反应在数值上就是整体系数α）另一方面要从沿墙肢高度上弯矩的变化情况来分析。

1.整体墙

墙面门窗等开孔面积不超过墙面面积的15%，且孔间净距及孔洞至墙边的净距大于孔洞长边尺寸时，为整体墙。

A 0p /A f ≤15%且l w ＞l 0max

式中 A 0p ——墙面洞口总面积；A f ——包括洞口在内的墙面总面积；l w ——洞口之间或洞口至墙边的距离；l 0max ——洞口长边尺寸。

2.小开口整体墙

整体小开口墙是指由成列洞口划分成若干墙肢，各墙肢和各列连梁的刚度比较均匀且满足下式要求的剪力墙。（相应的物理意义为：整体性很强，墙肢不出现反弯点）

⎩⎨⎧≤≤≥i

A A Z I I Z I I //10或α 式中 α——整体系数；

α反映了连梁与墙肢刚度间的比例关系，体现了墙的整体性。当洞口很大，连梁刚度很小，墙肢的刚度又相对较大时，α值即较小。此时，连梁的约束作用很弱，两墙肢的联系很差，在水平力作用下，双墙肢转化为由连梁铰接的两根悬臂墙。这时墙肢轴力为零，水平荷载产生的弯矩由两根独立的悬臂墙直接分担。当洞口很小，连梁的刚度很大，墙肢的刚度又相对较小时，α值则较大。此时，连梁的约束作用很强，墙的整体性很好，双墙肢转化为整体墙或整体小开口墙。这时，墙肢中的轴力抵抗了水平荷载产生的弯矩的大部分，因而墙肢中局部弯矩较小。（局部弯矩，由墙肢抗弯刚度抵抗的弯矩；整体弯矩，由墙肢轴力抵抗的弯矩）当连梁、墙肢的刚度或α值介于上述两种情况之间时，独立悬臂墙与整体悬臂墙两者都在起作用。这就是一般双肢墙的工作原理。这时墙肢截面上的实际正应力，可以看作是由两部分弯曲应力组成，其中一部分是作为整体悬臂墙作用产生的弯曲正应力，另一部分是作为独立悬臂墙作用产生的局部弯曲正应力。

I A ——扣除墙肢惯性矩后的剪力墙惯性矩，也即各墙肢截面面积对组合截面形心的面积2次矩之和。∑+=-=1

1k i i A I I I ，I 为剪力墙对组合截面形心的惯性矩，I i 为第i 列墙肢的惯性矩，k

为洞口列数。

Z ——系数，与α值及层数N 有关。当等肢或各墙肢相差不多时，查表4-3；当为不等肢墙且各肢相差很大时，根据表4-4中的S 值，按下式计算。

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=∑∑i i i i i I NI A A S Z /2/311 如果计算出的Z i 值均能满足墙肢惯性矩比I A /I ≤Z i ，（这个比值实际上是要求墙肢本身的惯性矩要占到总惯性矩的一定比例）则为整体小开口墙。（A i 为第i 列墙肢的面积）

过去的《高层规程》中根据墙肢弯矩是否出现反弯点的分析，给出了I A /I 与Z 的限值，作

为划分整体小开口墙的第二个判别标准。

整体系数计算：α2=6H 2D /Th ΣI i

式中 T ——轴向变形影响系数，对双肢墙T =I A /I =2Sc /(ΣI i +2Sc )=α12/α2，当墙肢数目为3~4时，取0.8；5~7时取0.85；8肢以上取0.9；

S ——双肢组合截面形心轴的面积矩，S =2cA 1A 2/( A 1+A 2)；

2c ——两墙肢截面形心之间的距离；A i 为第i 列墙肢的面积；

H ——剪力墙总高；h 为层高；

α12——连梁墙肢刚度比，未考虑墙肢轴向变形的整体系数，α12=6H 2D /h ΣI i

D ——连梁的刚度系数，D =I b *c 2/a 3（2a 为连梁的计算跨度，2a =2a 0+h b /2，2a 0为洞口宽度，h b 为连梁高度）；D 值是反映连梁转动刚度的一个系数。D 值越大，连梁的转动刚度越大，对墙肢的约束作用也越大。

I b *——连梁考虑剪切变形后的折算惯性矩，2

2*7131a A I I Ga A EI I I b b b b b b b μμ+=+=，I b 为连梁惯性矩，G =0.425E ，对矩形截面μ=1.2，工字型截面μ=截面全面积/腹板面积，T 形截面见包世华表4-2。

3.联肢墙

当满足下式时，按联肢墙计算：

⎩⎨⎧≤≤

A A Z I I Z I I //10或α 物理意义：整体性不很强，墙肢不出现（或很少出现）反弯点。

4.壁式框架

当满足下式时，按壁式框架计算：

⎩⎨⎧<<≥i A A

Z I I Z I I //10或α 物理意义：整体性很强，但墙肢多出现反弯点。

**包世华P147

整体小开口墙和壁式框架的区别