什么是剪力墙,为什么建筑物需要剪力墙?

【什么是剪力墙,为什么建筑物需要剪力墙?】能够在结构平面图中识别各种类型的墙是一项基本技能,但了解每种类型的墙的独特之处也很重要 。“当你阅读蓝图时,你就会明白所有的墙都不一样 。你有剪力墙,有承重墙,还有建筑墙 。”
什么是剪力墙?柱子和承重墙使建筑物保持直立,将结构的压缩载荷向下传递到其基础,而剪力墙则防止结构被吹倒,抵抗风和地震活动的侧向力 。
剪力墙是如何工作的?了解剪力墙的所有物理特性可能需要结构工程方面的教育,但了解它们如何运作的一种简单方法是想象一个有四个边缘的木制正方形——基本上是两根柱子和两根梁 。这个框架可以承受来自上方的重量——压缩——因为任何施加在上梁上的负载都会通过柱子转移到广场的底部 。
但是,如果你在它的侧面施加太大的压力——横向力——那么除非有支撑,否则正方形会扭曲并自行塌陷 。剪力墙有这些支架,并且设计成不会自行倒塌 。反过来,他们保证没有风会把你的房子吹倒 。
然而,剪力墙提供的支撑确实给建筑师带来了设计障碍 。无论横向力的支撑是由于覆盖框架的护套还是来自框架内的其他支撑,任何窗户或门都必须在剪力墙的总面积方面受到限制(并且在某些用途中根本无法使用) .
哪些结构需要剪力墙?几乎所有房屋都有外部剪力墙,但内部剪力墙通常只存在于受侧风和地震力影响的较大房屋和高层建筑中 。建筑物越高,对内部剪力墙和抗侧向力系统的需求就越大 。

什么是剪力墙,为什么建筑物需要剪力墙?

文章插图
剪力墙的放置一般来说,在高层建筑和需要剪力墙的房屋中,剪力墙的理想位置是在建筑物的每一半的中心 。除此之外,剪力墙必须围绕建筑物的中心轴对称建造 。
换句话说,如果它的北侧有一个剪力墙,它的南侧必须有一个相同的剪力墙 。如果建筑物的东南角有剪力墙,那么在中轴线的另一侧,西南角,将放置一个相同的剪力墙 。
识别平面图上的剪力墙剪力墙通常在蓝图上由实线标识,细线表示将覆盖它的护套(通常随后在单独的护套计划中指定) 。
剪力墙的类型1. 带有垂直螺柱和护套的木制框架 。这是美国建筑中最常见的剪力墙形式 。仅带有垂直螺柱的木框架容易变形和坍塌,因此框架覆盖有护套,通常是胶合板或定向刨花板 (OSB) 。这确保了它即使在侧向压力下也能保持刚性 。
2. 钢 。对于较大的建筑物,这些剪力墙由钢板而不是胶合板组成 。
3. 对角括号 。无论是由钢还是其他材料制成,框架内的斜撑都可以提供更多支撑 。
4. 力矩帧 。这些是刚性的直线结构,可用作剪力墙,但允许您在其中安装窗户或门 。建造它们的材料和劳动力成本使这是一个昂贵的选择 。
剪力墙的形状虽然许多剪力墙是简单的矩形平面,但当它们以各种形状建造时,它们可以更有效地抵抗风或地震:
1. 核心墙是箱形剪力墙,围绕核心核心形成正方形或矩形,核心核心通常包含建筑物的电梯和机械系统 。
2. C 形墙在主平面的每一端都有短的延伸 。
3. L 形墙在平面的一端有一条较长的腿 。
4. 字母表继续以 T-、U-、W- 和其他以它们大致相似的字母命名的排列 。
在任何特定情况下使用的最佳形状——一些更有效地吸收地震影响,而另一些更适合强风——将由结构工程师确定 。
安装剪力墙的 5 个技巧当您在房屋中安装剪力墙时,一些简单的规则将确保成功 。在美国的大多数房屋中,该过程包括将护套(胶合板或 OSB)连接到框架上 。

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