在框架結構中,布置一定數量的剪力墻,使框架和剪力墻共同抵抗水平荷載,就組成了框架一剪力墻體系(圖8-7)。該結構體系既有框架結構平面布置靈活、使用方便的特點,又有較大的剛度。
按照材料的不間,剪力墻可分為鋼筋溫凝土剪力墻、鋼板剪力墻兩大類。鋼筋混凝土剪力墻的剛度較大。鋼板剪力墻由鋼板做成,其厚度一般在8 -lOnun之間,與鋼框架組合,起到剛性構件的作用。在水平剛度相同的條件下,框架一鋼板剪力墻的用鋼量比純框架低。
在框架一剪力墻體系中,剪力墻剛度較大,承擔大部分水平剪力(可達80% -90%),整個結構的側向剛度大大提高,框架則主要承擔豎向荷載,同時也承擔少量的水 平荷載,因此柱的截面減小。框架與剪力墻的連接要可靠,以增強剪力墻抵御水平荷載的有效性。
框架為剪切型變形,而剪力墻為彎曲型,二者通過剛性樓板協同工作,共同抵抗水平荷載,變形相互協調。如圖8-8所示,整體結構的變形呈彎剪型,上下各層的變形趨于一致,并減小了頂點側移量,同時,各層的剪力也趨于均勻,梁柱的截面尺寸趨于相同。
由于上述受力和變形特點,框架一剪力墻體系的剛度和承載力比植架結構都大大提高,也高于框架-支撐體系。在地震作用下,層間變形減小,降低了非結構構件發生破壞的可能性。為了避免地震時棍凝土剪力墻根部產生斜向大裂縫,而發生脆性破壞,可以在溫凝土剪力墻上設置豎縫。