剪力墙对建筑来说很重要，但令人惊讶的是，它们在大多数住宅的设计过程中都没有得到重视。此外，很少有人(有时甚至是架构师!)了解剪力墙背后的机制，这一点总是令人沮丧。剪力墙做了大量的工作，它们在设计对话的聚光灯下得到了很少的时间，事实上，它们通常只是作为窗口可以和不可以位于哪里的副产品被提及。我们不禁认为这是对剪力墙的一种侮辱，因为它们确实有自己的剪力墙维基百科的条目和所有。因此，为了保持横向设计的结构因果关系，今天的文章对剪力墙表示敬意，并解释为什么它们如此重要。
设计良好的剪力墙可以解决房屋上的侧向力(风和地震)，并将这些力引导到基础上，在那里它们被混凝土和地面所抵抗。这些自然力量的大小取决于地区、靠近地震带、暴露于风等。大多数人没有意识到，即使在地震带，风力往往比地震力更能控制剪力墙的设计。在大风中，房子的墙壁就像大帆，需要一些东西来固定这些帆。我们很遗憾地说，那不是大窗户。
下图显示了简单的屋顶/地板和墙壁关系。当风或地震的力量作用在房子上时，地板和屋顶想要横向移动。为了使这些屋顶和墙壁保持在它们应该在的位置，需要与下面的剪力墙进行牢固的连接。
然而，将侧向力从外墙传递到屋顶或地板并进入剪力墙只是整个过程中的第一步。一旦力被分配到剪力墙，剪力墙本身的完整性就成为一个重要的因素。下图左边显示了剪力墙如何解决适用的横向力施加到它。框架(2x4s或2x6s)和护套(胶合板)之间的连接创造了一个作为一个元素的墙壁成员(把它想象成一个大木块)。
如果没有护套，墙体不能作为一个构件，框架构件之间的单独连接在上图右侧相同的横向力下失效。当一个项目的剪力墙不足(或不存在)，并且由于横向力而不能解决上面移动重量的负载时，可能会导致如下图所示的结果。事实证明，车库门不建议代替剪力墙。
就剪力墙而言，木材有其局限性，当然也有其他解决方案，但它们都是有代价的。钢支撑框架(下图左)在解决横向力方面非常出色，但它们很昂贵，而且对角线的钢构件仍然挡住了视线。时间框架(下图右)保持结构的正交线，为漂亮的大窗户打开大部分墙壁，但所涉及的钢铁和劳动力使窗户的价格标签在数千(或数万)美元。
我们还认为，优秀的架构师的工作是在典型的惯例中找出优雅的结构解决方案;没有无端使用钢铁，没有在这个问题上砸钱。所以回到木材…
典型的木剪力墙的比例之间有重要的关系;它越高，在施加横向力时就越容易翻倒。为了提高效率，高而细的剪力墙要么需要增加宽度，要么需要增加护套和框架构件之间的连接。增加连接通常会导致更大的钉子以更大的频率将护套连接到框架上。根据一般经验，剪力墙的最小长度应为5英尺。如果时间短的话，你应该送你的结构工程师一瓶好酒。
如果我们仔细观察剪力墙图，你会注意到风或地震的侧向压力在剪力墙上产生了旋转力。由于剪力墙作为一个构件，在墙的一个角上产生一个压缩力，在另一个角上产生一个拉力。工程师们喜欢称之为“一对”，当侧向力来自相反的方向时，这种“一对”就会反转。所以墙的两边通常都需要解决压缩力和拉力。虽然很难忍住拿夫妻关系和紧张开玩笑，但我们还是回到正题上来吧。
剪力墙组件中的压缩力通过柱(或木框架中的螺柱)抵抗;多个2x4或2x6通常满足大多数情况，4x4或4x6可以用于更大的压缩力，偶尔使用钢柱用于过度的条件。如果这些柱子放在地基上，它们就会把力直接传递到混凝土上。如果他们坐在木框架地板上，载荷被转移到下一层，并以类似的方式解决，直到力到达基础。下面的照片显示了一个非常艰苦的工作剪力墙(8)2×6螺栓在边缘，以抵抗压缩力(除了采取上述梁的重力荷载)。
因为木框架在抗拉力方面很差，剪力墙中的显著拉力通常由剪力墙和下面的地板或基础之间的钢带抵抗。照片(下图)显示了房子左侧的剪力墙，在剪力墙的每一侧都有(2)套Simpson CS16绑带，以将张力传递到下面的墙壁。
大多数施工图都包括剪力墙表，其中确定了几种不同剪力墙的附件规格。剪力墙数值(SW1、SW2、SW3……)越大，剪力墙所能化解的侧向力就越大。这个特殊的时间表一直到SW7 -请记住，任何高于SW5的东西都需要在框架的两侧进行护套。这个时间表要求将护套连接到框架上，以及顶部和底部的墙壁连接。
在多层结构中，来自上层的力在整个结构中聚集并将它们的力加到下层。较低的楼层必须分解它们自己的力和上面产生的力，如图所示。
现在应该很明显，剪力墙的设计、计算和施工中有许多变量。对方程的一个调整(比如改变剪力墙的宽度)会产生连锁反应，并可能改变其他因素的要求。也许处理这些变量最成功的策略就是与经验丰富的结构工程师保持良好的关系。一个熟练的结构工程师可以设计出有效且衰减的剪力墙，为门窗留下尽可能多的空间。作为奖励，一个理解结构工程逻辑的建筑师可以进行清晰的沟通和有效的设计过程。
总结一下;不，你不能有一个全窗墙，你需要把横向力从屋顶转移到地基上，而不需要砸钱。但是，如果你聪明地处理设计过程，并尊重结构工程，剪力墙很可能会更小、更智能。最重要的是，不要招惹大自然母亲——她并不像你想象的那样在乎你的窗户。
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