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文檔簡介
1、n1 1、水平荷載作用下框架結構的內力計算、水平荷載作用下框架結構的內力計算(反彎點法、(反彎點法、D D值法、門架法)值法、門架法)n2 2、內力組合、內力組合n3 3、框架柱端和框架梁端彎矩及剪力設計、框架柱端和框架梁端彎矩及剪力設計值的值的調整調整n4 4、承載力的計算、承載力的計算n5 5、構造要求、構造要求6 高層剪力墻結構設計高層剪力墻結構設計6.1 結構布置結構布置n1、剪力墻宜沿主軸方向或其他方向、剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置雙向布置;剪力墻要均勻布置,數量要適當。剪力墻要均勻布置,數量要適當。n2、剪力墻墻肢截面宜、剪力墻墻肢截面宜簡單、規則簡單、規則,剪力墻的,剪力
2、墻的豎向剛度應均勻,剪力墻的豎向剛度應均勻,剪力墻的門窗洞口宜上下門窗洞口宜上下對齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁;對齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁; n3、為了避免剪力墻脆性破壞,較長的剪力墻、為了避免剪力墻脆性破壞,較長的剪力墻宜開設洞口,將其分成長度較均勻的若干墻宜開設洞口,將其分成長度較均勻的若干墻段,墻段之間宜采用弱梁連接,每個獨立墻段,墻段之間宜采用弱梁連接,每個獨立墻段的總高度與其截面高度之比不應小于段的總高度與其截面高度之比不應小于3,墻,墻肢截面高度不宜大于肢截面高度不宜大于8m; n4、剪力墻宜自下而上連續布置,避免剛度突、剪力墻宜自下而上連續布置,避免剛度突變。變。
3、n5、跨高比小于、跨高比小于5的連梁應按本章的有關規定設計,的連梁應按本章的有關規定設計,跨高比不小于跨高比不小于5的連梁宜按框架梁設計。的連梁宜按框架梁設計。5lh5lh按剪力墻連梁剪力墻連梁設計按框架梁框架梁設計6、抗震設計時,、抗震設計時,剪力墻底部加強部位剪力墻底部加強部位的范圍,應符合下列要求:的范圍,應符合下列要求:(1)底部加強部位的高度,應從地下室頂板算起;)底部加強部位的高度,應從地下室頂板算起;(2)底部加強部位的高度可取底部兩層和墻體總高度的)底部加強部位的高度可取底部兩層和墻體總高度的1/10二二者的較大值;者的較大值;(3)當結構計算嵌固端位于地下一層地板或以下時,底
4、部加強)當結構計算嵌固端位于地下一層地板或以下時,底部加強部位宜延伸到計算嵌固端。部位宜延伸到計算嵌固端。n條件:條件:某鋼筋混凝土剪力墻結構,共某鋼筋混凝土剪力墻結構,共1111層,一層層,一層層高為層高為4.1m4.1m,標準層層高均為,標準層層高均為3.3m3.3m。n要求:要求:該剪力墻結構的底部加強部位高度。該剪力墻結構的底部加強部位高度。答案:答案:7.4m7.4m計算步驟:計算步驟:H=4.1+H=4.1+(1010* *3.33.3)=37.1m=37.1m h h1 1=(1/10)H=3.71m=(1/10)H=3.71m 底部兩層高度底部兩層高度:h :h2 2=4.1+
5、3.3=7.4m=4.1+3.3=7.4m底部加強部位高度底部加強部位高度=max3.71m,7.4m=7.4m=max3.71m,7.4m=7.4m n7、樓面梁不宜支承在剪力墻或核心筒的連梁、樓面梁不宜支承在剪力墻或核心筒的連梁上;上;n8、當墻肢的截面高度與厚度之比不大于、當墻肢的截面高度與厚度之比不大于4時,時,宜按框架柱進行截面設計;宜按框架柱進行截面設計; 【短肢剪力墻短肢剪力墻】是指截面厚度不大于是指截面厚度不大于300mm,各肢截面,各肢截面高度與厚度之比的最大值大于高度與厚度之比的最大值大于4但不大于但不大于8的剪力墻。的剪力墻。300tmm48wHh且且n抗震設計時,高層建
6、筑結構不應全部采用抗震設計時,高層建筑結構不應全部采用短肢剪力墻短肢剪力墻。短肢剪力墻短肢剪力墻【具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構】是指在規定的水平是指在規定的水平地震作用下,短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不小于結構地震作用下,短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不小于結構底部總地震傾覆力矩的底部總地震傾覆力矩的30%的剪力墻結構。的剪力墻結構。n抗震設計時,當采用抗震設計時,當采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構時,應符合下列規定:時,應符合下列規定:具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構1 1 在規定的水平地震作用下,短肢
7、剪力墻承擔的底部傾覆在規定的水平地震作用下,短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不宜大于結構底部總地震傾覆力矩的力矩不宜大于結構底部總地震傾覆力矩的50%50%;2 2 房屋使用高度可適當降低,房屋使用高度可適當降低,7 7度、度、8 8度(度(0.2g0.2g)和)和8 8度度(0.3g0.3g)時分別不應大于)時分別不應大于100m100m、80m80m和和60m60m。 剪跨比:剪跨比: 表示截面上彎矩與剪力的相對大小,表示截面上彎矩與剪力的相對大小,是影響剪力墻破壞形態的重要因素。是影響剪力墻破壞形態的重要因素。wVhM 彎曲破壞彎曲破壞: 時,高墻(時,高墻(H/hw23),以彎),以彎矩作
8、用為主,容易實現彎曲破壞,延性較好。矩作用為主,容易實現彎曲破壞,延性較好。2wVhM 彎剪破壞彎剪破壞: ,中高墻(中高墻(H/hw=12),很難),很難避免出現剪切斜裂縫,視設計措施是否得當而可避免出現剪切斜裂縫,視設計措施是否得當而可能彎壞,也可能剪壞,按照強剪弱彎合理設計,能彎壞,也可能剪壞,按照強剪弱彎合理設計,也可能實現延性尚好的彎剪破壞。也可能實現延性尚好的彎剪破壞。 剪切破壞剪切破壞: 的剪力墻,矮墻(的剪力墻,矮墻(H/hw1) 滑移破壞:滑移破壞:實際工程中,滑移破壞很少見,可能實際工程中,滑移破壞很少見,可能出現的位置是施工縫截面。出現的位置是施工縫截面。12wVhM1w
9、VhM剪力墻的幾種破壞形式剪力墻的幾種破壞形式n應控制剪力墻平面外的彎矩,以保證剪力墻平面外應控制剪力墻平面外的彎矩,以保證剪力墻平面外的穩定性;的穩定性; (1 1)沿梁軸方向設置與梁相連的剪力墻,抵抗該墻肢平)沿梁軸方向設置與梁相連的剪力墻,抵抗該墻肢平面外彎矩;面外彎矩; (2 2)當不能設置與梁軸線方向相連的剪力墻時,宜在墻)當不能設置與梁軸線方向相連的剪力墻時,宜在墻與梁相交處設置與梁相交處設置扶壁柱扶壁柱; (3 3) 當不能設置扶壁柱時,應在墻與梁相交處設置當不能設置扶壁柱時,應在墻與梁相交處設置暗柱暗柱,并宜按計算確定配筋;并宜按計算確定配筋; (4 4)必要時,剪力墻內可設置
10、型鋼。)必要時,剪力墻內可設置型鋼。n不宜將樓面主梁支承在剪力墻之間的不宜將樓面主梁支承在剪力墻之間的連梁連梁上上。6.2 剪力墻的類型剪力墻的類型1 1整截面剪力墻整截面剪力墻2 2整體小開口剪力墻整體小開口剪力墻3 3雙肢及多肢剪力墻雙肢及多肢剪力墻4 4壁式框架壁式框架6.2.1 剪力墻分類剪力墻分類1整截面墻整截面墻不開洞或開洞面積不大于不開洞或開洞面積不大于15%的整截面剪力墻。的整截面剪力墻。受力特點:受力特點:整體懸臂墻,彎矩圖既不突變也無反彎整體懸臂墻,彎矩圖既不突變也無反彎 點。點。變形特點:變形特點:彎曲型變形彎曲型變形2整體小開口墻整體小開口墻 開洞面積大于開洞面積大于1
11、5%但仍較小的墻但仍較小的墻 受力特點:受力特點:彎矩圖在連系梁處發生突變,但在整個彎矩圖在連系梁處發生突變,但在整個墻肢高度上沒有或僅在個別樓層中才出現反彎點。墻肢高度上沒有或僅在個別樓層中才出現反彎點。 變形特點:變形特點:以彎曲型為主以彎曲型為主3雙肢墻及多肢墻雙肢墻及多肢墻開洞較大、洞口成列布置的墻開洞較大、洞口成列布置的墻受力特點:受力特點:與整體小開口墻相似與整體小開口墻相似變形特點:變形特點:以彎曲型為主以彎曲型為主4壁式框架壁式框架 開洞尺寸大、連梁線剛度大于或接近墻肢線剛開洞尺寸大、連梁線剛度大于或接近墻肢線剛度的墻度的墻 受力特點:受力特點:彎矩圖在樓層處有突變,在大多數樓
12、層彎矩圖在樓層處有突變,在大多數樓層中都出現反彎點中都出現反彎點 變形特點:變形特點:以剪切型為主以剪切型為主6.3 計算假定及荷載分配計算假定及荷載分配計算基本假定計算基本假定 (1)一片剪力墻可以抵抗在本身平面內的側向力,)一片剪力墻可以抵抗在本身平面內的側向力,而在平面外的剛度很小,可以忽略。而在平面外的剛度很小,可以忽略。 (2)樓板在其自身平面內剛度無限大,樓板平面)樓板在其自身平面內剛度無限大,樓板平面外剛度很小,可以忽略。外剛度很小,可以忽略。剪力墻有效翼緣寬度剪力墻有效翼緣寬度bf 計算剪力墻的內力與位移時,可以考慮縱、橫墻的計算剪力墻的內力與位移時,可以考慮縱、橫墻的 共共同
13、工作。同工作。 有效翼緣的寬度有效翼緣的寬度按下表采用,取按下表采用,取最小值最小值。 bfbfbfbf(b )01bfbfbfbf(b )01(b )01(b )01bbbS01S026.6 截面承載能力計算方法截面承載能力計算方法n1、偏心受壓剪力墻、偏心受壓剪力墻正截面承載力正截面承載力計算方法計算方法n2、正截面偏心受拉承載力驗算方法、正截面偏心受拉承載力驗算方法n3、剪力墻斜截面、剪力墻斜截面受剪承載力受剪承載力計算方法計算方法n4、剪力墻的軸壓比限值剪力墻的軸壓比限值n5、平面外軸心受壓承載力驗算方法、平面外軸心受壓承載力驗算方法n6、連梁斜截面、連梁斜截面抗剪承載力抗剪承載力計算
14、方法計算方法6.6.1 偏心受壓剪力墻正截面承載力計算偏心受壓剪力墻正截面承載力計算基本假定:基本假定:(1) 截面變形符合截面變形符合平截面假定平截面假定;(2) 不考慮受拉混凝土的作用;不考慮受拉混凝土的作用;(3) 受壓區混凝土的應力圖用等效矩形應力圖替換,受壓區混凝土的應力圖用等效矩形應力圖替換,應力達到應力達到1fc;(4) 墻肢端部的縱向受拉、受壓鋼筋屈服;墻肢端部的縱向受拉、受壓鋼筋屈服;(5) 從受壓區邊緣算起從受壓區邊緣算起1.5x范圍以外的受拉豎向分布范圍以外的受拉豎向分布鋼筋屈服并參與受力計算。鋼筋屈服并參與受力計算。不考慮地震作用不考慮地震作用剪力墻正截面承載力計算簡圖
15、剪力墻正截面承載力計算簡圖考慮地震作用考慮地震作用地震設計狀況,上式右端均應除以承載力抗震調整系地震設計狀況,上式右端均應除以承載力抗震調整系數數 , 取取0.85.0.85.RERE(大偏心受壓)(大偏心受壓)常用常用(小偏心受壓(小偏心受壓)6.6.3 6.6.3 剪力墻斜截面受剪承載力計算剪力墻斜截面受剪承載力計算偏心受偏心受壓壓剪力墻剪力墻偏心受偏心受拉拉剪力墻剪力墻偏心受壓剪力墻偏心受壓剪力墻偏心受拉剪力墻偏心受拉剪力墻6.6.4 6.6.4 剪力墻的軸壓比限值剪力墻的軸壓比限值【墻肢軸壓比限值墻肢軸壓比限值】6.6.3 6.6.3 連梁斜截面受剪承載力計算連梁斜截面受剪承載力計算連
16、梁截面剪力設計值(連梁截面剪力設計值(驗算截面控制條件驗算截面控制條件) 規定受彎構件的受剪截面限制條件,其規定受彎構件的受剪截面限制條件,其目的目的首先是首先是防止構件截面發生斜壓破壞(或腹版壓壞),防止構件截面發生斜壓破壞(或腹版壓壞),其次是其次是限制在使用階段可能發生的斜裂縫寬度限制在使用階段可能發生的斜裂縫寬度,同時也是構同時也是構件斜截面受剪破壞的件斜截面受剪破壞的最大配箍率條件最大配箍率條件。式中:式中:連梁斜截面受剪承載力連梁斜截面受剪承載力0.85RE6.7 構造要求構造要求1、剪力墻截面的最小厚度、剪力墻截面的最小厚度剪力墻的厚度應符合以下要求:剪力墻的厚度應符合以下要求:
17、(1)穩定性要求)穩定性要求32010cE tql式中:式中:q作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設計值;作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設計值;剪力墻混凝土的彈性模量;剪力墻混凝土的彈性模量;cEt剪力墻墻肢截面厚度;剪力墻墻肢截面厚度;0l剪力墻墻肢計算長度;剪力墻墻肢計算長度;剪力墻墻肢計算長度:剪力墻墻肢計算長度:0lh式中:式中: 墻肢計算長度系數;墻肢計算長度系數;墻肢計算長度系數;墻肢計算長度系數;h墻肢計算長度系數墻肢計算長度系數 應根據墻肢的支撐條件按下列規定采用:應根據墻肢的支撐條件按下列規定采用: 1)單片獨立墻肢按兩邊支撐板計算,取)單片獨立墻肢按兩邊支撐板計算,取 等于
18、等于1.0 。2)T形、形、L形、槽形和工字形剪力墻的翼緣,采用三邊支形、槽形和工字形剪力墻的翼緣,采用三邊支承板按下式計算;當承板按下式計算;當 計算值小于計算值小于0.25時,取時,取0.25 。 211()2fhbT形、形、L形、槽形和工字形剪力墻的單側翼緣截面高度形、槽形和工字形剪力墻的單側翼緣截面高度fb3)T形剪力墻的腹板也按三邊支承板計算,但應將(式形剪力墻的腹板也按三邊支承板計算,但應將(式6.136)中的)中的 代以代以 。 fbwb4)槽形和工字形剪力墻的腹板,采用四邊職稱板計算;)槽形和工字形剪力墻的腹板,采用四邊職稱板計算;當當 計算值小于計算值小于0.2時,取時,取0
19、.2。 2131()2whb槽形和工字形剪力墻的腹板高度。槽形和工字形剪力墻的腹板高度。wb211()2whb(2)一、二級剪力墻:底部加強部位不應小于)一、二級剪力墻:底部加強部位不應小于200mm,其他其他部位不應小于部位不應小于160mm;一字型獨立剪力墻底部加強部位不應小一字型獨立剪力墻底部加強部位不應小于于220mm,其他部位不應小于,其他部位不應小于180mm。(3)一、二級剪力墻:底部加強部位不應小于)一、二級剪力墻:底部加強部位不應小于200mm,其他部位不應小于其他部位不應小于160mm;一字型獨立剪力墻底部加強部一字型獨立剪力墻底部加強部位不應小于位不應小于220mm,其他
20、部位不應小于,其他部位不應小于180mm。(4)非抗震設計時不應小于)非抗震設計時不應小于160mm。(5)剪力墻井筒中,分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚)剪力墻井筒中,分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當減小,但不宜小于度可適當減小,但不宜小于160mm。2、短肢剪力墻、短肢剪力墻抗震設計時,短肢剪力墻的設計應符合下列規定:抗震設計時,短肢剪力墻的設計應符合下列規定:(1)短肢剪力墻截面厚度除應符合剪力墻截面厚度的要)短肢剪力墻截面厚度除應符合剪力墻截面厚度的要求外,底部加強部位尚不應小于求外,底部加強部位尚不應小于200mm,其他部位尚不應其他部位尚不應小于小于180mm。(2)一、二、三
21、級短肢剪力墻的軸壓比,分別不宜大于)一、二、三級短肢剪力墻的軸壓比,分別不宜大于0.45、0.50、0.55,一字型截面短肢剪力墻的軸壓比限值,一字型截面短肢剪力墻的軸壓比限值應相應減少應相應減少0.1。(3)短肢剪力墻的底部加強部位應調整剪力設計值,其)短肢剪力墻的底部加強部位應調整剪力設計值,其他各層一、二、三級時剪力設計值應分別乘以增大系數他各層一、二、三級時剪力設計值應分別乘以增大系數1.4、1.2和和1.1。(4)短肢剪力墻的邊緣構件的設置應符合要求。)短肢剪力墻的邊緣構件的設置應符合要求。(5)短肢剪力墻的全部豎向鋼筋的配筋率,底部加強部)短肢剪力墻的全部豎向鋼筋的配筋率,底部加強
22、部位一、二級不宜小于位一、二級不宜小于1.2%,三、四級不宜小于,三、四級不宜小于1.0%;其;其他部位一、二級不宜小于他部位一、二級不宜小于1.0%,三四級不宜小于,三四級不宜小于0.8%。(6)不宜采用一字形短肢剪力墻,不宜在一字形短肢剪)不宜采用一字形短肢剪力墻,不宜在一字形短肢剪力墻上布置平面外與之相交的單側樓面梁。力墻上布置平面外與之相交的單側樓面梁。n剪力墻墻肢截面剪力設計值應滿足一下要求:剪力墻墻肢截面剪力設計值應滿足一下要求:n1)永久、短暫設計狀況)永久、短暫設計狀況n2)地震設計狀況)地震設計狀況n剪跨比剪跨比可按下式計算:可按下式計算:3、墻內鋼筋、墻內鋼筋(1)配筋方式
23、)配筋方式高層剪力墻結構的屬相和水平分布鋼筋高層剪力墻結構的屬相和水平分布鋼筋不應單排配置不應單排配置。剪力墻截面剪力墻截面厚度厚度不大于不大于400mm時,可采用時,可采用雙排雙排配筋;配筋;大于大于400mm、但不大于、但不大于700mm時,宜采用時,宜采用三排三排配筋;配筋;大于大于700mm時,宜采用時,宜采用四排四排配筋。配筋。各排分布鋼筋之間的拉筋的間距不應大于各排分布鋼筋之間的拉筋的間距不應大于600mm600mm,直徑,直徑不應小于不應小于6mm6mm。(2)分布鋼筋最小配筋率)分布鋼筋最小配筋率剪力墻豎向和水平分布鋼筋的剪力墻豎向和水平分布鋼筋的配筋率配筋率,一、二、三級時均
24、不,一、二、三級時均不應小于應小于0.25%,四級和非抗震設計時均不應小于,四級和非抗震設計時均不應小于0.20%。剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的間距間距均不宜大于均不宜大于300mm,直直徑徑不應小于不應小于8mm。剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的直徑剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的直徑不宜大于墻厚的不宜大于墻厚的1/10 1/10 。房屋頂層剪力墻、長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪房屋頂層剪力墻、長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪力墻、端開間縱向剪力墻以及端山墻的水平和豎向分布力墻、端開間縱向剪力墻以及端山墻的水平和豎向分布鋼筋的配筋率均不應小于鋼筋的配筋率均不應小于0.2
25、5%0.25%,間距均不應大于,間距均不應大于200mm200mm。(3)鋼筋的錨固與連接)鋼筋的錨固與連接1、非抗震設計時,剪力墻、非抗震設計時,剪力墻縱向鋼筋縱向鋼筋最小錨固長度應取最小錨固長度應取 ;抗震設計時,剪力墻縱向最小錨固長度應取抗震設計時,剪力墻縱向最小錨固長度應取 。 、 的取的取值應符合規范規定。值應符合規范規定。alaElalaEl2、剪力墻、剪力墻豎向及水平分布鋼筋豎向及水平分布鋼筋采用采用搭接連接搭接連接時,一、二級時,一、二級剪力墻的剪力墻的底部加強部位底部加強部位,接頭位置應錯開,同一截面連接的,接頭位置應錯開,同一截面連接的鋼筋數量不宜超過總數量的鋼筋數量不宜超
26、過總數量的50%,錯開凈距不宜小于,錯開凈距不宜小于500mm;其他情況剪力墻的鋼筋可在同一截面連接。其他情況剪力墻的鋼筋可在同一截面連接。分布鋼筋的搭接長度,非抗震設計時不應小于分布鋼筋的搭接長度,非抗震設計時不應小于1.2 ,抗震設,抗震設計時不應小于計時不應小于1.2 。3、暗柱以及端柱內縱向鋼筋連接和錨固要求宜與框架柱相、暗柱以及端柱內縱向鋼筋連接和錨固要求宜與框架柱相同。同。alaEl4、連梁配筋構造、連梁配筋構造1)連梁頂面、底面縱向受力鋼筋伸入墻內的錨固長度,)連梁頂面、底面縱向受力鋼筋伸入墻內的錨固長度,抗震設計時不應小于抗震設計時不應小于 ,非抗震設計時不應小于,非抗震設計時
27、不應小于 且不且不應小于應小于600mm。 aElal2)抗震設計時,沿連梁全長箍筋的構造應按框架梁梁端)抗震設計時,沿連梁全長箍筋的構造應按框架梁梁端加密區箍筋的構造要求采用;非抗震設計時,沿連梁全加密區箍筋的構造要求采用;非抗震設計時,沿連梁全長的箍筋直徑不應小于長的箍筋直徑不應小于6mm。間距不應大于。間距不應大于150mm。 laE600500laE600頂層laE600laE6003)頂層連梁縱向鋼筋深入墻體的長度范圍內,應配置間)頂層連梁縱向鋼筋深入墻體的長度范圍內,應配置間距不大于距不大于150mm的構造箍筋,的構造箍筋,箍筋直徑應與該連梁的箍箍筋直徑應與該連梁的箍筋直徑相同筋直
28、徑相同。 4)墻體)墻體水平分布鋼筋水平分布鋼筋應作為連梁的腰筋在連梁范圍內拉應作為連梁的腰筋在連梁范圍內拉通連續配置;通連續配置;當當連梁截面高度大于連梁截面高度大于700mm時,其兩側面沿梁高范圍設時,其兩側面沿梁高范圍設置的縱向構造鋼筋(腰筋)的直徑不應小于置的縱向構造鋼筋(腰筋)的直徑不應小于8mm,間距,間距不應大于不應大于200mm;對對跨高比不大于跨高比不大于2.5的連梁,梁兩側的縱向構造鋼筋(腰的連梁,梁兩側的縱向構造鋼筋(腰筋)的面積配筋率不應小于筋)的面積配筋率不應小于0.3%。 5)跨高比()跨高比( )不大于)不大于1.5的連梁,的連梁,非抗震設計時,其縱向鋼筋的最小配
29、筋率可取為非抗震設計時,其縱向鋼筋的最小配筋率可取為0.2%;抗震設計時,其縱向鋼筋的最小配筋率宜符合下表要求;抗震設計時,其縱向鋼筋的最小配筋率宜符合下表要求; /bl h跨高比大于跨高比大于1.5的連梁,其縱向鋼筋的最小配筋率可按框架的連梁,其縱向鋼筋的最小配筋率可按框架梁的要求采用。梁的要求采用。6)剪力墻結構連梁中,非抗震設計時,頂面及底面單側)剪力墻結構連梁中,非抗震設計時,頂面及底面單側縱向鋼筋的最大配筋率不宜大于縱向鋼筋的最大配筋率不宜大于2.5%;抗震設計時,頂;抗震設計時,頂面及底面單側縱向鋼筋的最大配筋率宜符合下表要求。面及底面單側縱向鋼筋的最大配筋率宜符合下表要求。如不滿
30、足,則應按實配鋼筋進行連梁強剪弱彎的驗算。如不滿足,則應按實配鋼筋進行連梁強剪弱彎的驗算。7)剪力墻的連梁不滿足連梁斜截面抗剪承載力的要求時,)剪力墻的連梁不滿足連梁斜截面抗剪承載力的要求時,可采取下列措施:可采取下列措施:減小連梁截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施。減小連梁截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施。抗震設計剪力墻連梁的彎矩可塑性條幅;抗震設計剪力墻連梁的彎矩可塑性條幅;當連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時,可按獨立當連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時,可按獨立墻肢的計算簡圖進行第二次多遇地震作用下的內力分析,墻肢的計算簡圖進行第二次多遇地震作用下的內力分析,墻肢截面應按兩次計算
31、的較大值計算配筋。墻肢截面應按兩次計算的較大值計算配筋。5、墻面和連梁開洞處理、墻面和連梁開洞處理1)非連續小洞口(各邊長度小于)非連續小洞口(各邊長度小于800mm):): 應將洞口處被截斷的分布筋量分別集中配置在洞口應將洞口處被截斷的分布筋量分別集中配置在洞口上、下和左、右兩邊,且鋼筋直徑不應小于上、下和左、右兩邊,且鋼筋直徑不應小于12mm12mm。2)管道:)管道:穿過連梁的管道宜預埋套管,洞口上、下的有效高度不穿過連梁的管道宜預埋套管,洞口上、下的有效高度不宜梁高的宜梁高的1/31/3,且不宜小于,且不宜小于200mm,200mm,洞口處宜配置補強鋼筋,洞口處宜配置補強鋼筋,被洞口削
32、弱的截面應進行承載力驗算,洞口處應配置補被洞口削弱的截面應進行承載力驗算,洞口處應配置補強縱向鋼筋和箍筋,補強縱向鋼筋的直徑不應小于強縱向鋼筋和箍筋,補強縱向鋼筋的直徑不應小于12mm12mm。laE800laE800laElaE洞口補強鋼筋箍筋洞口單側補強筋2 14 hb/3 200200 hb/3 hb 6、邊緣構件、邊緣構件(1)邊緣構件的設置:)邊緣構件的設置:1)一、二、三級剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比大于表)一、二、三級剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比大于表6.30的規定值時,以及部分框支剪力墻結構的剪力墻,的規定值時,以及部分框支剪力墻結構的剪力墻,應在底部加強部位以及相鄰的上一層設
33、置應在底部加強部位以及相鄰的上一層設置約束邊緣構件約束邊緣構件。2)除本條第一款所列的部位外,剪力墻應設置)除本條第一款所列的部位外,剪力墻應設置構造邊緣構造邊緣構件構件。3)B級高度高層建筑的剪力墻,宜在約束邊緣構件層與級高度高層建筑的剪力墻,宜在約束邊緣構件層與構造邊緣構件層之間設置構造邊緣構件層之間設置12層過渡層,過渡層邊緣構件層過渡層,過渡層邊緣構件的箍筋配置要求可低于約束邊緣構件的要求,但應高于的箍筋配置要求可低于約束邊緣構件的要求,但應高于構造邊緣構件的要求。構造邊緣構件的要求。(2)約束邊緣構件設計)約束邊緣構件設計1)約束邊緣構件沿墻肢的長度)約束邊緣構件沿墻肢的長度 和箍筋
34、配箍特征值和箍筋配箍特征值 應應符合表符合表6.31的要求,其體積配箍率的要求,其體積配箍率 應按下式計算:應按下式計算:剪力墻的約束邊緣構件可為剪力墻的約束邊緣構件可為暗柱、端柱暗柱、端柱和和翼墻翼墻。clvvcvvyvff約束邊緣構件沿墻肢的長度約束邊緣構件沿墻肢的長度 及其配箍特征值及其配箍特征值clv注:注:1、 為墻肢在為墻肢在重力荷載代表值重力荷載代表值作用下的軸壓比,作用下的軸壓比, 為為 墻肢的長度;墻肢的長度; 2、剪力墻的、剪力墻的翼墻長度小于翼墻厚度的翼墻長度小于翼墻厚度的3倍倍或或端柱截面邊端柱截面邊 長小于長小于2倍墻厚倍墻厚時,按無翼墻、無端柱查表;時,按無翼墻、無
35、端柱查表; 3、 為約束邊緣構件沿墻肢的長度。為約束邊緣構件沿墻肢的長度。對對暗柱暗柱不應小于墻不應小于墻 厚和厚和400mm的較大值;的較大值;有翼墻或端柱時有翼墻或端柱時,不應小于翼,不應小于翼墻厚度或端柱沿墻肢方向截面高度加墻厚度或端柱沿墻肢方向截面高度加300mm。 Nwhcl2)剪力墻)剪力墻約束邊緣構件約束邊緣構件陰影部分(圖陰影部分(圖6.39)的豎向鋼筋除)的豎向鋼筋除應滿足正截面受壓(受拉)承載力計算要求外,其配筋率應滿足正截面受壓(受拉)承載力計算要求外,其配筋率一、二、三級時分別不應小于一、二、三級時分別不應小于1.2%、1.0%和和1.0%,并分,并分別不應少于別不應少
36、于8 16,、6 14和和6 14的鋼筋。的鋼筋。3)約束邊緣構件約束邊緣構件內箍筋或拉筋沿豎向的間距,一級不宜大內箍筋或拉筋沿豎向的間距,一級不宜大于于100mm,二、三級不宜大于,二、三級不宜大于150mm;箍筋、拉筋沿水平;箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于方向的肢距不宜大于300mm,不應大于豎向鋼筋間距的,不應大于豎向鋼筋間距的2倍。倍。剪力墻約束邊緣構件:剪力墻約束邊緣構件:(1)墻肢底部加強部位約束邊緣構件沿墻肢的長度)墻肢底部加強部位約束邊緣構件沿墻肢的長度 :max,400ccwll bcl(2)縱向鋼筋配筋范圍沿墻肢方向的高度)縱向鋼筋配筋范圍沿墻肢方向的高度 :max,4
37、002cwllbl(3)2sla wowshha(3)構造邊緣構件:)構造邊緣構件:剪力墻的配筋形式剪力墻的配筋形式剪力墻配筋:剪力墻配筋:端部縱筋端部縱筋As、豎向分布筋、豎向分布筋Asw和水平分布筋和水平分布筋Asv。 2 0 0 2 0 08 1 0 0l c = 8 0 0 m m剪力墻配筋圖6.7 構造要求構造要求一開洞剪力墻的破壞形態一開洞剪力墻的破壞形態 連梁的剛度及抗彎承載力連梁的剛度及抗彎承載力大大小于墻肢的剛度和抗彎承大大小于墻肢的剛度和抗彎承載力,且連梁具有足夠的延性載力,且連梁具有足夠的延性時,塑性鉸先在連梁端部出現,時,塑性鉸先在連梁端部出現,待墻肢底部出現塑性鉸后,
38、才待墻肢底部出現塑性鉸后,才能形成圖示機構破壞。能形成圖示機構破壞。 當連梁的剛度及承載力當連梁的剛度及承載力很大時,連梁不會屈服,很大時,連梁不會屈服,這時開洞墻與整體懸臂墻這時開洞墻與整體懸臂墻類似,底層出現塑性鉸破類似,底層出現塑性鉸破壞。只要墻肢不過早剪壞,壞。只要墻肢不過早剪壞,這種破壞仍然屬于有延性這種破壞仍然屬于有延性的彎曲破壞。的彎曲破壞。 當連梁的抗剪承載力很當連梁的抗剪承載力很小、首先剪切破壞時,會小、首先剪切破壞時,會使墻肢失去約束而形成單使墻肢失去約束而形成單獨墻。只要墻肢塑性鉸具獨墻。只要墻肢塑性鉸具有延性,這種破壞也屬于有延性,這種破壞也屬于延性的彎曲破壞。延性的彎
39、曲破壞。 當連梁剛度和屈服彎矩較當連梁剛度和屈服彎矩較大時,墻肢出現剪切破壞,是大時,墻肢出現剪切破壞,是一種脆性破壞。一種脆性破壞。 在水平荷載下墻肢內的軸在水平荷載下墻肢內的軸力很大,造成兩個墻肢軸力相力很大,造成兩個墻肢軸力相差懸殊,在受拉墻肢出現水平差懸殊,在受拉墻肢出現水平裂縫或屈服以后,塑性內力重裂縫或屈服以后,塑性內力重分布的結果會使受壓墻肢承擔分布的結果會使受壓墻肢承擔大部分剪力,如果設計時未充大部分剪力,如果設計時未充分考慮這一因素,將會造成該分考慮這一因素,將會造成該墻肢過早剪壞,延性減小。墻肢過早剪壞,延性減小。 二延性剪力墻設計原則二延性剪力墻設計原則(1)強墻弱梁)強
40、墻弱梁(2)強剪弱彎)強剪弱彎(3)限制墻肢的軸壓比和墻肢設置邊緣構件)限制墻肢的軸壓比和墻肢設置邊緣構件(4)加強重點部位)加強重點部位(5)連梁特殊措施)連梁特殊措施三控制截面三控制截面n墻底截面墻底截面;n墻厚改變處;墻厚改變處;n墻混凝土強度改變處;墻混凝土強度改變處;n墻配筋量改變處墻配筋量改變處剪力墻的配筋形式剪力墻的配筋形式 2 0 0 2 0 08 1 0 0l c = 8 0 0 m m剪 力 墻 配 筋 圖剪力墻配筋:剪力墻配筋:端部縱筋端部縱筋As、豎向分布筋、豎向分布筋Asw和水平分布筋和水平分布筋Asv。xNee fcbwxfyAsfyAs1.5x剪力墻的正截面承載力
41、設計剪力墻的正截面承載力設計大偏壓承載力計算大偏壓承載力計算As Asw As橫截面橫截面fywAsw(hw0-1.5x)/hw0橫截面應變分布橫截面應變分布受力圖受力圖xhw5.10范圍內的豎向分布筋。范圍內的豎向分布筋。 bw 端部受拉縱筋應力端部受拉縱筋應力達到屈服,豎向分布達到屈服,豎向分布筋直徑較小,受壓時筋直徑較小,受壓時不能考慮其作用;在不能考慮其作用;在拉區,靠近中和軸時拉區,靠近中和軸時豎向分布筋應力也較豎向分布筋應力也較低,只考慮低,只考慮 0N 0Mcswsw0ysww002MMahfAhheN cswssysNNAfAN承載力承載力其中1 .2倍 組 合 彎 矩組 合
42、彎 矩 圖底 截 面 組 合 彎 矩底部加強部位及其上一層彎矩設計值的取值:彎矩設計值的取值: 一級抗震等級的剪力墻,應控一級抗震等級的剪力墻,應控制塑性鉸出現部位,對一級抗震等制塑性鉸出現部位,對一級抗震等級的剪力墻的設計彎矩包絡線作了級的剪力墻的設計彎矩包絡線作了近似的規定:近似的規定: 底部加強部位及其上一層應按墻底部加強部位及其上一層應按墻底截面組合彎矩計算值采用底截面組合彎矩計算值采用;1. 其他部位可按墻肢組合彎矩計算其他部位可按墻肢組合彎矩計算值的值的1.2倍采用。倍采用。101)配筋配筋113)五剪力墻斜截面承載力計算五剪力墻斜截面承載力計算(1)剪切破壞形態)剪切破壞形態 1
43、)剪拉破壞)剪拉破壞 2)剪壓破壞)剪壓破壞 3)斜壓破壞)斜壓破壞 4)剪切滑移破壞)剪切滑移破壞 五五. 剪力墻的斜截面承載力設計剪力墻的斜截面承載力設計包括:包括:偏心受壓或偏心受拉構件的斜截面承載力計算偏心受壓或偏心受拉構件的斜截面承載力計算(1 1)斜截面破壞形態)斜截面破壞形態 剪力墻中斜裂縫有兩種情況:一是彎剪斜裂縫,斜裂縫先剪力墻中斜裂縫有兩種情況:一是彎剪斜裂縫,斜裂縫先是由彎曲受拉邊緣出現水平裂縫,然后斜向發展形成斜裂縫;是由彎曲受拉邊緣出現水平裂縫,然后斜向發展形成斜裂縫;二是腹剪斜裂縫,腹板中部主拉應力超過混凝土的抗拉強度后二是腹剪斜裂縫,腹板中部主拉應力超過混凝土的抗
44、拉強度后開裂,然后裂縫斜向向構件邊緣發展。開裂,然后裂縫斜向向構件邊緣發展。斜裂縫出現后墻肢的剪切破壞形式斜裂縫出現后墻肢的剪切破壞形式剪拉破壞剪拉破壞剪跨比較大,當抗剪的分布鋼筋不足時,斜裂縫一旦出現,剪跨比較大,當抗剪的分布鋼筋不足時,斜裂縫一旦出現,很快就形成一條主斜裂縫,混凝土沿斜裂縫劈裂而喪失承載力。很快就形成一條主斜裂縫,混凝土沿斜裂縫劈裂而喪失承載力。剪壓破壞剪壓破壞當腹筋配置合適時,腹筋可以抵抗斜裂縫的開展。隨著斜當腹筋配置合適時,腹筋可以抵抗斜裂縫的開展。隨著斜裂縫的進一步擴大,混凝土受剪區域逐漸減小,最后在壓、剪裂縫的進一步擴大,混凝土受剪區域逐漸減小,最后在壓、剪應力的共
45、同作用下剪壓區混凝土壓碎。剪力墻的應力的共同作用下剪壓區混凝土壓碎。剪力墻的水平分布筋水平分布筋的的計算主要依據這種破壞形式。計算主要依據這種破壞形式。斜壓破壞斜壓破壞剪力墻截面過小或混凝土等級過低時,即使在墻肢中配置剪力墻截面過小或混凝土等級過低時,即使在墻肢中配置了過多的腹筋,當腹筋應力還沒有充分發揮作用時,斜裂縫將了過多的腹筋,當腹筋應力還沒有充分發揮作用時,斜裂縫將墻肢分割成許多斜的受壓柱體,混凝土被壓碎而破壞。斜壓破墻肢分割成許多斜的受壓柱體,混凝土被壓碎而破壞。斜壓破壞發生在截面尺寸小、剪壓比過大的墻肢。為防止斜壓破壞,壞發生在截面尺寸小、剪壓比過大的墻肢。為防止斜壓破壞,墻肢截面
46、尺寸不應過小墻肢截面尺寸不應過小,應限制截面的剪壓比。,應限制截面的剪壓比。剪切滑移破壞剪切滑移破壞 當截面上的剪應力過高,即使配置了許多分布鋼筋,但是當截面上的剪應力過高,即使配置了許多分布鋼筋,但是在它們未充分發揮作用前,混凝土就被擠壓破碎了,特別是在在它們未充分發揮作用前,混凝土就被擠壓破碎了,特別是在水平剪力反復作用下,交叉斜裂縫容易使腹板混凝土破碎。水平剪力反復作用下,交叉斜裂縫容易使腹板混凝土破碎。(2)剪力設計值的的調整)剪力設計值的的調整 一、二、三級抗震等級剪力墻底部加強部位一、二、三級抗震等級剪力墻底部加強部位都可用調整系數增大其剪力設計值,四級抗震等都可用調整系數增大其剪
47、力設計值,四級抗震等級及無地震作用組合時可不調整。級及無地震作用組合時可不調整。wVWVV式中,式中,V考慮地震作用組合的剪力墻墻肢底部考慮地震作用組合的剪力墻墻肢底部加強部位截面的剪力設計值;加強部位截面的剪力設計值; Vw考慮地震作用組合的剪力墻墻肢加強部考慮地震作用組合的剪力墻墻肢加強部位截面的剪力計算值;位截面的剪力計算值; vw剪力增大系數,一級剪力增大系數,一級1.6,二級,二級1.4,三級,三級1.2(3)受剪承載力計算方法)受剪承載力計算方法 通過構造措施防止發生剪拉破壞或斜壓破壞,通過計通過構造措施防止發生剪拉破壞或斜壓破壞,通過計算確定墻中水平鋼筋截面面積,防止發生剪壓破壞
48、。算確定墻中水平鋼筋截面面積,防止發生剪壓破壞。 1)偏壓剪力墻斜截面受剪承載力計算公式)偏壓剪力墻斜截面受剪承載力計算公式 無地震作用組合時:無地震作用組合時:w0shyhww0wtA13. 05 . 05 . 01hsAfANhbfV有地震作用組合時:有地震作用組合時:w0shyhww0wtRE8 . 0A1 . 04 . 05 . 011hsAfANhbfV式中,式中,N剪力墻的軸向壓力設計值,抗震設計時,應考慮地震作用效剪力墻的軸向壓力設計值,抗震設計時,應考慮地震作用效應組合;當應組合;當N大于大于0.2fcbwhw時,應取時,應取0.2fcbwhw; A剪力墻截面面積;剪力墻截面面
49、積; AwT形或形或I形截面剪力墻腹板的面積,矩形截面時應取形截面剪力墻腹板的面積,矩形截面時應取A; 計算截面處的剪跨比;計算時,當計算截面處的剪跨比;計算時,當小于小于1.5時,取時,取1.5;當;當大大于于2.2取取2.2;當計算截面與墻底之間的距離小于;當計算截面與墻底之間的距離小于0.5hw0時,時,按距墻底按距墻底0.5hw0處的彎矩值與剪力值計算;處的彎矩值與剪力值計算; s剪力墻水平分布鋼筋的間距。剪力墻水平分布鋼筋的間距。2)偏拉剪力墻斜截面受剪承載力計算公式)偏拉剪力墻斜截面受剪承載力計算公式無地震作用組合時無地震作用組合時上式右端的計算值小于上式右端的計算值小于 時,取等
50、于時,取等于 。有地震作用組合時有地震作用組合時 上式右端方括號內的計算值小于上式右端方括號內的計算值小于 時,取等時,取等于于 。 w0shyhhsAfw0shyhww0wtA13. 05 . 05 . 01hsAfANhbfVw0shyhhsAfw0shyhww0wtRE8 . 0A1 . 04 . 05 . 011hsAfANhbfVw0shyh8 . 0hsAfw0shyh8 . 0hsAf3)水平施工縫處受剪承載力驗算方法)水平施工縫處受剪承載力驗算方法當當N為軸向壓力時為軸向壓力時當當N為軸向拉力時為軸向拉力時式中,式中,Vwj水平施工縫處的剪力設計值;水平施工縫處的剪力設計值;
51、N水平施工縫處考慮地震作用組合的軸向力設計水平施工縫處考慮地震作用組合的軸向力設計值;值; As剪力墻水平施工縫處全部豎向鋼筋的截面面積剪力墻水平施工縫處全部豎向鋼筋的截面面積(包括腹板內的豎向分布鋼筋、附加豎向插筋以及端部暗(包括腹板內的豎向分布鋼筋、附加豎向插筋以及端部暗柱和翼柱內豎向鋼筋的截面面積)。柱和翼柱內豎向鋼筋的截面面積)。NAfV8 . 06 . 01syRENAfV8 . 06 . 01syRE六六. 連梁截面設計連梁截面設計 當聯肢剪力墻中某幾層連梁當聯肢剪力墻中某幾層連梁的彎矩設計值超過其最大受彎承的彎矩設計值超過其最大受彎承載力時,可降低這些部位的連梁載力時,可降低這些
52、部位的連梁彎矩設計值,并將其余部位的連彎矩設計值,并將其余部位的連梁彎矩設計值相應提高,以滿足梁彎矩設計值相應提高,以滿足平衡條件。平衡條件。 經調整的連梁彎矩設計值,經調整的連梁彎矩設計值,可均取為最大彎矩連梁調整前彎可均取為最大彎矩連梁調整前彎矩設計值的矩設計值的80。(二)斜截面受剪承載力設計(二)斜截面受剪承載力設計 126)127)六六. 墻肢構造要求墻肢構造要求(1)混凝土強度等級)混凝土強度等級不低于不低于C20(2)最小截面尺寸)最小截面尺寸墻肢的截面尺寸應滿足承載力的要求,最小墻厚要求和剪墻肢的截面尺寸應滿足承載力的要求,最小墻厚要求和剪壓比限值的要求。壓比限值的要求。(3)
53、分布鋼筋)分布鋼筋 墻肢應配置豎向和橫向分布鋼筋,分布鋼筋的作用:抗墻肢應配置豎向和橫向分布鋼筋,分布鋼筋的作用:抗剪、抗彎、減少收縮裂縫。剪、抗彎、減少收縮裂縫。(4)軸壓比限值)軸壓比限值 與柱相同,軸壓比是影響墻肢抗震性能的主要因素之一,與柱相同,軸壓比是影響墻肢抗震性能的主要因素之一,軸壓比大于一定值后,延性很小或沒有延性。軸壓比大于一定值后,延性很小或沒有延性。(5)邊緣構件)邊緣構件 剪力墻截面兩端設置邊緣構件是提高墻肢端部混凝土極剪力墻截面兩端設置邊緣構件是提高墻肢端部混凝土極限壓應變、改善剪力墻延性的重要措施。限壓應變、改善剪力墻延性的重要措施。(6)鋼筋連接)鋼筋連接6.8 連梁設計連梁設計1連梁的破壞形態連梁的破壞形態(1)彎曲破壞)彎曲破壞連梁跨高比較大時,連梁以受彎為主,梁端可能連梁跨高比較大時,連梁以受彎為主,梁端可能出現塑性鉸,最
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