1、5.1 概述5.2 整體剪力墻及整體小開口剪力墻的計算5.3 聯肢剪力墻的計算5.4 壁式框架的計算5.5 剪力墻結構的分類5.6 剪力墻的截面設計5.7 剪力墻軸壓比限值及邊緣構件配筋要求5.8 短肢剪力墻的設計要求5.9 剪力墻設計的構造要求5.10 連梁截面設計及配筋構造第5章 剪力墻結構設計鋼筋綁扎過程中鋼筋綁扎過程中 剪力墻是縱橫兩個方向均由鋼筋混凝土墻組成的空間結構體系。除了承受樓板的豎向荷載外，還要承受風荷載、水平地震作用等水平作用。5.1.2 5.1.2 結構布置結構布置 墻體承重方案墻體承重方案1 1）小開間橫墻承重）小開間橫墻承重特點：每開間設

2、置承重橫墻，間距為特點：每開間設置承重橫墻，間距為m.9m，適用于住，適用于住宅、旅館等小開間建筑。宅、旅館等小開間建筑。優點：不需要隔墻；采用短向樓板，節約鋼筋等。優點：不需要隔墻；采用短向樓板，節約鋼筋等。缺點：橫墻數量多，承載力未充分利用，建筑平面布置不靈缺點：橫墻數量多，承載力未充分利用，建筑平面布置不靈活，房屋自重及側向剛度大，水平地震作用大?；睿课葑灾丶皞认騽偠却?，水平地震作用大。大間距縱、橫墻承重大間距縱、橫墻承重小開間橫墻承重小開間橫墻承重大開間橫墻承重大開間橫墻承重2 2）大開間橫墻承重）大開間橫墻承重特點：每兩開間設置一道承重橫墻，間距一般特點：每兩開間設

3、置一道承重橫墻，間距一般6 68m8m。樓蓋多采用。樓蓋多采用混凝土梁式板或無粘結預應力混凝土平板。混凝土梁式板或無粘結預應力混凝土平板。優點：使用空間大，平面布置靈活；自重較輕，基礎費用相對較優點：使用空間大，平面布置靈活；自重較輕，基礎費用相對較少。少。缺點：樓蓋跨度大，樓蓋材料增多。缺點：樓蓋跨度大，樓蓋材料增多。3 3）大間距縱、橫墻承重）大間距縱、橫墻承重特點：每兩開間設置一道橫墻，間距為特點：每兩開間設置一道橫墻，間距為8m8m左右。樓蓋采用混凝土左右。樓蓋采用混凝土雙向板，或在每兩道橫墻之間布置一根進深梁，形成縱、橫墻混合雙向板，或在每兩道橫墻之間布置一根進深梁，形成縱、橫墻混合

4、承重。承重。 從使用功能、技術經濟指標、受力性能等方面來看，大間距從使用功能、技術經濟指標、受力性能等方面來看，大間距方案較優越。目前趨向于采用大間距、大進深、大模板、無粘結預方案較優越。目前趨向于采用大間距、大進深、大模板、無粘結預應力混凝土。應力混凝土。剪力墻結構的布置實例白云賓館3333層，層，112.45112.45米，剪力墻結構，米，剪力墻結構，19761976年建成，國內首棟百米高層。年建成，國內首棟百米高層。3600400080008000660003000360003000660008000800040003600700007850785023001 1）宜沿主軸方向雙向或多向

5、布置，）宜沿主軸方向雙向或多向布置，不同方向的剪力墻宜聯結不同方向的剪力墻宜聯結在一在一 起起，應盡量拉通、對直；抗震設計時，宜使兩個方向，應盡量拉通、對直；抗震設計時，宜使兩個方向側向剛度接近；剪力墻墻肢截面宜簡單、規則。側向剛度接近；剪力墻墻肢截面宜簡單、規則。 剪力墻的布置原則剪力墻的布置原則2 2）剪力墻布置不宜太密，）剪力墻布置不宜太密，使結構具有適宜的側向使結構具有適宜的側向剛度；若側向剛度過大，剛度；若側向剛度過大，不僅加大自重，還會使不僅加大自重，還會使地震力增大。地震力增大。3 3）剪力墻宜自下到上連續布置，避免剛度突變。）剪力墻宜自下到上連續布

6、置，避免剛度突變。 4 4）剪力墻長度較大時，可通過開設洞口將長墻分成若干均勻）剪力墻長度較大時，可通過開設洞口將長墻分成若干均勻的獨立墻段。的獨立墻段。墻段的長度不宜大于墻段的長度不宜大于8m8m。5 5）剪力墻的門窗洞口宜上下對齊，成列布置。宜避免使用錯）剪力墻的門窗洞口宜上下對齊，成列布置。宜避免使用錯洞墻和疊合錯洞墻。洞墻和疊合錯洞墻。一、二、三級剪力墻底部加強部位不宜采用錯洞墻一、二、三級剪力墻底部加強部位不宜采用錯洞墻一、二、三級剪力墻不宜采用疊合錯洞墻一、二、三級剪力墻不宜采用疊合錯洞墻6 6）當剪力墻與平面外方向的梁連結時，可加強剪力）當剪力墻與平面外方向的梁連結時，可加強剪力

7、墻平面外的抗彎剛度和承載力（可在墻內設置墻平面外的抗彎剛度和承載力（可在墻內設置扶壁柱扶壁柱、暗柱暗柱或與梁相連的或與梁相連的型鋼型鋼等措施）；或減小梁端彎矩的等措施）；或減小梁端彎矩的措施（如設計為鉸接或半剛接）。措施（如設計為鉸接或半剛接）。7 7）短肢剪力墻是指墻肢截面）短肢剪力墻是指墻肢截面長度與厚度之比為長度與厚度之比為5-85-8的剪的剪力墻力墻，高層結構，高層結構不應不應采用采用全部全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。為短肢剪力墻的剪力墻結構。短肢剪力墻結構的最大適用高度應適當降低。短肢剪力墻結構的最大適用高度應適當降低。剪力墻分類一（按墻肢長度）剪力墻分類一（按墻肢長度）一般剪力墻（

8、墻肢截面高度與墻厚之比大于8）短肢剪力墻（墻肢截面高度與墻厚之比為48）剪力墻分類二（按是否開洞、開洞大?。┘袅Ψ诸惗ò词欠耖_洞、開洞大小）整截面剪力墻整體小開口剪力墻雙肢及多肢剪力墻壁式框架按按整體性系數、墻肢慣性矩比對剪力墻類型的判別方法整體性系數、墻肢慣性矩比對剪力墻類型的判別方法幾何判定不開洞的剪力墻或開洞面積不超過墻體面積的16%，且洞口至墻邊的凈距及洞口之間的凈距大于洞孔長邊尺寸時，可以忽略洞口對墻體的影響，這種墻體稱為整截面剪力墻（或稱懸臂剪力墻）。受力特點整體剪力墻的受力狀態如同豎向懸臂墻，截面變形后仍符合平面假定，因而截面應力可按材料力學公式計算。變形以彎曲型為主。整截面

9、墻整截面墻幾何判定：（1）洞口稍大一些，且洞口沿豎向成列布置， （2）洞口面積超過墻面總面積的16%，但洞口對剪力墻的受力影響仍較小。受力特點： 在水平荷載下，由于洞口的存在，墻肢中已出現局部彎曲，其截面應力可認為由墻體的整體彎曲和局部彎曲（不大于整體彎矩的15%）二者疊加組成，截面變形仍接近于整截面墻。內力和變形仍按材料力學計算，然后適當修正。 整體小開口墻整體小開口墻 幾何判定： 沿豎向開有一列或多列較大的洞口，可以簡化為若干個單肢剪力墻或墻肢與一系列連梁聯結起來組成。 受力特點： 連梁對墻肢有一定的約束作用，墻肢局部彎矩較大，整個截面正應力已不再呈直線分布。墻肢連梁墻肢聯肢剪力墻聯肢剪力

10、墻 幾何判定： 當剪力墻成列布置的洞口很大，且洞口較寬，墻肢寬度相對較小，連梁的剛度接近或大于墻肢的剛度。受力特點：與框架結構相類似。壁式框架壁式框架隨著開口的增加，變形逐漸隨著開口的增加，變形逐漸 由由彎曲型彎曲型過渡到過渡到剪切型剪切型壁式框架連梁1、剪力墻墻肢的破壞形態 在軸壓力和水平力的作用下，墻肢的破壞形態與實體墻的破壞形態相同：彎曲破壞彎曲破壞彎剪破壞彎剪破壞剪切破壞剪切破壞滑移破壞滑移破壞15層剪力墻，總高42.4m，截面尺寸如圖所示，試判別剪力墻的類型。5.1.4 剪力墻的分析方法力傳遞路線傳遞路線(各剪力墻按它的負荷面積計算荷載) 樓板 墻（除連梁內產生彎矩外,墻肢主要受軸力

11、）剪力墻的內力計算方法剪力墻的內力計算方法每片剪力墻作為豎向懸臂構件，按材料力學方法計算。荷載等效地化為作用于剪力墻形心軸處的軸向力荷載等效地化為作用于剪力墻形心軸處的軸向力N N和彎矩和彎矩MMn整截面剪力墻：所受的軸向力Nn小開口整體剪力墻：軸向力N按各墻肢截面面積分配，彎矩一般較小，近似計算常忽略其影響n聯肢剪力墻：同小開口整體剪力墻n壁式框架：同普通框架（分層法）基本假定基本假定不同方向的剪力墻分別作為平面結構處理樓板剛度無窮大，每一方向的各榀剪力墻按等效剛度分配水平荷載各榀剪力墻的內力和位移計算方法各榀剪力墻的內力和位移計算方法整截面剪力墻：材料力學方法整體小開口剪力墻：材料力學方法

12、（修正）聯肢剪力墻：連續化近似方法壁式框架：D值法考慮小洞口的折算截面面積和等效慣性矩頂點位移（考慮剪切變形影響）AAAAfopw25. 11iiwiwhhII（頂部集中力）（均布荷載）（倒三角荷載）.).31 (31.).41 (81.).64. 31 (6011230230230qqqqqqqqqGAHEIEIHVGAHEIEIHVGAHEIEIHV(5.4)(5.3)(5.1)5.2 整體剪力墻及整體小開口剪力墻的計算頂點位移（換算成彎曲變形形式）等效剛度EIeq（頂部集中力）（均布荷載）（倒三角荷載）.31.81.6011303030eqeqeqEIHVEIHVEIHVqqqeqAHI

13、EIEI291(5.6)(5.7)內力計算：總彎矩分為兩部分，計算墻肢彎矩、軸力和剪力墻肢彎矩墻肢軸力墻肢剪力個別細小墻肢彎矩頂點位移：放大1.2倍iipipiIIxMIIxMxM)(15. 0)(85. 0)(IyAxMNiipi)(85. 0)(21iiiipiIIAAVV200hVMMiii(5.14)(5.16)(5.15)(5.17)15層整體小開口剪力墻，總高42.4m，截面尺寸及所受水平地震作用如圖所示，材料彈性模量E=2.55X104MPa，試：1、求墻肢基底截面內力；2、求頂部位移?；炯僭O：連梁的反彎點在跨中，每一樓層處的連梁可以離散為均布在整個層高范圍內的連續化連桿；各墻

14、肢的變形曲線相似，水平位移相等（不考慮連梁的軸向變形）；1.連梁和墻肢考慮彎曲和剪切變形，墻肢還應考慮軸向變形。基本思路： 采用力法來進行結構的計算，沿著連梁中點將結構切開，切開后結構為靜定結構，根據假定1（反彎點在中點），切開后連桿端彎矩為0。連桿有剪力（x）與軸力（x）,根據假定2，由于（x）與求解無關，不必求解。因此我們不必考慮。由切開處的變形連續條件可建立（x）的微分方程，求解微分方程可得到連桿剪力（x）。將一個樓層高度范圍內的各點剪力積分，還原成一根連梁中的剪力，然后可求出所有墻肢和連梁的內力。1、將連桿在中點切開，由于連梁 中點是反彎點，切口處彎矩為 零，只有剪應力和正應力2、連桿

15、切口處沿方向的變形連續條件： 0321xxx3、引入平衡條件與力變形關系，得到雙肢墻的基本微分方程 為連桿剪力對兩墻肢中心約束彎矩之和 為連梁考慮剪切變形后的折算慣性矩 為連梁的剛度系數 為未考慮墻肢軸向變形的整體系數 為考慮了墻肢軸向變形的整體系數 為雙肢組合截面形心軸的面積矩 （頂部集中力）均布荷載倒三角荷載.).(.).(.)1 (1 )()(022102212022122 VHHxVHHxVHxmHxm( )2( )m xcxDIhHi22162207 . 0131ahIGaAEIIIbbbbbb320acIDbhcSDH2212321212AAAcAS(5.36)代換：化簡方程為：奇

16、次方程解為特解為引入邊界條件：墻頂彎矩為零，墻底轉角為零得到方程的解 （查表）)()(21shCchC（頂部集中力）（均布荷載）（倒三角荷載）.1.2)1 (122t022dxydmm0m,1hx2210)()(Vxxm（頂部集中力）（均布荷載）（倒三角荷載）.)1 (1 )()(22222 (6.49)(6.51)i層連梁約束彎矩i層連梁的剪力i層連梁端部彎矩i層以上墻肢彎矩i層以上墻肢軸力i層以上墻肢剪力chmVibi2)(0aVMbibiiiMIIIMMIIIM21222111nijjpiimMMnijbjiVN(5.50)(5.48)(5.49)hmmii)(5.47)pipiVIII

17、MVIIIM02010220201011頂點位移（換算成彎曲變形形式）等效抗彎剛度EIeq（頂部集中力）（均布荷載）（倒三角荷載）.31.81.6011303030eqeqeqEIHVEIHVEIHV3)1/(4)1/(64. 3)1/(212121iiieqEIEIEIEI221aaiiAGHIE22(5.62)(5.63)壁式框架的特點：壁式框架帶剛域截面較寬，剪切變 形影響不容忽視l壁式框架剛域長度l壁式框架計算方法帶剛域桿件的梁端約束彎矩系數可以由結構力學的方法計算到：與普通桿件的梁端約束彎矩 系數相比較，即可知道帶剛 域桿件的剛度系數為： cibalbaEImi6)1 ()1 ()1

18、 (6312icbalbaEImi3216)1 ()1 ()1 (62 12GAlEIiciK12icK21iccKc2(6.86)(6.87)抗側剛度計算式 212hKDcc3210yyysyay 壁柱反彎點位置DVuiiDVuuiiM利用兩個參數利用兩個參數整體性系數反映連梁與墻肢剛度間的相對關系墻肢慣性矩比值判別準則判別準則111226kiikiiIhDHIIA10當當當10且且且為整體小開口墻；為壁式框架；為聯肢墻；ZIIAZIIAZIIA101一個是一個是各墻肢間的整體性各墻肢間的整體性，由剪力墻的，由剪力墻的整體工作系數整體工作系數 來反映；來反映；一個是沿墻肢高度方向一個是沿墻肢

19、高度方向是否會出現反彎點是否會出現反彎點，出現反彎點的層數越，出現反彎點的層數越多，其受力性能越接近于壁式框架。多，其受力性能越接近于壁式框架。1 1、剪力墻的整體性、剪力墻的整體性 值的大小反映了值的大小反映了連梁對墻肢約束作用的程度連梁對墻肢約束作用的程度，對剪力墻的受，對剪力墻的受力特點影響很大，因此可利用力特點影響很大，因此可利用 值作為剪力墻分類的判別準則之一。值作為剪力墻分類的判別準則之一。剪力墻類型的判別方法注：四個參數的物理意義：注：四個參數的物理意義： D D 為連梁為連梁的剛度系的剛度系數數S S 為雙肢墻中一為雙肢墻中一個墻肢對個墻肢對組合截面形心軸組合截面形心軸的面積矩

20、的面積矩（反映洞口大?。ǚ从扯纯诖笮。? 1為連梁與為連梁與墻肢剛度比墻肢剛度比 為剪力為剪力墻的整體工墻的整體工作系數作系數232bba IDl 注：注：值越大，表明連梁的相對剛度越大，墻肢剛度相對較值越大，表明連梁的相對剛度越大，墻肢剛度相對較小，連梁對墻肢的約束作用也較大，墻的整體工作性能好，接近小，連梁對墻肢的約束作用也較大，墻的整體工作性能好，接近于整截面墻或整體小開口墻。于整截面墻或整體小開口墻。 2 2、墻肢慣性矩比、墻肢慣性矩比 I I A A / I / II I為剪力墻對組合截面形心軸的慣性矩，為剪力墻對組合截面形心軸的慣性矩，I IA A=I-=I-I Ii i I I

21、i i為第為第i i個墻肢對自身形心軸的慣性矩個墻肢對自身形心軸的慣性矩 222211yAyAIA1y2y組合組合截面截面形心形心墻肢墻肢A A2 2墻肢墻肢A A1 121222211IIyAyAII IA A/ /I I 值反映了剪力墻截面削弱的程度。值反映了剪力墻截面削弱的程度。I IA A/ /I I 值大，說明截值大，說明截面削弱較多，洞口較寬，墻肢相對較弱。因此，當面削弱較多，洞口較寬，墻肢相對較弱。因此，當I I A A/ /I I 增大到增大到某一值時，墻肢表現出框架柱的受力特點，即沿高度方向出現某一值時，墻肢表現出框架柱的受力特點，即沿高度方向出現反反彎點彎點。注：判別墻肢出

22、現反彎點注：判別墻肢出現反彎點時時 I IA A/I /I 的界限值用的界限值用 Z Z 表示，表示，Z Z值值與與和層數和層數 n n 有關，可按表查得。有關，可按表查得。結論：結論：(1)(1)洞口立面面積洞口立面面積 16%16%墻面立面面積，且洞口間凈距墻面立面面積，且洞口間凈距 及孔洞至墻邊的距離及孔洞至墻邊的距離 孔洞長邊尺寸，屬整體墻；孔洞長邊尺寸，屬整體墻； (2)(2)當當 1 1 時，時，可按獨立墻肢分別計算；可按獨立墻肢分別計算； (3) (3) 當當 1 1 100 x0，應使應使（2 2）按計算求）按計算求 ，方法同大偏壓，只是，方法同大偏壓，只是N N改為負號改為負

23、號swANAfswyvssAA 小偏拉小偏拉 （全截面受拉）（全截面受拉） 高層建筑設計規中要求不宜在雙肢剪力墻中出現小偏拉高層建筑設計規中要求不宜在雙肢剪力墻中出現小偏拉 。sahe20 說明：考慮地震作用時，承載力計算公式右邊都要乘以承載說明：考慮地震作用時，承載力計算公式右邊都要乘以承載力抗震調整系數力抗震調整系數 。RE/1wuuMeNN0011)11(100wuuREMeNNl計算公式l加強剪力墻平面外剛度和承載力的措施9 . 0sycAfAfN保證不發生斜保證不發生斜壓壓破壞破壞 通過限制剪力墻通過限制剪力墻截面的最小尺寸截面的最小尺寸；保證不發生斜保證不發生斜拉拉破壞破壞 通過滿

24、足通過滿足最小配筋率最小配筋率；保證不發生保證不發生剪剪壓破壞壓破壞 通過計算所需的通過計算所需的水平鋼筋水平鋼筋。80剪力墻的剪切破壞剪力墻的剪切破壞00)13. 05 . 0(5 . 01wshyhwwwtwhsAfAANhbfV8 . 0)1 . 04 . 0(5 . 01100wshyhwwwtREwhsAfAANhbfV0wVhM要求：要求：剪跨比剪跨比 取取2.2軸向力軸向力wwchbfN2 . 0工形或工形或T T形截面腹板面積形截面腹板面積wAwoshyhwwwtwhsAfAANhbfV)13. 05 . 0(5 . 0108 . 0)1 . 04 . 0(5

25、 . 0110woshyhwwwtREwhsAfAANhbfV 一級抗震等級剪力墻水平施工縫處豎向鋼筋的截面面積應符合下列要求：當N為軸向壓力時當N為軸向拉力時)8 . 06 . 0(1NAfrVsyREwj)8 . 06 . 0(1NAfrVsyREwjl注意柱與剪力墻關于軸壓比的定義的不同l具體設計時靈活考慮一字形與工形和T形截面的軸壓比取值l作用：提高剪力墻的延性l應用范圍約束邊緣構件：一、二、三級抗震等級的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢構造邊緣構件：一、二、三級抗震等級的剪力墻的其它部位，四抗震等級和非抗震設計的所有剪力墻yvcvvff約束約束邊緣構件的構造邊緣構件的構造l構造邊緣

26、構件的范圍l構造邊緣構件的配筋要求q“短肢墻短肢墻”的基本的基本定義定義q“短肢剪力墻結構短肢剪力墻結構”的的界定界定q 短肢剪力墻結構的短肢剪力墻結構的受力特點及變形特征受力特點及變形特征q 短肢剪力墻結構的短肢剪力墻結構的應用范圍應用范圍q 短肢剪力墻結構的短肢剪力墻結構的抗震加強抗震加強q 利用利用PKPMPKPM軟件軟件進行短肢墻結構設計進行短肢墻結構設計 “ “短肢墻短肢墻”的基本定義的基本定義q單肢截面單肢截面普通柱：普通柱：11H/BH/B3 3弱短肢剪力墻：弱短肢剪力墻：33H/BH/B5 5短肢剪力墻：短肢剪力墻：558H/B83 35 58 81212q多肢截面多肢截面(2

27、(2肢或肢或2 2肢以上肢以上) )異形柱：各肢均滿足異形柱：各肢均滿足 1 1H/BH/B33弱短肢剪力墻：各肢均滿足弱短肢剪力墻：各肢均滿足 1 1H/BH/B5 5，至少有至少有1 1肢應該滿足肢應該滿足 3 3 H/BH/B5 5短肢剪力墻：各肢均滿足短肢剪力墻：各肢均滿足 1 1H/BH/B8 8，至少有至少有1 1肢應該滿足肢應該滿足 5 5 8H/B8，其余各肢長寬比不限其余各肢長寬比不限3-3 3-3 2-3-3 異型柱異型柱 3-5 3-4 弱短肢墻弱短肢墻 3-11-2普通墻普通墻 3-7 6-7 短肢墻短肢墻 以下兩條滿足其一，一般即可認為結構中以下兩條滿足其一，一般即可

28、認為結構中 “ “短肢短肢 墻較多墻較多”，結構類型屬于，結構類型屬于“短肢墻結構短肢墻結構”1 1、 短肢墻傾覆彎矩占結構總傾覆彎矩的短肢墻傾覆彎矩占結構總傾覆彎矩的40%40%以上以上; ;2 2、對于高層剪力墻結構，短肢剪力墻負荷的樓面面、對于高層剪力墻結構，短肢剪力墻負荷的樓面面 積占全部樓面面積的積占全部樓面面積的50%50%以上以上 ；抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振 型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震 傾覆力矩的傾覆力矩的50%50%；所以：；所以：“短肢墻結構短肢墻結構”中短肢墻中短肢

29、墻 傾覆力矩的范圍一般為傾覆力矩的范圍一般為40%-50%40%-50%“短肢剪力墻結構短肢剪力墻結構”的界定的界定q結構中短肢墻不宜太多結構中短肢墻不宜太多高規第高規第.2條規定了高層建筑結構條規定了高層建筑結構不應不應采用全部短肢剪力墻采用全部短肢剪力墻的剪力墻結構。的剪力墻結構。短肢短肢剪力墻結構中，應有足夠的長肢剪力墻。剪力墻結構中，應有足夠的長肢剪力墻?？拐鹪O計時，短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜大抗震設計時，短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜大于結構總底部地震傾覆力矩的于結構總底部地震傾覆力矩的50%50%；短肢墻太多的結構，抗震性能缺乏保障短肢墻太多

30、的結構，抗震性能缺乏保障q剪力墻結構中短肢墻數量較少時剪力墻結構中短肢墻數量較少時, ,仍應界定為仍應界定為“普通剪力墻結普通剪力墻結構構”短肢墻較少時，整個結構的抗震性能仍然近于普通剪力墻結構短肢墻較少時，整個結構的抗震性能仍然近于普通剪力墻結構“普通剪力墻結構普通剪力墻結構”中的短肢墻的軸壓比中的短肢墻的軸壓比, ,宜按照宜按照“短肢剪力短肢剪力墻結構墻結構”中的短肢墻的軸壓比限值從嚴控制。中的短肢墻的軸壓比限值從嚴控制。 短肢剪力墻結構的受力特點及變形特征短肢剪力墻結構的受力特點及變形特征 對于對于12121616層的小高層建筑結構，既可以保證結構的剛度，層的小高層建筑結構，既可以保證結

31、構的剛度，容容易控制位移易控制位移，又可以使，又可以使室內空間方正合理室內空間方正合理。這是短肢剪力墻結。這是短肢剪力墻結構得以普遍應用的主要原因構得以普遍應用的主要原因。 短肢剪力墻結構的短肢剪力墻結構的受力、變形特征，界于框剪結構和普通剪力受力、變形特征，界于框剪結構和普通剪力墻結構之間墻結構之間。在截面積相等的前提下，由于短肢墻的剛度大于。在截面積相等的前提下，由于短肢墻的剛度大于框架柱小于普通墻，這使得短肢剪力墻結構的剛度分布比框剪框架柱小于普通墻，這使得短肢剪力墻結構的剛度分布比框剪結構更均勻，從而也使水平力（地震作用，風荷載）和豎向力結構更均勻，從而也使水平力（地震作用，風荷載）和

32、豎向力（恒、活）在構件間的分配更均勻。（恒、活）在構件間的分配更均勻。 短肢墻分配的水平剪力比例高于框剪結構中的框架柱。短肢墻分配的水平剪力比例高于框剪結構中的框架柱。 短肢墻分配的豎向軸力比例通常也大于框剪結構中的框架柱。短肢墻分配的豎向軸力比例通常也大于框剪結構中的框架柱。序號序號項目項目規定規定理解與應用理解與應用1短肢剪力墻的軸壓比帶有效翼墻或端柱時一、二、三級時分別不宜大于0.45、0.5和0.55非抗震設計時，可不控制一字形剪力墻（含無效翼墻）時一、二、三級時分別不宜大于0.35、0.4和0.452短肢剪力墻的各層剪力設計值增大系數底部加強部位按公式5.110和5.111調整非抗震

33、設計時可不放大。一級：“其他部位”的彎矩按彎矩增大系數1.2，剪力增大系數1.3其他部位一級1.4、二級1.2、三級、四級1.13短肢剪力墻的全部豎向鋼筋的最小配筋率底部加強部位：一、二級 1.2%，三、四級 1%；其他部位：一、二 級 1%，三、四級 0.8%非抗震設計時按四級4短肢剪力墻的最小截面厚度底部加強部位 200mm,其他部位 180mm對一字形短肢剪力墻，底部加強部 220mm,其他部位 200mm5短肢剪力墻宜設置翼緣一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之相較的單側樓面梁必要時，應采取確保墻肢平面外穩定的措施 針對高規提出的針對高規提出的“短肢墻結構短肢墻結構”的概念，的概念，PK

34、PMPKPM軟件也增加軟件也增加了相應的功能，以體現短肢墻結構的設計要求。設計人員在使了相應的功能，以體現短肢墻結構的設計要求。設計人員在使用軟件時，應注意以下幾點：用軟件時，應注意以下幾點：首先要按照前面介紹的短肢墻結構的界定方法，判斷結構布置首先要按照前面介紹的短肢墻結構的界定方法，判斷結構布置是否符合短肢墻結構的特定條件，若符合，就在軟件是否符合短肢墻結構的特定條件，若符合，就在軟件“總信息總信息”參數的參數的“結構體系結構體系”選項里，指定結構為選項里，指定結構為“短肢剪力墻結構短肢剪力墻結構”；若不符合，則指定結構為若不符合，則指定結構為“剪力墻結構剪力墻結構”。對于對于“短肢剪力墻

35、結構短肢剪力墻結構”中的短肢墻，在設計時，中的短肢墻，在設計時，軟件自動將軟件自動將其其“抗震等級抗震等級”提高一級；提高一級；( (普通剪力墻結構中短肢墻的抗震普通剪力墻結構中短肢墻的抗震等級，軟件不會自動提高等級，軟件不會自動提高）利用利用PKPMPKPM軟件進行短肢墻結構設計軟件進行短肢墻結構設計對于短肢剪力墻結構中的位于對于短肢剪力墻結構中的位于非加強區非加強區的短肢墻，軟件將的短肢墻，軟件將自自動對其剪力設計值乘以高規動對其剪力設計值乘以高規(7.1.2-5)(7.1.2-5)規定的增大系數規定的增大系數。（一、。（一、二級抗震分別乘以增大系數二級抗震分別乘以增大系數1.41.4和和

36、1.21.2）短肢剪力墻結構中的位于短肢剪力墻結構中的位于加強區加強區的短肢墻，軟件將的短肢墻，軟件將自動對其自動對其剪力設計值乘以高規剪力設計值乘以高規(7.2.10)(7.2.10)規定的增大系數規定的增大系數。（一、二、。（一、二、三級抗震分別乘以增大系數三級抗震分別乘以增大系數1.6,1.41.6,1.4和和1.21.2）對于短肢墻結構，對于短肢墻結構，軟件會分別統計短肢墻和普通墻的地震傾軟件會分別統計短肢墻和普通墻的地震傾覆力矩覆力矩并進行輸出并進行輸出，設計人員應關注此項數據，以判斷結構設計人員應關注此項數據，以判斷結構中筒體和一般剪力墻所占的傾覆力矩百分比中筒體和一般剪力墻所占的

37、傾覆力矩百分比是否滿足大于是否滿足大于50%50%的要求的要求；若不滿足要求，應適當增設普通墻；若不滿足要求，應適當增設普通墻、減少短肢墻。、減少短肢墻。文件輸出：短肢墻所占傾覆彎矩的比例文件輸出：短肢墻所占傾覆彎矩的比例SATWESATWE輸出文件：輸出文件：WV02Q.OUTWV02Q.OUTPMSAPPMSAP輸出文件：輸出文件：簡單摘要（工程名簡單摘要（工程名. .RPTRPT）；）； 詳細摘要（工程名詳細摘要（工程名. .ABSABS）；）； 計算書（工程名計算書（工程名. .JSSJSS）；）； 三個文件中均有輸出三個文件中均有輸出文件輸出：短肢墻所占傾覆彎矩的比例文件輸出：短肢墻

38、所占傾覆彎矩的比例查看地上一層的傾覆力矩百分比即可5.9.2 剪力墻截面尺寸l最小厚度l截面尺寸與剪壓比限制l無震組合l有震組合025. 0wwccwhbfV020. 015 . 2wwccREwhbfrV時，當015. 015 . 2wwccREwhbfrV時，當抗震等級抗震等級剪力墻部位剪力墻部位最小厚度（取兩者中的較大值）最小厚度（取兩者中的較大值）有端柱或翼墻無端柱或翼墻一、二級底部加強部位h/16200mmh/12220mm其他部位h/20160mmh/15180mm三、四級底部加強部位h/20180mmh/20180mm其他部位h/25160mmh/25160mm非抗震設計所有部位

39、h/25160mmh/25160mml配筋形式豎向、水平分布鋼筋：單排鋼筋（高層不允許） 多排鋼筋bw400mm,雙排鋼筋，400mm bw 700mm,三排鋼筋；bw700mm,四排鋼筋各排分布鋼筋之間的拉接筋間距不應600mm,直徑不應6mm。l分布鋼筋最小配筋率（一、二、三級時均不應小于0.25%，四級和非抗震均不應小于0.2%）（強制性條文）swswwAb s水平向和豎向分布鋼筋水平向和豎向分布鋼筋ssAsAswAshA1 1、剪力墻水平向和豎向分布鋼筋的配筋率，一、二、三級、剪力墻水平向和豎向分布鋼筋的配筋率，一、二、三級時不應小于時不應小于0.25%0.25%，四級及非抗震時不應小

40、于，四級及非抗震時不應小于0.2%0.2%。2 2、橫向鋼筋直徑不小于、橫向鋼筋直徑不小于8 8，豎向不小于，豎向不小于1010。拉結筋拉結筋各排分布鋼筋之間各排分布鋼筋之間的拉結筋間距不應的拉結筋間距不應大于大于600mm600mm，直徑，直徑不宜小于不宜小于6mm6mm。107剪力墻身水平鋼筋構造剪力墻身水平鋼筋構造108剪力墻身水平鋼筋構造剪力墻身水平鋼筋構造109剪力墻身水平鋼筋構造剪力墻身水平鋼筋構造按照按照“強墻弱梁強墻弱梁”的設計原則：的設計原則：保證墻肢不過早出現脆性的剪切破壞，應設計成保證墻肢不過早出現脆性的剪切破壞，應設計成“延性延性墻肢墻肢”；應使連梁早于墻肢屈服；應使連

41、梁早于墻肢屈服；應使連梁的應使連梁的抗剪抗剪承載力大于其承載力大于其抗彎抗彎承載力，避免連梁過承載力，避免連梁過早出現脆性的剪切破壞，使連梁成為早出現脆性的剪切破壞，使連梁成為“延性連梁延性連梁”。5.10 連梁截面設計及配筋構造(ln/h5)5.10.1 連梁的配筋計算連梁的特點：連梁的特點：跨高比小跨高比小變形圖變形圖裂縫圖裂縫圖小跨高比連梁的變形和裂縫圖小跨高比連梁的變形和裂縫圖對跨高比小于對跨高比小于5 5的連梁，豎向荷載作用下產生的彎矩占的連梁，豎向荷載作用下產生的彎矩占總彎矩的比例較小，水平荷載作用下產生的反彎使它對總彎矩的比例較小，水平荷載作用下產生的反彎使它對剪切變形十分敏感，

42、容易出現剪切裂縫。剪切變形十分敏感，容易出現剪切裂縫。連梁破壞特征連梁破壞特征連梁跨度小、連梁跨度小、高度大形成深梁高度大形成深梁房屋房屋1/31/3高度處高度處連梁破壞更明顯連梁破壞更明顯反復荷載作用下反復荷載作用下形成形成X X型剪切裂縫型剪切裂縫( (剪切型脆性破壞剪切型脆性破壞) )1 1、連梁內力設計值、連梁內力設計值u彎矩設計值彎矩設計值 為了達到為了達到強剪弱彎強剪弱彎，應降低連梁的彎矩設計值，應降低連梁的彎矩設計值， 方法是方法是彎矩調幅彎矩調幅，調幅的方法有兩個：，調幅的方法有兩個：（1 1）在小震作用下的內力和位移計算時，）在小震作用下的內力和位移計算時，通過折減連梁的剛度通過折減連梁的剛度，使連梁的彎矩、剪力值減小。設防烈度為使連梁的彎矩、剪力值減小。設防烈度為6 6、7 7度時，折減系數度時，