第7章-1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、第7章 剪力墻設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)布置第二章剪力墻的計(jì)算第五章荷載效應(yīng)組合第四章 (強(qiáng)墻弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整)剪力墻墻肢和連梁的設(shè)計(jì)(配筋)本章 剪力墻結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算-回顧與提高 剪力墻抗震特點(diǎn)和幾個(gè)基本概念墻肢設(shè)計(jì)連梁設(shè)計(jì) 剪力墻設(shè)計(jì)的例題剪力墻中的鋼筋和邊緣構(gòu)件水平分布鋼筋垂直分布鋼筋端部鋼筋剪力墻結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)的過程與內(nèi)容n一、剪力墻結(jié)構(gòu)布置概要(復(fù)習(xí)與補(bǔ)充)n二、剪力墻計(jì)算過程概要(復(fù)習(xí))n三、剪力墻墻肢截面設(shè)計(jì)q剪力墻的破壞形態(tài)q截面設(shè)計(jì)原則和措施延性剪力墻q控制截面和底部加強(qiáng)區(qū)q剪力墻中的鋼筋q邊緣構(gòu)件n雙向布置n剪力墻布置成T型、L型、I型n上下連續(xù)：貫穿全高、避免剛度突變。n左右對稱：可

2、減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。n避免錯(cuò)洞：洞口宜成列布置，成明確的聯(lián)肢墻n控制間距：不宜過寬也不宜太密：大開間 68m(宜采用)，小開間34mn獨(dú)立墻肢不能過長(總高度/墻段長度2， 8m)n各墻肢長度宜均勻，不宜單墻肢剛度過大一、剪力墻結(jié)構(gòu)布置概要(復(fù)習(xí))簡單、規(guī)則、均勻、對稱框-剪體系中剪力墻的布置原則(P.17)n雙向布置雙向布置：剪力墻平面外剛度很小n對稱布置對稱布置：盡量保證剛心和質(zhì)心重合n用用T/I/L型型：增加整體剛度(帶邊框)n貫通全高貫通全高：剛度突變會(huì)導(dǎo)致的薄弱層與剪力墻的要求相同n靠外布置靠外布置：增加抗扭能力(過長的框架不宜)n限制間距限制間距：限制平行墻的間距，減少因樓板水平變形不

3、均勻?qū)е聦蚣苤牟焕绊懸话阍瓌t：均勻、分散、對稱、周邊n框剪結(jié)構(gòu)中框架和剪力墻的布置要各自滿足框架布置和剪力墻布置的要求?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)實(shí)例n上海賓館平面布置靠外布置薄弱位置剪力墻的尺寸和各部分名稱墻肢高度(梁的跨度)墻肢厚度(截面寬度bw)連梁高度連梁寬度連梁跨度墻肢長度(截面高度hw)聯(lián)肢墻為墻段長度小開口墻為墻肢長度n500墻肢長度8m跨高比小于2.5，按連梁設(shè)計(jì) 跨高比大于5，按框架梁設(shè)計(jì)跨高比在2.5 5，酌情考慮。剪力墻墻肢厚度和混凝土強(qiáng)度n160mm是最小的可能厚度(大于3.2m按h/20).n電梯井墻肢厚度不宜小于160mm160mmn底部加強(qiáng)區(qū)厚度同時(shí)滿足不小于200mm

4、或h/6。n剪力墻墻肢混凝土強(qiáng)度C20C20n結(jié)構(gòu)布置時(shí)以上步驟就已經(jīng)完成。否則無法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。n墻肢的尺寸和材料要受軸壓比和剪壓比控制(見后)n剪力墻墻肢鋼筋：分布筋、箍筋HRB235(I級)，其它HRB335(II級）h層高墻肢的長度-補(bǔ)充閱讀材料剪力墻門窗洞到邊緣的尺寸要求n上圖中蘭框中為門窗洞n距外橫墻600，距外縱墻300，距內(nèi)墻150。兩洞間500mm二、剪力墻計(jì)算過程概要(復(fù)習(xí))n各片剪力墻荷載的計(jì)算q豎向荷載按受荷面積(從屬面積)，不產(chǎn)生彎矩和剪力q水平荷載按等效抗彎剛度分配到各墻肢n各片剪力墻在分得的荷載作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算q整截面墻和整體小開口墻材料力學(xué)方法q聯(lián)肢墻（雙

5、肢墻）連續(xù)化方法q壁式框架帶剛域D值法n內(nèi)力組合：q軸力和彎矩設(shè)計(jì)值：偏心受壓構(gòu)件，組合方法與框架柱相同q剪力設(shè)計(jì)值：只考慮水平荷載產(chǎn)生的剪力n調(diào)整獲得內(nèi)力設(shè)計(jì)值q墻肢：強(qiáng)剪弱彎調(diào)整 (比較：框架柱需要進(jìn)行強(qiáng)柱弱梁調(diào)整)q連梁：強(qiáng)墻弱梁調(diào)整、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整。q邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算H1G1GkHknF1FkFEknnFF三、截面設(shè)計(jì)原則和措施延性剪力墻(P.178)n墻肢：計(jì)算時(shí)當(dāng)做懸臂梁，設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)作柱（壓彎構(gòu)件）q1、強(qiáng)墻弱梁（破壞機(jī)制）：連梁先于墻肢屈服(框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，聯(lián)系梁同樣要弱于剪力墻)q2、強(qiáng)剪弱彎：包括塑性鉸區(qū)域在內(nèi)任何區(qū)域均不能出現(xiàn)剪切破壞和錨固破壞。充分發(fā)揮抗拉鋼筋的延性。q

6、3、限制軸壓比和剪壓比 q4、設(shè)置邊緣構(gòu)件 q5、盡可能出現(xiàn)大偏壓；不能出現(xiàn)小偏拉。q6、剪力墻的破壞形態(tài)與剪跨比有關(guān)（中）高墻n連梁q1、強(qiáng)剪弱彎 連梁也同樣要強(qiáng)剪弱彎q2、抗剪配筋 n配筋形式交叉斜筋n大配筋量q3、剪壓比控制連梁尺寸剪力墻墻肢的破壞形態(tài)n注意區(qū)別：變形形式與破壞形態(tài)不同。n剪力墻內(nèi)的剪力很大，墻肢越長剪力越大。希望的形式希望的形式1.墻底部發(fā)生剪切破壞2.墻體發(fā)生剪切破壞3.墻肢之間連梁的剪切破壞原因：連梁跨度小，高度大,形成深梁，導(dǎo)致剪切型脆性破壞特點(diǎn)：X型剪切裂縫，在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。處理方法：設(shè)置交叉斜筋或交叉暗撐。連梁的交叉暗撐n連梁的類型代號(hào)：

7、nLL連梁；LL(JC)有交叉暗撐；LL(JG)有交叉鋼筋。對比：砌體結(jié)構(gòu)墻體的破壞n臺(tái)灣大地震：窗間墻剪切破壞對比：砌體墻的震害底部加強(qiáng)區(qū)(P.178)主要控制截面n塑性鉸區(qū)：底部高度等于截面高度的范圍n底部加強(qiáng)區(qū)(抗規(guī)6.1.10) ：含塑性鉸區(qū)在內(nèi)。q高于24m：底部加強(qiáng)區(qū) = max總高度/10, 底部兩層高q小于24m：一般情況下為底部一層層高。q底部加強(qiáng)區(qū)高度從地下室頂板算起。n控制截面：底部加強(qiáng)區(qū)；尺寸、材料、配筋量改變的截面n對加強(qiáng)區(qū)的特殊處理q適當(dāng)提高抗剪承載力q對軸壓比有較高的限值q特殊的構(gòu)造措施新規(guī)范中底部加強(qiáng)區(qū)的相關(guān)規(guī)定剪力墻中的鋼筋n圖中為雙排配筋?？拐鹨蟛荒軉闻排?/p>

8、筋。厚度大時(shí)，中間素混凝土過厚，可設(shè)三排甚至更多。n豎向分布鋼筋象梁的腰筋，水平分布鋼筋象柱的箍筋。但是計(jì)算結(jié)構(gòu)承載力時(shí)要考慮分布鋼筋。n墻端部有邊緣構(gòu)件，旨在提高端部混凝土的抗壓能力。拉筋拉筋箍筋箍筋水平水平(橫向橫向)分布筋分布筋抗剪抗剪豎向分布筋豎向分布筋抗彎抗彎端部縱筋豎向抗彎邊緣構(gòu)件剪力墻施工-未澆筑混凝土前剪力墻支模板拆除模板后的剪力墻n拆除模板后的剪力墻n剪力墻(抗震墻)，其抗震作用和效果特別顯著剪力墻截面配筋的特點(diǎn)和計(jì)算內(nèi)容n剪力墻承受軸力、彎矩、剪力的共同作用，它符合鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件的基本規(guī)律。不同的是：n1、與柱相比，剪力墻的截面薄而長，除了端部縱筋外，沿截面長度方向布置

9、分布鋼筋(豎向和水平) 。n2、剪力墻的截面抗剪問題較為突出。這使得剪力墻和柱截面的配筋計(jì)算與構(gòu)造都有所不同。n剪力墻配筋計(jì)算內(nèi)容剪力墻配筋計(jì)算內(nèi)容：q豎向鋼筋(豎向分布鋼筋和端部鋼筋)抗彎，需要進(jìn)行正截面抗彎承載力計(jì)算q水平鋼筋抗剪，需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力的計(jì)算。q必要時(shí)，還要進(jìn)行抗裂度或裂縫寬度的驗(yàn)算。q樓層間剪力墻有時(shí)還應(yīng)作平面外承載力的驗(yàn)算。剪力墻的兩類邊緣構(gòu)件(P.189-191)n邊緣構(gòu)件：q約束邊緣構(gòu)件(Y)：特殊要求采用，需計(jì)算配筋q構(gòu)造邊緣構(gòu)件(G)：一般要求采用，按構(gòu)造配筋(滿足承載力)n作用：提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變，改善剪力墻的延性。n類型：暗柱(AZ)、端柱(D

10、Z)、翼墻(YZ)、轉(zhuǎn)角墻(JZ)設(shè)置邊緣構(gòu)件的要求構(gòu)造邊緣構(gòu)件施工圖實(shí)例n角柱(SATWE輸出)構(gòu)造邊緣構(gòu)件施工圖實(shí)例n翼墻約束邊緣構(gòu)件施工圖實(shí)例nJZ=轉(zhuǎn)角墻；AZ=暗柱；約束邊緣構(gòu)件施工圖實(shí)例-端柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)實(shí)例n綠色的為剪力墻n黃色的為柱和承臺(tái)此處單獨(dú)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)墻放在梁上沒有另設(shè)基礎(chǔ)剪力墻水平鋼筋錨固剪力墻結(jié)構(gòu)體系的工作狀態(tài)n平面內(nèi)承載力和剛度很大，平面外承載力和剛度很小。n承受平面外變形時(shí)處理方法有：q增加垂直方向剪力墻、扶壁柱、暗柱、插入型鋼墻肢的設(shè)計(jì)n此前已經(jīng)完成計(jì)算、軸壓比、剪壓比軸壓比、剪壓比驗(yàn)算。n1、確定截面內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值(荷載效應(yīng)S)q強(qiáng)剪弱彎調(diào)整(本章)n2、

11、正截面承載力(R=彎矩)q中間部分按構(gòu)造要求配豎向分布鋼筋q按承載力和壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)端部鋼筋q檢查端部是否同時(shí)滿足邊緣構(gòu)件的構(gòu)造要求q配構(gòu)造邊緣構(gòu)件的箍筋。n3、斜截面承載力(R=剪力)n4、構(gòu)造措施7.2.1 內(nèi)力設(shè)計(jì)值選取n控制截面：q墻底截面：彎矩最大，底部加強(qiáng)區(qū)(高度截面高度)q尺寸(厚度)改變處截面q材料改變的截面（混凝土強(qiáng)度等級和/或鋼筋配筋）n強(qiáng)剪弱彎調(diào)整：增加剪力的組合設(shè)計(jì)值。n強(qiáng)墻弱梁調(diào)整：計(jì)算前降低連梁剛度。強(qiáng)剪弱彎調(diào)整：增加剪力的組合設(shè)計(jì)值wvwVVn乘以放大系數(shù)以后，剪力設(shè)計(jì)值已經(jīng)增大了?？浯罅死щy，增加了安全性。n彎矩并沒有增大，間接實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)剪弱彎。底部加強(qiáng)部位墻肢最不

12、利組合的剪力設(shè)計(jì)值底部加強(qiáng)部位墻肢的剪力設(shè)計(jì)值墻肢剪力放大系數(shù)(一、二、三、四級分別為1.6,1.4,1.2,1.0)高規(guī)中規(guī)定的調(diào)幅組合之前n1、框架梁(連續(xù)梁)在豎向荷載下的內(nèi)力調(diào)幅（方法(1) 4.6.5節(jié)）。n2、框-剪結(jié)構(gòu)中框架的內(nèi)力調(diào)整（方法(1) 5.4.4節(jié)）。n3、框-剪結(jié)構(gòu)中框架與剪力墻之間的聯(lián)系梁的調(diào)整（方法(2) 5.4.4節(jié)）n4、聯(lián)肢剪力墻中連梁的調(diào)整（方法(1)或(2) 7.3.1節(jié)）。n5、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱(墻)弱梁調(diào)整(方法(1)在組合以后進(jìn)行 第6章和第7章)兩類調(diào)整方法兩類調(diào)整方法(1)內(nèi)力乘以系數(shù)(調(diào)幅): 內(nèi)力乘以系數(shù)(大于1或小于1) (2)計(jì)算中降低

13、桿件剛度(調(diào)剛度)：構(gòu)件剛度小則內(nèi)力小。各種調(diào)整的分類歸納n1、計(jì)算時(shí)調(diào)整q框架與剪力墻之間的聯(lián)系梁剛度降低(會(huì)降低彎矩設(shè)計(jì)值)q限制框架承受的剪力不低于底層總剪力的20等(會(huì)增加框架內(nèi)力的設(shè)計(jì)值可慮實(shí)際可能發(fā)生的情況，偏于安全)n2、組合前調(diào)整q框架梁端彎矩調(diào)幅(會(huì)降低彎矩設(shè)計(jì)值)n3、組合以后(截面設(shè)計(jì)時(shí))調(diào)整q強(qiáng)柱(墻)弱梁q強(qiáng)剪弱彎n實(shí)際采用的設(shè)計(jì)值是完成所有調(diào)整后的值得到了S S抗震要求的調(diào)整組合以后n基本思想：獲得內(nèi)力的組合值以后，再根據(jù)強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱(墻)弱梁等要求得到調(diào)整后的內(nèi)力設(shè)計(jì)值用于設(shè)計(jì)。n剪力墻要求的調(diào)整q墻肢按強(qiáng)剪弱彎調(diào)整q連梁按強(qiáng)剪弱彎調(diào)整n框架要求的調(diào)整q強(qiáng)柱弱梁調(diào)整q強(qiáng)剪弱彎調(diào)整