《剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計》PPT課件.ppt

1、,第五章 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,第一節(jié) 剪力墻結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置,一、一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置 當(dāng)住宅、公寓、飯店等建筑，在底部一層或多層 需設(shè)置機房、汽車房、商店、餐廳等較大平面空間用 房時，可以設(shè)計成上部為一般剪力墻結(jié)構(gòu)，底部為部 分剪力墻落到基礎(chǔ)，其余為框架承托上部剪力墻結(jié)構(gòu)。 剪力墻結(jié)構(gòu)的平面體形，可根據(jù)建筑功能需要，設(shè)計 成各種形狀，剪力墻應(yīng)按各類房屋使用要求、滿足抭 側(cè)力剛度和承載力進行合理布置。剪力墻結(jié)構(gòu)的布置 和一般規(guī)定如下：,1、剪力墻是承受豎向荷載、水平地震作用和風(fēng)荷載的主 要受力構(gòu)件，所以剪力墻應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的主要軸線布置。一 般當(dāng)平面為矩形、T形、L形時，剪力墻宜沿主軸方向或 其他

2、方向雙向布置；抗震設(shè)計的剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免僅 單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式；當(dāng)平面為三角形、Y形時，剪 力墻可沿三個方向布置；當(dāng)平面為多邊形、圓形和弧形 平面時，可沿環(huán)向和徑向布置。剪力墻墻肢截面宜簡單、 規(guī)則。剪力墻的抗側(cè)剛度及承載力均較大，為充分利用 剪力墻的能力，減輕結(jié)構(gòu)重量，增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利 用空間，墻不宜布置太密，使結(jié)構(gòu)具有適宜的側(cè)向剛度，剛度不宜過大。,2、剪力墻宜沿豎向連續(xù)布置，避免剛度突變，中間樓 層不宜中斷。墻厚度應(yīng)沿豎向逐漸減薄,截面厚度變化 時不宜太大。厚度改變與混凝土強度等級的改變宜錯開 樓層。當(dāng)為設(shè)防烈度為8度或小于8度的剪力墻結(jié)構(gòu),頂 層需減少部分剪力墻時,該層剛度不

3、應(yīng)小于相鄰下層剛 度的70%，樓、頂板按轉(zhuǎn)換層處理。 為減少上下剪力墻的偏心,內(nèi)墻厚度變化宜兩側(cè)同 時內(nèi)收。為保持外墻面平整，樓梯間墻為上下完整,電 梯井墻為安裝電梯方便，可以一側(cè)內(nèi)收。,3、短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為58的剪 力墻，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8 的剪力墻。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有利于住宅建筑布置，又可 進一步減輕結(jié)構(gòu)自重。但是在高層住宅中，由于短肢剪 力墻抗震性能較差，地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗不多，為安全起見， 高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。 短肢剪力墻較多時，應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻)，形成 短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪 力

4、墻結(jié)構(gòu)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：,（1）、其最大適用高度應(yīng)比剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng) 降低，且7度和8度抗震設(shè)計時分別不應(yīng)大于100m和60m； （2）、抗震設(shè)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(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩 的50%； （3）、抗震設(shè)計時，各層短肢剪力墻的抗震等級應(yīng)比 規(guī)定的剪力墻的抗震等級提高一級采用；,（4）、抗震設(shè)計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值 作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計值的軸壓比，抗震等級為一、二、 三時分別不宜大于0.5、0.6和0.7；對于無翼緣或端柱的 一字形短肢剪力墻，其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1； （5）、抗震設(shè)計時，除底部加強部位應(yīng)調(diào)整剪力設(shè)計值

5、 外，其它各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計值，一、二級抗震 等級應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2； （6）、抗震設(shè)計時，短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的 配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜 小于1.0%；,（7）、短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm； （8）、7度和8度抗震設(shè)計時，短肢剪力墻宜設(shè)置翼緣。 一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側(cè)相交的樓 面梁。 （9）、B級高度高層建筑和9度抗震設(shè)計的A級高度高層 建筑,不應(yīng)采用以上規(guī)定的具有較多短肢剪力墻的剪力 墻結(jié)構(gòu)。,圖51 剪力墻洞口 不對齊時的構(gòu)造措施 （a）、一般錯洞墻； （b）、底部局部錯洞 墻； （c）、疊合錯洞墻構(gòu) 造之

6、一 （d）、疊合錯洞墻構(gòu) 造之二,4、剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確 的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置。 抗震設(shè)計時，一、二、三級抗震等級剪力墻的底部加強 部位不宜采用錯洞墻，其他情況如無法避免錯洞墻，宜 控制錯洞口間的水平距離不小于2m，設(shè)計時應(yīng)仔細(xì)計算 分析，并在洞口周邊采取有效構(gòu)造措施（圖51a、b）。 一、二、三級抗震設(shè)計的剪力墻不宜采用疊合錯洞墻； 當(dāng)無法避免疊合錯洞布置時，應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計算 分析，并在洞口周邊采取加強措施（圖51c）或采用其 他輕質(zhì)材料填充將疊合洞口轉(zhuǎn)化為規(guī)則洞口（圖51d，其中陰影部分表示輕質(zhì)填充墻體）。,錯洞墻的內(nèi)力和位移計

7、算應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。對結(jié) 構(gòu)整體計算中采用桿系、薄壁桿系模型或?qū)Χ纯谧髁?簡化處理的其他有限元模型時，應(yīng)對不規(guī)則開洞墻的 計算結(jié)果進行分析、判斷，并進行補充計算和校核。 目前除了平面有限元方法外，尚沒有更好的簡化方法 計算錯洞墻。采用彈性平面有限元方法得到應(yīng)力后， 可不考慮混凝土的作用，按應(yīng)力進行配筋，并加強構(gòu) 造措施。,5、剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性，細(xì)高的剪力墻(高寬比大于2) 容易設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的 剪切破壞。當(dāng)墻的長度很長時，為了滿足每個墻段高寬 比大于2的要求，可用約束彎矩較小的樓面梁(即弱連梁， 其跨高比一般不小于6)將墻分成長度較為均勻的若干個 獨立墻段（見圖5

8、2），每個獨立墻段可為整體墻或聯(lián) 肢墻，墻肢截面高度不宜大于8m。每個獨立墻段的總高 度與其截面高度之比不應(yīng)小于2。,圖52 剪力墻的墻段及墻肢示意圖,6、當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時，會造成墻 肢平面外彎矩，而一般情況下并不驗算墻的平面外 的剛度及承載力。當(dāng)梁高大于2倍墻厚時,梁端彎矩 對墻平面外的不利，因此當(dāng)采取措施，以保證剪力 墻平面外的安全。,7、應(yīng)控制剪力墻平面外的彎矩。當(dāng)剪力墻墻肢與其平 面外方向的樓面梁連接時,應(yīng)至少采取以下措施中的一 個措施，減小梁端部彎矩對墻的不利影響： （1）、沿梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻，抵抗該 墻肢平面外彎矩； （2）、當(dāng)不能設(shè)置與梁軸線方向相連的

9、剪力墻時，宜 在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱。扶壁柱宜按計算確定截 面及配筋；,（3）、當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時，應(yīng)在墻與梁相交處設(shè) 置暗柱，并宜按計算確定配筋； （4）、必要時，剪力墻內(nèi)可設(shè)置型鋼。 本條所列措施，均可增大墻肢抵抗平面外彎矩的 能力。另外，對截面較小的樓面梁可設(shè)計為鉸接或半 剛接，減少墻肢平面外彎矩。鉸接端或半剛接端可通 過彎矩調(diào)幅或梁變截面來實現(xiàn)，此時應(yīng)相應(yīng)加大梁跨 中彎矩。,2、“規(guī)范計算程序”不能代替結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)在正確的結(jié)構(gòu)概念指導(dǎo)下，依據(jù)規(guī)范運用電算程序，分析問題解決問題。如果結(jié)構(gòu)概念不清又缺少工程經(jīng)驗，完全依賴電算，直接采用電算結(jié)果，或照搬那些系數(shù)套系數(shù)的繁瑣公式，容易

10、在實際工程中出現(xiàn)大錯誤。有的很保守，材料浪費很多，而設(shè)計人員并沒感覺到他的設(shè)計強度富裕量有多大。電算結(jié)果必須進行檢查判定后才能使用。,實例1,實例1,上圖工程弧形陽臺右端懸臂梁上出現(xiàn)寬達(dá)1.4mm的螺旋式受扭斜裂縫，陽臺外弧梁跨中截面的底部有下寬上窄的彎曲受拉裂縫，原設(shè)計是1972年用TBSA程序設(shè)計，1993年投入使用。,8、剪力墻開洞形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按本章有 關(guān)規(guī)定進行設(shè)計；當(dāng)跨高比不小于5時，宜按框架梁進 行設(shè)計。 9、抗震設(shè)計時，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位的高度 可取墻肢總高度的1/8和底部兩層二者的較大值，當(dāng)剪 力墻高度超過150m時,其底部加強部位的高度可取墻肢 總高度

11、的1/10;部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位的高 度應(yīng)符合本章的規(guī)定。 10、不宜將樓面主梁支承在剪力墻之間的連梁上。,11、樓面梁與剪力墻連接時，梁內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)伸入墻 內(nèi)，并可靠錨固。 12、高層剪力墻結(jié)構(gòu),當(dāng)采用預(yù)制圓孔板、預(yù)制大樓板 等預(yù)制裝配式樓板時，剪力墻厚度不宜小于160mm。預(yù) 制板板縫寬度不宜小于40mm,板縫大于60mm時應(yīng)在板縫 內(nèi)配置鋼筋。有抗震設(shè)防時，高度大于50m的剪力墻結(jié) 構(gòu)中，宜采用現(xiàn)澆樓板或裝配整體式疊合樓板。,13、高層剪力墻結(jié)構(gòu)的女兒墻宜采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù) 制女兒墻板時，高度一般不宜大于1.5m，且拼接板縫 應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土小柱。 14、屋頂局部突出的電梯

12、機房、樓梯間、水箱間等小 房墻體，應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，且盡量使下部剪力 墻延伸，不得采用磚砌體結(jié)構(gòu)。,二、工程實例 【工程實例1】：上海國泰公寓，地上24層高層住宅，現(xiàn) 澆剪力墻結(jié)構(gòu)，圖53為標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置；北京方 圓逸居，地上24層高層住宅，現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，圖54 為標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置。 可以看出，在剪力墻的結(jié)構(gòu)平面布置圖上，兩幢建 筑有不少相同之處： （1）、雙向布置抗側(cè)力構(gòu)件； （2）、間距較大（8m左右）； （3）、墻體對齊、拉直，盡可能成一直線； （4）、極少單片墻、短肢墻，亦無過長墻肢。,圖53 上海國泰公寓 標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面,圖54 北京方圓逸居 標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面,【工程實例2

13、】：某住宅綜合樓，建筑面積5.3萬m2,地下1 層，地上28層，結(jié)構(gòu)高度79.6m，最高處87.4m，結(jié)構(gòu)沿豎 向質(zhì)量及剛度分布均勻，但標(biāo)準(zhǔn)層由兩個切角正方形單元 聯(lián)接而成，類似啞鈴，平面體型較為復(fù)雜，對抗震不利。,圖55 標(biāo)準(zhǔn)層 結(jié)構(gòu)平 面圖,本工程抗震設(shè)防烈度為7度，類場地土，基本風(fēng) 壓為 。 （1）、結(jié)構(gòu)方案 本工程上部標(biāo)準(zhǔn)層為住宅，每個單元由9個建筑分 單元組成，其結(jié)構(gòu)布置利用單元中部設(shè)置的兩部電梯、 設(shè)備管道井及一個剪力樓梯所圍合的剪力墻內(nèi)筒體單 元，作為結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件，但圍繞其周圍的8個 住宅單元結(jié)構(gòu)如何布置值得推敲。,考慮到剪力墻結(jié)構(gòu)對住宅平面布置有利，但限制 了底部公共建

14、筑用途的平面布置，采用框架結(jié)構(gòu)可以 取得底部公共建筑的較大空間，但對住宅平面布置又 不適合。經(jīng)過反復(fù)分析，多次試算，最終確定采用短 肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)平面布置見圖55。,（2墻肢設(shè)計 地震作用下短肢剪力墻的抗扭性能較弱，設(shè)計中對 周邊及角點處墻肢采用“L形”、“【形”短肢墻,對少量的“一字形”短肢墻，均嚴(yán)格控制其軸壓比小于0.6,且控制墻肢的軸壓比不相差懸殊，盡量均勻，避免墻肢應(yīng)力差異太大。“一字形”短肢墻在配筋構(gòu)造中除兩端設(shè)有暗柱外，其水平筋按照抗扭要求形成封閉箍，并考慮平面外問題對其豎向縱筋也進行了適當(dāng)?shù)募訌姟?第二節(jié) 剪力墻的分類及剛度計算,一、剪力墻的分類 為了滿足各種使用要求，

15、剪力墻常開有門窗洞 口。理論分析與實驗研究表明：剪力墻的受力特性 與變形狀態(tài)取決于剪力墻上的開洞情況。有無洞口， 洞口的大小、位置及形狀的不同都將影響其受力性 能。按不同的受力特性，可將剪力墻分為四類，下 面分別介紹。,1、整截面墻 剪力墻沒有洞口或者開有一定數(shù)量的洞口，但滿足 下列條件(51)、(52)時，可以忽略洞口的影響，此 時為整體剪力墻，即整截面墻。 式中 : 墻面洞口面積； 墻面面積； 洞口之間或洞口邊至墻邊的距離； 洞口長邊尺寸。,(52),(51),2、整體小開口墻 剪力墻由成列洞口劃分未若干墻肢，各列墻肢和連 梁的剛度比較均勻，并滿足下列條件的為整體小開口墻：,(53),(5

16、4),(雙肢墻) (55),(多肢墻) (56),式中: 整體性系數(shù)； 剪力墻對組合截面形心的慣性矩； 扣除墻肢慣性矩后的剪力墻慣性矩；,其中，,(57),(58),第j列連梁的折算 慣性矩； 第j列連梁截面慣 性矩； 梁截面形狀系數(shù)， 矩形截面時=1.2； 第j墻肢的慣性矩； 洞口列數(shù)； 層高；,第j列洞口兩側(cè)墻肢形心 間距離； 剪力墻總高度； 第j列洞口連梁計算跨度， 取洞口寬度加連梁高度 的一半； 系數(shù)，當(dāng)34個墻肢時取 0.8；57個墻肢時取0.85 8個以上墻肢時取0.9； 系數(shù)，與建筑層數(shù)n和整體 性系數(shù) 有關(guān)，見表51。,系數(shù) 的數(shù)值 表51,整體小開口墻在水平荷載作用下，截面的

17、正應(yīng)力 分布略微偏離了直線分布的規(guī)律，變成了相當(dāng)于在整 體墻彎曲時直線分布應(yīng)力的基礎(chǔ)上疊加上墻肢局部彎 曲應(yīng)力，當(dāng)墻肢中的局部彎矩不超過墻體整體彎矩的 15時，其截面變形仍接近于整截面墻。,3、聯(lián)肢墻 當(dāng)剪力墻沿豎向開有一列或多列較大的洞口，破壞 了剪力墻截面的整體性時，剪力墻的截面變形不再符合 平截面假定。這時，剪力墻成為由一系列連梁約束的墻 肢所組成的聯(lián)肢墻。當(dāng)滿足下式時，可按聯(lián)肢墻計算： 當(dāng)開有一列洞口時為雙肢墻，當(dāng)開有多列洞口時為 多肢墻。,(59),4、壁式框架 當(dāng)剪力墻的洞口尺寸較大，墻肢寬度較小，連梁的 線剛度與墻肢的線剛度接近時，剪力墻的受力性能與框 架接近，此時，稱為壁式框架

18、。當(dāng)滿足下式時，可按壁 式框架計算： 剪力墻上洞口的大小對剪力墻工作性能的影響如圖56。,(510),圖56 剪力墻類型 （a）整體墻；（b）小開口墻；（c）雙肢墻；（d）多肢墻,二、等效剛度計算 1、采用簡化方法進行剪力墻的內(nèi)力和位移計算時，為了 考慮軸向變形和剪切變形對剪力墻的影響，剪力墻的 剛度可以按頂點位移相等的原則，折算成豎向懸臂受 彎構(gòu)件的等效剛度。 2、剪力墻在抗側(cè)力協(xié)同工作時，應(yīng)考慮縱橫墻的共同工 作。縱墻的一部分可作為橫墻的有效翼緣，橫墻的一 部分作為縱墻有效翼緣。現(xiàn)澆剪力墻的翼緣有效高度 可按圖57及表52中第4項中最小值取用。,圖57 剪力墻的翼緣有效高度,剪力墻的翼緣有

19、效高度 表52,3、在剪力墻中當(dāng)墻段軸線錯開距離不大于實體連接墻 厚度的8倍，且不大于2.5m時,整道墻可以作為整體 平面剪力墻考慮；計算所得的內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù) 1.2，等效剛度應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8（圖58）。 當(dāng)折線剪力墻的各墻段總轉(zhuǎn)角不大于15時,可按平面剪力墻考慮（圖59）,圖58 軸線錯開的墻段,圖59 折線形剪力墻,4、單肢實體墻、按整截面計算的剪力墻，可按下式計算 其等效剛度； 5、整體小開口端，按下式計算其等效剛度：,(511),(512),式中： 剪力墻的慣性矩， 小洞口整截面墻取組合截面 慣性與整截面慣性矩乘相應(yīng) 墻高，再除兩者總高（圖 510）；整體小開口墻取組 合截面的

20、慣性矩。當(dāng)各層高 及慣性矩不同時，剪力墻的 慣性矩取各層平均值；,圖510 小洞口整體墻,(513),無洞口剪力墻的截 面面積；小洞口整截面墻 取折算截面面積。 墻截面毛面積； 墻面洞口面積； 墻面總面積； 第i墻肢截面面積；,混凝土的彈性模量； 剪力墻總高度； 第i層層高； 第i層剪力墻慣性 矩； 截面形狀系數(shù)，矩 形截面 =1.2；I形截面 ，其中 為 腹板毛截面面積，T形截面 的 按表53取用。,(514),(515),T形截面形狀系數(shù),表53,注：表中 為翼緣寬度； 為截面高度； 為墻腹板厚度,6、聯(lián)肢墻等效剛度（圖511），按下列公式計算： 倒三角分布荷載作用下 均布荷載作用下 頂點

21、集中荷載作用下,(5-16),(5-17),(5-18),式中 各墻肢剛度之和； 多肢墻參數(shù)，34肢時取0.8；57肢時取0.85； 8肢以上時取0.9；雙肢墻時 、 、 、 墻肢的截面面積和慣性矩； 墻肢軸線間距離。,(5-19),(5-20),(5-21),當(dāng)墻肢及連梁比較均勻時，可近似取：,(5-22),(5-23),式中: 整體系數(shù)，見公式(56)； 第墻肢慣性矩； 第i墻肢截面面積； 第列連梁的折算慣性矩，見公式(58)； 截面形狀系數(shù)； 由教材中表54查出。 對于墻肢少、層數(shù)多、H/B4時，可以不考慮剪 切變形的影響，取 = =0。,三、雙肢墻的計算公式的推導(dǎo) 1、基本假定及思路

22、基本假定： （1）、連梁的剛度在一個層的空間連續(xù)平均分布； （2）、由于樓蓋在平面內(nèi)的剛度無限大，墻肢發(fā)生的 轉(zhuǎn)角處處相等； （3）、連梁的反彎點在連梁的中央； （4）、連梁的軸向變形可以忽略； （5）、層高、墻肢截面面積、墻肢慣性矩、連梁截面面 積和連梁慣性矩等幾何參數(shù)沿墻高方向均為常數(shù)。,基本思路： 將基本體系簡化成一個正對稱體系和一個反對 稱體系，在正對稱體系下，沒有變形?，F(xiàn)在集中考慮 反對稱體系，在反對稱體系中，連梁中只有剪力而沒 有軸力和彎矩，然后利用基本體系在外荷載和切口處 剪力的作用下，沿切口處剪力的方向上位移為零。 雙肢剪力墻計算公式的推導(dǎo)過程可見文檔51。,第三節(jié) 剪力墻截面

23、設(shè)計及構(gòu)造,高層剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量減輕建筑物的重量，宜 采用大開間結(jié)構(gòu)方案，在保證結(jié)構(gòu)安全的條件下，盡 量減小構(gòu)件截面尺寸，采用輕質(zhì)高強材料。剪力墻結(jié) 構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20；非承重隔墻宜采用 輕質(zhì)材料；帶有筒體短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝 土強度等級不應(yīng)低于C25。鋼筋混凝土剪力墻應(yīng)進行平 面內(nèi)的斜截面受剪、偏心受壓或偏心受拉、平面外軸 心受壓承載力計算。在集中荷載作用下，墻內(nèi)無暗柱 時還應(yīng)進行局部受壓承載力計算。,一、剪力墻截面尺寸 剪力墻的截面尺寸應(yīng)滿足下列要求： （1）、按一、二級抗震等級設(shè)計的剪力墻的截面厚度， 當(dāng)兩端有翼墻或端柱時，厚度不應(yīng)小于層高的1/20,且 不應(yīng)小于

24、160mm；底部加強部位不應(yīng)小于層高或剪力墻 無支長度的1/16,且不應(yīng)小于200mm;當(dāng)為無端柱或翼墻 的一字形剪力墻時,其底部加強部位截面尚不應(yīng)小于層 高的1/12；其他部位尚不應(yīng)小于層高1/15,且不應(yīng)小于 180mm；,（2）、按三、四級抗震等級設(shè)計的剪力墻的截面厚度， 底部加強部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長度的1/20， 且不應(yīng)小于160mm;其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支 長度的1/25,且不應(yīng)小于160mm; （3）、非抗震設(shè)計的剪力墻，其截面厚度不應(yīng)小于層 高或剪力墻無支長度的1/25,且不應(yīng)小于160mm; （4）、當(dāng)墻厚不能滿足本條第(1)、(2)、(3)款的要求 時，應(yīng)

25、計算墻體的穩(wěn)定； （5）、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(dāng)減小，但不宜小于160mm;,（6）、為了避免剪力墻斜壓破壞，要限制剪壓比，為 此，剪力墻的受剪截面應(yīng)符合下列要求： 1）、無地震作用組合時 2）、有地震作用組合時,(524),剪跨比 大于2.5時,剪跨比 不大于2.5時,式中： 剪力墻截面剪力設(shè)計值，應(yīng)符合以后第11條的 規(guī)定： 計算墻截面處的剪跨比，即 ，其中 、 應(yīng)分別取與 同一組組合的、未按以后第7 條和第11條的規(guī)定進行調(diào)整的彎矩和剪力計算 值； 混凝土強度影響系數(shù)，應(yīng)按高規(guī)第6.2.6條 采用。,二、剪力墻正截面抗彎承載力計算 1、一級抗震等級設(shè)計的剪

26、力墻各截面彎矩設(shè)計值， 應(yīng)符合下列要求： （1）、底部加強部位及其上一層應(yīng)按墻底截面組合 彎矩計算值采用； （2）、其它部位可按墻肢組合彎矩計算值的1.2倍采 用。,2、如果雙肢剪力墻中一個墻肢出現(xiàn)小偏心受拉,該 墻肢可能會出現(xiàn)水平通縫而失去抗剪能力，則由荷 載產(chǎn)生的剪力將全部轉(zhuǎn)移另一個墻肢而導(dǎo)致其抗剪 承載力不足。當(dāng)墻肢出現(xiàn)大偏心受拉時，墻肢易出 現(xiàn)裂縫，使其剛度降低，剪力將在墻肢中重分配。 因此，抗震設(shè)計的雙肢剪力墻中，墻肢不宜出現(xiàn)小 偏心受拉；當(dāng)任一墻肢大偏心受拉時，另一墻肢的 彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。,3、矩形、T形、I形截面偏 心受壓剪力墻（圖512） 的正截面受壓承載力可

27、按 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié) 構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010 2002的有關(guān)規(guī)定計算，也 可按下列公式計算：,圖512 截面尺寸,（1）、無地震作用組合時：,當(dāng) 時,時,當(dāng) 時,當(dāng) 時,式中： 剪力墻受壓區(qū)端部鋼筋合力點到受壓區(qū)邊緣 的距離，可取為； T形或I形截面受壓區(qū)翼緣寬度； 偏心距， ； 、 分別為剪力墻端部受拉、受壓鋼筋強度設(shè)計 值； 剪力墻墻體豎向分布鋼筋強度設(shè)計值； 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；,受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力與混凝土 軸心抗壓強度設(shè)計值的比值。當(dāng)混凝土強度等級不超 過C50時取1.0;當(dāng)混凝土強度等級為C80時取0.94；當(dāng) 混凝土強度等級在C50和C80之間時，可按線性，內(nèi)

28、插 取值； 隨混凝土強度提高而逐漸降低的系數(shù)。當(dāng) 混凝土強度等級不超過C50時取0.8；當(dāng)混凝土強度等 級為C80時取0.74；當(dāng)混凝土強度等級在C50和C80之間 時，可按線性內(nèi)插取值；,T形或I形截面受壓區(qū)翼緣的高度； 剪力墻截面有效高度，=； 剪力墻豎向分布鋼筋配筋率； 界限相對受壓區(qū)高度； 混凝土極限壓應(yīng)變，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010第7.1.2條 的有關(guān)規(guī)定采用。 （2）、有地震作用組合時，公式(527)、(528) 右端均應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù) ， 其值取為0.85。,4、矩形截面偏心受拉剪力墻的正截面承載力可按下列 近似公式計算： （1）、無地震作用組合

29、 （2）、地震作用組合,式中： 和 可按下列公式計算： 式中 剪力墻腹板豎向分布鋼筋的全部截面面積。,三、剪力墻斜截面抗剪承載力計算 1、抗震設(shè)計時，為體現(xiàn)強剪弱彎的原則，剪力墻底部 加強部位的剪力設(shè)計值按一、二、三級的不同要求 乘以增大系數(shù)。 剪力墻底部加強部位墻肢截面的剪力設(shè)計值，一、 二、三級抗震等級時應(yīng)按下式調(diào)整，四級抗震等級及無 地震作用組合時可不調(diào)整。,9度抗震設(shè)計時尚應(yīng)符合 : 式中: 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(shè)計值； 考慮地震作用組合的剪力墻墻肢底部加強部位 截面的剪力計算值； 考慮地震作用組合的剪力墻墻肢截面的彎矩設(shè) 計值；,考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)

30、后的剪力墻墻肢正截 面抗彎承載力，應(yīng)按實際配筋面積、材料強度 標(biāo)準(zhǔn)值和軸向力設(shè)計值確定，有翼墻時應(yīng)考慮 兩側(cè)各一倍翼墻厚度范圍內(nèi)的縱向鋼筋； 剪力增大系數(shù)，一級為1.6，二級為1.4，三級 為1.2。,2、偏心受壓剪力墻的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式 進行計算： （1）、無地震作用組合時 （2）、有地震作用組合時,式中 剪力墻的軸心壓力設(shè)計值?？拐鹪O(shè)計時，應(yīng)考慮 地震作用效應(yīng)組合；當(dāng)N大于0.2 時，應(yīng)取 0.2 ； 剪力墻截面面積； T形或I形截面剪力墻腹板的面積，矩形截面時應(yīng) 取A。 計算截面處的剪跨比。計算時，當(dāng) 小于1.5時 應(yīng)取1.5，當(dāng) 大于2.2時應(yīng)取2.2；當(dāng)計算截面 與墻底之

31、間的距離小于0.5 時，應(yīng)按距墻底 0.5 處的彎矩值與剪力值計算； 剪力墻水平分布鋼筋間距。,3、偏心受拉剪力墻的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式 進行計算： （1）、無地震作用組合時 上式右端的計算值小于 時，取等于 。,（2）有地震作用組合時 上式右端方括號內(nèi)的計算值小于0.8 時， 取等于0.8 。,四、施工縫抗滑移驗算 按一級抗震等級設(shè)計的剪力墻，要防止水平施工縫 處發(fā)生滑移?？紤]了摩擦力的有利影響后，要驗算通過 水平施工縫的豎向鋼筋是否足以抵抗水平剪力，已配置 的端部和分布豎向鋼筋不夠時，可設(shè)置附加插筋，附加 插筋在上、下層剪力墻中都要有足夠的錨固長度。 按一級抗震等級設(shè)計的剪力墻，其

32、水平施工縫處的 抗滑移能力宜符合下列要求：,式中： 水平施工縫處考慮地震作用組合的剪力設(shè)計值； 水平施工縫處剪力墻腹板內(nèi)豎向分布鋼筋、豎 向插筋和邊緣構(gòu)件(不包括兩側(cè)翼墻)縱向鋼筋 的總截面面積； 豎向鋼筋抗拉強度設(shè)計值； 水平施工縫處考慮地震作用組合的不利軸向力 設(shè)計值，壓力取正值，拉力取負(fù)值。,五、剪力墻穩(wěn)定計算 1、剪力墻墻肢應(yīng)滿足下式的穩(wěn)定要求： 式中 ： 作用于墻頂?shù)呢Q向均布荷載設(shè)計值； 剪力墻混凝土彈性模量； 剪力墻墻肢截面厚度； 剪力墻墻肢計算長度，應(yīng)按本條第(2)款確定。,3、墻肢計算長度系數(shù)應(yīng)根據(jù)墻肢的支承條件按下列公 式計算： 1）、單片獨立墻肢(兩邊支承)應(yīng)按下式采用：

33、2）、T形、工字形剪力墻的翼緣墻肢(三邊支承)應(yīng) 按下式計算，當(dāng)計算結(jié)果小于0.25時，取0.25；,3）、T 形剪力墻的腹板墻肢(三邊支承)，應(yīng)按本 款2）計算，但應(yīng)將上式中 的代以 ； 4）、工字形剪力墻的腹板墻肢(四邊支承)應(yīng)按下 式計算，當(dāng)計算結(jié)果小于0.20時，取0.20。 式中 T形、工字形剪力墻的單側(cè)翼緣截面高度； T形、工字形剪力墻的腹板截面高度。,六、剪力墻配筋要求 1、矩形截面獨立墻肢的截面高度 不宜小于截面厚度 的5倍；當(dāng) 小于5時，其在重力荷載代表值作用 下的軸壓力設(shè)計值的軸壓比，一、二級時不宜大于表 55的限值減0.1，三級時不宜大于0.6；當(dāng) 不大 于3時，宜按框架

34、柱進行截面設(shè)計，底部加強部位縱向 鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2%，一般部位不應(yīng)小于1.0%， 箍筋宜沿墻肢全高加密。,剪力墻軸壓比限值 表55,注：,重力荷載代表值作用下剪力墻墻肢的軸向壓力設(shè)計值；,剪力墻墻肢界面面積；,混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值。,2、高層建筑剪力墻中豎向和水平分布鋼筋，不應(yīng)采用 單排配筋。當(dāng)剪力墻截面厚度 不大于400mm時，可采 用雙排配筋；當(dāng) 大于400mm時，但不大于700mm時， 宜采用三排配筋；當(dāng) 大于700mm時，宜采用四排配筋。 受力鋼筋可均勻分布成數(shù)排。各排分布鋼筋之間的拉接 筋間距不應(yīng)大于600mm，直徑不應(yīng)小于6mm，在底部加強 部位，約束邊緣構(gòu)件以外的拉

35、接筋間距尚應(yīng)適當(dāng)加密。,3、為了防止混凝土墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達(dá)到極 限抗彎承載力，配置的豎向分布鋼筋必須大于或等于最 小配筋百分率。同時為了防止斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性的 剪拉破壞，規(guī)定了水平分布鋼筋的最小配筋百分率。 剪力墻分布鋼筋的配置應(yīng)符合下列要求： （1）、一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，一、二、 三級抗震設(shè)計時均不應(yīng)小于0.25%，四級抗震設(shè) 計和非抗震設(shè)計時均不應(yīng)小于0.20%； （2）、一般剪力墻豎向和水平分布鋼筋間距均不應(yīng)大 于300mm；分布鋼筋直徑均不應(yīng)小于8mm。,4、剪力墻豎向、水平分布鋼筋的直徑不宜大于墻肢截 面厚度的1/10。 5、房屋頂層剪力墻以及長矩形平面

36、房層的樓梯間和電 梯間剪力墻、端開間的給向剪力墻、端山墻的水平 和豎向分布鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.25%，鋼筋 間距不應(yīng)大于200mm。,6、剪力墻鋼筋錨固和連接應(yīng)符合下列要求： （1）非抗震設(shè)計時，剪力墻縱向鋼筋最小錨固長度應(yīng) 取 ；抗震設(shè)計時，剪力墻縱向鋼筋最小錨固長度應(yīng)取 。 應(yīng)按下列要求取值： 一、二級抗震 三級抗震 四級抗震,（2）、剪力墻豎向及水平分布鋼筋的搭接連接（圖 513），一級、二級抗震等級剪力墻的加強部位， 接頭位置應(yīng)錯開，每次連接的鋼筋數(shù)量不宜超過總數(shù) 量的50%，錯開凈距不宜小于500mm，其它情況剪力墻 的鋼筋可在同一部位連接。非抗震設(shè)計時，分布鋼筋 的搭接長度

37、不應(yīng)小于1.2 ；抗震設(shè)計時，不應(yīng)小于 1.2 ； （3）、暗柱及端柱內(nèi)縱向鋼筋連接和錨固要求宜與框 架柱相同，宜符合有關(guān)規(guī)定。,圖513 墻內(nèi)分布鋼筋的連接,注：非抗震設(shè)計時圖中 應(yīng)取,七、其它要求 1、抗震設(shè)計時，一、二級抗震等級的剪力墻墻底部加 強部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比不宜超 過表55的限值。 2、一、二級抗震設(shè)計的剪力墻底部加強部位及其上一 層的墻肢端部應(yīng)按第3條的要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件；一、 二級抗震設(shè)計剪力墻的其他部位以及三、四級抗震設(shè)計 和非抗震設(shè)計的剪力墻墻肢端部均應(yīng)按第18條的要求設(shè) 置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。,3、剪力墻約束邊緣構(gòu)件的主要措施是加大邊緣構(gòu)件的 長度及其

38、體積配箍率，體積配箍率由配箍特征值計算。 剪力墻約束邊緣構(gòu)件（圖514）的設(shè)計應(yīng)符合下列要 求： （1）、約束邊緣構(gòu)件沿墻肢方向的長度和箍筋配箍特 征值宜符合表56的要求，且一、二級抗震設(shè)計時箍筋 直徑均不應(yīng)小于8mm、箍筋間距分別不應(yīng)小于100mm和150 mm.箍筋的配筋范圍如圖514中的陰影面積所示，其體 積配箍率應(yīng)按式（556）計算：,圖514 剪力墻的約束邊緣構(gòu)件 （a）暗柱；（b）有翼墻；（c）有端柱； （d）轉(zhuǎn)角墻 （L形墻）,約束邊緣構(gòu)件的長度 和箍筋配箍特征值 表56,注：1、 為剪力墻墻肢的長度； 2、 為約束邊緣構(gòu)件沿墻肢方向的長度，不應(yīng)小于表中數(shù)值 、（ 為 剪力墻墻肢

39、的寬度）和450mm三者的較大值，有翼墻或端柱時尚不應(yīng)小于翼 墻厚度或端柱沿墻肢方向截面高度加300mm。 3、翼墻長度小于其厚度3倍或端柱截面邊長小于墻厚的2倍時，視為無翼墻或 無端柱。,式中 約束邊緣構(gòu)件配箍特征徝； 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值； 箍筋或拉筋的抗拉強度設(shè)計值，超過360Mpa 時，應(yīng)按360Mpa計算。,（2）、約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的配筋范圍不應(yīng)小于圖 514中陰影面積，其縱向鋼筋最小截面面積，一、 二級抗震設(shè)計時分別不應(yīng)小于圖中陰影面積的1.2%和 1.0%并分別不應(yīng)小于616和614。 按公式(556)，在不同混凝土強度和不同箍筋 或拉筋的抗拉強度設(shè)計值，當(dāng) 時體積配箍率

40、 如表57所列。,體積配箍率 （）值 表57,為了發(fā)揮約束邊緣構(gòu)件的作用，約束邊緣構(gòu)件箍筋 的長邊不大于短邊的3倍，用相鄰兩個箍筋應(yīng)至少相互 搭接1/3長邊的距離（圖515）。,圖515 約束邊緣構(gòu)件箍筋,4、剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)計宜符合下列要求： （1）、構(gòu)造邊緣構(gòu)件的范圍和計算縱向鋼筋用量的截 面面積宜取圖516中的陰影部分；,圖516 剪力墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件 （a）暗柱；（b）翼柱；（c）端柱,（2）、構(gòu)造邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋應(yīng)滿足受彎承載力要 求； （3）、抗震設(shè)計時，構(gòu)造邊緣構(gòu)件的最小配筋宜符合 表58的規(guī)定 ，箍筋的無支長度不應(yīng)大于300mm，拉筋 的水平間距不應(yīng)大于縱向鋼筋間距的2

41、倍。當(dāng)剪力墻端 部為端柱時，端柱中縱向鋼筋及箍筋宜按框架柱的構(gòu)造 要求配置；,（4）、非抗震設(shè)計時，剪力墻端部應(yīng)按構(gòu)造配置不少 于4根12mm或2根16mm的縱向鋼筋 ，沿縱向應(yīng)配置不少 于直徑為6mm、間距為250mm的拉筋。 剪力墻截面設(shè)計可見例52的計算,剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋要求 表58,注：1、符號表示鋼筋直徑； 2、對轉(zhuǎn)角墻的暗柱，表中拉筋宜采用箍筋。,第四節(jié) 連梁設(shè)計及構(gòu)造,鋼筋混凝土連梁是影響剪力墻的強度、剛度、延 性等性能的重要構(gòu)件。連梁的線剛度與墻肢的線剛度的 相對比值越大，剪力墻的整體性越好，抗側(cè)剛度和強度 也越大。另一方面，連梁的性能又是決定剪力墻抗震性 能的關(guān)鍵。下

42、面簡要介紹一下連梁的設(shè)計方法。,一、連梁截面設(shè)計和構(gòu)造要求 1、連梁承受反復(fù)彎矩作用，剪跨比很小，剪切變形大， 非常容易剪壞。通常在剪跨比大于1的連梁中，在保證 強剪弱彎的設(shè)計后，縱筋可以先屈服，但很難避免剪壞， 這種破壞是屈服后的剪壞，其承載力取決于受彎承載力， 但是延性很小。為改善其延性，連梁的剪力設(shè)計值應(yīng)按 下列規(guī)定計算：,（1）、無地震作用組合以及有地震作用組合的四級抗震 等級時，應(yīng)取考慮水平風(fēng)荷載或水平地震作用組合的剪 力設(shè)計值； （2）、有地震作用組合的一、二、三級抗震等級時，跨 高比大于2.5的連梁的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式進行調(diào)整：,9度抗震設(shè)計時尚應(yīng)符合,式中 、 分別為梁左、右端

43、順時針或反時針方向考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計值；對一級抗震等級且兩端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小一端的彎矩應(yīng)取零； 、 分別為梁左、右端順時針或反時針方向?qū)嵟涞氖軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值，應(yīng)按實配鋼筋面積計入受壓鋼筋和材料強度標(biāo)準(zhǔn)并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算； 連梁的凈跨。 梁在考慮地震作用組合的重力荷載代表值(9度時還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值)作用下，按簡支梁計算的梁端截面剪力設(shè)計值； 連梁剪力增大系數(shù)，一級取1.3，二級取1.2，三級取1.1。,2、連梁截面配筋計算 抗彎承載力驗算，按普通受彎構(gòu)件的抗彎承載力 公式進行計算。 連梁的斜截面受剪承載力，應(yīng)按下列公式計算： （1）、無地震作用組合時

44、（2）、有地震作用組合時,跨高比大于2.5時,跨高比不大于2.5時,同時，為了不使斜裂縫過早出現(xiàn)，或混凝土過早破 壞，剪力墻連梁的截面尺寸不應(yīng)太小，應(yīng)符合下列要求： （1）、無地震作用組合時 （2）、有地震作用組合時,跨高比大于2.5時,跨高比不大于2.5時,式中 ： 連梁剪力設(shè)計值； 連梁截面寬度； 連梁截面有效高度； 混凝土強度影響系數(shù)，應(yīng)按高規(guī)第6.2.6 條的規(guī)定采用。,3、當(dāng)剪力墻的連梁不滿足以上第2條的要求時，可作如下 處理： （1）、減小連梁截面高度； （2）、抗震設(shè)計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進行塑性調(diào)幅，以降低其剪力設(shè)計值。但在內(nèi)力計算時已經(jīng)按規(guī)定降低了剛度的連梁，其調(diào)幅范圍

45、應(yīng)當(dāng)限制或不再繼續(xù)調(diào)幅。當(dāng)部分連梁降低彎矩設(shè)計值后，其余部位連梁和墻肢的彎矩設(shè)計值應(yīng)相應(yīng)提高； （3）、當(dāng)連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時，可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，按獨立墻肢進行第二次多遇地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，墻肢應(yīng)按兩次計算所得的較大內(nèi)力進行配筋設(shè)計。,4、連梁配筋構(gòu)造 連梁配筋（圖517）應(yīng)滿足下列要求： （1）、連梁頂面、底面縱向受力鋼筋伸入墻內(nèi)的錨固 長度，抗震設(shè)計時不應(yīng)小于 ，非抗震設(shè)計時不應(yīng)小 于 ，并且任何情況不應(yīng)小于600mm； （2）、抗震設(shè)計時，沿連梁全長箍筋的構(gòu)造應(yīng)按框架 梁端加密區(qū)箍筋的構(gòu)造要求采用；非抗震設(shè)計時，沿連 梁全長的箍筋直徑不應(yīng)小于6mm，間

46、距不應(yīng)大于150mm;,（3）、頂層連梁縱向鋼筋伸入墻體的長度范圍內(nèi)，應(yīng) 配置間距不大于150mm的構(gòu)造箍筋，箍筋直徑應(yīng)與該連 梁的箍筋直徑相同； （4）、墻體水平分布鋼筋應(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范 圍內(nèi)拉通連續(xù)配置；當(dāng)連梁截面高度大于700mm時，其 兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的直徑不 應(yīng)小于10mm，間距不應(yīng)大于200mm；對跨高比不大于2.5 的連梁，梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的面積配筋率不 應(yīng)小于0.3%。,（5）、一、二級剪力墻底部加強部位跨高比不大于2.0 墻厚200mm的連梁，可采用斜向交叉配筋。以改善連 梁的延性，每方向的斜筋面積按下式計算（圖518）： 式中： 連梁剪力設(shè)計值； 斜筋的抗拉強度設(shè)計值； 斜筋與連梁軸線夾角； 承載力抗震調(diào)整系數(shù)