[PPT]剪力墙构件设计和构造

1、CHAPTER Nine剪力墙构件设计和构造剪力墙设计设计计算内容与要求墙肢截面承载力计算截面设计和配筋构造截面设计1 墙肢 墙肢 连梁2墙厚2003某剪力墙的内力图（弯矩、剪力、轴力图）4某剪力墙的内力图（弯矩、剪力、轴力图）5连梁墙肢6剪力墙设计设计计算内容与要求1）设计对象 a）剪力墙 正截面：N、M，压弯构件 竖向钢筋 斜截面：V，受剪构件 水平钢筋 b）连梁：M、V，受弯、受剪 纵筋与箍筋2）设计要求：满足强度、刚度、稳定性和延性 延性设计原则：强墙弱梁，强剪弱弯，强锚固墙肢连梁3）设计措施 （a）内力调整 （b）截面尺寸 （c）纵筋或竖向钢筋 （d）箍筋或水平钢筋7剪力墙配筋示意图

2、8混凝土柱子设计 fyAsNu1fcbxeiee1 fcxbh0aahAsAssAs9 fyAsN1fcbxe0ee1 fcxbwaahwAsAsfyAs1.5xfywAsw对称配筋 10墙肢受力、破坏形态1）弯曲破坏 2）剪切破坏 3）滑移破坏剪切滑移或施工滑移119.1 墙肢截面承载力计算按照混凝土偏压构件计算按偏心受力构件1.大偏心受力（受压、拉）2、小偏心构件（受压、拉）与柱子不同,墙肢截面的分布钢筋参与受力。并且1）竖向分布箍筋比较细， 容易压曲2）中和轴处分布钢筋不能屈服9.1.1 正截面承载力的计算121 剪力墙大偏心受压承载力计算假定：（1）平截面假定 截面的应变沿截面高度保持

3、直线分布（2）不考虑混凝土的抗拉强度（3）不考虑受压分布钢筋的作用（4）1.5x（x受压区高度）以外受压分布钢筋达到屈服，参与工作特点（1）一侧受拉、一侧受压 （2）端部受压、受拉屈服， 大部分受拉分布钢筋屈服（3）受压区混凝土达到受压极限应变 墙肢截面承载力计算13大偏压设计方法： a、先按构造要求确定全截面的竖向分布钢筋 b、按计算求端部配筋根据平衡条件：剪力墙大偏心受压承载力计算公式考虑地震作用时，承载力计算右边乘以1/RE 墙肢截面承载力计算14 2当 墙肢截面承载力计算剪力墙大偏心受压承载力计算公式152 剪力墙小偏心受压承载计算特点（1）一侧受拉、一侧受压或全截面受压（2）远离荷载

4、作用点一侧的钢筋不屈服及分布钢筋不屈服（3）受压区混凝土达到受压极限应变（4）端部受压钢筋屈服 （1）平截面假定截面的应变沿截面高度保持直线分布（2）不考虑混凝土的抗拉强度（3）不考虑分布钢筋的作用墙肢截面承载力计算假定：16根据平衡条件按构造查 的最小值，验算最小配筋率考虑地震作用时，承载力计算右边乘以1/RE小偏心受压墙肢截面承载力计算剪力墙小偏心受压承载计算17墙肢截面承载力计算小偏心受压剪力墙小偏心受压承载计算183 偏心受拉剪力墙的正截面承载力近似计算（2）地震作用组合时 式中，N0u、Mwu下列公式计算： 式中Asw剪力墙腹板竖向分布钢筋的全部截面面积。 （1）无地震作用组合墙肢截

5、面承载力计算194 墙肢平面外承载力验算（小偏心受压）当为矩形截面小偏心受压墙肢时，尚需验算墙肢平面外承载力。这时不考虑墙体竖向分布钢筋的作用，而只考虑端部钢筋的作用，其承载力计算公式为：墙肢截面承载力计算20 截面尺寸符合下列条件：防止钢筋屈服，混凝土剪压破碎（1）无地震作用组合时（2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时9.1.2 剪力墙的斜截面受剪承载力计算墙肢截面承载力计算 剪跨比不大于2.5时21无地震作用组合：有地震作用组合：轴向力工形或T形截面腹板面积(3) 剪力墙的斜截面受剪承载力计算水平分布钢筋墙肢截面承载力计算剪跨比 取1.52.2229.2 悬臂剪力墙设计、构造延性剪力墙

6、1）弯曲破坏 2）剪切破坏 3）滑移破坏剪切滑移或施工滑移239.2.1 剪力墙截面配筋构造 1) 配筋形式悬臂剪力墙构造242) 分布钢筋的构造要求分布钢筋的作用：（1）斜裂缝出现后限制斜裂缝的开展，使得剪切破坏有一定的预兆（2）混凝土收缩或其他原因产生裂缝时，剪力墙能够抵抗外荷载 分布钢筋的构造要求竖向、水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计不小于0.25，四级抗震和非抗震设计不应小于0.20竖向、水平分布钢筋间距不应大于300mm，直径不小于8mm悬臂剪力墙构造259.2.2 抗震延性悬臂剪力墙的设计和构造（1）控制塑性铰在恰当的位置（2）在塑性铰区防止过早出现剪切破坏（即按强剪弱弯设

7、计），防止过早出现锚固破坏（强锚固）（3）在塑性铰区改善抗弯及抗剪钢筋构造，控制斜裂缝开展，充分发挥弯曲作用下抗拉钢筋的延性作用底部加强区（H/8)悬臂剪力墙构造1）延性悬臂剪力墙要求262）剪力墙的轴压比剪力墙的轴压比限值抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位，其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过表的限值。 表 剪力墙轴压比限值轴压比一级（9度）一级（8、9度）二级0.40.50.6 注：N重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值。悬臂剪力墙构造279.2.3 边缘约束构件（暗柱、端柱和翼墙）1）抗震墙的两端及洞口两侧应布置边缘构件悬臂剪力墙构造28抗震墙的两端及洞口两

8、侧应布置边缘构件悬臂剪力墙构造29抗震墙的两端及洞口两侧应布置边缘构件悬臂剪力墙构造302）约束边缘构件体积配箍率 约束边缘构件配箍特征值 混凝土轴心抗压强度设计值 箍筋或拉筋的抗拉强度 设计值， 超过360MPa按360MPa计算悬臂剪力墙构造31底部加强区墙肢剪力设计值，一、二、三级抗震等级调整，四级抗震及无地震左右组合可不调整9度抗震设计尚应符合剪力增大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为1.2悬臂剪力墙构造9.2.4 强剪切调整329.2.5 水平施工缝截面抗滑移验算 按一级抗震等级设计的剪力墙，其水平施工缝处的抗滑移能力宜符合下列要求： Vwj水平施工缝处考虑地震作用组合的剪刀设

9、计值； As水平施工缝处剪力墙腹板内竖向分布钢筋、竖向插筋和边线构件 （不包括两侧翼墙）纵向钢筋的总截面面积； fy竖向钢筋抗拉强度设计值； N水平施工缝处考虑地震作用组合的最不利轴向力设计值，压力取正值，拉力取负值。悬臂剪力墙构造339.2.6 延性悬臂剪力墙截面设计和构造要点 （一）、构造要点1、剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20，带有筒体和短肢剪力墙得剪力墙结构得混凝土强度等级不应低于C252、剪力墙的截面尺寸一、二级抗震等级 底部加强部位墙厚：应大于层高或剪力墙无支长度的1/16且大于200mm 其他部位：1/20且大于160mm三、四级抗震等级 底部加强部位墙厚： 1/20且大于

10、160mm 其他部位：应1/25且大于160mm悬臂剪力墙构造34（二）一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值的确定，一级抗震等级的剪力墙，应按照设计意图控制塑性铰出现部位，在其他部位则应保证不出现塑性铰，因此对一级抗震等级的剪力墙的设计弯矩包线作了近似的规定： l）底部加强部位及其上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用； 2）其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.2倍采用。 悬臂剪力墙构造 图中虚线为计算的组合弯矩图，实线为应采用的弯矩设计值。 图 一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值351.承载力计算（1）正截面抗弯承载力计算纵向受力钢筋偏心受压、拉构件 （2）斜截面抗剪承载力计算强剪弱

11、弯（3）剪力墙截面尺寸及剪压比限制2.轴压比及边缘构件设计3.构造要求延性悬臂剪力墙截面设计和构造要求悬臂剪力墙构造小结369.3 开洞剪力墙设计和构造开洞剪力墙破坏形态连梁先塑性铰后墙肢塑性铰墙肢塑性铰连梁剪切破坏墙肢剪切破坏1) 开洞剪力墙的破坏形态和设计要求372) 连梁截面设计和变形特点受弯构件抗弯设计：对称配筋：As=As无地震作用组合有地震作用组合悬臂剪力墙设计和构造383) 连梁设计连梁的抗剪承载力验算（1）无地震作用组合时（2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时 剪跨比不大于2.5时394) 连梁设计连梁的受剪截面要求（1）无地震作用组合时（2）有地震作用组合时 剪跨比大于2

12、.5时 剪跨比不大于2.5时不满足截面规定：采取（1）减小连梁的高度（2）连梁弯矩和剪力进行调幅（3）连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响，可考虑在大地震时，连梁不参与工作，按独立墙肢计算，墙肢按两次计算的较大内力进行配筋 40连梁剪力的调整无地震作用组合以及有地震作用组合的四级抗震等级时，应取考虑水平风荷载或水平地震作用组合的剪力设计值； 有地震作用组合的一、二、三级抗震等级时，连梁的剪力应按下式调整(p115)419.4 延性联肢墙设计1、“强墙弱梁”的整体设计和“强剪弱弯”的构件设计2、“强墙弱梁”（1）保证墙肢不过早的出现脆性的剪切破坏延性墙肢（2） 连梁先屈服早于墙肢屈服、避免墙肢过过

13、早的出现脆性的剪切破坏延性连梁3、为了使连梁首先屈服降低连梁的弯矩开洞剪力墙破坏形态连梁先塑性铰后墙肢塑性铰42降低连梁的弯矩降低连梁的方法：（1）进行弹性分析时，降低连梁的刚度（2）用弹性分析所得的内力进行内力调幅，按调幅后的弯矩设计（20）43449.5 框架剪力墙结构设计框架部分按框架剪切墙部分按剪力墙设计满足一些特殊要求45框架部分抗震等级、适用高度和高宽比的调整: 若由框架承担的部分大于总倾覆力矩（基本振型作用下）的50以上时， 按纯框架结构要求确定其抗震等级； 当框架部分承担的百分比接近于0时 取接近剪力墙结构的适用高度和高宽比 框架剪力墙结构设计462 框架总剪力的调整框架部分承担的地震剪力满足：不满足上式要求的楼层，其层框架总剪力应按 0.2 V0和 1.5 Vf,max (最大剪力)二者的较小值采用；框架剪力墙结构设计47框架一剪力墙结构的结构布置规定 1. 双向抗侧力体系 2刚性连接及构件对中布置 3剪力墙的布置 框架剪力墙结构设计 1）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构两个主轴方向的侧向刚度接近； 2）平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙