必看剪力墻設(shè)計(jì)步驟ppt課件

1、剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)步驟一、剪力墻構(gòu)造布置高層第二章二、剪力墻的計(jì)算高層第五章三、剪力墻墻肢和連梁的設(shè)計(jì)(配筋)高層第7章僅思索畢業(yè)設(shè)計(jì)中的內(nèi)容，三級(jí)以下剪力墻可簡(jiǎn)化為平面計(jì)算的剪力墻分類可簡(jiǎn)化為平面計(jì)算的剪力墻分類部分彎矩整體彎矩n隨著開口的添加，變形逐漸由彎曲型過渡到剪切型n洞口不規(guī)那么墻不能簡(jiǎn)化為桿件體系進(jìn)展計(jì)算壁式框架剪力墻的尺寸和各部分稱號(hào)墻肢高度(懸臂梁跨度)墻肢厚度不小于160mm(截面寬度bw)連梁高度連梁寬度連梁跨度墻肢長(zhǎng)度不大于8m(截面高度hw)聯(lián)肢墻為墻段長(zhǎng)度小開口墻為墻肢長(zhǎng)度底部加強(qiáng)區(qū)(P.178)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)(高規(guī)7.1.9) ：含塑

2、性鉸區(qū)在內(nèi)。n底部加強(qiáng)區(qū) max總高度/8, 底層兩層高n對(duì)加強(qiáng)區(qū)的特殊處置n適當(dāng)提高抗剪承載力n對(duì)軸壓比有較高的限值n特殊的構(gòu)造措施n假設(shè)地下室頂板為上部構(gòu)造嵌固部位，那么剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)起算層號(hào)中扣除了地下室。地下室頂板作為嵌固部位的假設(shè)干規(guī)定n地下室頂板作為嵌固部位的條件n剛度比要求：抗規(guī)6.1.14，地下室的抗側(cè)剛度不小于上部構(gòu)造剛度的2倍。n地下室頂板間隔室外地坪高度不宜過大，宜小于地下室高度的1/3。n地下室外墻間隔上部構(gòu)造不宜過遠(yuǎn)(不大于40-50m)。n頂板構(gòu)造要求：樓板不小于180mm，砼強(qiáng)度不小于C30。宜采用雙層雙向配筋。n此時(shí)剪力墻加強(qiáng)區(qū)起算層號(hào)中扣除了地下室。截面設(shè)計(jì)

3、原那么和措施延性剪力墻n墻肢n1、強(qiáng)墻弱梁破壞機(jī)制：連梁先于墻肢屈服(框架剪力墻構(gòu)造中，聯(lián)絡(luò)梁同樣要弱于剪力墻)n2、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)揚(yáng)抗拉鋼筋的延性。n3、限制軸壓比 n4、設(shè)置邊緣構(gòu)件 n5、盡能夠出現(xiàn)大偏壓；不能出現(xiàn)小偏拉。n6、剪力墻的破壞形狀與剪跨比有關(guān)中高墻n連梁n1、強(qiáng)剪弱彎 連梁也同樣要強(qiáng)剪弱彎n2、抗剪配筋 n配筋方式交叉斜筋n大配筋量n3、連梁尺寸剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)概要n一、剪力墻構(gòu)造布置概要n構(gòu)造布置n尺寸和資料n二、剪力墻計(jì)算過程概要n組合彎矩計(jì)算值n強(qiáng)墻弱梁調(diào)整和強(qiáng)剪弱彎調(diào)整n三、剪力墻截面設(shè)計(jì)過程概要n墻肢截面設(shè)計(jì)

4、n連梁截面設(shè)計(jì)n構(gòu)造邊緣構(gòu)件(畢業(yè)設(shè)計(jì)中不思索約束邊緣構(gòu)件)n雙向布置n剪力墻布置成T型、L型、I型n上下延續(xù)：貫穿全高、防止剛度突變。n左右對(duì)稱：可減少構(gòu)造的改動(dòng)。n防止錯(cuò)洞：洞口宜成列布置，成明確的聯(lián)肢墻n不宜太密：大開間 68m(宜采用)，小開間34mn獨(dú)立墻段長(zhǎng)度不能過長(zhǎng)(總高度/墻段長(zhǎng)度2)n各墻肢長(zhǎng)度宜均勻，不宜單墻段剛度過大一、剪力墻構(gòu)造布置概要簡(jiǎn)單、規(guī)那么、均勻、對(duì)稱對(duì)樓蓋的要求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距外縱墻600，距外橫墻300，距內(nèi)墻150。兩洞間500mm墻段和墻肢的長(zhǎng)度洞口應(yīng)設(shè)置成弱連梁跨高比6近似構(gòu)成假設(shè)干獨(dú)立墻段(非墻肢)剪力墻中的鋼筋

5、n豎向：端部鋼筋和豎向分布鋼筋共同抗彎n端部鋼筋類似梁上、下的縱向受力鋼筋需經(jīng)抗彎承載力驗(yàn)算獲得n豎向分布鋼筋按構(gòu)造配筋同時(shí)也參與抗彎n程度：程度分布鋼筋抗剪，需經(jīng)過斜截面抗剪承載力計(jì)算確定。拉筋拉筋箍筋箍筋程度程度(橫向橫向)分布筋抗剪分布筋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)件剪力墻中的鋼筋n抗震要求不能單排配筋。厚度大時(shí)，中間素混凝土過后，可設(shè)三排甚至更多。n豎向分布鋼筋象梁的腰筋，程度分布鋼筋象柱的箍筋。但是計(jì)算構(gòu)造承載力時(shí)要思索分布鋼筋。n墻端部有邊緣構(gòu)件，旨在提高端部混凝土的抗壓才干。剪力墻的兩類邊緣構(gòu)件(P.189-191)n邊緣構(gòu)件：暗柱、端柱、翼墻、轉(zhuǎn)角墻n

6、約束邊緣構(gòu)件：三、四級(jí)剪力墻不需求設(shè)置n構(gòu)造邊緣構(gòu)件：畢業(yè)設(shè)計(jì)中僅思索此類構(gòu)件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。剪力墻尺寸和資料墻肢最小厚度n160mm是最小的能夠厚度.n電梯井墻肢厚度不宜小于160mmn剪力墻墻肢混凝土強(qiáng)度C20n每一個(gè)墻肢長(zhǎng)度不大于8mn剪力墻墻肢鋼筋：n分布筋、箍筋HRB235(I級(jí))n其它HRB335(II級(jí)h層高二、剪力墻計(jì)算過程概要n各片剪力墻荷載的計(jì)算n豎向荷載按受荷面積(從屬面積)，無彎矩和剪力n程度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n整截面墻和整體小開口墻資料力學(xué)方法n聯(lián)肢墻雙肢墻延續(xù)化方法n壁

7、式框架帶剛域D值法n內(nèi)力組合：n軸力和彎矩設(shè)計(jì)值：偏心受壓構(gòu)件，組合方法與框架柱一樣n剪力設(shè)計(jì)值：只思索程度荷載產(chǎn)生的剪力n調(diào)整獲得內(nèi)力設(shè)計(jì)值n墻肢：強(qiáng)剪弱彎調(diào)整 (比較：框架柱需求進(jìn)展強(qiáng)柱弱梁調(diào)整)n連梁：強(qiáng)墻弱梁調(diào)整、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整。n邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)剪力墻墻肢內(nèi)力計(jì)算方法一覽恒活風(fēng)震軸力均布荷載按負(fù)荷面積分配構(gòu)造計(jì)算構(gòu)造計(jì)算彎矩00構(gòu)造計(jì)算構(gòu)造計(jì)算剪力00非抗震設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算抗震設(shè)計(jì)多遇地震n四種荷載分別計(jì)算對(duì)應(yīng)的內(nèi)力n以上“構(gòu)造計(jì)算指采用整體墻、聯(lián)肢墻、壁式框架等的計(jì)算方法進(jìn)展計(jì)算剪力墻在豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算n各片剪力墻單獨(dú)計(jì)算。不思索構(gòu)造延續(xù)性和各構(gòu)造單元及各剪力墻的協(xié)同任務(wù)。n墻肢軸力由豎

8、向荷載引起，彎矩和剪力為零n豎向荷載：墻負(fù)荷范圍內(nèi)的永久和可變荷載n各層樓面荷載：三角形或梯形分布或集中荷載n剪力墻自重：均布荷載n注1：此方法與樓面?zhèn)鹘o梁的荷載計(jì)算方法類似n注2：本方法僅適用現(xiàn)澆樓蓋n注3：聯(lián)肢墻的墻肢受力，以洞口中線分界n注4：計(jì)算墻肢自重重力荷載時(shí)，要扣除門窗洞程度荷載效應(yīng)計(jì)算概要n整體墻(高層P.106)：內(nèi)力直接按靜力計(jì)算；位移：n引入等效抗彎剛度思索剪切變形后，采用懸臂梁公式n有洞口時(shí)，引入折算慣性矩和折算面積。n整體小開口墻：按靜力計(jì)算的內(nèi)力(彎矩剪力和軸力)按剛度等在墻肢中分配。n聯(lián)肢墻：延續(xù)連桿法計(jì)算n壁式框架：用普通框架的D值法；有三點(diǎn)不同：n需求用新公式

9、計(jì)算梁柱的線剛度；n需求用壁梁和壁柱的線剛度計(jì)算D值；n需求進(jìn)一步修正反彎點(diǎn)高度和梁柱剛度比n注：抗震教材中P.168180給出了框架剪力墻構(gòu)造程度荷載內(nèi)力計(jì)算的全過程。剪力墻分類和計(jì)算方法整體小開口墻的內(nèi)力計(jì)算公式n整體小開口墻的墻肢彎矩由整體彎矩和部分彎矩組成iipipiIIxMIIxMxM)(15. 0)(85. 0)(IyAxMNiipi)(85. 0)(21iiiipiIIAAVV1、墻肢彎矩 2、墻肢軸力 3、墻肢剪力，按墻肢截面積和慣性矩的平均值進(jìn)展分配 pV: 外荷載對(duì)于剪力墻截面的總剪力。延續(xù)連桿法計(jì)算步驟n設(shè)有k個(gè)連梁(k+1個(gè)墻肢，雙肢墻k =1)。n設(shè)置x坐標(biāo)系原點(diǎn)：原

10、點(diǎn)在頂層，方向向下。n1、計(jì)算各種參數(shù)n1、幾何參數(shù)：各墻肢、連梁的截面面積和慣性矩；n2、剛度參數(shù)：墻梁剛度比、連梁和墻肢等效剛度n3、影響系數(shù)：軸向變形影響系數(shù)、剪切影響系數(shù)等n4、整體系數(shù)：和1n2、(利用1計(jì)算連桿約束彎矩m()n3、(利用2計(jì)算連梁剪力和彎矩 P.76n4、(利用1和3計(jì)算墻肢中的內(nèi)力和位移P.76內(nèi)力設(shè)計(jì)值選取(高層7.2.1節(jié))n兩種組合：有、無地震作用n內(nèi)力設(shè)計(jì)值：組合最不利內(nèi)力或調(diào)整后的內(nèi)力n控制截面：n墻底截面：彎矩最大，底部加強(qiáng)區(qū)(高度截面高度)n尺寸(厚度)改動(dòng)處截面n資料改動(dòng)的截面混凝土強(qiáng)度等級(jí)和/或鋼筋配筋n強(qiáng)剪弱彎調(diào)整：添加剪力的組合設(shè)計(jì)值。n強(qiáng)墻

11、弱梁調(diào)整：減小連梁彎矩設(shè)計(jì)值?？拐鹨蟮恼{(diào)整組合以后n根本思想：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n墻肢：強(qiáng)剪弱彎調(diào)整n連梁：強(qiáng)墻弱梁(降低連梁彎矩)強(qiáng)剪弱彎調(diào)整n框架要求的調(diào)整(比較)n框架柱：強(qiáng)柱弱梁(降低柱彎矩) 強(qiáng)剪弱彎調(diào)整n框架梁：強(qiáng)剪弱彎調(diào)整(梁和柱均需求調(diào)整)強(qiáng)剪弱彎調(diào)整：添加剪力的組合設(shè)計(jì)值wvwVVn乘以放大系數(shù)以后，剪力設(shè)計(jì)值曾經(jīng)增大了?？鋸埩死щy，添加了平安性。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(jí)分

12、別為1.6,1.4,1.2,1.0)三、剪力墻截面設(shè)計(jì)過程概要n知墻肢、連梁內(nèi)力設(shè)計(jì)值(組合、調(diào)整后的結(jié)果)。n按軸壓比校核墻肢截面尺寸和混凝土等級(jí)。n最后還要驗(yàn)算墻肢剪壓比(7-20)，連梁剪壓比(7-26) n驗(yàn)算軸壓比(表7-3)。確定能否應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件。n根據(jù)構(gòu)造要求初定兩種分布鋼筋的層數(shù)、直徑和間距。n判別墻肢屬于大(小)偏心受壓(7-1)。n正截面設(shè)計(jì)：確定端部縱筋截面面積(定鋼筋數(shù)與直徑) n斜截面設(shè)計(jì)：用初選程度分布鋼筋驗(yàn)算抗剪承載力(7-18) n對(duì)約束邊緣構(gòu)件計(jì)算確定體積配箍率(7-22) 。n連梁設(shè)計(jì)n連梁抗彎計(jì)算決議主筋(7-24)n連梁抗剪計(jì)算決議箍筋配筋(7-25)

13、 軸壓比限值 n=N / fc An軸壓比過大那么剪力墻的延性會(huì)過小或消逝。n需求限制剪力墻底部加強(qiáng)部位的軸壓比。由于剪力墻是片狀的，受力性能不如柱，所以其軸壓比限值要比柱嚴(yán)厲。n重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比需滿足要求(由于地震作用組合中采用重力荷載代表值)n在軸壓比超越一定限制以后，對(duì)一、二級(jí)剪力墻還需求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。軸壓比 n=N / fcA一級(jí)(9度)一級(jí)(7,8度)二級(jí)墻肢軸壓比限值需設(shè)約束邊緣構(gòu)件限值墻肢的剪壓比n墻肢截面需滿足以上剪壓比要求。n假設(shè)不滿足要求，那么應(yīng)該提高截面面積或混凝土強(qiáng)度等級(jí)墻肢設(shè)計(jì)的內(nèi)容確定配筋和構(gòu)造n設(shè)計(jì)中將豎向、

14、程度分布筋功能分開思索：n豎向分布筋抗彎；程度分布筋抗剪。n豎向分布鋼筋同樣有抗剪作用，這里作為平安貯藏。間接實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎。n正截面承載力計(jì)算確定端部鋼筋面積n按柱縱筋計(jì)算類似方法(對(duì)稱形、截面外形)。不同點(diǎn)：n按配筋率等構(gòu)造要求給定豎向分布鋼筋面積n端部鋼筋計(jì)算時(shí)，需在減去豎向分布鋼筋的抵抗彎矩。n需思索邊緣構(gòu)件的配筋率構(gòu)造要求計(jì)算時(shí)不計(jì)邊緣構(gòu)件n斜截面承載力計(jì)算確認(rèn)程度分布鋼筋面積n強(qiáng)剪弱彎調(diào)整，然后驗(yàn)證程度分布鋼筋滿足要求n墻肢的構(gòu)造要求大偏壓對(duì)稱配筋計(jì)算swssAAA,分別為受拉區(qū)端部鋼筋、受壓區(qū)端部鋼筋和豎向分布鋼筋的截面面積知：內(nèi)力設(shè)計(jì)值知：內(nèi)力設(shè)計(jì)值N,M，混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度，

15、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fc豎向分布鋼筋的截面面積豎向分布鋼筋的截面面積Asw和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fyw端部鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值端部鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy。求得名義受壓區(qū)高度：。求得名義受壓區(qū)高度：ahhww0端部鋼筋ssAA )47()(00bahfAMwys端部鋼筋抵抗彎矩：端部鋼筋抵抗彎矩：墻肢彎矩設(shè)計(jì)值小于截面抵抗彎矩swMMM0設(shè)計(jì)表達(dá)式：)27(/5 .101bhfAbfafANxwywswwcywsw1)47()1)(1 (200afANhxhfAMywswwwywswsw分布鋼筋抵抗彎矩：分布鋼筋抵抗彎矩：2)67()(0ahfMMAwysws端部鋼筋總面積：3分布鋼

16、筋按構(gòu)造配筋豎向分布鋼筋總截面面積豎向分布鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值端部鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值斜截面驗(yàn)算 確認(rèn)按構(gòu)造要求的程度分布鋼筋面積和間距滿足要求wvwVV墻肢腹板厚度腹板有效高度程度分布程度分布鋼筋總面積鋼筋總面積程度分布鋼筋間距砼抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值無地震作用組合有地震作用組合分布鋼筋最小配筋率和最大間距要求n鋼筋直徑不宜大于墻厚度的1/10(粘結(jié)力要求)按此處的構(gòu)造要求初定兩者構(gòu)造邊緣構(gòu)件P.191n設(shè)置要求：三、四級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)區(qū)需設(shè)置邊緣構(gòu)件。n構(gòu)造邊緣構(gòu)件的尺寸見上圖。其中面積Ac是配筋的根據(jù)。n底部加強(qiáng)部位用箍筋，其它部位用拉筋，轉(zhuǎn)角處宜用箍筋n非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，墻端也要設(shè)置至少4根縱向鋼筋

17、，并配拉筋。n暗柱及短柱的縱向鋼筋的搭接和錨固要求與框架柱一樣。構(gòu)造邊緣構(gòu)件配筋n配筋需求滿足下表(最低要求)。n下表是初定端部鋼筋的根據(jù)之一。n需經(jīng)過計(jì)算使之滿足承載力要求(它們是端部鋼筋)。Ac構(gòu)造邊緣構(gòu)件的構(gòu)造要求連梁設(shè)計(jì)過程n驗(yàn)算剪壓比限值,確認(rèn)截面尺寸和資料n強(qiáng)墻弱梁調(diào)整采用以下兩種方法之一進(jìn)展n構(gòu)造計(jì)算前低連梁剛度，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)墻弱梁。n構(gòu)造計(jì)算后，彎矩組合值乘以折減系數(shù)(不小于0.8)n強(qiáng)剪弱彎調(diào)整得到剪力的設(shè)計(jì)值n連梁抗彎設(shè)計(jì)受力鋼筋n連梁抗剪設(shè)計(jì)箍筋(全長(zhǎng)加密)n留意：主筋、箍筋均需滿足構(gòu)造要求。連梁跨高比的相關(guān)問題n跨高比添加，連梁中的剪切變形所占比例添加n跨高比=0.5時(shí)，剪

18、切變形占連梁變形的90%以上n跨高比=5時(shí)，剪切變形占連梁變形的10%.n按跨高比對(duì)連梁設(shè)計(jì)方法的影響n當(dāng)跨高比小于2.5時(shí)，按連梁設(shè)計(jì) n當(dāng)跨高比大于5時(shí)，按框架梁設(shè)計(jì)n當(dāng)跨高比在2.5 5之間時(shí)，酌情思索。nPKPM中允許設(shè)計(jì)人員設(shè)定把連梁轉(zhuǎn)換撐框架梁的跨高比。例如可以選擇3跨高比大于3就按框架梁設(shè)計(jì)n留意：雙肢墻的連梁一旦被按框架梁設(shè)計(jì)，那么這個(gè)雙肢墻就實(shí)踐上是兩個(gè)整體墻了。因此構(gòu)造的內(nèi)力、位移周期等都會(huì)發(fā)生改動(dòng)。n跨高比不大于2時(shí)，宜設(shè)置交叉暗撐n跨高比不大于1時(shí)，應(yīng)設(shè)置交叉暗撐連梁剪壓比限值驗(yàn)算(防止斜壓破壞) 比較墻肢剪壓比限制要求(下頁)ahbfVbbcb26725. 00無地震

19、作用組合時(shí))267(15. 01:5 . 2/2 . 01:5 . 2/00bhbfVhlhbfVhlbbcREbbnbbcREbbn有地震作用組合時(shí)：n這里在知剪力設(shè)計(jì)值后驗(yàn)算能否滿足剪壓比的要求，不能滿足時(shí)，需求調(diào)整尺寸。調(diào)整方法：n1.減小連梁的截面高度。n2.降低連梁剛度的調(diào)幅可降低Vb,致使上式滿足。n3.大震時(shí)以為連梁不參與任務(wù)假定為鉸接連桿。深梁跨高比大于5為普通梁墻肢的剪壓比n墻肢截面需滿足以上剪壓比要求。n假設(shè)不滿足要求，那么應(yīng)該提高截面面積或混凝土強(qiáng)度等級(jí)連梁的強(qiáng)墻弱梁調(diào)整n1、剛度調(diào)整-計(jì)算前調(diào)整：n原理：按剛度分配使得剛度小的構(gòu)件內(nèi)力減小。n目的：經(jīng)過降低連梁剛度，減小彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值。n方法：n6、7度時(shí)折減系數(shù)不小于0.7；n8、9度時(shí)折減系數(shù)不小于0.5。n給出一個(gè)下限的緣由是：連梁可以有足夠的承載力接受豎向荷載。n2、折減組合設(shè)計(jì)值-組合后調(diào)整(略)連梁的強(qiáng)剪弱彎調(diào)整rblbnbMMlV純彎曲時(shí)：nrblbblMMV即：nrblbvbblMMV思索強(qiáng)剪弱彎：GbnrblbvbbVlMMV再思索重力荷載引起的的剪力：n經(jīng)過剛度調(diào)整后，彎矩已比較小了實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)墻弱梁n在獲得最不利組合彎矩以