建筑結(jié)構(gòu)課件8

1、8.3 剪力墻結(jié)構(gòu)8.3.1剪力墻結(jié)構(gòu)的布置 剪力墻結(jié)構(gòu)的布置要求滿足以下幾方面要求：（1）剪力墻在平面上應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的主軸方向雙向或多向布置，宜使兩個方向的剛度接近，避免結(jié)構(gòu)某一方向剛度很大而另一方向剛度較小。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)的平面形狀力求簡單、規(guī)則、對稱，墻體布置力求均勻，使質(zhì)量中心與剛度中心盡量接近。（3）剪力墻墻體沿建筑物高度宜貫通對齊，上下不錯層、不中斷，墻厚度沿豎向宜逐漸減薄，盡量避免豎向剛度突變，在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)宜避免錯層及局部夾層。（4）剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則，內(nèi)外墻應(yīng)對直拉通。（5）剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，以形成明顯的墻肢和連梁，不宜采用錯洞墻。洞口設(shè)置應(yīng)避免墻

2、肢剛度相差懸殊。墻肢截面長度與厚度之比不宜小于3。（6）當(dāng)建筑使用功能要求有底層大空間時，可采用底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)（即框支剪力墻），但必須保證一定數(shù)量的落地剪力墻。（7）落地剪力墻的間距l(xiāng)w應(yīng)符合以下條件：非抗震設(shè)計(jì)時：lw3B， lw36m （B為樓面寬度）抗震設(shè)計(jì)時： lw2B， lw24m （8度抗震設(shè)防） lw2.5B，lw30m （6、7度抗震設(shè)防）（8）框支剪力墻結(jié)構(gòu)中框支梁上方的一層墻體不宜在邊端設(shè)門洞，且不得在中柱上方設(shè)門洞。落地剪力墻盡量少開門窗洞，若必須開洞時宜布置在墻體的中部。8.3.2 剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)開洞剪力墻由墻肢和連梁兩種構(gòu)件組成。1.剪力墻的類型: 整截面

3、剪力墻 整體小開口剪力墻 雙肢及多肢剪力墻 壁式框架圖8-24 剪力墻的類型1）整截面剪力墻 變形 軸力分布（N） 彎矩分布（M） （彎曲變形）（a） （b） （c） （d）圖8-25 整截面剪力墻內(nèi)力分析圖8-26 整體小開口墻剪力墻及聯(lián)肢剪力墻內(nèi)力分析 變形 墻肢M分布 （整體小開口墻） （聯(lián)肢墻） （彎曲變形） （a） （b） （c） （d）2）整體小開口剪力墻及聯(lián)肢剪力墻 3）壁式框架圖8-27壁式框架內(nèi)力分析 變形 彎矩分布（M） （剪切變形） （a） （b） （c）4）框支剪力墻結(jié)構(gòu) 圖8-28 框支剪力墻與落地剪力墻協(xié)同工作結(jié)構(gòu)體系及彎矩、剪力圖 框支剪力墻與落地剪力墻 底層框架

4、 底層剪力墻 底層框架 底層 剪力墻協(xié)同工作結(jié)構(gòu)體系 M分布 V分布2、剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)1）墻肢 在整截面剪力墻中，墻肢處于受壓、受彎和受剪狀態(tài)，而開洞剪力墻的墻肢可能處于受壓、受彎和受剪狀態(tài)，也可能處于受拉、受彎和受剪狀態(tài)，后者出現(xiàn)的機(jī)會很少。在墻肢中，其彎矩和剪力均在基底部位達(dá)最大值，因此基底截面是剪力墻設(shè)計(jì)的控制截面。 2）連梁 剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁承受彎矩、剪力、軸力的共同作用，屬于受彎構(gòu)件。 沿房屋高度方向內(nèi)力最大的連梁并不在底層，應(yīng)選擇內(nèi)力最大的連梁進(jìn)行配筋計(jì)算。連梁由正截面承載力計(jì)算縱向受力鋼筋（上、下配筋），由斜截面承載力計(jì)算箍筋用量。由于在剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁的跨高比都較小

5、，因而連梁容易出現(xiàn)斜裂縫，也容易出現(xiàn)剪切破壞。連梁通常采用對稱配筋。 8.3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造1、材料鋼筋混凝土剪力墻中，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20。墻中的分布鋼筋和箍筋一般采用HPB300級鋼筋，其他鋼筋可用HRB335級鋼筋。2、剪力墻的最小厚度混凝土剪力墻的厚度不應(yīng)小于140mm，且不應(yīng)小于樓層高度的1/25，以保證墻體的剛度和穩(wěn)定性以及混凝土的澆筑質(zhì)量。3.墻肢配筋要求1)端部鋼筋剪力墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)按規(guī)定設(shè)置邊緣構(gòu)件。邊緣構(gòu)件分為約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件非抗震設(shè)計(jì)時應(yīng)設(shè)構(gòu)造邊緣構(gòu)件。非抗震設(shè)計(jì)剪力墻端部應(yīng)按構(gòu)造配置不少于4根12mm的縱向鋼筋，沿縱向鋼筋應(yīng)配置不少于直徑6m

6、m、間距為250mm的拉筋?？v向鋼筋宜采用HRB335或HRB400。2）墻身分布鋼筋剪力墻墻身分布鋼筋分為水平分布鋼筋和豎向分布鋼筋，其作用是：使剪力墻有一定的延性，破壞前有明顯的位移和預(yù)告，防止突然脆性破壞； 當(dāng)混凝土受剪破壞后，鋼筋仍有足夠抗剪能力，剪力墻不會突然倒塌；減少和防止產(chǎn)生溫度裂縫；當(dāng)因施工拆?；蚱渌蚴辜袅Ξa(chǎn)生裂縫時，能有效地控制裂縫繼續(xù)發(fā)展。 剪力墻分布鋼筋的配筋方式有單排及多排配筋： 截面厚度（mm）bw400雙排配筋； 400 bw ；700三排配筋；bw 700四排配筋；各排分布鋼筋之間應(yīng)采用拉筋連接，拉筋應(yīng)與外皮鋼筋鉤牢。拉結(jié)鋼筋間距不應(yīng)大于600mm，直徑不應(yīng)

7、小于6mm。 在底部加強(qiáng)部位，約束邊緣構(gòu)件以外的拉筋應(yīng)適當(dāng)加密。剪力墻的分布鋼筋：剪力墻分布鋼筋的配筋率不應(yīng)小0.20%，間距不應(yīng)大于300mm。對房屋頂層、長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間、端部山墻、縱墻的端開間剪力墻分布鋼筋的配筋率不應(yīng)小0.25%，間距不應(yīng)大于200mm。剪力墻分布鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm，且不宜大于墻肢截面厚度的1/10。為施工方便，豎向鋼筋宜在內(nèi)側(cè)，水平鋼筋宜在外側(cè)，并且多采用水平與豎向分布鋼筋同直徑、同間距。剪力墻分布筋（雙層） 圖8-29 剪力墻水平分布鋼筋的連接構(gòu)造剪力墻水平分布鋼筋在墻體端部配筋連接構(gòu)造剪力墻水平分布鋼筋在墻體端部配筋連接構(gòu)造3）連梁的配筋構(gòu)造連

8、梁頂面、底面縱向受力鋼筋伸入墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于，且不應(yīng)小于600mm;沿連梁全長的箍筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距不應(yīng)大于150mm；頂層連梁縱向鋼筋伸人墻體的長度范圍內(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；連梁的配筋構(gòu)造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lOmm，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。4）剪力墻墻面和連梁開洞時構(gòu)造要求當(dāng)剪力墻墻面開洞較小時，除了將切斷的分布鋼筋

9、集中在洞口邊緣補(bǔ)足外，還要有所加強(qiáng)，以抵抗洞口應(yīng)力集中。連梁是剪力墻中的薄弱部位，應(yīng)重視連梁中開洞后加強(qiáng)措施。剪力墻墻面開有非連續(xù)小洞口（其各邊長度小于800mm）的配筋構(gòu)造圖8-30 洞口補(bǔ)強(qiáng)配筋示意（a）剪力墻洞口補(bǔ)強(qiáng)；（b）連梁洞口補(bǔ)強(qiáng)8.3.4剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施1、混凝土最低強(qiáng)度等級 剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。2、剪力墻的最小厚度 按一、二級抗震等級設(shè)計(jì)的剪力墻，厚度不應(yīng)小于160mm，且不應(yīng)小于層高的1/20；底部加強(qiáng)部位的墻厚不應(yīng)小于200mm，且不宜小于層高的1/16；當(dāng)為無端柱或翼墻的一字形剪力

10、墻時，其底部加強(qiáng)部位厚度尚不應(yīng)小于層高的1/12；其他部位尚不應(yīng)小于層高的1/15，且不應(yīng)小于180mm。3、剪力墻邊緣構(gòu)件 抗震規(guī)范規(guī)定，在抗震剪力墻墻肢兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件。（1）約束邊緣構(gòu)件的設(shè)置 1）約束邊緣構(gòu)件的設(shè)置部位一、二級抗震等級的剪力墻底部加強(qiáng)部位及相鄰的上一層墻肢端部應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。 2）約束邊緣構(gòu)件的構(gòu)造約束邊緣構(gòu)件的形式可以是暗柱（矩形端）、端柱和翼墻，見圖8-31。圖8-31 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)角墻約束邊緣構(gòu)件沿墻肢方向的長度lc和配箍特征值 V應(yīng)符合表8-11的要求，箍筋的配筋范圍如圖8-31中的陰影面積

11、所示。約束邊緣構(gòu)件縱筋的配筋范圍不應(yīng)小于圖8-31中的陰影面積，一、二級抗震等級剪力墻在其范圍內(nèi)的縱筋截面面積，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6根直徑16mm和6根直徑14mm的鋼筋；縱筋宜采用HRB335或HRB400級鋼筋。 （2）構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)置（a） （b） （c） （d）bw300bwbW且400hwbc300300圖8-32 剪力墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件范圍（a）暗柱；（b）（c）翼柱；（d）端柱4、剪力墻的配筋構(gòu)造（1） 墻肢端部縱筋的構(gòu)造要求 在墻肢水平截面兩端集中配置直徑較大的縱筋，用于抵抗壓（拉）彎作用。端部豎筋應(yīng)位于由箍筋或水平分布鋼筋和拉筋約束的

12、邊緣構(gòu)件（暗柱）內(nèi)。 （2）剪力墻中的分布鋼筋 分布鋼筋的布置 鋼筋混凝土剪力墻厚度大于140mm時，豎向和水平方向分布鋼筋應(yīng)雙排布置；當(dāng)剪力墻厚度大于400mm，但不大于700mm時，宜采用三排配筋；當(dāng)厚度大于700mm時，宜采用四排配筋。各排分布鋼筋網(wǎng)之間應(yīng)采用拉筋連系。分布鋼筋的配筋構(gòu)造 抗震剪力墻中豎向和水平方向分布鋼筋的最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%（一三級）和0.20%（四級）；最大間距不應(yīng)大于300mm，直徑不應(yīng)小于8mm，但直徑不宜大于墻厚的1/10。拉筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距不應(yīng)大于600mm；在底部加強(qiáng)部位，約束邊緣構(gòu)件以外的拉筋間距應(yīng)適當(dāng)加密。圖8-33 剪力墻端部水平

13、分布鋼筋的錨固（a）無翼墻時的錨固；（b）無翼墻時的搭接；（c）有翼墻時的錨固（a） （b） （c） 15d15dlllaE（僅用于底部加強(qiáng)區(qū)）15d15d分布鋼筋的錨固 圖8-34 剪力墻轉(zhuǎn)角處外側(cè)水平分布鋼筋的配筋構(gòu)造（a）外側(cè)水平分布鋼筋連續(xù)通過轉(zhuǎn)角；（b）外側(cè)水平分布鋼筋設(shè)搭接接頭 在轉(zhuǎn)角墻部位，沿剪力墻外側(cè)的水平分布鋼筋應(yīng)沿外墻邊在翼墻內(nèi)連續(xù)通過轉(zhuǎn)彎（圖8-34a）。當(dāng)需要在縱橫墻轉(zhuǎn)角處設(shè)置搭接接頭時，沿外墻的水平分布鋼筋應(yīng)在墻端外角處彎入翼墻，并與翼墻外側(cè)水平分布鋼筋搭接，搭接長度應(yīng)不應(yīng)小于1.2laE（圖8-34b）。 分布鋼筋的連接構(gòu)造 剪力墻水平分布鋼筋的搭接長度llE不應(yīng)小于1.2laE。同排水平分布鋼筋的搭接接頭之間以及上、下相鄰水平分布鋼筋的搭接接頭之間沿水平方向的凈間距不宜小于500mm。（3） 連梁的配筋構(gòu)造 剪力墻連梁頂面、底面縱向受力鋼筋兩端應(yīng)伸入墻內(nèi)，其錨固長度不應(yīng)小于laE，且均不應(yīng)小于600mm。位于墻端部洞口的連梁頂面、底面縱筋伸入墻端部長度不滿足laE時，應(yīng)伸至墻端部后分別向上下彎折15d，且彎前長度不應(yīng)小于0.4laE。 連梁應(yīng)沿全長配置箍筋，抗震設(shè)計(jì)時箍筋的構(gòu)造應(yīng)按框架梁梁端加密區(qū)箍筋的構(gòu)造采用。 在頂層連梁縱向鋼筋伸入墻內(nèi)的錨固長度范圍內(nèi)，應(yīng)配置間距不大于150m