[PPT]剪力墻構(gòu)件設(shè)計和構(gòu)造

1、CHAPTER Nine剪力墻構(gòu)件設(shè)計和構(gòu)造剪力墻設(shè)計設(shè)計計算內(nèi)容與要求墻肢截面承載力計算截面設(shè)計和配筋構(gòu)造截面設(shè)計1 墻肢 墻肢 連梁2墻厚2003某剪力墻的內(nèi)力圖（彎矩、剪力、軸力圖）4某剪力墻的內(nèi)力圖（彎矩、剪力、軸力圖）5連梁墻肢6剪力墻設(shè)計設(shè)計計算內(nèi)容與要求1）設(shè)計對象 a）剪力墻 正截面：N、M，壓彎構(gòu)件 豎向鋼筋 斜截面：V，受剪構(gòu)件 水平鋼筋 b）連梁：M、V，受彎、受剪 縱筋與箍筋2）設(shè)計要求：滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和延性 延性設(shè)計原則：強(qiáng)墻弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)錨固墻肢連梁3）設(shè)計措施 （a）內(nèi)力調(diào)整 （b）截面尺寸 （c）縱筋或豎向鋼筋 （d）箍筋或水平鋼筋7剪力墻配筋示意圖

2、8混凝土柱子設(shè)計 fyAsNu1fcbxeiee1 fcxbh0aahAsAssAs9 fyAsN1fcbxe0ee1 fcxbwaahwAsAsfyAs1.5xfywAsw對稱配筋 10墻肢受力、破壞形態(tài)1）彎曲破壞 2）剪切破壞 3）滑移破壞剪切滑移或施工滑移119.1 墻肢截面承載力計算按照混凝土偏壓構(gòu)件計算按偏心受力構(gòu)件1.大偏心受力（受壓、拉）2、小偏心構(gòu)件（受壓、拉）與柱子不同,墻肢截面的分布鋼筋參與受力。并且1）豎向分布箍筋比較細(xì)， 容易壓曲2）中和軸處分布鋼筋不能屈服9.1.1 正截面承載力的計算121 剪力墻大偏心受壓承載力計算假定：（1）平截面假定 截面的應(yīng)變沿截面高度保持

3、直線分布（2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度（3）不考慮受壓分布鋼筋的作用（4）1.5x（x受壓區(qū)高度）以外受壓分布鋼筋達(dá)到屈服，參與工作特點（1）一側(cè)受拉、一側(cè)受壓 （2）端部受壓、受拉屈服， 大部分受拉分布鋼筋屈服（3）受壓區(qū)混凝土達(dá)到受壓極限應(yīng)變 墻肢截面承載力計算13大偏壓設(shè)計方法： a、先按構(gòu)造要求確定全截面的豎向分布鋼筋 b、按計算求端部配筋根據(jù)平衡條件：剪力墻大偏心受壓承載力計算公式考慮地震作用時，承載力計算右邊乘以1/RE 墻肢截面承載力計算14 2當(dāng) 墻肢截面承載力計算剪力墻大偏心受壓承載力計算公式152 剪力墻小偏心受壓承載計算特點（1）一側(cè)受拉、一側(cè)受壓或全截面受壓（2）遠(yuǎn)離荷載

4、作用點一側(cè)的鋼筋不屈服及分布鋼筋不屈服（3）受壓區(qū)混凝土達(dá)到受壓極限應(yīng)變（4）端部受壓鋼筋屈服 （1）平截面假定截面的應(yīng)變沿截面高度保持直線分布（2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度（3）不考慮分布鋼筋的作用墻肢截面承載力計算假定：16根據(jù)平衡條件按構(gòu)造查 的最小值，驗算最小配筋率考慮地震作用時，承載力計算右邊乘以1/RE小偏心受壓墻肢截面承載力計算剪力墻小偏心受壓承載計算17墻肢截面承載力計算小偏心受壓剪力墻小偏心受壓承載計算183 偏心受拉剪力墻的正截面承載力近似計算（2）地震作用組合時 式中，N0u、Mwu下列公式計算： 式中Asw剪力墻腹板豎向分布鋼筋的全部截面面積。 （1）無地震作用組合墻肢截

5、面承載力計算194 墻肢平面外承載力驗算（小偏心受壓）當(dāng)為矩形截面小偏心受壓墻肢時，尚需驗算墻肢平面外承載力。這時不考慮墻體豎向分布鋼筋的作用，而只考慮端部鋼筋的作用，其承載力計算公式為：墻肢截面承載力計算20 截面尺寸符合下列條件：防止鋼筋屈服，混凝土剪壓破碎（1）無地震作用組合時（2）有地震作用組合時 剪跨比大于2.5時9.1.2 剪力墻的斜截面受剪承載力計算墻肢截面承載力計算 剪跨比不大于2.5時21無地震作用組合：有地震作用組合：軸向力工形或T形截面腹板面積(3) 剪力墻的斜截面受剪承載力計算水平分布鋼筋墻肢截面承載力計算剪跨比 取1.52.2229.2 懸臂剪力墻設(shè)計、構(gòu)造延性剪力墻

6、1）彎曲破壞 2）剪切破壞 3）滑移破壞剪切滑移或施工滑移239.2.1 剪力墻截面配筋構(gòu)造 1) 配筋形式懸臂剪力墻構(gòu)造242) 分布鋼筋的構(gòu)造要求分布鋼筋的作用：（1）斜裂縫出現(xiàn)后限制斜裂縫的開展，使得剪切破壞有一定的預(yù)兆（2）混凝土收縮或其他原因產(chǎn)生裂縫時，剪力墻能夠抵抗外荷載 分布鋼筋的構(gòu)造要求豎向、水平分布筋的配筋率，一、二、三級抗震設(shè)計不小于0.25，四級抗震和非抗震設(shè)計不應(yīng)小于0.20豎向、水平分布鋼筋間距不應(yīng)大于300mm，直徑不小于8mm懸臂剪力墻構(gòu)造259.2.2 抗震延性懸臂剪力墻的設(shè)計和構(gòu)造（1）控制塑性鉸在恰當(dāng)?shù)奈恢茫?）在塑性鉸區(qū)防止過早出現(xiàn)剪切破壞（即按強(qiáng)剪弱彎設(shè)

7、計），防止過早出現(xiàn)錨固破壞（強(qiáng)錨固）（3）在塑性鉸區(qū)改善抗彎及抗剪鋼筋構(gòu)造，控制斜裂縫開展，充分發(fā)揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用底部加強(qiáng)區(qū)（H/8)懸臂剪力墻構(gòu)造1）延性懸臂剪力墻要求262）剪力墻的軸壓比剪力墻的軸壓比限值抗震設(shè)計時，一、二級抗震等級的剪力墻底部加強(qiáng)部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比不宜超過表的限值。 表 剪力墻軸壓比限值軸壓比一級（9度）一級（8、9度）二級0.40.50.6 注：N重力荷載代表值作用下剪力墻墻肢的軸向壓力設(shè)計值。懸臂剪力墻構(gòu)造279.2.3 邊緣約束構(gòu)件（暗柱、端柱和翼墻）1）抗震墻的兩端及洞口兩側(cè)應(yīng)布置邊緣構(gòu)件懸臂剪力墻構(gòu)造28抗震墻的兩端及洞口兩

8、側(cè)應(yīng)布置邊緣構(gòu)件懸臂剪力墻構(gòu)造29抗震墻的兩端及洞口兩側(cè)應(yīng)布置邊緣構(gòu)件懸臂剪力墻構(gòu)造302）約束邊緣構(gòu)件體積配箍率 約束邊緣構(gòu)件配箍特征值 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 箍筋或拉筋的抗拉強(qiáng)度 設(shè)計值， 超過360MPa按360MPa計算懸臂剪力墻構(gòu)造31底部加強(qiáng)區(qū)墻肢剪力設(shè)計值，一、二、三級抗震等級調(diào)整，四級抗震及無地震左右組合可不調(diào)整9度抗震設(shè)計尚應(yīng)符合剪力增大系數(shù)，一級為1.6，二級為1.4，三級為1.2懸臂剪力墻構(gòu)造9.2.4 強(qiáng)剪切調(diào)整329.2.5 水平施工縫截面抗滑移驗算 按一級抗震等級設(shè)計的剪力墻，其水平施工縫處的抗滑移能力宜符合下列要求： Vwj水平施工縫處考慮地震作用組合的剪刀設(shè)

9、計值； As水平施工縫處剪力墻腹板內(nèi)豎向分布鋼筋、豎向插筋和邊線構(gòu)件 （不包括兩側(cè)翼墻）縱向鋼筋的總截面面積； fy豎向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值； N水平施工縫處考慮地震作用組合的最不利軸向力設(shè)計值，壓力取正值，拉力取負(fù)值。懸臂剪力墻構(gòu)造339.2.6 延性懸臂剪力墻截面設(shè)計和構(gòu)造要點 （一）、構(gòu)造要點1、剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20，帶有筒體和短肢剪力墻得剪力墻結(jié)構(gòu)得混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C252、剪力墻的截面尺寸一、二級抗震等級 底部加強(qiáng)部位墻厚：應(yīng)大于層高或剪力墻無支長度的1/16且大于200mm 其他部位：1/20且大于160mm三、四級抗震等級 底部加強(qiáng)部位墻厚： 1/20且大于

10、160mm 其他部位：應(yīng)1/25且大于160mm懸臂剪力墻構(gòu)造34（二）一級抗震等級設(shè)計的剪力墻各截面彎矩設(shè)計值的確定，一級抗震等級的剪力墻，應(yīng)按照設(shè)計意圖控制塑性鉸出現(xiàn)部位，在其他部位則應(yīng)保證不出現(xiàn)塑性鉸，因此對一級抗震等級的剪力墻的設(shè)計彎矩包線作了近似的規(guī)定： l）底部加強(qiáng)部位及其上一層應(yīng)按墻底截面組合彎矩計算值采用； 2）其他部位可按墻肢組合彎矩計算值的1.2倍采用。 懸臂剪力墻構(gòu)造 圖中虛線為計算的組合彎矩圖，實線為應(yīng)采用的彎矩設(shè)計值。 圖 一級抗震等級設(shè)計的剪力墻各截面彎矩設(shè)計值351.承載力計算（1）正截面抗彎承載力計算縱向受力鋼筋偏心受壓、拉構(gòu)件 （2）斜截面抗剪承載力計算強(qiáng)剪弱

11、彎（3）剪力墻截面尺寸及剪壓比限制2.軸壓比及邊緣構(gòu)件設(shè)計3.構(gòu)造要求延性懸臂剪力墻截面設(shè)計和構(gòu)造要求懸臂剪力墻構(gòu)造小結(jié)369.3 開洞剪力墻設(shè)計和構(gòu)造開洞剪力墻破壞形態(tài)連梁先塑性鉸后墻肢塑性鉸墻肢塑性鉸連梁剪切破壞墻肢剪切破壞1) 開洞剪力墻的破壞形態(tài)和設(shè)計要求372) 連梁截面設(shè)計和變形特點受彎構(gòu)件抗彎設(shè)計：對稱配筋：As=As無地震作用組合有地震作用組合懸臂剪力墻設(shè)計和構(gòu)造383) 連梁設(shè)計連梁的抗剪承載力驗算（1）無地震作用組合時（2）有地震作用組合時 剪跨比大于2.5時 剪跨比不大于2.5時394) 連梁設(shè)計連梁的受剪截面要求（1）無地震作用組合時（2）有地震作用組合時 剪跨比大于2

12、.5時 剪跨比不大于2.5時不滿足截面規(guī)定：采取（1）減小連梁的高度（2）連梁彎矩和剪力進(jìn)行調(diào)幅（3）連梁的破壞對承受豎向荷載無明顯影響，可考慮在大地震時，連梁不參與工作，按獨立墻肢計算，墻肢按兩次計算的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋 40連梁剪力的調(diào)整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； 有地震作用組合的一、二、三級抗震等級時，連梁的剪力應(yīng)按下式調(diào)整(p115)419.4 延性聯(lián)肢墻設(shè)計1、“強(qiáng)墻弱梁”的整體設(shè)計和“強(qiáng)剪弱彎”的構(gòu)件設(shè)計2、“強(qiáng)墻弱梁”（1）保證墻肢不過早的出現(xiàn)脆性的剪切破壞延性墻肢（2） 連梁先屈服早于墻肢屈服、避免墻肢過過

13、早的出現(xiàn)脆性的剪切破壞延性連梁3、為了使連梁首先屈服降低連梁的彎矩開洞剪力墻破壞形態(tài)連梁先塑性鉸后墻肢塑性鉸42降低連梁的彎矩降低連梁的方法：（1）進(jìn)行彈性分析時，降低連梁的剛度（2）用彈性分析所得的內(nèi)力進(jìn)行內(nèi)力調(diào)幅，按調(diào)幅后的彎矩設(shè)計（20）43449.5 框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計框架部分按框架剪切墻部分按剪力墻設(shè)計滿足一些特殊要求45框架部分抗震等級、適用高度和高寬比的調(diào)整: 若由框架承擔(dān)的部分大于總傾覆力矩（基本振型作用下）的50以上時， 按純框架結(jié)構(gòu)要求確定其抗震等級； 當(dāng)框架部分承擔(dān)的百分比接近于0時 取接近剪力墻結(jié)構(gòu)的適用高度和高寬比 框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計462 框架總剪力的調(diào)整框架部分承擔(dān)的地震剪力滿足：不滿足上式要求的樓層，其層框架總剪力應(yīng)按 0.2 V0和 1.5 Vf,max (最大剪力)二者的較小值采用；框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計47框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置規(guī)定 1. 雙向抗側(cè)力體系 2剛性連接及構(gòu)件對中布置 3剪力墻的布置 框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；抗震設(shè)計時，剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)兩個主軸方向的側(cè)向剛度接近； 2）平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻