[第5章剪力墙2.ppt

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1、混凝土房屋结构 剪力墙结构5.8 剪力墙承载力计算剪力墙承载力计算 为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下述原则：设计应符合下述原则：1、强墙弱梁、强墙弱梁2、强剪弱弯、强剪弱弯3、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件4、加强重点部位、加强重点部位设置底部加强区设置底部加强区5、连梁特殊处理措施、连梁特殊处理措施混凝土房屋结构 剪力墙结构一、剪力墙墙肢的破坏形态一、剪力墙墙肢的破坏形态 在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同：墙的破坏形态相同：弯曲破坏弯

2、曲破坏弯剪破坏弯剪破坏剪切破坏剪切破坏滑移破坏滑移破坏混凝土房屋结构 剪力墙结构二、剪力墙的配筋方式二、剪力墙的配筋方式、sAsA竖向受拉、受压钢筋；竖向受拉、受压钢筋；swA竖向竖向分布钢筋分布钢筋，正截面受弯计算时在受拉区要考虑；，正截面受弯计算时在受拉区要考虑；shA横向水平横向水平分布钢筋分布钢筋，斜截面抗剪计算时要考虑；，斜截面抗剪计算时要考虑；ssAsAswAshA为防止为防止剪力墙剪力墙发生斜发生斜拉型剪拉型剪切破坏切破坏混凝土房屋结构 剪力墙结构三、剪力墙正截面抗弯承载力计算三、剪力墙正截面抗弯承载力计算 剪力墙在水平和竖向荷载作用下属于偏心剪力墙在水平和竖向荷载作用下属于偏心

3、受压和偏心受拉构件。受压和偏心受拉构件。1、偏心受压墙肢截面计算、偏心受压墙肢截面计算当当b为大偏心受压为大偏心受压当当b为小偏心受压为小偏心受压0hxx剪力墙墙肢受压区高度剪力墙墙肢受压区高度0h剪力墙墙肢截面计算高度剪力墙墙肢截面计算高度混凝土房屋结构 剪力墙结构 大偏心受压大偏心受压高层规程高层规程规定规定在在x5 . 1范围以外的竖向钢筋达到屈服并参与受力；范围以外的竖向钢筋达到屈服并参与受力；在在x5 . 1范围以内的竖向钢筋不参加受力；范围以内的竖向钢筋不参加受力；)5 . 1(01xhhAffAfAxbfNwowswywysyswc )2()2()22(00syswyswaxfA

4、xhfAxheN)42()5 . 1(0 xhhfAxhwowoywsww根据平衡条件根据平衡条件：矩形截面矩形截面RE RE RE 抗震承载力调整系数，取抗震承载力调整系数，取0.85混凝土房屋结构 剪力墙结构whsasasAsAswAwbxNxhw5 . 10 x5 . 1xywwwswfbhA0syAfsyAfxbfwc1)5 . 1(00 xhfhAwywwswcf1M混凝土房屋结构 剪力墙结构 大偏心受拉计算大偏心受拉计算NMxhw5 . 10 x5 . 1xywwwswfbhA0syAfsyAfxbfwc1ywswwwfAhxh00)5 . 1(cf1whsasasAsAswAwb

5、x混凝土房屋结构 剪力墙结构 小偏心受压小偏心受压 不考虑竖向分布筋作用，计算同一般小偏压构不考虑竖向分布筋作用，计算同一般小偏压构件；件； 要验算平面外稳定问题（按轴心受压构件验算）。要验算平面外稳定问题（按轴心受压构件验算）。 小偏心受拉计算小偏心受拉计算 剪力墙墙肢的整个截面都存在拉应力，拉剪力墙墙肢的整个截面都存在拉应力，拉力由竖向分布钢筋和墙肢端部钢筋共同承担，力由竖向分布钢筋和墙肢端部钢筋共同承担，混凝土不参加工作。混凝土不参加工作。规范规定不宜出现。可通规范规定不宜出现。可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心受拉的墙肢。受拉的墙肢。混

6、凝土房屋结构 剪力墙结构四、剪力墙斜截面抗剪承载力计算四、剪力墙斜截面抗剪承载力计算保证不发生斜压破坏保证不发生斜压破坏 通过限制剪力墙截面的最小尺寸；通过限制剪力墙截面的最小尺寸；保证不发生斜拉破坏保证不发生斜拉破坏 通过满足最小配筋率；通过满足最小配筋率；保证不发生剪压破坏保证不发生剪压破坏 通过计算所需的水平钢筋。通过计算所需的水平钢筋。混凝土房屋结构 剪力墙结构剪力墙的剪切破坏剪力墙的剪切破坏混凝土房屋结构 剪力墙结构 剪力墙底部加强区部位剪力墙底部加强区部位： 墙肢总高度的墙肢总高度的1/8； 底部二层；底部二层； 不大于不大于15m。取大值取大值VVvww 其他部位其他部位：VVw

7、1、剪力设计值的取值、剪力设计值的取值 抗震设计时，要体现抗震设计时，要体现“强剪弱弯强剪弱弯”的原则，保的原则，保证塑性铰区不过早出现剪切破坏。证塑性铰区不过早出现剪切破坏。vw 墙肢剪力放大系数，一级为墙肢剪力放大系数，一级为1.6，二级为，二级为1.4，三级为，三级为1.2混凝土房屋结构 剪力墙结构2、双肢剪力墙墙肢内力调整、双肢剪力墙墙肢内力调整 高层规程高层规程规定，当其中一肢为大规定，当其中一肢为大偏心受拉时，受压墙肢的弯矩设计值和偏心受拉时，受压墙肢的弯矩设计值和剪力设计值应乘以增大系数剪力设计值应乘以增大系数1.25，轴力不，轴力不变。变。混凝土房屋结构 剪力墙结构3、剪力墙墙

8、肢最小截面尺寸、剪力墙墙肢最小截面尺寸为避免剪力墙产生斜压破坏，其截面尺寸应满足：为避免剪力墙产生斜压破坏，其截面尺寸应满足：wwccwhbfV25. 0无地震作用组合时：无地震作用组合时：)20. 0(1wwccREwhbfV有地震作用组合时：有地震作用组合时：矩形截面宽度矩形截面高度4、剪力墙截面的最小配筋率、剪力墙截面的最小配筋率 一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布方筋最小配筋一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布方筋最小配筋率均不应小于率均不应小于0.25%；四级抗震墙不应小于；四级抗震墙不应小于0.2%； 钢筋最大间距钢筋最大间距300mm； 钢筋最小直径钢筋最小直径8mm。85. 0R

9、E混凝土房屋结构 剪力墙结构5、偏心受压剪力墙斜截面受剪承载力计算、偏心受压剪力墙斜截面受剪承载力计算无地震作用组合：无地震作用组合：00)13. 05 . 0(5 . 01wshyhwwwthsAfAANhbfV 有地震作用组合：有地震作用组合：8 . 0)1 . 04 . 0(5 . 01100wshyhwwwtREhsAfAANhbfV 6、偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算、偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算无地震作用组合：无地震作用组合：00)13. 05 . 0(5 . 01wshyhwwwthsAfAANhbfV 有地震作用组合：有地震作用组合：8 . 0)1 . 04 . 0(

10、5 . 01100wshyhwwwtREhsAfAANhbfV 混凝土房屋结构 剪力墙结构7、一级抗震时、一级抗震时 水平施工缝处墙肢的抗滑移能力验算水平施工缝处墙肢的抗滑移能力验算)8 . 06 . 0(1NAfVsyRE 混凝土房屋结构 剪力墙结构五、剪力墙连梁截面计算五、剪力墙连梁截面计算按照按照“强墙弱梁强墙弱梁”的设计原则：的设计原则： 保证墙肢不过早出现脆性的剪切破坏，应设计保证墙肢不过早出现脆性的剪切破坏，应设计成成“延性墙肢延性墙肢”； 应使连梁早于墙肢屈服；应使连梁早于墙肢屈服； 应使连梁的抗剪承载力大于其抗弯承载力，避应使连梁的抗剪承载力大于其抗弯承载力，避免连梁过早出现脆

11、性的剪切破坏，使连梁成为免连梁过早出现脆性的剪切破坏，使连梁成为“延性连梁延性连梁”。 如果部分或全部连梁出现剪切破坏，则墙肢间的约束将如果部分或全部连梁出现剪切破坏，则墙肢间的约束将削弱或全部消失，联肢墙则蜕化为两个或多个独立墙肢，结削弱或全部消失，联肢墙则蜕化为两个或多个独立墙肢，结构的刚度大大降低，承载力也随之下降。构的刚度大大降低，承载力也随之下降。混凝土房屋结构 剪力墙结构连梁的特点：连梁的特点：跨高比小跨高比小变形图变形图裂缝图裂缝图小跨高比连梁的变形和裂缝图小跨高比连梁的变形和裂缝图混凝土房屋结构 剪力墙结构1、连梁内力设计值、连梁内力设计值 弯矩设计值弯矩设计值 为了达到为了达

12、到强剪弱弯强剪弱弯，应降低连梁的弯矩设计值，方法是，应降低连梁的弯矩设计值，方法是弯弯矩调幅矩调幅，调幅的方法有两个：，调幅的方法有两个：a、在小震作用下的内力和位移计算时，、在小震作用下的内力和位移计算时，通过折减连梁的刚度通过折减连梁的刚度，使连梁的弯矩、剪力值减小。设防烈度为使连梁的弯矩、剪力值减小。设防烈度为6、7度时，折减系数度时，折减系数不小于不小于0.7；8、9度时，折减系数不小于度时，折减系数不小于0.5。b、按连梁弹性刚度计算内力和位移，、按连梁弹性刚度计算内力和位移，将弯矩组合值乘以折减将弯矩组合值乘以折减系数系数。设防烈度为。设防烈度为6、7度时，折减系数不小于度时，折减

13、系数不小于0.8；8、9度时，度时，折减系数不小于折减系数不小于0.5。 剪力设计值剪力设计值GbnrblbvbbVlMMV/ )( vb 连梁剪力增大系数，一级取连梁剪力增大系数，一级取1.3，二级取，二级取1.2，三级取，三级取1.1混凝土房屋结构 剪力墙结构2、连梁承载力验算、连梁承载力验算 受弯承载力验算受弯承载力验算连梁通常按对称配筋连梁通常按对称配筋ssAA 无地震作用组合时：无地震作用组合时：)(0sbsybahAfM有地震作用组合时：有地震作用组合时：)(10sbsyREbahAfM 受剪承载力验算受剪承载力验算无地震作用组合时：无地震作用组合时：007 . 0bsvyvbbt

14、bhsAfhbfV有地震作用组合时：有地震作用组合时：)42. 0(100bsvyvbbtREbhsAfhbfV 跨高比大于跨高比大于2.5时：时：)9 . 038. 0(100bsvyvbbtREbhsAfhbfV 跨高比不大于跨高比不大于2.5时：时： 跨高比较小的连梁斜裂缝扩展到全对角线上，在跨高比较小的连梁斜裂缝扩展到全对角线上，在地震往复作用下，受剪承载力降低地震往复作用下，受剪承载力降低混凝土房屋结构 剪力墙结构3、连梁的最小截面尺寸、连梁的最小截面尺寸无地震作用组合时：无地震作用组合时：025. 0bbccbhbfV 有地震作用组合时：有地震作用组合时：)2 . 0(10bbcc

15、REbhbfV 跨高比大于跨高比大于2.5时：时：)15. 0(10bbccREbhbfV 跨高比不大于跨高比不大于2.5时：时：混凝土房屋结构 剪力墙结构5.9 剪力墙的构造要求剪力墙的构造要求一、一般规定一、一般规定 剪力墙的厚度剪力墙的厚度 一、二级不应小于一、二级不应小于160mm，且不应小于层高，且不应小于层高的的1/20； 底部加强部位不宜小于底部加强部位不宜小于200mm，且不宜小于，且不宜小于层高的层高的1/16； 混凝土强度等级混凝土强度等级20C混凝土房屋结构 剪力墙结构 平面布置平面布置 剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混

16、凝土墙体承受，所以剪力墙应沿结构平面主要方向布凝土墙体承受，所以剪力墙应沿结构平面主要方向布置。一般采用矩形、置。一般采用矩形、L形、形、T形、形、形、形、Y形、正多边形、正多边形、圆形和弧形。形、圆形和弧形。 单片剪力墙的长度不宜过长，使结构周期过短、单片剪力墙的长度不宜过长，使结构周期过短、地震力太大，很不经济地震力太大，很不经济；剪力墙应当是高细的，呈受；剪力墙应当是高细的，呈受弯工作状态，由受弯承载力决定，使剪力墙具有足够弯工作状态，由受弯承载力决定，使剪力墙具有足够延性，否则，剪力墙太长，形成低宽剪力墙，就会呈延性，否则，剪力墙太长，形成低宽剪力墙，就会呈脆性，不利于抗震。脆性，不利于抗震。 同一轴线上的连续剪力墙过长时，应该用楼板或同一轴线上的连续剪力墙过长时，应该用楼板或细柔的连梁分成若干个墙段，每一个墙段相当于一片细柔的连梁分成若干个墙段，每一个墙段相当于一片独立的剪力墙，墙段的高宽比独立的剪力墙，墙段的高宽比2，每一墙肢的宽度，每一墙肢的宽度不不宜大于宜大于8m，以保证墙肢由受弯承载力控制，而且靠近，以保证墙肢由受弯承载力控制，而且靠近中和轴的竖向分布钢筋在破坏时能充