剪力墻辨析---全面認(rèn)識(shí)剪力墻09662

1、精品文檔你我共享 AAAAAA 剪力墻辨析-全面認(rèn)識(shí)剪力墻 剪力墻辨析 、剪力墻概念: 剪力墻看上去是個(gè)形狀簡(jiǎn)單的構(gòu)件其實(shí)它是個(gè)理論復(fù)雜的構(gòu)件, 剪力墻高和寬尺寸較大但厚 度較小，幾何特征像板， 受力形態(tài)接近于柱， 而與柱的區(qū)別主要是其長(zhǎng)度與厚度的比值，當(dāng) 比值小于或等于4時(shí)為小墻肢按柱設(shè)計(jì)，當(dāng)略小于3時(shí)可視為為異形柱，按雙向受壓構(gòu)件設(shè) 計(jì)。當(dāng)墻肢長(zhǎng)與肢寬之比在 58之間為短肢剪力墻， 比值大于8為一般剪力墻。短肢剪力墻 的抗震等級(jí)高于一般剪力墻。 二、剪力墻受力特征: 剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻是一平面構(gòu)件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔(dān)豎向壓 力；在軸力，彎矩，剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作，其

2、受水平力作用下似一底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸 臂深梁。在地震作用或風(fēng)載下剪力墻除需滿足剛度強(qiáng)度要求外, 還必須滿足非彈性變形反復(fù) 循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求：墻肢必須能防止墻體發(fā)生脆性剪切破 壞，因此注意盡量將剪力墻設(shè)計(jì)成延性彎曲型。 實(shí)際工程中剪力墻分為整體墻和聯(lián)肢墻: 整體墻如一般房屋端的山墻、魚骨式結(jié)構(gòu)片墻及小開洞墻。整體墻受力如同豎向懸臂， 力墻墻肢較長(zhǎng)時(shí)，在力作用下法向應(yīng)力呈線性分布，破壞形態(tài)似偏心受壓柱， 配筋應(yīng)盡量將 當(dāng)剪 豎向鋼筋布置在墻肢兩端；為防止剪切破壞，提高延性應(yīng)將底部截面的組合設(shè)計(jì)內(nèi)力適當(dāng)提 高或加大配筋率；為避免斜壓破壞墻肢不能過小也不宜過長(zhǎng)，以防止截

3、面應(yīng)力相差過大。 聯(lián)肢墻是由連梁連接起來的剪力墻，但因一般連梁的剛度比墻肢剛度小得多，墻肢單獨(dú)作用 顯著，連梁中部出現(xiàn)反彎點(diǎn)要注意墻肢軸壓比限值。 壁式框架: 當(dāng)剪力墻開洞過大時(shí)形成寬梁、寬柱組成的短墻肢，構(gòu)件形成兩端帶有剛域的變 截面桿件, 在內(nèi)力作用下許多墻肢將出現(xiàn)反彎點(diǎn)，墻已類似框架的受力特點(diǎn)， 因此計(jì)算和構(gòu) 造應(yīng)按近似框架結(jié)構(gòu)考慮。 綜上所述, 設(shè)計(jì)剪力墻時(shí)，應(yīng)根據(jù)各型墻體的特點(diǎn)，不同的受力特征, 墻體內(nèi)力分布狀態(tài)并 結(jié)合其破壞形態(tài)，合理地考慮設(shè)計(jì)配筋和構(gòu)造措施。 三、剪力墻設(shè)計(jì)要點(diǎn): 為了保證墻體的穩(wěn)定性及便于施工，使墻有較好的承載力和地震作用下耗散能力，規(guī)范要求 、二級(jí)抗震墻時(shí)墻的

4、厚度應(yīng)160mm底部加強(qiáng)區(qū)宜200mm三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)應(yīng) 140mm豎向鋼筋應(yīng)盡量配置于約束邊緣。 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)表明矩形截面剪力墻的延性比工字形或槽形截面剪力墻差；計(jì)算分析表明增加墻肢 截面兩端的翼緣能顯著提高墻的延性；因此在矩形墻兩端設(shè)約束邊緣構(gòu)件不但能較顯著地提 高墻體的延性，還能防止剪力墻發(fā)生水平剪切滑動(dòng)提高抗剪能力。從 89規(guī)范開始在剪力墻 中提出了暗柱、端柱、翼墻（柱）、轉(zhuǎn)角墻（柱，也就是目前規(guī)范中的約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造 邊緣構(gòu)件的抗震措施。 對(duì)規(guī)范的不同理解往往產(chǎn)生了五花八門的設(shè)計(jì)。有人將每一軸線的墻理解為一片墻僅在端墻 設(shè)暗柱，有人將凡是拐角或洞口邊都設(shè)暗柱，而即使是公開發(fā)表出版的權(quán)

5、威參考書或設(shè)計(jì)手 冊(cè)對(duì)暗柱（翼墻柱）的截面取值也出現(xiàn)了以下三種不同尺寸，甚至相同的資料由于出版的時(shí) 間不同，對(duì)規(guī)范的理解也有所不同。因此造成配筋的差別很大，剪力墻的含鋼量相差達(dá) 倍。含鋼量過大與過少都是明顯不合理的，開發(fā)商普遍有種鋼筋恐懼癥，而業(yè)主也有安全恐 慌。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要確保結(jié)構(gòu)安全其次才考慮控制造價(jià)，畢竟人的的生命是最寶貴的。但遺 憾的是在中國(guó)不管是現(xiàn)代建筑還是歷史建筑普遍不能經(jīng)受地震考驗(yàn)。 “抗規(guī)” GB50011 -2001規(guī)定抗震墻結(jié)構(gòu)、部分框支抗震墻中落地剪力墻當(dāng)一、二級(jí)抗震時(shí) 底部加強(qiáng)部位及相鄰的上一層均應(yīng)按要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件; 但對(duì)于一般抗震墻結(jié)構(gòu)（除部 分框支墻外）當(dāng)滿

6、足墻肢軸壓比限值界線值時(shí)可按規(guī)定設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。 “抗規(guī)”未明確 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻需設(shè)置約束邊緣構(gòu)件時(shí)抗震墻的抗震等級(jí)和軸壓比界限值；但 根據(jù)混凝土規(guī)范11.7.14條筆者理解框架-剪力墻不受一、二抗震等級(jí)限制，凡底部加強(qiáng)區(qū) 及其上一層當(dāng)不滿足軸壓比限界時(shí)則均應(yīng)設(shè)約束邊緣構(gòu)件。 綜合分析“抗規(guī)”、“砼規(guī)”和 “高規(guī)”設(shè)計(jì)約束邊緣構(gòu)件時(shí)，框剪結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)。根據(jù)抗震規(guī)范 6.1.2條規(guī)定，8度地 震區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)至少應(yīng)為二級(jí)；按6.4.1條要求剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚一、 級(jí)抗震等級(jí)時(shí)不宜小于200mm且不小于層高的1/16，其他部位不小于160mm,當(dāng)墻端頭無 翼墻或暗柱時(shí)不

7、應(yīng)小于層高的1/12。以上規(guī)定目的是為防止因墻體平面外剛度過小，穩(wěn)定 性差，容易在偏心荷載作用下壓屈失穩(wěn)，但這些規(guī)定對(duì)于八度地震區(qū)的多層及低高層剪力墻 結(jié)構(gòu)顯得不夠合理。 不必死扣規(guī)范，而通過采用概念設(shè)計(jì)分析，控制墻肢軸壓比，進(jìn)行墻體截面條件、 強(qiáng)度和穩(wěn) 定性驗(yàn)算并在構(gòu)造上適當(dāng)加強(qiáng)暗柱或配筋，保證其整體性連接等措施，是可以使墻厚減小的。 墻體的配筋率，目前在“砼規(guī)” 11.7.11 條文強(qiáng)制規(guī)定在一、 二、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻中, 豎向和水平分布筋的最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%;部分框支剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋率 不應(yīng)小于0.3% . 墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆

8、性剪切破壞, 同時(shí)起到抵抗 溫度應(yīng)力防止砼出現(xiàn)裂縫， 設(shè)計(jì)中當(dāng)建筑物較高較長(zhǎng)或框剪結(jié)構(gòu)時(shí)配筋宜適當(dāng)增加, 特別在 連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當(dāng)增加。但對(duì)于矮、短的房屋，其水平筋的配筋 率是否適當(dāng)減小值得探討。 墻的豎向鋼筋主要起抗彎作用，目前在一些多層低高層剪力墻中 電算結(jié)果多為構(gòu)造配筋；但配筋時(shí)所取的配筋率有人往往扣除了約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu) 件中的鋼筋，筆者認(rèn)為豎向最小配筋率應(yīng)該包括邊緣構(gòu)件中的鋼筋, 墻肢的豎向配筋原則也 應(yīng)該盡量將鋼筋布置在墻端部邊緣區(qū)并保證鋼筋間距W300mm也應(yīng)該注意防止豎筋過多使 墻的抗彎強(qiáng)度大于抗剪強(qiáng)度，對(duì)抗震不利。 四、剪力墻構(gòu)造問題 剪力墻由墻

9、柱、墻身和墻梁構(gòu)成，墻柱位于墻邊緣是墻的加強(qiáng)部位，與墻等厚為暗柱, 暗柱 箍筋上下柱端無需加密，但在基礎(chǔ)內(nèi)需要不少于二道間距不大于500M M的固定箍筋，雖然 很難起到固定作用， 實(shí)際施工一般不放置。寬于墻厚為端柱， 端柱、獨(dú)立暗柱和小墻肢鋼筋 構(gòu)造按框架柱。墻形狀雖然象板，但其鋼筋構(gòu)造與板有本質(zhì)的區(qū)別。板是單純的受彎構(gòu)件, 可以采取分離式配筋， 即板底筋加支座負(fù)筋的的形式，但剪力墻必須按雙層雙向設(shè)計(jì)。板鋼 筋底筋進(jìn)入支座5D且至中心線，但墻的水平筋必須到墻端，暗柱與墻是個(gè)不可割的整體, 是受力共同體，暗柱是墻邊緣約束加強(qiáng)構(gòu)件，不管暗柱有多寬，剪力墻水平筋都伸至暗柱外 端，墻水平剪筋不存在與暗

10、柱搭接或錨固。但但墻水平筋伸入端柱可以是個(gè)錨固值，當(dāng)小于 錨固值時(shí)須伸至端柱內(nèi)側(cè)且彎折15D。墻在基礎(chǔ)內(nèi)插筋彎折長(zhǎng)度不于 150,且不少于二道水 平筋和拉鉤，主要起固定作用，但實(shí)際效果并不明顯又增加施工難度, 缺乏可操作性，也是 浪費(fèi)鋼筋。墻水平筋不宜在墻轉(zhuǎn)角處搭接，墻轉(zhuǎn)角是墻應(yīng)力集中部位, 墻水平筋在轉(zhuǎn)角搭接 不能保證混凝土對(duì)鋼筋的有效握裹，減弱粘結(jié)強(qiáng)度，使墻轉(zhuǎn)角成為薄弱部位。但水平筋避開 墻轉(zhuǎn)角連接會(huì)增加施工難度，也給鋼筋計(jì)算帶來麻煩。墻水平筋與暗梁側(cè)面鋼筋不重復(fù)布置 兩者取大者。墻水平筋在框架梁不必設(shè)置。但墻豎筋貫通框架梁。 墻水平筋貫通連梁，放在 連梁的外側(cè)，但施工不便，鋼筋計(jì)算也不便

11、。連梁的側(cè)面鋼筋與墻水平筋可以采用分離式。 墻豎筋連接位置原則上沒有限制，一般位于樓面以上一個(gè)搭接長(zhǎng)度，搭接長(zhǎng)度等于 1.2LAE， 并且按50%交錯(cuò)。墻豎筋在屋頂與屋面板搭接，墻豎筋伸入屋面板一個(gè)錨固值。 墻梁包括連梁、暗梁和邊框梁?，F(xiàn)在的設(shè)計(jì)者對(duì)梁概念處于亞清晰狀態(tài)，亞清晰是由淺閱讀 造成的，現(xiàn)代人很難靜心潛心和深度研究問題。設(shè)計(jì)者給梁的代號(hào)也隨心所欲，極為混亂, 如連梁箍筋設(shè)計(jì)成加密非加密，豈不知連梁規(guī)范要求全加密，連梁不允許支承梁， 即不能作 為梁的支座。有的LL梁設(shè)計(jì)成KL,有的L梁設(shè)計(jì)成LL,把AL梁設(shè)計(jì)成KL,凡此種種，對(duì) 施工和預(yù)算帶來困難。我們施工和預(yù)算不能僅根據(jù)梁的代號(hào)而且根據(jù)它的受力特征來判斷它 究屬于那類梁。連接二片墻的梁是連梁，連梁上下縱向鋼筋伸入暗柱和墻的共同體內(nèi)一個(gè)錨 固且不少于600MM為防止頂層連梁的錨固區(qū)的破壞須加設(shè)約束箍筋。與墻垂直交的梁為框 架梁或次梁。暗梁縱向鋼筋錨入暗柱內(nèi)與暗柱形成剪力墻內(nèi)隱形框架。 -V 13#剪力墻水平鋼筋構(gòu)造（轉(zhuǎn)角）jpg ST ri 7卜- H11