多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5

多層及高層砼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目錄緒論第一章高層建筑結(jié)構(gòu)體系及布置第二章高層建筑結(jié)構(gòu)上的作用第三章計(jì)算原則及一般規(guī)定第四章框架結(jié)構(gòu)第五章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第六章框架-剪力墻結(jié)構(gòu)第五章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1剪力墻結(jié)構(gòu)的布置5.2剪力墻截面尺寸的確定5.3剪力墻的類(lèi)型5.4剪力墻結(jié)構(gòu)平面協(xié)同工作分析5.5整截面墻內(nèi)力和位移的計(jì)算5.6整體小開(kāi)口墻的內(nèi)力和位移計(jì)算5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算5.8截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造5.1剪力墻結(jié)構(gòu)的布置及一般規(guī)定

現(xiàn)澆高層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，適用于住宅、公寓、飯店、醫(yī)院病房樓等平面墻體布置較多的建筑。

當(dāng)住宅、公寓、飯店等建筑，在底部一層或多層需設(shè)置機(jī)房、汽車(chē)房、商店、餐廳等較大平面空間用房時(shí)，可以設(shè)計(jì)成上部為一般剪力墻結(jié)構(gòu)，底部為部分剪力墻落到基礎(chǔ)，其余為框架承托上部剪力墻結(jié)構(gòu)。

剪力墻結(jié)構(gòu)的平面體形，可根據(jù)建筑功能需要，設(shè)計(jì)成各種形狀，剪力墻應(yīng)按各類(lèi)房屋使用要求、滿(mǎn)足抭側(cè)力剛度和承載力進(jìn)行合理布置。剪力墻結(jié)構(gòu)西工大長(zhǎng)安校區(qū)小高層住宅3室2廳135㎡短肢剪力墻結(jié)構(gòu)1、平面布置雙向布置剪力墻，宜使兩個(gè)方向抗側(cè)剛度接近使結(jié)構(gòu)具有適宜剛度，剪力墻剛度不宜過(guò)大間距6-8m長(zhǎng)度L<=8m2、立面布置門(mén)窗洞口宜上下對(duì)齊，成列布置規(guī)則開(kāi)洞剛度避免突變，上下連續(xù)back3、墻肢高寬比H/B>2細(xì)高防止脆性的剪切破壞對(duì)于長(zhǎng)墻——開(kāi)設(shè)洞口4、不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能差無(wú)地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)back5.2剪力墻截面尺寸的確定

1、剪力墻截面最小厚度無(wú)支長(zhǎng)度是指沿剪力墻長(zhǎng)度方向沒(méi)有平面外橫向支撐墻的長(zhǎng)度。

剪力墻加強(qiáng)部位規(guī)范7.1.9條對(duì)剪力墻加強(qiáng)部位的規(guī)定：一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高1/8和底部?jī)蓪佣叩妮^大值，當(dāng)剪力墻高度超過(guò)150M時(shí)，其底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高1/10，部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加墻部位可取框支層加上框支層以上兩層的高度及墻肢總高1/8的大者。

塑性鉸一般出現(xiàn)在剪力墻底部；為保證出現(xiàn)塑性鉸后剪力墻具有足夠的延性，故必須在該范圍加強(qiáng)構(gòu)造措施，提高抗剪切破壞能力。2、剪力墻軸壓比限值

back5.3剪力墻的類(lèi)型1、分類(lèi)原則（指標(biāo)）整體性系數(shù)——連梁總抗彎線(xiàn)剛度與墻肢總抗彎線(xiàn)剛度比凈慣性矩/總慣性矩——墻肢截面與洞口寬窄的關(guān)系洞口面積、位置2、剪力墻的分類(lèi)整截面剪力墻整體小開(kāi)口剪力墻聯(lián)肢剪力墻壁式框架不規(guī)則開(kāi)洞剪力墻整截面墻3、剪力墻的簡(jiǎn)化分析方法（1）材料力學(xué)方法整截面墻、整體小開(kāi)口墻（2）連續(xù)化法聯(lián)肢墻（3）帶剛域D值法壁式框架整體小開(kāi)口墻聯(lián)肢墻壁式框架4、剪力墻分類(lèi)的判別條件——反映了連梁與墻肢剛度之間的比值，體現(xiàn)了整體性；——反映了孔洞的寬窄；孔洞狹窄，小整體小開(kāi)口剪力墻聯(lián)肢剪力墻壁式框架

5.4剪力墻結(jié)構(gòu)平面協(xié)同工作分析1、基本假定樓蓋在自身平面剛度無(wú)限大；各片剪力墻在平面內(nèi)剛度很大，在平面外剛度很小；

有效翼緣寬度不考慮扭轉(zhuǎn)2、總原則荷載在各片剪力墻之間的分配豎向荷載——按受荷面積水平荷載——按等效抗彎剛度back5.5整截面墻內(nèi)力和位移的計(jì)算1、內(nèi)力計(jì)算（均布荷載）彎矩剪力2、側(cè)移計(jì)算考慮剪切變形的影響式中：等效剛度頂點(diǎn)位移back5.6整體小開(kāi)口墻的內(nèi)力和位移計(jì)算1、整體小開(kāi)口墻的特點(diǎn)（1）正應(yīng)力在整個(gè)截面上基本上是直線(xiàn)分布，局部彎矩不超過(guò)整體彎矩的15%；（2）大部分樓層上，墻肢上不出現(xiàn)反彎點(diǎn)。整體墻-整體彎曲墻肢-局部彎曲2、整體小開(kāi)口墻的內(nèi)力計(jì)算（1）墻肢的彎矩式中：

——第J墻肢截面慣性矩；

——整個(gè)剪力墻截面對(duì)組合截面形心的慣性矩；

——外荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩。（2）墻肢的剪力

（3）墻肢的軸力

back3、整體小開(kāi)口墻的位移計(jì)算back思考題：

1、剪力墻根據(jù)洞口的大小、位置可分為哪幾類(lèi)？2、什么叫短肢剪力墻？5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法1、基本假定樓蓋平面內(nèi)剛度無(wú)窮大連梁豎向連續(xù)化假定連梁反彎點(diǎn)位于跨中有關(guān)參數(shù)沿豎向?yàn)槌?shù)2、計(jì)算基本思路——位移協(xié)調(diào)連梁跨中位移=墻肢彎曲變形部分+墻肢軸向變形部分+連梁彎曲和剪切變形部分=0建立二階常系數(shù)微分方程→連桿的剪力→剪力墻內(nèi)力back5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法3、建立微分方程（1）由墻肢彎曲變形所產(chǎn)生的豎向位移（2）由墻肢軸向變形所產(chǎn)生的豎向位移5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法（3）由連梁彎曲變形和剪切變形所產(chǎn)生的豎向位移式中：——考慮了剪切變形后的連梁折算慣性矩5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件對(duì)z微分兩次，得

(d)引入外荷載所引起的墻肢內(nèi)力與的關(guān)系將兩式相加5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法微分一次代入(d)式，并令均布荷載作用下

4、求解微分方程5、內(nèi)力計(jì)算連梁對(duì)墻肢的約束彎矩連梁的剪力連梁剛度系數(shù)連梁與墻肢的剛度比整體系數(shù)5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法連梁的彎矩墻肢的軸力兩個(gè)墻肢的總彎矩墻肢的彎矩墻肢的剪力折算慣性矩5.7雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算——連續(xù)化方法

6、側(cè)向位移計(jì)算

由墻肢彎曲變形引起的位移墻肢剪切變形引起的位移剪力墻總的位移壁式框架——帶剛域D值法剛域及其長(zhǎng)度原因剛臂長(zhǎng)度帶剛域D值法帶剛域桿件的抗側(cè)剛度轉(zhuǎn)角位移方程梁：k12=ci，k21=c’i，i=EIe/l柱：kc=(c+c’)i/2柱抗側(cè)剛度D值D=(Alpha*12i/h2)=Alpha*12i/h2*(c+c’)/2帶剛域桿件的反彎點(diǎn)高度y=a+sy0+y1+y2+y3back5.8截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造5.8.1墻肢截面設(shè)計(jì)5.8.2連梁截面設(shè)計(jì)5.8.3延性問(wèn)題back5.8.1墻肢截面設(shè)計(jì)主要內(nèi)容墻肢正截面受彎承載力計(jì)算（偏心受壓、偏心受拉）墻肢斜截面受剪承載力計(jì)算back1、墻肢正截面受彎承載力計(jì)算墻肢的配筋特點(diǎn)：截面呈片狀，截面高度遠(yuǎn)大于墻截面厚度墻內(nèi)配有均勻的較細(xì)豎向分布鋼筋壓屈計(jì)算假定忽略受壓區(qū)豎向分布鋼筋的作用不考慮中和軸附近分布鋼筋的拉應(yīng)力，假定范圍內(nèi)的分布鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)力back大偏心受力簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)表達(dá)式無(wú)地震作用組合有地震作用組合As

AswAs’Nee’fywAsw(hw0-1.5x)/hw0x1.5xback（1）大偏壓情況（）對(duì)稱(chēng)配筋，先根據(jù)構(gòu)造要求給出ASW（2）小偏壓情況（）截面大部或全部受壓，受拉部分鋼筋未屈服。故不考慮所有分布鋼筋與柱相同平面外承載力的驗(yàn)算（3）偏心受拉情況大偏心受拉及小偏心受拉：大偏心受拉極限應(yīng)力圖2、墻肢斜截面（受剪）承載力計(jì)算墻肢的剪切破壞形式剪力設(shè)計(jì)值的確定——強(qiáng)剪弱彎偏壓情況偏拉情況back5.8.2連梁截面設(shè)計(jì)連梁正截面（受彎）計(jì)算對(duì)稱(chēng)配筋——受壓區(qū)小連梁斜截面（受剪）計(jì)算（剪切破壞嚴(yán)重）剪力設(shè)計(jì)值的確定——強(qiáng)剪弱彎（同一般框架梁）設(shè)計(jì)表達(dá)式——增大配箍無(wú)地震作用組合跨高比>2.5Vb<=0.07fcbbhb0+fyvAsvhb0/s跨高比<=2.5Vb<=0.063fcbbhb0+0.9fyvAsvhb0/s有地震作用組合（…）嚴(yán)格控制截面尺寸（名義剪應(yīng)力）無(wú)地震作用組合Vb<=0.25fcbbhb0有地震作用組合跨高比>2.5Vb<=0.20fcbbhb0/GamaRE跨高比<=2.5Vb<=0.15fcbbhb0/GamaREback5.8.3構(gòu)造要求1、延性問(wèn)題剪力墻剪力墻的破壞形態(tài)與剪跨比有關(guān)——（中）高墻強(qiáng)墻弱梁（破壞機(jī)制）盡可能大偏壓連梁強(qiáng)剪弱彎抗剪配筋配筋形式——交叉斜筋大配筋量連梁尺寸back2、剪力墻構(gòu)造要求剪力墻材料：混凝土（>C20），鋼筋（分布筋、箍筋一級(jí)，其它二級(jí)）截面尺寸（厚度）：穩(wěn)定要求——一級(jí)(>=max(h/20，160);其它(>=max(h/25，140)抗剪要求（剪壓比）——V<=a*fcbwhw0/GamaRE,a=0.25(0.20),0.20(0.15)配筋：豎向鋼筋：端部筋（明柱、暗柱、翼柱）、分布筋水平鋼筋：端部附加筋、分布筋洞口加強(qiáng)筋連梁截面尺