第七章鋼筋混凝土剪力墻設(shè)計

鋼筋混凝土剪力墻設(shè)計第七章1

雙肢墻內(nèi)力計算概念設(shè)計墻肢大偏壓計算墻肢小偏壓計算墻肢偏拉計算墻肢斜截面計算連梁設(shè)計與構(gòu)造本章重點(diǎn)

7.1剪力墻分類及受力特點(diǎn)

☆整體墻ρ＜16%洞口系數(shù)ρ＝洞口面積/墻面凈面積×100%整體懸臂墻彎曲型變形

孔洞間、孔洞至墻邊凈距大于洞口長邊3

☆小開口整體墻16%≤ρ≤30%

小開口整體墻計算法基本呈彎曲型變形4

☆等效截面積：墻截面毛面積γ0：洞口削弱系數(shù)Ad：洞口立面總面積A0：立面總墻面積

☆等效慣性矩Jq：hnhi5

☆聯(lián)肢墻30%≤ρ≤50%

連續(xù)化計算法向剪切型變形過渡6

☆壁式框架ρ>50%

接近剪切型變形7

7.2☆雙肢墻內(nèi)力計算

基本假定

：平面結(jié)構(gòu)假定忽略連梁的軸向變形，墻肢發(fā)生的轉(zhuǎn)角處處相等

各墻肢、連梁截面及層高等沿全高相同

連梁的反彎點(diǎn)在連梁的中央；剛性樓板假定8

基本思路

：

qA1J1A2J2hbhH2a02c

q2a02c連梁設(shè)為均布的連續(xù)連桿9建立基本體系

（力法）

qa0ca0cσ(x)τ(x)建立變形協(xié)調(diào)方程求解τ(x)求解連梁剪力求解墻肢、連梁內(nèi)力10

基本方程：求切開處沿τ(x)方向變形δ1(x):由墻肢彎曲變形產(chǎn)生的相相對位移θ1m＝θ2m＝θmθ1mθ2mδ1(x)c12cc2τ(x)τ(x)δ1(x)＝－2c·θm（x）θm:順時針為正δ1(x)與τ(x)反向c1＝c2＝c11δ2(x):由墻肢軸向變形產(chǎn)生的相相對位移

qτ(x)dxNNδ2(x)由隔離體平衡衡:12δ3(x):由連梁彎曲、剪剪切變形產(chǎn)生的相相對位移δ3(x)

qτ(x)·dxdxτ(x)·dx由懸臂梁變形形公式:13δ1(x)＋δ2(x)＋δ3(x)＝014引入補(bǔ)充條件件對上式微分一一次倒三角分布荷荷載均布荷載頂部集中荷載載δ1(x)＋δ2(x)＋δ3(x)＝0對x兩次求導(dǎo)連梁剛度系數(shù)數(shù)D：連梁、墻肢剛剛度比α21：整體系數(shù)α2：16引入約束彎矩矩表述的微分分方程倒三角分布荷荷載均布荷載頂部集中荷載載m(x)：連梁對墻肢的的約束彎矩雙肢墻基本方程設(shè)ξ＝x/H18倒三角分布荷荷載均布荷載頂部集中荷載載ξ＝0墻頂彎矩為0ξ＝1墻底彎曲轉(zhuǎn)角角為0τ(x)19

雙肢墻內(nèi)力計計算：連桿約束彎矩矩（連梁中心坐坐標(biāo)處）連梁約束彎矩矩連梁剪力連梁端部彎矩矩20τ(ξ)V1ja0M1jV(1ξ)N(1ξ)M(1ξ)V(2ξ)M(2ξ)N(2ξ)21墻肢軸力墻肢彎矩水平荷載在j層截面處的傾覆覆力矩22墻肢剪力VPj:水平荷載在j層截面處總剪剪力J0i:考慮剪切變形形影響后的墻墻肢折算慣性性矩237.1剪力墻分類及及受力特點(diǎn)☆整體墻ρ＜16%洞口系數(shù)ρ＝洞口面積/墻面凈面積×100%整體懸臂墻彎曲型變形孔洞間、孔洞洞至墻邊凈距距大于洞口長長邊24☆小開口整體墻16%≤ρ≤30%小開口整體墻墻計算法基本呈彎曲型型變形25☆等效截面積：：墻截面毛面積積γ0：洞口削弱系系數(shù)Ad：洞口立面總總面積A0：立面總墻面面積☆等效慣性矩Jq：hnhi26☆聯(lián)肢墻30%≤ρ≤50%連續(xù)化計算法法向剪切型變形形過渡27☆壁式框架ρ>50%接近剪切型變變形28§7－2剪力墻結(jié)構(gòu)的的延性設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)或或框—剪結(jié)構(gòu)，抗震震設(shè)計時，要要求剪力墻必必須具備足夠夠的延性。1、強(qiáng)墻弱梁連梁塑性鉸先先于墻肢出現(xiàn)現(xiàn)，利用連梁梁的塑性變形形耗散地震能能。3、加強(qiáng)重點(diǎn)部部位重點(diǎn)部位底部兩層墻肢總高度的1/10底部一層2、強(qiáng)剪弱彎地震力一般會會使墻肢底部部形成塑性鉸鉸，應(yīng)提高其其抗剪承載力力，避免剪切切破壞。4、限制墻肢軸軸壓比和設(shè)置置約束邊緣構(gòu)構(gòu)件§7－2墻肢設(shè)計一、墻肢的破破壞形態(tài)二、墻肢的設(shè)設(shè)計內(nèi)力調(diào)整整1、墻肢的設(shè)計計內(nèi)力調(diào)A、設(shè)計彎矩調(diào)調(diào)整：⑴除一級剪力墻墻外，設(shè)計彎彎矩不作調(diào)整整。⑵抗震等級為一一級的剪力墻墻：底部加強(qiáng)區(qū)域域及上一層采用墻肢底截截面彎矩組合合值其他部位截面彎矩組合合值×1.2其目的是，如果剪力墻在在地震力下出出現(xiàn)塑性鉸，，則應(yīng)保證塑塑性鉸出現(xiàn)在在墻底，防止止其他部位形形成薄弱層。B、設(shè)計剪力調(diào)整：針對一、二、三級剪力墻底部，其余不作調(diào)整底截面最不利組合的剪力值1.6，1.4，1.29度設(shè)防時尚應(yīng)應(yīng)滿足三、墻肢偏壓壓、偏拉設(shè)計計1、大小偏壓的的區(qū)分：——界限壓區(qū)高度度。破壞形態(tài)與設(shè)設(shè)計方法同柱柱子，區(qū)別僅僅在于配筋方方式不同。剪剪力墻配筋有有：⑴端部縱筋；⑶豎向分布筋。⑵水平分布筋；；考慮到豎向分分布筋直徑較較小，對承擔(dān)擔(dān)壓力貢獻(xiàn)不不大，設(shè)計規(guī)規(guī)定：2、大偏壓墻肢肢正截面設(shè)計計⑴、非抗震基本本公式對稱配筋，由由力、力矩（（對混凝土合合力點(diǎn)取矩））的平衡：忽略x的二次項，整整理：設(shè)計分析：兩個方程、、三個未知量量（非對稱配配筋時會有四四個未知量）），設(shè)計時，，一般先根據(jù)據(jù)構(gòu)造要求確確定豎向分布布筋，然后計計算端部縱筋筋面積。公式適用條件件：⑵、抗震基本公公式在上述公式中中考慮承載力力抗震調(diào)整系系數(shù)。某矩形截面剪剪力墻截面尺尺寸：bw=180mm;hw=3090mm，底部截面承承受的彎矩設(shè)設(shè)計值為883.5kN.m，軸力設(shè)計值值N=1119.5kN（壓），剪剪力設(shè)計值V=106kN?？v筋為HRB400級，，fy=360N/mm2，箍筋和分布布筋為HPB235級，，fyv=210N/mm2，混凝土為C25，抗壓壓強(qiáng)度11.9MPa,抗拉強(qiáng)度1.27MPa,界限受壓區(qū)高高度0.518，墻肢兩端400mm范范圍內(nèi)配置縱縱向鋼筋（as=200mm，pmin=0.5%）。問題：計算軸軸壓比，確定定端部縱筋(對稱配筋)（1）計算軸壓比比（2）計算x（3）計算端部縱縱筋面積3、偏拉墻肢正正截面設(shè)計⑴大小偏拉界限限：⑵大偏拉設(shè)計豎向分布筋作作用同大偏壓壓，基本公式式也相同，只只是軸力反號號。四、墻肢斜截截面設(shè)計1、墻肢斜截面面破壞形態(tài)剪拉破壞剪跨比較大且且橫向鋼筋較較少時發(fā)生。。一條斜裂縫縫裂通，脆性性斜壓破壞剪壓比過大。?；炷列毕蛳驂核榧魤浩茐脑O(shè)計情況。出出現(xiàn)一條主要要的彎剪（或或腹剪）斜裂裂縫，橫筋屈屈服、混凝土土壓碎。無震組合2、偏壓墻肢斜截截面承載力有震組合——墻肢軸力，抗震震設(shè)計時，應(yīng)考考慮地震組合，，且——計算截面剪跨比比。且…3、偏拉墻肢斜截截面承載力上述公式圓括號號內(nèi)值應(yīng)不小于于零。五、墻肢構(gòu)造要要求1、剪壓比限制無震組合有震組合2、軸壓比限制墻肢軸壓比限制制軸壓比一級（9度）一級（7、8度）二級0.40.50.6目的:保證塑性鉸延性性，針對一、二二級剪力墻底部部加強(qiáng)部位?！?－3連梁設(shè)計一、連梁受力特特點(diǎn)及破壞形式式跨高比小，易發(fā)發(fā)生剪切破壞。。反復(fù)荷載交叉叉斜裂縫二、連梁內(nèi)力調(diào)調(diào)整1、連梁彎矩調(diào)整整方法一：調(diào)整連連梁剛度。用調(diào)整后的剛度度代替實(shí)際連梁梁剛度，進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力計算?？梢砸灶A(yù)見：連梁內(nèi)內(nèi)力變小，同時時墻肢軸力也變變小。方法二：組合彎彎矩調(diào)整。將組合彎矩乘以以0.5～0.8的系數(shù)。2、連梁剪力調(diào)整整——針對一、二、三三級剪力墻連梁梁9度抗震設(shè)計時，，應(yīng)符合：三、連梁截面設(shè)設(shè)計1、連梁正截面設(shè)設(shè)計——對稱配筋2、連梁斜截面設(shè)設(shè)計無震組合有震組合四、連梁構(gòu)造要要求剪壓比限制分無震、有震情情況1、名詞解釋高層建筑框架架結(jié)構(gòu)剪力墻墻結(jié)構(gòu)框架剪剪力墻結(jié)構(gòu)樓樓層屈服強(qiáng)度系系數(shù)抗推剛度度結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換換層剪重比比剛重比結(jié)結(jié)構(gòu)剛度中中心剪力滯滯后延性結(jié)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計計地震設(shè)防三水準(zhǔn)準(zhǔn)地震反應(yīng)應(yīng)譜法重重力二階效應(yīng)風(fēng)風(fēng)振系數(shù)聯(lián)聯(lián)肢剪力墻整整體剪力墻整整體系數(shù)α強(qiáng)強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)強(qiáng)柱弱梁約約束邊緣構(gòu)件件2、簡答題1、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力、位移與與高度的關(guān)系2、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)？3、高層建筑房屋屋平面不規(guī)則和和豎向不規(guī)則的的類型有哪些？？4、框架結(jié)構(gòu)抗震震設(shè)計中，為什什么要對梁端彎彎矩進(jìn)行調(diào)幅？？5、簡述整體系數(shù)數(shù)的大小在判斷斷整體墻和聯(lián)肢肢墻時的作用？？并以雙肢墻為為例，說明剪力力墻的整體系數(shù)數(shù)是如何影響墻墻肢內(nèi)力分布與與側(cè)移的。2、簡答題6、為什么梁鉸機(jī)機(jī)制比柱鉸機(jī)制制對抗震有利7、修正反彎點(diǎn)高高度影響因素？？8、影響框架梁延延性及耗能能力力的因素9、高層建筑包括括哪些常用結(jié)構(gòu)構(gòu)體系？？10、什么是抗震設(shè)設(shè)計的二階段設(shè)設(shè)計方法?為什什么要采用二階階段設(shè)計方法?11、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基基本原則12、剪力墻抗震設(shè)設(shè)計的原則？原原因？設(shè)置范圍圍？2、簡答題