钢筋混凝土剪力墙设计

,单击此处编辑母版标题样式,第7章 剪力墙设计和构造,7.1,概述,7.2,墙肢设计,7.3,连梁设计,7.1,概述,7.1.1 剪力墙分类,1.按几何形式分,(,见图7-1,),(1),悬臂剪力墙,(,实体墙不开洞，只有墙肢构件,),。,(2),联肢剪力墙,(,开有洞口的剪力墙，由墙肢和连梁组成,),。,(3),带边框剪力墙,(,在框剪结构中，剪力墙往往和梁柱结合在一起,),。,(4),框支剪力墙,(,框架支承剪力墙,)。,2.根据剪力墙的高宽比及受力破坏特征分,(,见图7-2,),(1),高墙H/h,w,2，弯曲破坏。,(2),中高墙H/h,w,=12，弯剪破坏。,(3),矮墙H/h,w,b,),(1),截面全部受压或大部分受压。,(2),受拉部分的钢筋未达到屈服应力。,(3),所有分布钢筋都不计入抗弯。,(4),剪力墙截面的抗弯承载力计算和柱子相同。,(,如,图7-4,),墙肢偏心受拉承载力计算,1.墙肢受拉情况分析,(,不宜采用小偏心受拉墙肢,),(1),小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高度。,(2),通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。,(3),剪力墙很长时，边墙肢拉,(,压,),力很大，可以人为加大洞口或人为开洞口，减小连梁高度而成为对墙肢约束弯距很小的连梁。,(4),地震时，连梁两端比较容易服形成塑性铰，可将长墙分成长度较小的墙。在实际工程中，一般使墙的长度不大于,8m,。,(5),减小连梁高度也可减小墙肢轴力。,2.,大偏心受拉承载力计算公式,(1),大偏心受拉的判别条件为：M/Nh,w,/2,-,a；,(2),受拉钢筋应力达到屈服，即,s,=,f,y,；,(3),分布钢筋达到屈服应力,f,yw,；,(4),只计算h,w0,-,1.5,x,范围内的分布钢筋，并认为它们都达到了屈服应力,(,在中和轴附近的分布钢筋应力较小，不计入,)。,如,图75,根据平衡条件，可写出,N=0、M=0,(,对混凝土受压区中心取矩,),两个方程式：,式中：,A,sw,剪力墙腹板中竖向分布钢筋总面积，布置在,h,w0,高度范围内。,e,0,=M,N,斜截面抗剪承载力计算,1.剪力墙中斜裂缝,由弯曲受拉边缘先出现水平裂缝，然后向倾斜方向发展成为斜裂缝。,因腹板中部主拉应力过大而出现斜向裂缝，然后向两边缘发展。,2.斜裂缝出现后的剪切破坏形态,(1)剪拉破坏,当无腹部钢筋或腹部钢筋过少，斜裂缝一旦出现，很快会形成一条主裂缝，使构件劈裂而丧失承载能力。,避免这类破坏的主要措施是配置必需的腹部钢筋。,(2)剪压破坏,当配置足够的腹部钢筋时，腹部钢筋可抵抗斜裂缝的开展。随着裂缝逐步扩大，混凝土受剪的区域减小，最后在压应力及剪应力的共同作用下混凝土破碎而丧失承载能力,。,剪力墙抗剪腹筋计算主要是建立在这种破坏形态的基础上的。,(3)斜压破坏,当剪力墙截面过小或混凝土强度等级选择不恰当时，截面剪应力过高，腹板中较早出现斜裂缝。尽管按照计算需要可以配置许多腹部钢筋，但过多的腹部钢筋并不能充分发挥作用，钢筋应力较小时，混凝土就被剪压破碎了。,这种破坏只能用加大构件截面或提高混凝土等级来防止，在设计中则从限制截面的剪压比体现这一要求。,3.偏心受压斜截面抗剪承载力,(1),无地震作用组合时:,(2)有地震作用组合时:,4.偏心受拉斜截面抗剪承载力,(1)无地震作用组合时:,(2)有地震作用组合时:,1.混凝土强度等级,墙肢构造要求,2.最小截面尺寸,(1),最小厚度的要求,(2),剪压比限值的要求,3.分布钢筋,(1),墙肢竖向及横向分布钢筋的最小配筋要求,(2),分布钢筋的设置要求,4.,轴压比限值,5.边缘构件,(1)边缘构件：,约束边缘构件、构造边缘构件,(2)约束边缘构件,需设置约束边缘构件的结构。,约束边缘构件的形式。,见图7-6,约束边缘构件的设置要求。,(3)构造边缘构件,构造边缘构件的范围。,见图7-7,构造边缘构件的设置要求。,6.钢筋连接,(1),剪力墙内钢筋的锚固长度,(2),墙肢分布钢筋的连接，见下图。,7.3,连梁设计,7.3.1 连梁内力设计值,1.弯矩设计值：,弯矩调幅,折减连梁刚度。,将弯矩组合值折减。,2.剪力设计值,9度和一级抗震时尚应符合以下要求：,按,“强剪弱弯”,要求，将由弯矩产生的剪力放大,vb,倍,。,式中：,vb,梁剪力增大系数。一、二、三级抗震时，,vb,分别为1.3,1.2、1.1。,超限高层建筑的特一级，按一级再增大20。,7.3.2 连梁承载力验算,1.受弯承载力验算,(1)无地震作用组合时:,(2)有地震作用组合时:,2.受剪承载力验算,(1)无地震作用组合时:,V,b,0.7,f,t,bh,0,+,f,yv,A,sv,h,0,/,s,(2)有地震作用组合时:,跨高比,2.5,：,RE,V,b,0.42,f,t,bh,0,+,f,yv,A,sv,h,0,/,s,跨高比,2.5：,RE,V,b,0.38,f,t,bh,0,+0.9,f,yv,A,sv,h,0,/,s,7.3.3 连梁构造要求,1.最小截面尺寸,V,b,0.25,c,f,c,b,b,h,b,0,(1)无地震作用组合时：,(2)有地震作用组合时：,跨高比,2.5,：,RE,V,b,0.2,c,f,c,b,b,h,b,0,跨高比,2.5,：,RE,V,b,0.15,c,f,c,b,b,h,b,0,2.截面配筋,图7-1 剪力墙的类型,(,a,)悬臂剪力墙,(,f,)带边框剪力墙,(,b,)短肢剪力墙,(,c,)双肢剪力墙,(,d,)井筒,(e)框支剪力墙,图7-2 剪力墙破坏形态,(,a,),弯曲破坏,(,b,),弯剪破坏,(,c,),剪切破坏,(,d,),滑移破坏,图7-3,图73 墙肢大偏心受压截面应变和应力分布,图74 墙肢小偏心受压截面应力分布,图75 墙肢大偏心受拉压截面应力分布,图7-6 剪力墙墙肢的约束边缘构件,图7-7 剪力墙墙肢构造边缘构件的范围,图7-8,+,结 束,谢谢同学们！,