剪力墙结构设计指导书.doc

剪力墙结构设计指导书 1、一般规定 1.1 剪力墙应双向布置，墙肢截面简单、规则，各剪力墙刚度应尽可能均匀，或部分剪力墙围合成筒体等。对较小墙肢验算轴压比，使其不小于相同抗震等级框架柱的要求。高规第7.2.5条1.2 短肢剪力墙结构不应全部采用短肢剪力墙，必须有核心筒或一般联肢剪力墙，核心筒形状应完整，核心筒抗震等级应提高一级。1.3 剪力墙结构应符合“强墙弱梁，强剪弱剪弯”的原则，使墙肢安全储备大于梁，受剪承载力大于受弯承载力。1.4 要对开洞剪力墙中洞顶上墙的工作性质作出判断，确定属连梁、框架梁，还是整体小开口墙，对电算结果作出调整。如连梁在电算中出现超筋现象，抗弯钢筋可以进行调整（上下调或适当调整到左右墙肢上），但抗剪箍筋不宜减少，也可将连梁分成上下两根连梁（中间相隔50，用泡沫塑料填塞）。1.5 计算中，要对与剪力墙相连的梁的性质作出正确选择，不能对所有该类型的梁进行刚度折减，因为受力小的梁不可能有裂缝出现，处理不当，将导致结构刚度的较大出入。1.6 剪力墙可以有少部分不延伸至屋面，但应避免造成变化处部分构件受力突变。1.7 当要求必须采用错洞墙时，洞口的水平间距不应小于3倍墙厚，如小于500mm时，可按大洞口处理，设置暗框架。1.8 剪力墙类别划分见下表（高规第7.1.2条、7.2.5条）hw/bw88553342剪力墙类别一般剪力墙短肢剪力墙小墙肢剪力墙（超短肢剪力墙）按柱设计异型柱1.9 连梁按跨高比划分：1b/hb150m墙肢总高度H/10、底部两层较大值部分框支剪力墙结构墙肢总高度H/8、框支层加框支层以上两层较大值带有大底盘剪力墙结构墙肢总高度H/8、大底盘顶板（或裙房顶板）以上一层较大值2.9 剪力墙截面尺寸应满足表2.9要求。当墙厚不满足上表时，可按高层建筑混凝土结构技术规程附录D计算墙体稳定。 剪力墙截面厚度（高规第7.2.2条） 表2.9结构类型抗震等级一、二级三、四级部位底部加强其它部位底部加强其它部位非抗震剪力墙结构非一字型墙（有端柱有翼墙）hw/161/16且200hw /201w /20且160短肢墙应：200hw /201w /20且160短肢墙应：200hw /251w /25且160短肢墙应：200hw /251w /25且160短肢墙应：200一字型墙（无端柱无翼墙）hw /12且200hw /15且180短肢墙应：200同上同上同上框-剪结构高规第8.2.2条带边框剪力墙hw /16且200hw /20且200hw /20 且160 短肢墙应：200简体结构高规第9.2.2条核芯筒外墙hw /16且200hw /20且200hw /20 且200 核芯筒内墙160注：表中h为层高，lw为剪力墙无支长度。2.10 抗震设计时，剪力墙在重力荷载代表值作用下轴压比不宜超过表2.10要求。（高规第2.2.5、第7.2.14）剪力墙轴压比限值N/(Afe)一级（9度）一级（7、8度）二级三级一般剪力墙hw /bw80.40.50.6短肢墙5hw /bw80.30.40.50.6矩形小墙肢3hw /bw2.5同相连墙体20010跨高比2.50.3020010部分框支抗震墙底部加强部位剪力墙（包括落地墙和转换构件上部2层剪力墙）一四级抗震302008非抗震0.252008框架-剪力墙板柱-剪力墙中剪力墙一四级抗震0.252003008非抗震0.2020030082.12 高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋，不应采用单排配筋。当剪力墙截面bx厚度不大于400mm时，采用双排配筋；当bx大于400mm，但不大于700mm时，采用三排配筋；当bx大于700mm时，采用四排配筋。剪力墙配筋可根据计算及构造要求按下表选用。剪力墙水平、竖向分布钢筋及其对应配筋率（）表 表2.12墙厚（mm）2002.50300350400450500550600分布筋间距为200时80.2520.2018/100.3230.2580.252(0.214)100.3930.3140.2620.2240.1960.174(0.261)0.157(0.235)0.143(0.214)10/120.4790.3830.3190.2740.2400.213(0.320)0.192(0.288)0.174(0.261)0.160(0.240)120.5660.4520.3770.3230.2830.251(0.376)0.226(0.339)0.206(0.309)0.189(0.283)12/140.5330.4450.3810.3340.296(0.444)0.267(0.400)0.243(0.364)0.222(0.333)140.6160.5130.4400.3850.342(0.513)0.308(0.462)0.280(0.420)0.257(0.385)14/160.5910.5070.4440.394(0.591)0.355(0.532)0.323(0.484)0.296(0.444)160.5750.5030.447(0.670)0.402(0.603)0.366(0.549)0.335(0.502)分布筋间距为250时80.2018/100.2580.206100.3140.2510.209(0.209)10/120.3830.3060.2550.219(0.264)(0.230)(0.209)120.4520.3620.3010.2580.2260.201(0.301)(0.271)(0.246)(0.226)12/140.4270.3560.3050.2670.237(0.355)0.213(0.320)(0.246)(0.226)140.4920.4100.3510.3080.273(0.409)0.246(0.369)0.224(0.336)0.205(0.307)14/160.4730.4050.3550.315(0.472)0.284(0.426)0.258(0.387)0.237(0.355)160.5360.4590.4020.357(0.535)0.322(0.483)0.292(0.438)0.268(0.402)16/180.5200.4550.405(0.607)0.364(0.546)0.331(0.496)0.304(0.456)180.5820.5090.452(0.678)0.407(0.610)0.370(0.555)0.339(0.508)注：1.表中非括号内数值按双排配筋总量计：括号内数值按三排配筋总量计3 剪力墙边缘构件的配筋3.1 剪力墙应按所在部位分别设置约束边缘构件和构造边缘构件，两种构件配筋要求分别详表3.1-1、3.1-4。不同形状的边缘构件暗柱面积AC的计算方法不同，计算较繁。为方便设计，根据规范要求给出表3.1-2和3.1-5，供设计选用。抗震等级（设防烈度）一级（9度）一级（7、8度）二级配箍特征值v0.20.20.2沿墙肢长度Ie（mm）暗柱0.25hw、1.5bw450中的最大值0.20 hw、1.5bw450中的最大值0.20 hw、1.5bw450中的最大值端柱、翼墙或转角墙0.20 hw、1.5bw450中的最大值0.15 hw、1.5bw450中的最大值0.15 hw、1.5bw450中的最大值阴影区纵筋配筋率s1.2%1.2%1.0%注：1、剪力墙约束边缘构件沿墙肢长度除满足上表要求外，当有端柱、翼墙或转角墙时，尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm。2、一、二级抗震设计时纵筋还分别不应小于616和614。剪力墙约束边缘构件配筋表（mm2）翼墙br腹墙bw200250300350400450500一字型00.2hw和800的大值0.25hw和1000的大值0.3hw和1200的大值0.35hw和1400的大值0.4hw和1600的大值0.45hw和2025的大值0.5hw和2500的大值T字型20022002450330038254400502557002502600287534503950450051005750300300033003600407546005175580035037504075440049005450605067004004600495053005825640070257700450555059256300685074508100880050066007000740079758600927510000L字型2001600185021002525300035254100250185021252400285033503900450030021002400270031753700427549003502525285031753675422548255475400300033503700422548005425610045035253900427548255425607567755004100450049005475610067757500端柱（方柱）hc=2.0bw220032504500595076009450115002.5bw3100465665258706112001400617125 3.0 bw42006375900012075156001957524000 3.5 bw550084061192516056208002615632125 4.0 bw7000107501530020650268003375041500 4.5 bw8700134061912525856336004235652125 5.0 bw10600163752340031675412005197564000表3.1-2使用说明： 1、本表配筋面积为0.01Ac计算结果，适用于二级抗震设计；一级抗震设计时应按表值1.2。2、AC按上图标准阴影断面计算；当翼墙长度不对称或不足bf和300时按实际断面计算。3、翼墙长度小于其厚度3倍或端柱截面边长小于墙厚2倍时视为无翼墙或无端柱。配筋面积约束范围应满足暗柱的相应要求。剪力墙约束边缘构件配箍率 pv(%) 表3.1.3 砼等级fe Pv(%)钢筋C209.6C2511.9C3014.3C3516.7C4019.1C4521.1C5023.1C5525.3C6027.5HPB235（210N/mm2）0.91(0.46)1.13(0.56)1.36(0.68)1.59(0.80)1.82(0.91)2.02(1.01)2.2(1.1)2.41(1.20)2.62(1.31)HPB335（300N/mm2）0.64(0.32)0.79(0.39)0.95(0.47)1.11(0.55)1.27(0.63)1.41(0.70)1.54(0.77)1.69(0.84)1.83(0.92)HPB400（360N/mm2）0.53(0.26)0.66(0.33)0.79(0.39)0.93(0.46)1.06(0.53)1.18(0.59)1.28(0.64)1.41(0.70)1.53(0.76)注：1、表中非括号内数值按特征值v=0.2计算；括号内数值按配箍特征值v=0.1计算2、在阴影范围，一、二级抗震设计时箍筋直径不应小于8mm，箍筋间距分别不应小于100mm和150mm。剪力墙构造边缘构件配筋要求表 表3.1.4底部加强部位其它部位抗震等级纵向钢筋最小量（取较大值）箍筋纵向钢筋最小量（取较大值）箍筋或拉筋最小直径（mm）最大间距（mm）最小直径（mm）最大间距（mm）一级0.008AC2，614（0.010AC2）8150二级0.006AC2，612（0.008AC2）8200三级0.005AC2，41261500.004AC2，412（0.005AC2）6200四级0.005AC2，41261500.004AC2，412（0.005AC2）6250注：1、括号内的数值用于复杂高层建筑结构、混合结构、框架-剪力墙结构、筒体结构以及B级高度的剪力墙结构中的剪力墙（筒体）且配箍征值v不宜小于0.1。2、剪力墙构造边缘构件箍筋无支长度不应大于300，拉筋水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。边缘构件为端柱时，纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置。3、非抗震设计时，剪力墙端部配不少于412的纵筋，沿纵向钢筋配不少于6，间距为250的拉筋。剪力墙构造边缘构件配筋表（mm2） 表3.1-5翼墙bf腹墙bw200250300350400450500一字型0800100012001400160020252500T字型2001000125015001250125022502500250110013751650137513752475275030012001500180015001500270030003501300162519501625162529253250400140017502100175017503150350045015001875225018751875337537505001600200024002000200036004000L字型2001600185021002350260028503100250185021252400267529503225350030021002400270030003300360039003502350267530003325365039754300400260029503300365040004350470045028503225360039754350472551005003100350039004300470051005500端柱he=2.0bw160025003600490064008100100002.5bw25003906562576561000012656156253.0bw360056258100110251440018225225003.5bw4900765611025150061960024806306254.0bw64001000014400196002560032400400004.5bw81001265618225248063240041006506255.0bw10000156252250030625400005062562500表3.1-5使用说明： 1、本表配筋面积为0.01Ac计算结果，当为0.004，0.005，0.006，0.008时应按表值0.4，0.5，0.6，0.8采用。2、Ac按上图标准阴影断面计算：当翼墙长度不对称或不足bf和300时按实际断面计算。4 连梁设计4.1 连梁不宜承受较大的竖向荷载。连梁截面剪压比应满足下式要求： Vbcfcbbhbo式中，-截面剪压比，非抗震设计时，=0.25；抗震设计时，跨高比大于2.5的连梁，=0.20/RE=0.20/0.85=0.2353；抗震设计时，跨高比不大于2.5的连梁，=0.15/RE=0.15/0.85=0.1765；4.2 连梁以承受水平风荷载或水平地震作用为主，其受弯纵向钢筋应根据弯矩设计值，按混凝土结构设计规范普通框架梁的规定计算，梁顶面底面配置相同数量钢筋。抗震设计时，连梁应满足“强剪弱弯”要求。4.3 当连梁计算不需配置纵向钢筋时，通常按构造配置纵向钢筋。连梁采用的纵向钢筋最小配筋率与连梁的跨高比、混凝土强度等级、钢筋等级有关，跨高比越小、钢筋强度越高、混凝土强度越低，则钢筋屈服时，连梁的剪压比越大，因此，可采用的纵向钢筋配筋应越小，以满足连梁截面剪压比要求。4.4 非抗震设计时，所有跨高比的连梁，均可采用框架的最小纵向钢筋配筋率0.20%进行构造设计；抗震设计时，当连梁跨高比大于2.5时，可采用框架梁的最小纵筋配筋率进行设计；抗震设计时，当连梁跨高比不大于2.5时，纵向钢筋配筋率，可按表4.4取值。抗震设计时连梁（ln/hb2.5）构造纵筋配筋率 表4.4跨高比ln/hb0.51.01.5构造纵筋配筋率0.25%0.25%0.30%0.25%0.40%4.5 连梁一般跨度小，截面大，与之相连的墙体刚度也大。在水平荷载作用下，连梁往往超筋超限，设计时要根据具体情况，采取相应的调整措施。4.6 在水平荷载作用下，连梁刚度可以折减，当风荷控制时，折减系数不宜小于0.8；当地震荷载控制时，折减系数不应小于0.55。4.7 由风荷载控制时，若连梁刚度折奋斗不息后仍出现超筋超限，宜增加剪力墙刚度或降低连梁刚度，重新计算，不宜采用内力调整方法解决。4.8 由地震控制时，若连梁刚度折减后仍出现超筋超限，可根据情况，用下述方法解决。 1 若结构刚度较大，且超筋超限的连梁较多时，可加大洞口，减小连梁高度，以减小连梁内力。2 若只部分连梁超筋超限，则可用调整连梁内力的方法解决。3 若结构刚度较小，则不应对连内力进行调整，应增加剪力墙刚度，以减小连梁的内力。4.9若经上述调整，仍有部分连梁不符合要求时，可按连梁截面的最大剪压比限值确定剪力，然后按“强剪弱弯”的要求配置相庆的纵筋。4.10 连梁高度较高时，可将连梁用构造缝分成等高的两根或三根连梁，连梁的总剪切刚度变化不大，但抗弯刚度只有原来的1/31/9，可有效地解决连梁的超筋超限问题。输入时可将连梁高按其1/2或1/3输入，梁宽按其2或3倍输入。4.11 连梁破坏对于承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计。