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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,钢筋混凝土剪力墙结构设计,内容,概述,墙肢设计,连梁设计,概述,剪力墙分类,1.按几何形式分,悬臂剪力墙(实体墙不开洞,只有墙肢构件),联肢剪力墙(开有洞口的剪力墙,由墙肢和连梁组成),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),框支剪力墙(框架支承剪力墙),剪力墙的类型,(,a,)悬臂剪力墙,(,e,)带边框剪力墙,(,b,)双肢剪力墙,(,c,)井筒,(d)框支剪力墙,2.根据剪力墙的高宽比及受力破坏特征分,高墙H/h,w,2,弯曲破坏,中高墙H/h,w,=12,弯剪破坏,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。,墙肢小偏心受压截面应力分布,三、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),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,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,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,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,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,大偏心受拉的判别条件为:M/Nh,w,/2,-,a,受拉钢筋应力达到屈服,即,s,=,f,y,分布钢筋达到屈服应力,f,yw,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,),墙肢大偏心受拉压截面应力分布,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,四、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)斜拉破坏,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:,五、墙肢构造要求,1.混凝土强度等级,,不低于C20,核心筒不低于C25,2.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,对延性要求比较高的剪力墙,在可能出现塑性铰的部位应设置约束边缘构件,其他部位可设置构造边缘构件,约束边缘构件用箍筋约束的暗柱、端柱、翼墙,约束边缘构件的截面尺寸及配筋都比构造边缘构件要求高,其长度及箍筋配置量都需要通过计算确定,构造边缘构件的箍筋较少,对混凝土的约束程度较差,约束边缘构件:在一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部设置;,构造边缘构件:在一、二级抗震设计剪力墙的其他部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的剪力墙墙肢端部设置,剪力墙墙肢的约束边缘构件,(2)约束边缘构件,约束边缘构件的形式,约束边缘构件的设置要求,约束边缘构件的体积配箍率由配箍特征值,v,确定,(3)构造边缘构件,构造边缘构件的范围,构造边缘构件的设置要求,剪力墙墙肢构造边缘构件的范围,6.钢筋连接,(1),剪力墙内钢筋的锚固长度,非抗震设计不小于,l,a,非抗震设计不小于,l,aE,(2),墙肢分布钢筋的连接,见下图,一、二级抗震等级剪力墙的加强部位,接头位置应错开,每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的,50%,;,错开净距不宜小于,500mm,连梁设计,一、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。,二、连梁承载力验算,1.受弯承载力验算(按对称配筋),(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,三、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,1 连梁顶面、底面纵筋伸入墙内的锚固长度,抗震设计时不应小于,l,aE,,非抗震设计时不应小于,l,a,且不应小于600mm,2 抗震设计时,沿连梁全长箍筋应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;非抗震设计时,沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm,3 顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同,4 墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置;当连梁截面高度大于700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3,课程结束,谢谢听讲!,高层建筑结构设计,湖北工业大学土木工程与建筑学院,41,
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