剪力墙设计和构造分析.ppt

,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,*,6.8,剪力墙设计和构造,6.8.1,延性剪力墙概念,试验研究说明,：同样高度的建筑在抗震耗能方面，剪力墙结构比延性框架大,20,倍。,震害经验也表明：,剪力墙结构和框架,-,剪力墙结构能够承受强烈地震作用，具有裂而不倒的良好性能，便于震后修复。,钢筋混凝土剪力墙的设计要求是：,1,）在正常使用荷载及小震（或风载）作用下，,结构应处于弹性工作阶段，裂缝宽度不能过大；,2,）在中等强度地震（设防烈度）下,，允许进入弹塑性状态，使应具有足够的承载能力、延性及良好吸收地震能量的能力；,3,）在强烈地震作用（罕遇烈度）下，,剪力墙不允许倒塌。,此外还应保证剪力墙结构的稳定。,6.8.1.1,悬臂剪力墙（墙肢）,（,1,）破坏形态,弯曲破坏 剪切破坏 滑移破坏,剪跨比,是反映弯曲与剪切影响的重要参数，,剪跨比较小时,容易出现剪切破坏。,悬臂墙的分类,剪跨比可通过高宽比 间接表示：,1),当 ,3,时，称为,高墙；,2,）当,=1,3,时成为,中高墙,；,3,）当 ,1,时，称为,矮墙,。,高剪力墙的受力特点,在水平荷载作用下，以弯曲变形为主，剪切变形占总变形,10%,以下。在轴向力与水平力共同作用下，形成偏心受压（或受拉）剪力墙，破坏形态和计算方法如同偏心受压（或受拉）柱。剪力墙应设计成具有延性的弯曲剪力墙，应使用“强剪弱弯”的措施，避免发生剪切破坏。,（,2,）影响剪力墙延性的因素,竖向配筋率及配筋形式,配筋率的影响：,剪力墙截面的极限弯矩随配筋率的增加而提高；墙截面的极限转角随配筋率的增加而降低。,配筋形式的影响：,对相同配筋率的墙，将部分钢筋集中布置在两端时极限转角大、延性好。,配筋方法：,为达到既增大强度又提高延性,，,设计剪力墙时，除按构造要求在墙内配置分布筋外，应尽可能将其余所需的抗弯钢筋集中布置在墙的端部,。,轴向力,随着轴向力的增大，截面承载力提高，延性明显降低，故应对轴压比进行控制。,截面型式,当截面有翼缘时，会改善墙体的延性性能，,随着翼缘面积与横截面面积之比的增加，延性也相应增加。,混凝土强度等级,随混凝土强度等级的提高延性也提高，尤其当墙的受压区有翼缘时，延性的提高更为明显。,当混凝土强度等级低于层,C20,时，延性将很小。,防止水平施工缝截面的剪切滑移破坏,要防止这种破坏主要,依靠竖向钢筋和缝间摩擦力抵抗滑移,，所以要对施工缝的竖向钢筋面积验算。,配筋构造要求,大量的试验研究分析表明，,满足墙的配筋构造要求，能保,证墙具有较好的延性,，这是设计时必须认真考虑的。,（,4,）矮墙的抗震性能及设计要求,矮墙的特点在一般情况下都发生,斜裂缝剪切破坏,，但是根据试验可知，如果配筋合理，,做到强剪弱弯,，可以使斜裂缝较为分散而细小，从而保证即使吸收了较大的能量也不致脆性破坏。,6.8.1.2,联肢剪力墙,（,1,）联肢剪力墙的延性,（,强墙弱梁，,强剪弱弯,）,联肢剪力墙的延性取决于墙肢的延性、连梁的延性及连梁的,刚度和强度。,最理想的情况是连梁先于墙肢屈服,，且连梁具有,足够的延性，待墙肢底部出现塑性铰后形成图,6.40,（,a,）所示的,机构。这样的联肢剪力墙延性最好。,由此可见，按,“,强墙弱梁,”,的原则设计联肢墙，并按,“,强剪弱弯,”,的原则设计墙肢和连梁，可以得到较为理想的延性联肢墙结构，它比悬臂墙更为合理。,连梁端部塑性铰,连梁设计过强而引起墙肢剪坏,（,2,）连梁的延性,连梁的延性对联肢剪力墙起着更为重要的作用。,连梁,通常是跨度小而梁高大,（接近为深梁），同时竖向荷载产生的弯矩与剪力不大，而在水平荷载下与墙肢相互作用产生的约束弯矩与剪力较大，,约束弯矩在梁两端方向相反,。,这种反弯作用使梁产生很大的剪切变形，对剪应力十分敏感，容易出现斜裂缝。,在反复荷载作用下，,易形成交叉裂缝,，使混凝土酥裂，导致剪切破坏，延性较差,。,6.8.2,剪力墙截面设计,剪力墙在竖向与水平荷载共同作用下，,将承受轴力、弯矩与,剪力的作用，因此，钢筋混凝土剪力墙应进行平面内的斜截面,受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力计算,。在,集中荷载作用下墙内无暗柱时,还应进行局部受压承载力验算,。,6.8.2.1,剪力墙钢筋的布置方式,a,s,=,a,s,=1/2,暗柱截面高,a,s,两端集中配竖向钢筋，腹板配竖向和水平分布钢筋；都有最小配筋率的规定。,竖向分布钢筋一般按最小配筋率配置。,墙肢钢筋的抗弯作用：,墙肢端部集中配置的竖向钢筋参与抵抗弯矩，,并与箍筋一道形成暗柱,；,墙肢端部以外的,受拉竖向分布钢筋,参与抵抗弯矩，,不考虑,受压竖向分布钢筋的抗弯作用。,墙肢配筋方法：,6.8.2.2,正截面偏压承载力计算,（,1,）弯矩和剪力设计值,剪力墙肢的塑性铰一般出现在底部加强部位,。,对于一级,抗震等级的剪力墙，,为了更有把握实现塑性铰出现在底部加强部位,，保证其他部位不出现塑性铰，同时,为了实现“强剪弱弯”设计要求，弯矩增大部位剪力墙的剪力设计值也应相应增大。,高规,规定：,一级剪力墙的底部加强部位以上部位，墙肢的组合弯矩设计值和组合剪力设计值应乘以增大系数，,弯矩增大系数可取为,1.2,，剪力增大系数可取为,1.3,。,弯矩,高度,基本假定：,平截面假定；,不考虑受拉混凝土的作用；,受压区混凝土采用等效矩形应力图，应力达到混凝土轴心抗压强度；,墙肢端部集中配置的纵向受拉、受压钢筋屈服；,从受压区边缘算起,1.5,x,(,x,为等效矩形应力图受压区高度,),范围以外的受拉竖向分布钢筋全部屈服并参与受力计算，,1.5,x,范围以内的竖向分布钢筋不参与受力计算,。,（,2,）正截面偏心受压承载力计算公式,大偏心受压承载力计算公式（）,受压钢筋,受拉钢筋,a,s,=,a,s,=1/2,暗柱截面高,s,s,在矩形截面中，对受拉区端部,受拉钢筋合力作用点取矩,可得,A,、非对称配筋时,（,6.78a,）,其中，,为剪力墙腹板中竖向分布钢筋总面积，布置在 高度范围之内；,为剪力墙竖向分布钢筋配筋率，,B,、对称配筋时,工程设计时，先根据构造要求给定竖向分布钢筋 及 ，由式（,6.80,）计算截面相对受压区高度 ，再代入式（,6.78,）计算墙肢端部钢筋面积。,无论在那种情况下，都必须符合 的条件，否则按,计算。,（,6.80,）,小偏心受压承载力计算公式（）,靠近受压较大边的端部钢筋及竖向分布钢筋屈服，但计算中,不考虑竖向分布钢筋的作用,。,受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中也不考虑其作用,。这样极限状态下矩形截面墙肢正截面应力分布,与小偏心受压柱完全相同,。,A,、非对称配筋,可先按端部构造配筋要求给定 ，然后由基本公式（,6.81,）、（,6.82,）求解 及 。,取,腹板中的竖向分布钢筋按构造要求配置。,在小偏心受压时，还应进行平面外轴心受压承载力验算。,B,、对称配筋,6.8.2.3,正截面偏心受拉承载力计算,剪力墙墙肢破坏形态的延性比较：,大偏心受压优于小偏心受压；大偏心受拉优于小偏心受拉,抗震设计的双肢剪力墙中，应,尽可能,避免墙肢出现小偏心受拉。原因：,如果双肢墙中一个墙肢出现小偏心受拉，,该墙肢可能会出现水平通缝而,严重削弱其,抗剪能力，,抗侧刚度也严重退化，,则由荷载产生的,剪力将全部转移到另一个墙肢,而导致其抗剪承载力不足，使之也破坏，双肢墙的抗震性能退化。,可,通过调整剪力墙长度或连梁尺寸来避免,。,双肢墙的,一个墙肢为大偏心受拉,时，墙肢易出现裂缝，使其刚度,退化,，剪力将在,墙肢中,重分配，此时，,可将另一受压墙肢,按弹性计算的弯矩、剪力设计值乘以增大系数,1.25,，,以提高受弯、受剪承载力，推迟屈服。由于地震为往复作用，因此，,两个墙肢的弯矩、剪力设计值都要乘以,1.25,。,（,1,）大偏心受拉承载力计算公式,基本计算公式与大偏心受压相似，仅,轴力的符号不同,。,时，,为大偏心受拉,。,采用,对称配筋时，,计算公式与大偏心受压相似，仅轴力的有关项需变号。,（,6.89,）,书上正,负号有误,式（,6.89,）可知，为保证截面有受压区，即要求,可得竖向分布钢筋面积同时应符合下式：,0,，,（,2,）小偏心受拉承载力计算公式,墙肢在弯矩和轴向拉力作用下，当 时，为,小偏心受拉。,或大偏心受拉而混凝土受压区很小（）时，按全截面受拉假定计算配筋。采用对称配筋时，用近似公式校核承载力。,抗震设计时，承载力计算公式右端均应除以 ，取,=0.85,。,6.8.2.4,斜截面受剪承载力计算,（,1,）斜截面剪切破坏形态,1,）剪拉破坏：,属脆性破坏，应避免,2,）斜压破坏：,限制截面的剪压比,3,）剪压破坏：,最常见的墙肢剪切破坏形态，,（,2,）剪力设计值调整,抗震设计时，为加强剪力墙底部加强部位的抗剪能力，避免过早出现剪切破坏，,“强剪弱弯”的原则，,剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，,一、二、三级抗震等级时应按下式（,6.92a,）调整，,9,度一级剪力墙应按式（,6.92b,）调整；,二、三级的其他部位及四级时可不调整。,（,6.92a,）,（,6.92b,）,式中,底部加强部位剪力墙截面剪力设计值；,底部加强部位剪力墙截面考虑地震作用组合的的,剪力计算值；,剪力墙正截面抗震受弯承载力，应考虑承载力抗,震调整系数 、采用实配纵筋面积、材料强度,标准值和组合的轴向力设计值计算，有翼墙时应,计入墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；,底部加强部位剪力墙底截面弯矩的组合设计值；,剪力增大系数，一级取,1.6,，二级取,1.4,，三级取,1.2,。,（,3,）偏心受压剪力墙斜截面受剪承载力计算,剪跨比不大于,1.5,的墙肢：,以剪切变形为主，在腹部出现腹剪斜裂缝。,剪跨比大于,1.5,的墙肢：,出现弯剪斜裂缝。,偏心受压剪力墙,斜截面受剪承载力,应按下列公式进行计算：,持久、短暂设计状况,：,地震设计状况：,（,6.93,）,（,6.94,）,式中,剪力墙截面轴向压力设计值，当,N,时，应,取,N=,；,剪力墙截面面积；,T,形或,I,形截面剪力墙腹板面积，矩形截面时应取,A,；,计算截面的剪跨比。当,1.5,时应取,1.5,，,2.2,时应取,2.2,；当计算截面与墙底之间的距离小于,时，应按距墙底 处的弯矩值与剪力值计算；,S,剪力墙水平分布钢筋间距；,、,-,分别为墙肢截面腹板厚度和有效高度；,-,配置在同一水平面内水平分布钢筋的全部截面面,积；,-,横向分布钢筋抗拉强度设计值。,（,4,）偏心受拉剪力墙斜截面受剪承载力计算,持久、短暂设计状况,:,上式右端的计算值小于,时，取等于,地震设计状况,:,上式右端方括号内的计算值小于,时，取等于,。,6.8.2.5,施工缝的抗滑移验算,按一级抗震等级设计的剪力墙，要防止水平施工缝处发生滑移。要验算水平施工缝的竖向钢筋,是否足以抵抗水平剪力,，已配置的端部和分布竖向钢筋不够时，可设置附加插筋，附加插筋在上、下层剪力墙中都要有足够的锚固长度。,水平施工缝处抗滑移能力宜符合下列要求：,式中,剪力墙水平施工缝处剪力设计值；,水平施工缝处剪力墙腹板内竖向分布钢筋和边缘构件中的,竖向钢筋总面积（不包括两侧翼墙），以及在墙体中有足,够锚固长度的附加竖向插筋面积；,水平施工缝处考虑地震作用组合的轴向力设计值，压力取,正值，拉力取负值,6.8.3,墙肢轴压比限制及边缘构件配筋要求,6.8.3.1,轴压比限制,轴压比是影响剪力墙延性的重要因素，相同条件下的剪力墙，轴压比越大延性越差。,各种结构类型一、二、三级抗震等级剪力墙，其,重力荷载代表值,作用下墙肢的轴压比不宜超过表,6.13,的限值。,轴压比,一级（,9,度）,一级（,6,、,7,、,8,度）,二、三级,0.4,0.5,0.6,表,6.13,剪力墙轴压比限值,注：墙肢轴压比是指重力荷载代表值作用下墙肢承受的轴向压力设计值与墙肢的全截面面积和,混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。,采用重力荷载代表值作用下的轴力设计值,（,不考虑地震作用组合，但需乘以重力荷载分项系数,1.2,后最大轴力设计值,）来计算剪力墙的名义轴压比。,应当说明的是,，截面受压区高度不仅与轴压力有关，而且与截面形状有关，在相同的轴压力作用下，,带翼缘的剪力墙受压区高度较小，延性相对要好些，,一字形的矩形截面最为不利。在设计时，对一字形的矩形截面剪力墙的墙肢（或墙段）应根据实际情况从严控制其轴压比。,边缘构件：指,墙肢端部的暗柱、端柱和翼墙,设置,边缘构件的目的：,剪力墙截面两端设置边缘构件，是为了,提高墙肢端部混凝土极限压应变，改善剪力墙的延,性。,边缘构件分两类,:,约束边缘构件，构造边缘构件,1,）约束边缘构件：,指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙，其箍,筋较多，对混凝土的约束较强，因而混凝土有比较大的变,形能力；,2,）构造边缘构件：,箍筋较少，对混凝土的约束程度较差。,6.8.3.2,边缘构件,抗震等级（设防烈度）,一级（,9,度）,一级（,6,、,7,、,8,度）,二、三级,轴压比,0.1,0.2,0.3,表,6.14,剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比,高规,（,JGJ3-2010,）,7.2.14,条规定：剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件，并,应符合下列规定,：,（,1,）,一、二、三级剪力墙底层墙肢截面的轴压比大于表,6.14,的规定值时，以及部分框支剪力墙结构的剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层,设置约束边缘构件，,当小于表,6.14,规定时，应设置构造边缘构件。,（,2,）,B,级高度高层建筑的剪力墙，宜在约束边缘构件层与构造边缘构件层之间设置,1,2,层过渡层，过渡层边缘构件的箍筋配置要求可低于约束边缘构件的要求，但应高于构造边缘构件的要求。,构造边缘构件适用于：,1,）一、二、三级剪力墙约束边缘构件以上的部位，,2),轴压比不大,(,小于表,6.14,规定）的一、二、三级剪力墙，,3),三、四级剪力墙和非抗震设计的剪力墙。,6.8.3.3,约束边缘构件设计,剪力墙约束边缘构件,可分为：,暗柱、端柱、翼墙和转角墙四种形式，,如图,6.47,暗柱 翼墙,端柱 转角墙,剪力墙约束边缘构件设计应符合下列要求：,（,1,）约束边缘构件沿墙肢的长度、配箍特征值、箍筋、和纵,向钢筋宜符合表,6.15,的要求。,约束边缘构件的主要措施：,是加大边缘构件的长度及体积配箍率。实际上，约束边缘构件配箍特征值的大小应与剪力墙轴压比水平有关，为达到同样大的延性，轴压比大的墙肢，所需的长度和配箍特征值也大。,书中有误,式中,箍筋体积配箍率。可计入箍筋、拉筋以及符合构造,要求的水平分布钢筋，计入的水平分布钢筋的体积配,箍率不应大于总体积配箍率的,30%,；,约束边缘构件配箍特征值；,混凝土轴心抗压强度设计值；,混凝土强度等级低于,C35,时，应取,C35,的混凝土轴心抗压强度设计值；,箍筋、拉筋或水平分布钢筋的抗拉强度设计值。,项目,一级（,9,度）,一级（,6,、,7,、,8,度）,二、三级,0.2,0.2,0.3,0.3,0.4,0.4,（暗柱）,0.20,h,w,0.25,h,w,0.15,h,w,0.20,h,w,0.15,h,w,0.20,h,w,（翼墙或端柱）,0.15,h,w,0.20,h,w,0.10,h,w,0.15,h,w,0.10,h,w,0.15,h,w,0.12,0.20,0.12,0.20,0.12,0.20,纵向钢筋（取较大值）,0.012A,c,816,0.012A,c,816,0.010A,c,616,（三级,614,）,箍筋和拉筋沿竖向间距,100mm,100mm,150mm,表,6.15,抗震墙的约束边缘构件的范围及配筋要求,抗规,68,页,注：,1,）,为墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比，,为墙肢的长度,2,）抗震墙的翼墙长度小于其厚度,3,倍或端柱截面边长小于墙厚的,2,倍时，按无翼墙、无端柱查表。,3),l,c,为约束边缘构件沿墙肢方向的长度，且不小于墙厚和,400mm,；有翼墙或端柱时不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加,300mm,；,特别强调的是，,本条“符合构造要求的水平分布钢筋”，一般指水平分布钢筋伸入约束边缘构件，在墙端有,90,0,弯折后延伸到另一排分布钢筋并勾住其纵向钢筋，内外排水平分布钢筋之间设置足够的拉筋，从而形成复合箍，可以起到有效约束混凝土的作用。,（,2,）剪力墙约束边缘构件阴影部分,(,图,6.47),的竖向钢筋除应满足正截面受压（受拉）承载力计算要求外，其配筋率一、二、三级时分别不应小于,1.2%,、,1.0%,和,1.0%,，并分别不应小于 、和 的钢筋（表示钢筋直径）。,（,3,）约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距，一级不宜大于,100mm,，二、三级不宜大于,150mm,；箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于,300mm,，不应大于竖向钢筋间距的,2,倍。,6.8.3.4,构造边缘构件设计,高层建树混凝土结构技术规程,（,JGJ3-2010,）,7.2.16,条规定剪力墙构造边缘构件的范围宜按图,6.48,（,1,）的阴影部分采用，其最小配筋应满足表,6.16,的规定，并,应符合下列规定：,（,1,）,竖向配筋应满足正截面受压（受拉）承载力的要求；,（,2,）,当端柱承受集中荷载时，其竖向钢筋、箍筋直径和间距应满足框架柱的相应要求；,（,3,）,箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于,300mm,，不应大于竖向钢筋间距的,2,倍。,（,4,）,抗震设计时，对于连体结构、错层结构及,B,级高度建筑结构中的剪力墙结构中的剪力墙（筒体），其构造边缘构件的最小配筋应符合下列要求：,竖向钢筋最小量应将比表,6.16,中的数值提高,0.001 Ac,采用；,箍筋的配筋范围宜取图,6.48,中阴影部分，其配箍特征值 不宜小于,0.1,。,（,5,）,非抗震设计的剪力墙，墙肢端部应配置不少于,4 12,的纵向钢筋，箍筋直径不应小于,6mm,、间距不宜大于,250mm,。,墙肢构造边缘构件的构造配筋要求,注：,A,c,为构造边缘构件的截面面积，即图,6.48,剪力墙截面的阴影部分；,符号 表示钢筋直径；,其他部位的转角处宜采用箍筋。,表,6.16,0.008A,c,0.006A,c,0.005A,c,0.004A,c,多层建筑，剪力墙构造边缘构件的范围,可按照,建筑抗震设计规范,6.4.5,条和,混凝土结构设计规范,11.7.9,条规定确定，如图,6.49,所示。,6.8.4,剪力墙截面构造要求,6.8.4.1,混凝土强度等级,为了保证剪力墙的承载能力和变形能力，,剪力墙混凝土的强度等级不宜太低。,剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于,C20,；带有筒体和短肢剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于,C25,。,6.8.4.2,剪力墙截面尺寸,剪力墙的截面尺寸，除应满足,高层建筑混凝土结构技术规程,附录,D,墙体稳定验算要求并应满足剪力墙截面最小墙厚的规定外，尚应满足剪力墙受剪截面限制条件、剪力墙正截面受压承载力要求以及剪力墙轴压比限值要求。,为保证剪力墙在轴力和侧向力作用下出平面的刚度和稳定性能以及混凝土的浇灌质量，也是高层建筑剪力墙截面厚度的最低要求。,高层建筑混凝土结构技术规程,7.2.1,条规定：,（,1,）,应符合,高层建筑混凝土结构技术规程,附录,D,墙体稳定验算要求。,（,2,）,一、二级剪力墙：底部加强部位不应小于,200mm,，其他部位不应小于,160mm,；一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于,220mm,，其他部位不应小于,180mm,。,（,3,）,三、四级剪力墙：不应小于,160mm,，一字形独立剪力墙的底部加强部位上不应小于,180mm,。,（,4,）,非抗震设计时不应小于,160mm,。,（,5,）,剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于,160mm,。因为一般剪力墙井筒内分隔空间的墙数量多而长度不大，两端嵌固好，为了减轻结构自重，增加筒内使用面积，其墙厚可减小。,建筑抗震设计规范,6.4.1,条规定剪力墙截面最小厚度不小于表,6.17,中的较大值。,与高规矛盾,表,6.17,剪力墙截面最小厚度,抗震等级,剪力墙部位,最小厚度（二者之中较大者）,有端柱或有翼墙,无端柱或无翼墙,一、二级,底部加强部位,H/16,200mm,H/12,220mm,其他部位,H/20,160mm,H/16,180,mm,三、四级,底部加强部位,H/20,160mm,H/16,180,mm,其他部位,H/25,140mm,H/20,160mm,非抗震,H/25,160mm,H/25,160mm,注：表内符号,H,为层高或无支长度。,无支长度是指沿剪力墙长度方向没有平面外横向支承墙的长度。当墙平面外有与其相交的剪力墙时，可视为剪力墙的支承，有利于保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。两端无翼墙和端柱的一字形剪力墙，只能按层高计算墙厚，最小墙厚也要加大。,特别指出,，高层建筑剪力墙截面最小厚度应按,高层建筑混凝土结构技术规程,7.2.1,条规定或,建筑抗震设计规范,6.4.1,条规定进行初选，然后按照,高层建筑混凝土结构技术规程,附录,D,进行墙体稳定验算。,（,6,）,剪力墙的截面限制条件,剪力墙截面的,剪压比,超过一定值时，会在早期出现斜裂缝，抗剪钢筋不能充分发挥作用，即使配置很多的抗剪钢筋，墙肢混凝土也会过早发生斜压破坏。为了避免这种破坏，,应限制剪力墙截面的剪压比。即剪力墙截面平均剪应力值与混凝土轴心抗压强度的比值,。,剪力墙墙肢截面剪力设计值应符合下列要求：,持久、短暂设计状况,：,地震设计状况：,剪跨比大于,2.5,时,剪跨比,不大于,2.5,时,6.8.4.3,剪力墙分布钢筋,（,1,）剪力墙分布钢筋的配筋方式,高层建筑剪力墙厚度大，为防止混凝土表面出现收缩裂缝，同时使剪力墙具有一定的出平面抗弯能力，剪力墙,不应采用采用单排配筋,，当剪力墙厚度,超过,400mm,时,，如仅用双排配筋，形成中间大面积的素混凝土，会使剪力墙截面应力分布不均匀，,宜采用三排或四排配筋方案,，受力钢筋可均匀分布成数排，或靠墙面的配筋略大。表,6.18,给出了宜采用的分布钢筋配筋方式。,400mm,截面厚度,配筋方式,截面厚度,配筋方式,400mm,双排配筋,700mm,四排配筋,700mm,三排配筋,表,6.18,宜采用的分布钢筋配筋方式,各排分布钢筋之间的,拉筋间距不应大于,600mm,，,直径不应小于,6mm,。,（,2,）剪力墙分布钢筋最小配筋率,为了防止混凝土墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限抗弯承载力，同时为防止斜裂缝出现后发生脆性的剪拉破坏，规范规定了竖向分布钢筋和水平分布钢筋的,最小配筋百分率,。,剪力墙,竖向和水平分布钢筋的配筋率,，一、二、三级抗震设计时均不应小于,0.25%,，四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于,0.20%,；,剪力墙,竖向和水平分布钢筋间距,均不宜大于,300mm,，分布钢筋直径均不应小于,8mm,；,竖向和钢筋直径不宜小于,10mm,（抗规,67,页）,为了保证分布钢筋具有可靠的混凝土握裹力，,剪力墙竖向、水平分布钢筋的直径不宜大于墙肢截面厚度的,1/10,，,如果要求的分布钢筋直径过大，则应加大墙肢截面厚度。,房屋顶层剪力墙以及长矩形平面房屋的,楼梯间和电梯间剪力墙、端开间的纵向剪力墙、端山墙,以及端山墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率,不应小于,0.25%,，,间距均不应大于,200mm,。,因为这些部位温度应力较大，应适当增大其分布钢筋配筋量，以抵抗温度应力的不利影响。,6.8.4.4,钢筋锚固和连接要求,（,1,）,非抗震设计时,，剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取 ；,抗震设计时，,剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取 。,（,2,）,剪力墙,竖向及水平分布钢筋的搭接连接,，,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,，,如图,6.50,；其他情况剪力墙的钢筋可在同一位置连。非抗震设计时，分布钢筋的搭接长度不应小于,1.2,；抗震设计时，不应小于,1.2,；,（,3,）,暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同。,【,例,6.4】,有一矩形截面剪力墙，总高,H=50m,，,b,w,=250mm,，,h,w,=6000mm,，,抗震等级为一级,(7,度,),，纵筋,HRB400,级，,f,y,=360N/mm,2,，箍筋,HRB400,级，,f,y,=360N/mm,2,，,C30,混凝土，,f,c,=14.3 N/mm,2,，,f,t,=1.43 N/mm2,，,b,=0.518,，竖向分布钢筋为双排,10200mm,，墙肢底部加强部位的截面作用有考虑地震作用组合的弯矩设计值,M=18000kNm,，轴向力设计值,N=3200 kN,。重力荷载代表值作用下墙肢轴向压力设计值,N=5000 kN,。要求：（,1,）验算轴压比；（,2,）确定纵向钢筋（对称配筋）。,【,解,】,（,1,）验算轴压比,查表,6.13,得剪力墙轴压比限值为,0.5,；,0.2,0.5,应设置约束边缘构件。,（,2,）确定纵向钢筋,根据表,6.15,可得墙肢约束边缘构件沿墙肢方向的长度,根据图,6.43,纵向钢筋配筋范围沿墙肢方向的长度为：,=450mm,纵向受力钢筋合力点到近边缘的距离,剪力墙截面有效高度,剪力墙竖向分布钢筋配筋率,竖向分布钢筋面积,假定,，为大偏压。由式（,6.80,）得,且,原假定符合。,由公式（,6.78b),得,由公式（,6.78a),得,mm,2,纵向钢筋的最小截面面积,并不小于,16,取,20,【,例,6.5】,基本情况同上例，已知距墙底 处的内力设计值：弯矩,M=162500kNm,，剪力,V=2400 kN,，轴力,N=3000 kN,。要求：（,1,）验算剪压比；（,2,）根据受剪承载力的要求确定水平分布钢筋。,【,解,】,（,1,）确定剪压比,剪跨比,调整剪力设计值,kN,因,，应用公式（,6.99c),验算剪压比,不,满足要求,（,2,）确定水平分布钢筋,因,1.5,取,，取,kN,N=3000 kN,取,N=3000 kN,应用公式（,6.94,）得，,解得,采用双排钢筋,10,取,体积配箍率为：,=450mm,箍筋的配筋范围沿墙肢方向的长度为：,约束边缘构件端部,450mm,长度内的配箍特征值,体积配箍率为,满足要求,6.8.5,连梁截面设计及构造要求,6.8.5.1,连梁内力设计值,按照剪力墙“强墙弱粱”要求，连粱应先于墙肢形成塑性铰，同时连粱应当“强剪弱弯”,避免剪切破坏。,（,1,）弯矩设计值,降低连梁弯矩，可以使连梁抗弯承载力降低，,从而使连梁较早出现塑性铰,，又降低了梁中的平均剪应力，,可以改善其延性,。,降低连梁弯矩的方法有两个,：,连梁刚度可予以折减,，使连梁的弯矩、剪力减小。设防烈度为,6,、,7,度时，折减系数不小于,0.7,；,8,、,9,度时，不小于,0.5,。折减系数不宜小于,0.5,，,以保证连梁有足够的承受竖向荷载的能力。,弯矩塑性调幅：,按调幅以后的弯矩设计连梁配筋。一般是将,中部,弯矩最大的一些连梁的,弯矩调小，,调幅后的弯矩不小于调幅前弯矩（完全弹性）的,0.8,倍,（,6,、,7,度）和,0.5,倍,（,8,、,9,度）。中部连梁的弯矩设计值降低以后，,其余部位,的连梁和墙肢弯矩设计值应相应的,提高，,如图,6.50,所示，以维持静力平衡。,（,2,）剪力设计值,要使连梁具有延性，还要按照,“强剪弱弯”,的构件设计要求，,使连梁的剪力设计值不小于连梁的抗弯极限状态相应的剪力，,即,连梁两端截面的剪力设计值应按下列规定计算。,非抗震设计以及四级剪力墙的连梁，应分别取考虑水平风荷载、水平地震作用组合的剪力设计值。,一、二、三级剪力墙的连梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式进行调整：,9,度时一级剪力墙的连梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式进行调整：,连梁剪力增大系数，一级取,1.3,，二级取,1.2,，三级取,1.1,。,6.8.5.2,连梁截面承载力计算,（,1,）正截面受弯承载力计算,连梁可按普通梁的方法计算受弯承载力，,连梁通常都采用对称配筋，按双筋截面计算,，受压区很小，通常用受拉钢筋对受压钢筋取矩，就可得到受弯承载力。,计算公式可简化如下：,持久、短暂设计状况,地震设计状况,（,2,）斜截面受剪承载力计算,均为,x2a,s,持久、短暂设计状况,地震设计状况,跨高比大于,2.5,时,跨高比不大于,2.5,时,（,2,）斜截面受剪承载力计算,（,1,）最小截面尺寸（限制截面剪压比）,持久、短暂设计状况,：,地震设计状况：,跨高比大于,2.5,时,6.8.5.3,连梁构造要求,跨高比不大于,2.5,时,（,2,）最小配筋率,跨高比,不大于,1.5,的连梁，非抗震设计时，其纵向钢筋的最小配筋率可取为,0.2%;,抗震设计时，其纵向钢筋的最小配筋率宜符合表,6.19,的要求；跨高比大于,1.5,的连梁，其纵向钢筋的最小配筋率可按框架梁的要求采用。,表,6.19,跨高比不大于,1.5,的连梁纵向钢筋的最小配筋率（,%,）,跨高比,最小配筋率（采用较大值）,0.5,0.20,，,0.5,1.5,0.25,，,0.5,（,3,）最大配筋率,剪力墙结构连梁中，非抗震设计时，顶面及底面单侧纵向钢筋最大配筋率不宜大于,2.5%;,抗震设计时，顶面及底面单侧纵向钢筋的最大配筋率宜符合表,6.20,的要求。如不满足，则应按实配钢筋进行连梁强剪弱弯的计算。,表,6.20,连梁纵向钢筋的最大配筋率,(%),跨高比,最大配筋率,1.0,0.6,1.0,2.0,1.2,2.0,2.5,1.5,（,4,）连梁截面抗剪验算不够时可采取的措施,剪力墙连梁对剪切变形十分敏感，其名义剪应力限制比较严，在很多情况下计算时经常出现超限情况，,可采取下面一些处理办法：,减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施；,注意连梁名义剪应力超过限值时，加大截面高度会吸引更多剪力，更为不利，减小截面高度或加大截面厚度有效，而后者一般很难实现。,跨高比较小的高连梁，可设水平缝形成双连梁、多连梁或采取其他加强受剪承载力的构造。高连梁设置水平缝，使一根连梁成为大跨高比的两根或多根连梁，其破坏形态从剪切破坏变为弯曲破坏。,抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅，以降低其剪力设计值。详见,6.8.5.1.1,。但在内力计算时已经按规定降低了刚度的连梁，其调幅范围应限制或不在继续调幅。此时应取弯矩调幅后相应的剪力设计值校核其是否满足连梁截面抗剪验算要求；剪力墙中其他连梁和墙肢的弯矩设计值宜视调幅连梁数量的多少而相应适当增加。,无论用什么方法，连梁条幅后的弯矩剪力设计值不应低于使用状况下的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩设计值，避免在正常使用条件下或较小的地震作用连梁上出现裂缝。,当连梁破坏对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。,（,5,）连梁配筋构造措施,连梁顶面、底面纵向受力钢筋,伸入墙内的锚固长度,，抗震设计时不应小于 ，非抗震设计时不应小于 ，,且不应小于,600mm,；,抗震设计时,，沿连梁全长箍筋的构造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,，沿梁全长的箍筋直径不应小于,6mm,，间距不应大于,150mm,；,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,，箍筋直径应与该梁的,箍筋直径相同；,连梁高度范围内的墙肢水平分布钢筋应在连梁内拉通作为连梁的腰筋。连梁截面高度大于,700mm,时，其两侧面腰筋的直径不应小于,8mm,，间距不应大于,200mm,；跨高比不大于,2.5,的连梁，其两侧腰筋的总面积配筋率不应小于,0.3%,。,6.8.5.4,剪力墙墙面和连梁开洞时构造要求,（,1,）,剪力墙开有边长小于,800mm,的小洞口、且在结构整体计算中不考虑其影响时，应在洞口上、下和左、右配置补强钢筋，补强钢筋的直径不应小于,12mm,；截面面积应分别不小于被截断的水平分布钢筋和竖向分布钢筋的面积，如图,6.52,（,a,）；,（,2,）,穿过连梁的管道宜预埋套管，洞口上、下的截面有效高度不宜小于梁高的,1/3,，且不宜小于,200mm,；被洞口削弱的截面应进行承载力计算，洞口处应配置补强纵筋和箍筋。如图,6.52,（,b,）,补强纵向钢筋的直径不应小于,12mm,。,【,例,6.6】,