多高层建筑结构设计第8章剪力墙截面设计

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1、第8章 剪力墙截面设计 8.1 概述 剪力墙是一种抵抗侧向力的结构单元,它可以组成完全由剪力墙抵抗侧力的剪力墙结构,也可以和框架共同抵抗侧向力而形成框架-剪力墙结构。 剪力墙的加强部位 剪力墙顶层。 剪力墙底部。 楼梯间及电梯间墙。 现浇端部山墙以及内纵墙的端开间。,8.2 剪力墙墙肢及连梁内力调整 8.2.1 剪力墙墙肢内力调整 1)剪力墙底部加强区范围内 无地震作用组合以及有地震作用组合的四级抗震时,取考虑水平荷载组合的剪力设计值; 有地震作用组合时 一、二、三级抗震时应按下式调整,9度时尚应符合 2)其他部位 8.2.2 连梁内力调整 剪力墙中连梁的设计剪力取值也应体现“强剪弱弯”的原则

2、,保证塑性铰区不过早出现剪切破坏。连梁设计剪力应按下列要求取值: 无地震作用组合,以及有地震作用组合的四级抗震时,取考虑水平荷载组合的剪力设计值;,有地震作用组合的一、二、三级抗震时,连梁剪力设计值应按下式进行调整: 9度尚应符合 8.3 剪力墙正截面抗弯承载力计算 8.3.1 偏心受压墙肢截面计算 平衡配筋时名义受压区高度Xb与截面有效高度的比值,(1)大偏心受压计算 受压区高度x,图8-1 矩形截面墙肢大偏压应力分布,在大偏受压计算过程中,混凝土受压区的高度x尚应符合下列要求: (2)小偏心受压计算 基本方程为:,图8-2 矩形截面墙肢小偏压应力分布图,对称配筋情况下,对于常用的、级钢筋,

3、值可用下述近似公式计算:,8.3.2 偏心受拉墙肢截面计算 偏心受拉墙肢根据偏心距的大小可分为大偏心受拉和小偏心受拉。 (1)大偏心受拉计算 当剪力墙截面端部为对称配筋时,图8-3 矩形截面墙肢大偏拉应力分布,若使受压区存在,竖向分布钢筋必须满足下式: (2)小偏心受拉计算 小偏心受拉剪力墙正截面承载力可按下式计算: 式中:,8.4 剪力墙斜截面抗剪承载力计算 (1)剪力墙墙肢最小截面尺寸 为了避免剪力墙产生斜压破坏,其截面尺寸应符合下列要求: 无地震作用组合: 有地震作用组合: 剪跨比2.5时, 剪跨比2.5时,,(2)偏心受压剪力墙斜截面抗剪承载力计算 由试验得到的剪力墙墙肢抗剪承载力经验

4、公式如下: 无地震作用组合: 有地震作用组合:,(3)偏心受拉剪力墙斜截面抗剪承载力计算 由试验得到的剪力墙墙肢抗剪承载力经验公式如下: 无地震作用组合: 有地震作用组合:,8.5 剪力墙连梁截面计算 8.5.1 连梁正截面承载力计算 纵筋面积 有地震作用组合时,应在公式中的M前乘以RE。 8.5.2 连梁斜截面抗剪承载力计算 (1)连梁最小截面尺寸,无地震作用组合: 有地震作用组合: 跨高比大于2.5时, 跨度比不大于2.5时,,(2)连梁斜截面承载力计算 无地震作用组合: 有地震作用组合:,8.6 水平施工缝抗剪承载力计算 计算公式 8.7 剪力墙的构造要求 8.7.1 一般规定 (1)混

5、凝土强度等级 剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20;短肢剪力墙-筒体结构的混凝土强度等级不应低于C25。,(2)剪力墙的厚度 两端有翼墙或端柱的剪力墙厚度一、二级不应小于楼层高度的1/20,且不应小于160mm;一、二级底部加强区厚度不应小于层高的1/16,且不应小于200mm;当底部加强部位无端柱或翼墙时,截面厚度不宜小于楼层净高的1/10。 按三、四级抗震等级和非抗震设计的剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25 ,且不应小于140mm;其底部加强区厚度不宜小于层高的1/20,且不宜小于160mm。,剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙厚度可适当减少,但不小于160mm(一、二级抗震)及140

6、mm(三、四级抗震)。 (3)剪力墙轴压比及边缘构件设置 一、二级抗震的框架-核心筒和筒中筒结构中的筒体,以及其他结构中的单肢墙和由跨高比不小于5的连梁连接的矩形、T形、L形墙肢底部加强部位其最大平均轴压比不应超过表8-1的限值。,在非抗震设计的剪力墙以及中所指抗震设计的剪力墙墙段或墙肢中底部加强部位最大平均轴压比不超过表8-2所列值时,按构造要求设置剪力墙边缘构件。 当中所指剪力墙墙段或墙肢最大平均轴压比介于表8-1与表8-2之间时,应设置符合表8-3要求的约束边缘构件。约束边缘构件沿墙肢长度lc和边缘构件箍筋含箍特征值要求列于表8-3;轴压比介于表中上、下限时,lc及含箍特征值由内插确定

7、。含箍特征值v与体积配箍率v之间存在如下关系:,8.7.2 剪力墙钢筋布置 (1)剪力墙内水平及竖向分布钢筋布置 (2)剪力墙端部钢筋布置 8.7.3 剪力墙内分布钢筋的连接 (1)水平钢筋连接 (2)竖向钢筋连接 8.7.4 剪力墙洞口配筋 (1)剪力墙上的零散设备洞口 (2)有错洞的剪力墙,图8-4 构造边缘构件的配筋范围,图8-5 抗震墙的约束边缘构件,图8-6 水平分布筋连接,图8-7 剪力墙内竖向钢筋的搭接,图8-8 剪力墙开洞补强,图8-9 错洞剪力墙,8.7.5 连梁配筋构造 (1)连梁水平钢筋 一、二级抗震等级: 三级抗震等级: 四级抗震等级: (2)连梁箍筋 (3)连梁洞口配筋 剪力设计值: 弯矩设计值: 轴力设计值: 当连梁中有较大洞口时,应按铰接杆件设计。,图8-10 连梁配筋示意图,图8-11 连梁洞口补强,图8-12 连梁开较大洞口要求,

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