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1、剪力墙构件构件设计和构造和构造CHAPTER eightCHAPTER eight1 1 设计对象设计对象 a）剪力墙肢剪力墙肢内内力力有有：轴轴力力（拉拉力力或或压压力力）、弯矩和剪力弯矩和剪力平平面面内内（正正截截面面）的的偏偏心心受受压压（拉）（拉）大偏心或小偏心大偏心或小偏心竖向钢筋竖向钢筋和斜截面受剪承载力计算和斜截面受剪承载力计算水平钢筋水平钢筋墙肢墙肢连梁连梁b）连连梁梁：M、V，轴轴力力很很小小可可以忽略，以忽略， 纵筋与箍筋纵筋与箍筋8.18.1概述概述2 2为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗
2、震设计应符合下为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合下列原则列原则列原则列原则: :1 1、强墙弱梁、强墙弱梁、强墙弱梁、强墙弱梁 连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。层或薄弱层。层或薄弱层。层或薄弱层。2 2、
3、强剪弱弯、强剪弱弯、强剪弱弯、强剪弱弯 墙肢：提高墙肢塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力墙肢：提高墙肢塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力墙肢：提高墙肢塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力墙肢：提高墙肢塑性铰范围及其以上相邻范围的抗剪承载力连梁：通过剪力调整系数调整剪力设计值连梁：通过剪力调整系数调整剪力设计值连梁：通过剪力调整系数调整剪力设计值连梁：通过剪力调整系数调整剪力设计值3 3、限制墙肢的轴压比和墙肢设计边缘构件、限制墙肢的轴压比和墙肢设计边缘构件、限制墙肢的轴压比和墙肢设计边缘构件、限制墙肢的轴压比和墙肢设计边缘构件4 4、加强重点部位、加强重点部位、加强重点部位、加强重点
4、部位剪力墙底部加强部位是其重点部位。剪力墙底部加强部位是其重点部位。剪力墙底部加强部位是其重点部位。剪力墙底部加强部位是其重点部位。5 5、连梁特殊措施、连梁特殊措施、连梁特殊措施、连梁特殊措施3 3剪力墙底部加强部位的高度：剪力墙底部加强部位的高度：1 1 1 1、可取墙肢总高度的、可取墙肢总高度的、可取墙肢总高度的、可取墙肢总高度的1/81/81/81/8和底部两层高度二者中的较和底部两层高度二者中的较和底部两层高度二者中的较和底部两层高度二者中的较大值，且不大于大值，且不大于大值，且不大于大值，且不大于15m15m15m15m2 2 2 2、部分框支剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位、部
5、分框支剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位、部分框支剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位、部分框支剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地剪力墙总高度的地剪力墙总高度的地剪力墙总高度的地剪力墙总高度的1/81/81/81/8二者中的较大值。二者中的较大值。二者中的较大值。二者中的较大值。4 48.2 墙肢设计1 1）弯曲破坏）弯曲破坏 2 2）弯剪破坏）弯剪破坏 3 3）剪切破坏）剪切破坏 4 4）滑移破坏）滑移破坏墙肢的破坏形
6、态墙肢的破坏形态5 5一、内力设计值一、内力设计值控制截面：墙底、变截面处、混凝土强度等级改变处、截控制截面：墙底、变截面处、混凝土强度等级改变处、截控制截面：墙底、变截面处、混凝土强度等级改变处、截控制截面：墙底、变截面处、混凝土强度等级改变处、截面配筋量变化处。面配筋量变化处。面配筋量变化处。面配筋量变化处。弯矩设计值：弯矩设计值：弯矩设计值：弯矩设计值：1 1 1 1、一级抗震等级设计的剪力墙，弯矩设计值取法如下：、一级抗震等级设计的剪力墙，弯矩设计值取法如下：、一级抗震等级设计的剪力墙，弯矩设计值取法如下：、一级抗震等级设计的剪力墙，弯矩设计值取法如下：底部加强部位及以上一层，采用墙肢
7、底部加强部位及以上一层，采用墙肢底部加强部位及以上一层，采用墙肢底部加强部位及以上一层，采用墙肢底部底部底部底部截面组合的弯矩设截面组合的弯矩设截面组合的弯矩设截面组合的弯矩设计值；计值；计值；计值；其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以其他部位，取墙肢截面最不利组合的弯矩计算值乘以1.21.21.21.2；2 2 2 2、其他抗震等级和非抗震设计的剪力墙的弯矩设计值，采、其他抗震等级和非抗震设计的剪力墙的弯矩设计值，采、其他抗震等级和非抗震设计的剪力墙的弯矩设计值，采、其他抗震等级和非抗震设计
8、的剪力墙的弯矩设计值，采用墙肢截面最不利组合的弯矩计算值。用墙肢截面最不利组合的弯矩计算值。用墙肢截面最不利组合的弯矩计算值。用墙肢截面最不利组合的弯矩计算值。6 6抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免。受拉，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免。受拉，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免。受拉，可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免。剪力墙很长时，边墙肢拉（压）力很大，可以人剪力墙很长时，边墙肢拉（压）力很大，可以人剪力墙很长时，
9、边墙肢拉（压）力很大，可以人剪力墙很长时，边墙肢拉（压）力很大，可以人为加大洞口或人为开洞，减小连梁高度而成为对为加大洞口或人为开洞，减小连梁高度而成为对为加大洞口或人为开洞，减小连梁高度而成为对为加大洞口或人为开洞，减小连梁高度而成为对墙肢约束弯矩很小的连梁，地震时，该连梁两端墙肢约束弯矩很小的连梁，地震时，该连梁两端墙肢约束弯矩很小的连梁，地震时，该连梁两端墙肢约束弯矩很小的连梁，地震时，该连梁两端比较容易屈服形成塑性铰，而将长墙分成长度较比较容易屈服形成塑性铰，而将长墙分成长度较比较容易屈服形成塑性铰，而将长墙分成长度较比较容易屈服形成塑性铰，而将长墙分成长度较小的墙。工程中，一般宜使墙
10、的长度不超过小的墙。工程中，一般宜使墙的长度不超过小的墙。工程中，一般宜使墙的长度不超过小的墙。工程中，一般宜使墙的长度不超过8m8m8m8m。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。此外，减小连梁高度也可减小墙肢轴力。当任一墙肢出现大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩当任一墙肢出现大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩当任一墙肢出现大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩当任一墙肢出现大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数设计值及剪力设计值应乘以增大系数设计值及剪力设计值应乘以增大系数设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.251.25
11、1.251.25。7 7剪力设计值的确定剪力设计值的确定剪力设计值的确定剪力设计值的确定1. 1. 1. 1. 剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，一、二、剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，一、二、剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，一、二、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调整，四级抗震等级及无地震作三级抗震等级时应按下式调整，四级抗震等级及无地震作三级抗震等级时应按下式调整，四级抗震等级及无地震作三级抗震等级时应按下式调整，四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整。用组合时可不调整。用组合时可不调整。用组合时可不调整。 式中式中式中式中V V
12、 V V考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面的剪力设计值；的剪力设计值；的剪力设计值；的剪力设计值； V V V Vw w w w考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面最不利组合的剪力计算值；最不利组合的剪力计算值；最不利组合的剪力计算值；最不利组合的剪力计算值； vwvwvwvw剪力增大系数，一级为剪力增大系数，一级为
13、剪力增大系数，一级为剪力增大系数，一级为1.61.61.61.6，二级为，二级为，二级为，二级为1.41.41.41.4，三级为，三级为，三级为，三级为1.201.201.201.20。8 89 9度抗震设计时尚应符合度抗震设计时尚应符合式中式中式中式中 墙肢底部截面实配的抗震受弯承载力墙肢底部截面实配的抗震受弯承载力墙肢底部截面实配的抗震受弯承载力墙肢底部截面实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值，应按实际配筋面积、材料强度标准所对应的弯矩值，应按实际配筋面积、材料强度标准所对应的弯矩值，应按实际配筋面积、材料强度标准所对应的弯矩值，应按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力设计值确定，有翼墙时应
14、考虑墙两侧各一值和轴向力设计值确定，有翼墙时应考虑墙两侧各一值和轴向力设计值确定，有翼墙时应考虑墙两侧各一值和轴向力设计值确定，有翼墙时应考虑墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋；倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋； 墙肢底部截面最不利组合的弯矩计算值。墙肢底部截面最不利组合的弯矩计算值。墙肢底部截面最不利组合的弯矩计算值。墙肢底部截面最不利组合的弯矩计算值。9 9二、墙肢偏心受压承载力计算二、墙肢偏心受压承载力计算端部配筋：参与抗弯计算端部配筋：参与抗弯计算端部配筋：参与抗弯计算端部配筋：参与抗弯计算墙身配筋：墙身配筋：墙身配筋：墙身配筋：受压
15、区：不参与抗受压区：不参与抗弯计算（太细容易弯计算（太细容易压曲）压曲）水平分布筋水平分布筋参与抗剪计算参与抗剪计算纵向分布筋纵向分布筋受拉区：一定范围内受拉区：一定范围内部分充分参与抗弯部分充分参与抗弯1010大偏心受压承载力计算大偏心受压承载力计算1 1、计算假定、计算假定、计算假定、计算假定（1 1）平截面假定）平截面假定）平截面假定）平截面假定（2 2）不考虑受拉混凝土的作用）不考虑受拉混凝土的作用）不考虑受拉混凝土的作用）不考虑受拉混凝土的作用（3 3）等效矩形应力图形）等效矩形应力图形）等效矩形应力图形）等效矩形应力图形（4 4）墙肢端部纵向受拉、受压钢筋屈服）墙肢端部纵向受拉、受
16、压钢筋屈服）墙肢端部纵向受拉、受压钢筋屈服）墙肢端部纵向受拉、受压钢筋屈服（5 5）从受压区边缘算起）从受压区边缘算起）从受压区边缘算起）从受压区边缘算起1.5x(x1.5x(x为等效矩形应力图受压区高度）为等效矩形应力图受压区高度）为等效矩形应力图受压区高度）为等效矩形应力图受压区高度）范围外受拉分布钢筋全部屈服，并参与计算，范围外受拉分布钢筋全部屈服，并参与计算，范围外受拉分布钢筋全部屈服，并参与计算，范围外受拉分布钢筋全部屈服，并参与计算，1.5x1.5x范围以范围以范围以范围以内的竖向分布钢筋未受拉屈服或为受压，不参与受力计算。内的竖向分布钢筋未受拉屈服或为受压，不参与受力计算。内的竖
17、向分布钢筋未受拉屈服或为受压，不参与受力计算。内的竖向分布钢筋未受拉屈服或为受压，不参与受力计算。1111剪力墙大偏压承载力计算剪力墙大偏压承载力计算剪力墙大偏压承载力计算剪力墙大偏压承载力计算12122、对称配筋、对称配筋1313工程设计时，先给定竖向分布钢筋的截面面积，工程设计时，先给定竖向分布钢筋的截面面积，再计算再计算x,求出求出 然后按下式计算端部钢筋然后按下式计算端部钢筋面积面积14143 3、不对称配筋、不对称配筋15151616小偏压承载力计算小偏压承载力计算1717三、墙肢偏心受拉承载力计算三、墙肢偏心受拉承载力计算1818当当当当 时，全截面受拉，属时，全截面受拉，属时，全
18、截面受拉，属时，全截面受拉，属于小偏心受拉，工程中不允许。于小偏心受拉，工程中不允许。于小偏心受拉，工程中不允许。于小偏心受拉，工程中不允许。抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承抗震和非抗震设计的剪力墙的墙肢偏心受压和偏心受拉承载力的计算公式相同。抗震设计时，承载力计算公式应除载力的计算公式相同。抗震设计时，承载力计算公式应除载力的计算公式相同。抗震设计时，承载力计算公式应除载力的计算公式相同。抗震设计时，承载力计算公式应除以承载力抗震调整系数以承载力抗震调整系数以承载力抗震调整系
19、数以承载力抗震调整系数 ，偏心受压、受拉时，偏心受压、受拉时，偏心受压、受拉时，偏心受压、受拉时 都取都取都取都取0.85.0.85.注意：在计算受压区高度注意：在计算受压区高度注意：在计算受压区高度注意：在计算受压区高度x x和计算分布钢筋抵抗矩和计算分布钢筋抵抗矩和计算分布钢筋抵抗矩和计算分布钢筋抵抗矩 的公式中，的公式中，的公式中，的公式中，N N要乘以要乘以要乘以要乘以1919四、墙肢斜截面受剪承载力计算四、墙肢斜截面受剪承载力计算剪压比限制剪压比限制：为了使剪力墙不发生斜压破坏，必：为了使剪力墙不发生斜压破坏，必须保证：截面尺寸和混凝土强度不致过小，限制须保证：截面尺寸和混凝土强度不
20、致过小，限制墙肢平均剪应力与混凝土轴心抗压强度的比值。墙肢平均剪应力与混凝土轴心抗压强度的比值。20202121222223232424252526262727五、墙肢构造要求：五、墙肢构造要求：28282929限制剪力墙的最小厚度的目的：限制剪力墙的最小厚度的目的：3030313132323333343435353636373738383939404041414242434344444545464647474848494950508.3 连梁设计连梁设计对墙肢间的梁、墙肢和框架柱相连的梁，当梁跨高比小于对墙肢间的梁、墙肢和框架柱相连的梁，当梁跨高比小于5 5时应按连梁设计。时应按连梁设计。5151一、连梁的设计内力一、连梁的设计内力弯矩设计值：为使连梁实现强剪弱弯，降低连梁弯矩设计弯矩设计值：为使连梁实现强剪弱弯，降低连梁弯矩设计值。值。5252535354545555二、承载力计算二、承载力计算二、承载力计算二、承载力计算56565757三、连梁构造要求三、连梁构造要求三、连梁构造要求三、连梁构造要求58585959606061616262
