




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
第五章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件1第一節(jié)剪力墻結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置一、一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置當(dāng)住宅、公寓、飯店等建筑,在底部一層或多層需設(shè)置機(jī)房、汽車房、商店、餐廳等較大平面空間用房時(shí),可以設(shè)計(jì)成上部為一般剪力墻結(jié)構(gòu),底部為部分剪力墻落到基礎(chǔ),其余為框架承托上部剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)的平面體形,可根據(jù)建筑功能需要,設(shè)計(jì)成各種形狀,剪力墻應(yīng)按各類房屋使用要求、滿足抭側(cè)力剛度和承載力進(jìn)行合理布置。剪力墻結(jié)構(gòu)的布置和一般規(guī)定如下:第一節(jié)剪力墻結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置一、一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件3剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件43、短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻,一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有利于住宅建筑布置,又可進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重。但是在高層住宅中,由于短肢剪力墻抗震性能較差,地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多,為安全起見(jiàn),高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻較多時(shí),應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu),并應(yīng)符合下列規(guī)定:3、短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪5(1)、其最大適用高度應(yīng)比剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)降低,且7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)分別不應(yīng)大于100m和60m;(2)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%;(3)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比規(guī)定的剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用;(1)、其最大適用高度應(yīng)比剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)6(4)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6和0.7;對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1;(5)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),除底部加強(qiáng)部位應(yīng)調(diào)整剪力設(shè)計(jì)值外,其它各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2;(6)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%;(4)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻在重力荷載代表值7(7)、短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm;(8)、7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻宜設(shè)置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側(cè)相交的樓面梁。(9)、B級(jí)高度高層建筑和9度抗震設(shè)計(jì)的A級(jí)高度高層建筑,不應(yīng)采用以上規(guī)定的具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。(7)、短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm;8圖5-1剪力墻洞口不對(duì)齊時(shí)的構(gòu)造措施(a)、一般錯(cuò)洞墻;(b)、底部局部錯(cuò)洞墻;(c)、疊合錯(cuò)洞墻構(gòu)造之一(d)、疊合錯(cuò)洞墻構(gòu)造之二圖5-1剪力墻洞口94、剪力墻的門(mén)窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),一、二、三級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位不宜采用錯(cuò)洞墻,其他情況如無(wú)法避免錯(cuò)洞墻,宜控制錯(cuò)洞口間的水平距離不小于2m,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取有效構(gòu)造措施(圖5-1a、b)。一、二、三級(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻不宜采用疊合錯(cuò)洞墻;當(dāng)無(wú)法避免疊合錯(cuò)洞布置時(shí),應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取加強(qiáng)措施(圖5-1c)或采用其他輕質(zhì)材料填充將疊合洞口轉(zhuǎn)化為規(guī)則洞口(圖5-1d,其中陰影部分表示輕質(zhì)填充墻體)。4、剪力墻的門(mén)窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置,形成明確10
錯(cuò)洞墻的內(nèi)力和位移計(jì)算應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中采用桿系、薄壁桿系模型或?qū)Χ纯谧髁撕?jiǎn)化處理的其他有限元模型時(shí),應(yīng)對(duì)不規(guī)則開(kāi)洞墻的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷,并進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算和校核。目前除了平面有限元方法外,尚沒(méi)有更好的簡(jiǎn)化方法計(jì)算錯(cuò)洞墻。采用彈性平面有限元方法得到應(yīng)力后,可不考慮混凝土的作用,按應(yīng)力進(jìn)行配筋,并加強(qiáng)構(gòu)造措施。錯(cuò)洞墻的內(nèi)力和位移計(jì)算應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)結(jié)115、剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性,細(xì)高的剪力墻(高寬比大于2)容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻,從而可避免脆性的剪切破壞。當(dāng)墻的長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí),為了滿足每個(gè)墻段高寬比大于2的要求,可用約束彎矩較小的樓面梁(即弱連梁,其跨高比一般不小于6)將墻分成長(zhǎng)度較為均勻的若干個(gè)獨(dú)立墻段(見(jiàn)圖5-2),每個(gè)獨(dú)立墻段可為整體墻或聯(lián)肢墻,墻肢截面高度不宜大于8m。每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于2。
5、剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性,細(xì)高的剪力墻(高寬比大于2)12圖5-2剪力墻的墻段及墻肢示意圖圖5-2剪力墻的墻段及墻肢示意圖136、當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí),會(huì)造成墻肢平面外彎矩,而一般情況下并不驗(yàn)算墻的平面外的剛度及承載力。當(dāng)梁高大于2倍墻厚時(shí),梁端彎矩對(duì)墻平面外的不利,因此當(dāng)采取措施,以保證剪力墻平面外的安全。6、當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí),會(huì)造成墻147、應(yīng)控制剪力墻平面外的彎矩。當(dāng)剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí),應(yīng)至少采取以下措施中的一個(gè)措施,減小梁端部彎矩對(duì)墻的不利影響:(1)、沿梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻,抵抗該墻肢平面外彎矩;(2)、當(dāng)不能設(shè)置與梁軸線方向相連的剪力墻時(shí),宜在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱。扶壁柱宜按計(jì)算確定截面及配筋;7、應(yīng)控制剪力墻平面外的彎矩。當(dāng)剪力墻墻肢與其平15(3)、當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時(shí),應(yīng)在墻與梁相交處設(shè)置暗柱,并宜按計(jì)算確定配筋;(4)、必要時(shí),剪力墻內(nèi)可設(shè)置型鋼。本條所列措施,均可增大墻肢抵抗平面外彎矩的能力。另外,對(duì)截面較小的樓面梁可設(shè)計(jì)為鉸接或半剛接,減少墻肢平面外彎矩。鉸接端或半剛接端可通過(guò)彎矩調(diào)幅或梁變截面來(lái)實(shí)現(xiàn),此時(shí)應(yīng)相應(yīng)加大梁跨中彎矩。(3)、當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時(shí),應(yīng)在墻與梁相交處設(shè)162、“規(guī)范+計(jì)算程序”不能代替結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在正確的結(jié)構(gòu)概念指導(dǎo)下,依據(jù)規(guī)范運(yùn)用電算程序,分析問(wèn)題解決問(wèn)題。如果結(jié)構(gòu)概念不清又缺少工程經(jīng)驗(yàn),完全依賴電算,直接采用電算結(jié)果,或照搬那些系數(shù)套系數(shù)的繁瑣公式,容易在實(shí)際工程中出現(xiàn)大錯(cuò)誤。有的很保守,材料浪費(fèi)很多,而設(shè)計(jì)人員并沒(méi)感覺(jué)到他的設(shè)計(jì)強(qiáng)度富裕量有多大。電算結(jié)果必須進(jìn)行檢查判定后才能使用。2、“規(guī)范+計(jì)算程序”不能代替結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在正確的結(jié)17實(shí)例1實(shí)例118實(shí)例1上圖工程弧形陽(yáng)臺(tái)右端懸臂梁上出現(xiàn)寬達(dá)1.4mm的螺旋式受扭斜裂縫,陽(yáng)臺(tái)外弧梁跨中截面的底部有下寬上窄的彎曲受拉裂縫,原設(shè)計(jì)是1972年用TBSA程序設(shè)計(jì),1993年投入使用。實(shí)例1上圖工程弧形陽(yáng)臺(tái)右端懸臂梁上出現(xiàn)寬達(dá)1.4mm的螺旋198、剪力墻開(kāi)洞形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按本章有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)跨高比不小于5時(shí),宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。9、抗震設(shè)計(jì)時(shí),一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/8和底部?jī)蓪佣叩妮^大值,當(dāng)剪力墻高度超過(guò)150m時(shí),其底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/10;部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)符合本章的規(guī)定。10、不宜將樓面主梁支承在剪力墻之間的連梁上。8、剪力墻開(kāi)洞形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按本章有2011、樓面梁與剪力墻連接時(shí),梁內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)伸入墻內(nèi),并可靠錨固。12、高層剪力墻結(jié)構(gòu),當(dāng)采用預(yù)制圓孔板、預(yù)制大樓板等預(yù)制裝配式樓板時(shí),剪力墻厚度不宜小于160mm。預(yù)制板板縫寬度不宜小于40mm,板縫大于60mm時(shí)應(yīng)在板縫內(nèi)配置鋼筋。有抗震設(shè)防時(shí),高度大于50m的剪力墻結(jié)構(gòu)中,宜采用現(xiàn)澆樓板或裝配整體式疊合樓板。11、樓面梁與剪力墻連接時(shí),梁內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)伸入墻2113、高層剪力墻結(jié)構(gòu)的女兒墻宜采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù)制女兒墻板時(shí),高度一般不宜大于1.5m,且拼接板縫應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土小柱。14、屋頂局部突出的電梯機(jī)房、樓梯間、水箱間等小房墻體,應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,且盡量使下部剪力墻延伸,不得采用磚砌體結(jié)構(gòu)。13、高層剪力墻結(jié)構(gòu)的女兒墻宜采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù)22二、工程實(shí)例【工程實(shí)例1】:上海國(guó)泰公寓,地上24層高層住宅,現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),圖5-3為標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置;北京方圓逸居,地上24層高層住宅,現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),圖5-4為標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置。可以看出,在剪力墻的結(jié)構(gòu)平面布置圖上,兩幢建筑有不少相同之處:(1)、雙向布置抗側(cè)力構(gòu)件;(2)、間距較大(8m左右);(3)、墻體對(duì)齊、拉直,盡可能成一直線;(4)、極少單片墻、短肢墻,亦無(wú)過(guò)長(zhǎng)墻肢。二、工程實(shí)例23圖5-3上海國(guó)泰公寓標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面
圖5-4北京方圓逸居標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面
圖5-3上海國(guó)泰公寓圖5-4北京方圓逸居24【工程實(shí)例2】:某住宅綜合樓,建筑面積5.3萬(wàn)m2,地下1層,地上28層,結(jié)構(gòu)高度79.6m,最高處87.4m,結(jié)構(gòu)沿豎向質(zhì)量及剛度分布均勻,但標(biāo)準(zhǔn)層由兩個(gè)切角正方形單元聯(lián)接而成,類似啞鈴,平面體型較為復(fù)雜,對(duì)抗震不利。圖5-5標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖【工程實(shí)例2】:某住宅綜合樓,建筑面積5.3萬(wàn)m2,地下1圖25
本工程抗震設(shè)防烈度為7度,Ⅱ類場(chǎng)地土,基本風(fēng)壓為。(1)、結(jié)構(gòu)方案本工程上部標(biāo)準(zhǔn)層為住宅,每個(gè)單元由9個(gè)建筑分單元組成,其結(jié)構(gòu)布置利用單元中部設(shè)置的兩部電梯、設(shè)備管道井及一個(gè)剪力樓梯所圍合的剪力墻內(nèi)筒體單元,作為結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件,但圍繞其周圍的8個(gè)住宅單元結(jié)構(gòu)如何布置值得推敲。
本工程抗震設(shè)防烈度為7度,Ⅱ類場(chǎng)地土,基本風(fēng)26
考慮到剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)住宅平面布置有利,但限制了底部公共建筑用途的平面布置,采用框架結(jié)構(gòu)可以取得底部公共建筑的較大空間,但對(duì)住宅平面布置又不適合。經(jīng)過(guò)反復(fù)分析,多次試算,最終確定采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)平面布置見(jiàn)圖5-5??紤]到剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)住宅平面布置有利,但限制27(2墻肢設(shè)計(jì)地震作用下短肢剪力墻的抗扭性能較弱,設(shè)計(jì)中對(duì)周邊及角點(diǎn)處墻肢采用“L形”、“【形”短肢墻,對(duì)少量的“一字形”短肢墻,均嚴(yán)格控制其軸壓比小于0.6,且控制墻肢的軸壓比不相差懸殊,盡量均勻,避免墻肢應(yīng)力差異太大。“一字形”短肢墻在配筋構(gòu)造中除兩端設(shè)有暗柱外,其水平筋按照抗扭要求形成封閉箍,并考慮平面外問(wèn)題對(duì)其豎向縱筋也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。
(2墻肢設(shè)計(jì)28第二節(jié)剪力墻的分類及剛度計(jì)算一、剪力墻的分類為了滿足各種使用要求,剪力墻常開(kāi)有門(mén)窗洞口。理論分析與實(shí)驗(yàn)研究表明:剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)取決于剪力墻上的開(kāi)洞情況。有無(wú)洞口,洞口的大小、位置及形狀的不同都將影響其受力性能。按不同的受力特性,可將剪力墻分為四類,下面分別介紹。第二節(jié)剪力墻的分類及剛度計(jì)算一、剪力墻的分類291、整截面墻
剪力墻沒(méi)有洞口或者開(kāi)有一定數(shù)量的洞口,但滿足下列條件(5-1)、(5-2)時(shí),可以忽略洞口的影響,此時(shí)為整體剪力墻,即整截面墻。
式中:—墻面洞口面積;—墻面面積;—洞口之間或洞口邊至墻邊的距離;—洞口長(zhǎng)邊尺寸。(5-2)(5-1)1、整截面墻(5-2)(5-1)302、整體小開(kāi)口墻
剪力墻由成列洞口劃分未若干墻肢,各列墻肢和連梁的剛度比較均勻,并滿足下列條件的為整體小開(kāi)口墻:
(5-3)
(5-4)
(雙肢墻)(5-5)
(多肢墻)(5-6)
2、整體小開(kāi)口墻(5-3)(5-4)(雙肢墻)31式中:—整體性系數(shù);—剪力墻對(duì)組合截面形心的慣性矩;—扣除墻肢慣性矩后的剪力墻慣性矩;其中,
(5-7)(5-8)其中,(5-7)(5-8)32—第j列連梁的折算慣性矩;—第j列連梁截面慣性矩;—梁截面形狀系數(shù),矩形截面時(shí)=1.2;—第j墻肢的慣性矩;—洞口列數(shù);—層高;—第j列洞口兩側(cè)墻肢形心間距離;—剪力墻總高度;—第j列洞口連梁計(jì)算跨度,取洞口寬度加連梁高度的一半;—系數(shù),當(dāng)3~4個(gè)墻肢時(shí)取0.8;5~7個(gè)墻肢時(shí)取0.858個(gè)以上墻肢時(shí)取0.9;—系數(shù),與建筑層數(shù)n和整體性系數(shù)有關(guān),見(jiàn)表5-1。—第j列連梁的折算—第j列洞口兩側(cè)墻肢形心33層數(shù)(n)810121620≥30100.8860.9480.9751.0001.0001.000120.8660.9240.9500.9941.0001.000140.8530.9080.9340.9781.0001.000160.8440.8960.9230.9640.9881.000180.8360.8880.9140.9520.9781.000200.8310.8800.9060.9450.9701.000220.8270.8750.9010.9400.9651.000240.8240.8710.8970.9360.9600.989260.8220.8670.8940.9320.9550.986280.8200.8640.8900.9290.9520.982≥300.8180.8610.8870.9260.9500.979系數(shù)的數(shù)值表5-1層數(shù)(n)810121634整體小開(kāi)口墻在水平荷載作用下,截面的正應(yīng)力分布略微偏離了直線分布的規(guī)律,變成了相當(dāng)于在整體墻彎曲時(shí)直線分布應(yīng)力的基礎(chǔ)上疊加上墻肢局部彎曲應(yīng)力,當(dāng)墻肢中的局部彎矩不超過(guò)墻體整體彎矩的15%時(shí),其截面變形仍接近于整截面墻。整體小開(kāi)口墻在水平荷載作用下,截面的正應(yīng)力353、聯(lián)肢墻當(dāng)剪力墻沿豎向開(kāi)有一列或多列較大的洞口,破壞了剪力墻截面的整體性時(shí),剪力墻的截面變形不再符合平截面假定。這時(shí),剪力墻成為由一系列連梁約束的墻肢所組成的聯(lián)肢墻。當(dāng)滿足下式時(shí),可按聯(lián)肢墻計(jì)算:
當(dāng)開(kāi)有一列洞口時(shí)為雙肢墻,當(dāng)開(kāi)有多列洞口時(shí)為多肢墻。(5-9)
3、聯(lián)肢墻(5-9)364、壁式框架當(dāng)剪力墻的洞口尺寸較大,墻肢寬度較小,連梁的線剛度與墻肢的線剛度接近時(shí),剪力墻的受力性能與框架接近,此時(shí),稱為壁式框架。當(dāng)滿足下式時(shí),可按壁式框架計(jì)算:
剪力墻上洞口的大小對(duì)剪力墻工作性能的影響如圖5-6。(5-10)
4、壁式框架(5-10)37圖5-6剪力墻類型(a)整體墻;(b)小開(kāi)口墻;(c)雙肢墻;(d)多肢墻圖5-6剪力墻類型38二、等效剛度計(jì)算1、采用簡(jiǎn)化方法進(jìn)行剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí),為了考慮軸向變形和剪切變形對(duì)剪力墻的影響,剪力墻的剛度可以按頂點(diǎn)位移相等的原則,折算成豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效剛度。2、剪力墻在抗側(cè)力協(xié)同工作時(shí),應(yīng)考慮縱橫墻的共同工作??v墻的一部分可作為橫墻的有效翼緣,橫墻的一部分作為縱墻有效翼緣。現(xiàn)澆剪力墻的翼緣有效高度可按圖5-7及表5-2中第4項(xiàng)中最小值取用。二、等效剛度計(jì)算39圖5-7剪力墻的翼緣有效高度圖5-7剪力墻的翼緣有效高度40項(xiàng)次所考慮的情況T形截面翼緣有效寬度L形截面翼緣有效寬度1按剪力墻的間距
2按翼緣墻厚
3按門(mén)窗洞凈距
4按剪力墻總高度
剪力墻的翼緣有效高度表5-2
項(xiàng)次所考慮的情況T形截面翼緣有效寬度L形截面翼緣有效寬度1按413、在剪力墻中當(dāng)墻段軸線錯(cuò)開(kāi)距離不大于實(shí)體連接墻厚度的8倍,且不大于2.5m時(shí),整道墻可以作為整體平面剪力墻考慮;計(jì)算所得的內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.2,等效剛度應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8(圖5-8)。
當(dāng)折線剪力墻的各墻段總轉(zhuǎn)角不大于15o時(shí),可按平面剪力墻考慮(圖5-9)°3、在剪力墻中當(dāng)墻段軸線錯(cuò)開(kāi)距離不大于實(shí)體連接墻°42圖5-8軸線錯(cuò)開(kāi)的墻段圖5-9折線形剪力墻
圖5-8軸線錯(cuò)開(kāi)的墻段圖5-9折線形剪力墻434、單肢實(shí)體墻、按整截面計(jì)算的剪力墻,可按下式計(jì)算其等效剛度;5、整體小開(kāi)口端,按下式計(jì)算其等效剛度:(5-11)
(5-12)
4、單肢實(shí)體墻、按整截面計(jì)算的剪力墻,可按下式計(jì)算(5-144式中:—剪力墻的慣性矩,小洞口整截面墻取組合截面慣性與整截面慣性矩乘相應(yīng)墻高,再除兩者總高(圖5-10);整體小開(kāi)口墻取組合截面的慣性矩。當(dāng)各層高及慣性矩不同時(shí),剪力墻的慣性矩取各層平均值;圖5-10小洞口整體墻
(5-13)
式中:圖5-10小洞口整體墻(5-13)45
—無(wú)洞口剪力墻的截面面積;小洞口整截面墻取折算截面面積。
—墻截面毛面積;—墻面洞口面積;—墻面總面積;—第i墻肢截面面積;
—混凝土的彈性模量;—剪力墻總高度;—第i層層高;—第i層剪力墻慣性矩;—截面形狀系數(shù),矩形截面=1.2;I形截面,其中為
腹板毛截面面積,T形截面的按表5-3取用。
(5-14)
(5-15)
—無(wú)洞口剪力墻的截—混凝土的彈性模462468101221.3831.4961.5211.5111.4831.44541.4411.8762.2872.6823.0613.42461.3621.6792.0332.3672.6983.02681.3131.5721.8382.1062.3742.641101.2831.4891.7071.9272.1482.370121.2641.4321.6141.8001.9882.178151.2451.3741.5191.6691.8201.973201.2281.3171.4221.5341.6481.763301.2141.2641.3281.3991.4731.549401.2081.2401.2841.3341.3871.442T形截面形狀系數(shù)表5-3注:表中為翼緣寬度;為截面高度;為墻腹板厚度
2468101221.3831.4961.5211.5111476、聯(lián)肢墻等效剛度(圖5-11),按下列公式計(jì)算:倒三角分布荷載作用下
均布荷載作用下
頂點(diǎn)集中荷載作用下(5-16)
(5-17)
(5-18)
6、聯(lián)肢墻等效剛度(圖5-11),按下列公式計(jì)算:(5-1648式中—各墻肢剛度之和;—多肢墻參數(shù),3~4肢時(shí)取0.8;5~7肢時(shí)取0.85;8肢以上時(shí)取0.9;雙肢墻時(shí)
、、、—墻肢的截面面積和慣性矩;—墻肢軸線間距離。
(5-19)(5-20)式中(5-19)(5-20)49(5-21)當(dāng)墻肢及連梁比較均勻時(shí),可近似?。?/p>
(5-22)
(5-23)
(5-21)當(dāng)墻肢及連梁比較均勻時(shí),可近似?。?5-22)50式中:—整體系數(shù),見(jiàn)公式(5-6);—第墻肢慣性矩;—第i墻肢截面面積;—第列連梁的折算慣性矩,見(jiàn)公式(5-8);—截面形狀系數(shù);—由教材中表5-4查出。對(duì)于墻肢少、層數(shù)多、H/B≥4時(shí),可以不考慮剪切變形的影響,取==0。式中:51三、雙肢墻的計(jì)算公式的推導(dǎo)1、基本假定及思路基本假定:(1)、連梁的剛度在一個(gè)層的空間連續(xù)平均分布;(2)、由于樓蓋在平面內(nèi)的剛度無(wú)限大,墻肢發(fā)生的轉(zhuǎn)角處處相等;(3)、連梁的反彎點(diǎn)在連梁的中央;(4)、連梁的軸向變形可以忽略;(5)、層高、墻肢截面面積、墻肢慣性矩、連梁截面面積和連梁慣性矩等幾何參數(shù)沿墻高方向均為常數(shù)。三、雙肢墻的計(jì)算公式的推導(dǎo)52基本思路:將基本體系簡(jiǎn)化成一個(gè)正對(duì)稱體系和一個(gè)反對(duì)稱體系,在正對(duì)稱體系下,沒(méi)有變形。現(xiàn)在集中考慮反對(duì)稱體系,在反對(duì)稱體系中,連梁中只有剪力而沒(méi)有軸力和彎矩,然后利用基本體系在外荷載和切口處剪力的作用下,沿切口處剪力的方向上位移為零。雙肢剪力墻計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程可見(jiàn)文檔5-1。
基本思路:53第三節(jié)剪力墻截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造高層剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量減輕建筑物的重量,宜采用大開(kāi)間結(jié)構(gòu)方案,在保證結(jié)構(gòu)安全的條件下,盡量減小構(gòu)件截面尺寸,采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料。剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20;非承重隔墻宜采用輕質(zhì)材料;帶有筒體短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。鋼筋混凝土剪力墻應(yīng)進(jìn)行平面內(nèi)的斜截面受剪、偏心受壓或偏心受拉、平面外軸心受壓承載力計(jì)算。在集中荷載作用下,墻內(nèi)無(wú)暗柱時(shí)還應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力計(jì)算。第三節(jié)剪力墻截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造高層剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量減54一、剪力墻截面尺寸剪力墻的截面尺寸應(yīng)滿足下列要求:(1)、按一、二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,當(dāng)兩端有翼墻或端柱時(shí),厚度不應(yīng)小于層高的1/20,且不應(yīng)小于160mm;底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1/16,且不應(yīng)小于200mm;當(dāng)為無(wú)端柱或翼墻的一字形剪力墻時(shí),其底部加強(qiáng)部位截面尚不應(yīng)小于層高的1/12;其他部位尚不應(yīng)小于層高1/15,且不應(yīng)小于180mm;一、剪力墻截面尺寸55(2)、按三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1/20,且不應(yīng)小于160mm;其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1/25,且不應(yīng)小于160mm;(3)、非抗震設(shè)計(jì)的剪力墻,其截面厚度不應(yīng)小于層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1/25,且不應(yīng)小于160mm;(4)、當(dāng)墻厚不能滿足本條第(1)、(2)、(3)款的要求時(shí),應(yīng)計(jì)算墻體的穩(wěn)定;(5)、剪力墻井筒中,分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當(dāng)減小,但不宜小于160mm;(2)、按三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,56(6)、為了避免剪力墻斜壓破壞,要限制剪壓比,為此,剪力墻的受剪截面應(yīng)符合下列要求:1)、無(wú)地震作用組合時(shí)
2)、有地震作用組合時(shí)(5-24)
剪跨比大于2.5時(shí)
剪跨比不大于2.5時(shí)(6)、為了避免剪力墻斜壓破壞,要限制剪壓比,為(5-24)57式中:—剪力墻截面剪力設(shè)計(jì)值,應(yīng)符合以后第11條的規(guī)定:—計(jì)算墻截面處的剪跨比,即,其中、應(yīng)分別取與同一組組合的、未按以后第7條和第11條的規(guī)定進(jìn)行調(diào)整的彎矩和剪力計(jì)算值;—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù),應(yīng)按《高規(guī)》第6.2.6條采用。式中:58二、剪力墻正截面抗彎承載力計(jì)算1、一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻各截面彎矩設(shè)計(jì)值,應(yīng)符合下列要求:(1)、底部加強(qiáng)部位及其上一層應(yīng)按墻底截面組合彎矩計(jì)算值采用;(2)、其它部位可按墻肢組合彎矩計(jì)算值的1.2倍采用。二、剪力墻正截面抗彎承載力計(jì)算592、如果雙肢剪力墻中一個(gè)墻肢出現(xiàn)小偏心受拉,該墻肢可能會(huì)出現(xiàn)水平通縫而失去抗剪能力,則由荷載產(chǎn)生的剪力將全部轉(zhuǎn)移另一個(gè)墻肢而導(dǎo)致其抗剪承載力不足。當(dāng)墻肢出現(xiàn)大偏心受拉時(shí),墻肢易出現(xiàn)裂縫,使其剛度降低,剪力將在墻肢中重分配。因此,抗震設(shè)計(jì)的雙肢剪力墻中,墻肢不宜出現(xiàn)小偏心受拉;當(dāng)任一墻肢大偏心受拉時(shí),另一墻肢的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。2、如果雙肢剪力墻中一個(gè)墻肢出現(xiàn)小偏心受拉,該603、矩形、T形、I形截面偏心受壓剪力墻(圖5-12)的正截面受壓承載力可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002的有關(guān)規(guī)定計(jì)算,也可按下列公式計(jì)算:
圖5-12截面尺寸3、矩形、T形、I形截面偏圖5-12截面尺寸61(1)、無(wú)地震作用組合時(shí):
當(dāng)時(shí)
(1)、無(wú)地震作用組合時(shí):當(dāng)時(shí)62
時(shí)當(dāng)時(shí)
時(shí)當(dāng)時(shí)63當(dāng)時(shí)
當(dāng)時(shí)64式中:—剪力墻受壓區(qū)端部鋼筋合力點(diǎn)到受壓區(qū)邊緣的距離,可取為;—T形或I形截面受壓區(qū)翼緣寬度;—偏心距,;、—分別為剪力墻端部受拉、受壓鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;—剪力墻墻體豎向分布鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;式中:65—受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)取1.0;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)取0.94;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C50和C80之間時(shí),可按線性,內(nèi)插取值;—隨混凝土強(qiáng)度提高而逐漸降低的系數(shù)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)取0.8;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)取0.74;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C50和C80之間時(shí),可按線性內(nèi)插取值;—受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力與混凝土66—T形或I形截面受壓區(qū)翼緣的高度;—剪力墻截面有效高度,=;—剪力墻豎向分布鋼筋配筋率;—界限相對(duì)受壓區(qū)高度;—混凝土極限壓應(yīng)變,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010第7.1.2條的有關(guān)規(guī)定采用。(2)、有地震作用組合時(shí),公式(5-27)、(5-28)右端均應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù),其值取為0.85?!猅形或I形截面受壓區(qū)翼緣的高度;674、矩形截面偏心受拉剪力墻的正截面承載力可按下列近似公式計(jì)算:(1)、無(wú)地震作用組合(2)、地震作用組合4、矩形截面偏心受拉剪力墻的正截面承載力可按下列68式中:和可按下列公式計(jì)算:式中—剪力墻腹板豎向分布鋼筋的全部截面面積。式中:和可按下列公式計(jì)算:69三、剪力墻斜截面抗剪承載力計(jì)算1、抗震設(shè)計(jì)時(shí),為體現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎的原則,剪力墻底部加強(qiáng)部位的剪力設(shè)計(jì)值按一、二、三級(jí)的不同要求乘以增大系數(shù)。 剪力墻底部加強(qiáng)部位墻肢截面的剪力設(shè)計(jì)值,一、二、三級(jí)抗震等級(jí)時(shí)應(yīng)按下式調(diào)整,四級(jí)抗震等級(jí)及無(wú)地震作用組合時(shí)可不調(diào)整。三、剪力墻斜截面抗剪承載力計(jì)算709度抗震設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)符合:式中:—考慮地震作用組合的剪力墻墻肢底部加強(qiáng)部位截面的剪力設(shè)計(jì)值;—考慮地震作用組合的剪力墻墻肢底部加強(qiáng)部位截面的剪力計(jì)算值;—考慮地震作用組合的剪力墻墻肢截面的彎矩設(shè)計(jì)值;9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)符合:71—考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)后的剪力墻墻肢正截面抗彎承載力,應(yīng)按實(shí)際配筋面積、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和軸向力設(shè)計(jì)值確定,有翼墻時(shí)應(yīng)考慮兩側(cè)各一倍翼墻厚度范圍內(nèi)的縱向鋼筋;—剪力增大系數(shù),一級(jí)為1.6,二級(jí)為1.4,三級(jí)為1.2?!紤]承載力抗震調(diào)整系數(shù)后的剪力墻墻肢正截722、偏心受壓剪力墻的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì)算:(1)、無(wú)地震作用組合時(shí)
(2)、有地震作用組合時(shí)2、偏心受壓剪力墻的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式73式中—剪力墻的軸心壓力設(shè)計(jì)值??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮地震作用效應(yīng)組合;當(dāng)N大于0.2時(shí),應(yīng)取0.2;—剪力墻截面面積;—T形或I形截面剪力墻腹板的面積,矩形截面時(shí)應(yīng)取A?!?jì)算截面處的剪跨比。計(jì)算時(shí),當(dāng)小于1.5時(shí)應(yīng)取1.5,當(dāng)大于2.2時(shí)應(yīng)取2.2;當(dāng)計(jì)算截面與墻底之間的距離小于0.5時(shí),應(yīng)按距墻底0.5處的彎矩值與剪力值計(jì)算;—剪力墻水平分布鋼筋間距。
式中743、偏心受拉剪力墻的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì)算:(1)、無(wú)地震作用組合時(shí)上式右端的計(jì)算值小于時(shí),取等于。3、偏心受拉剪力墻的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式75(2)有地震作用組合時(shí)上式右端方括號(hào)內(nèi)的計(jì)算值小于0.8時(shí),取等于0.8。(2)有地震作用組合時(shí)76四、施工縫抗滑移驗(yàn)算按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻,要防止水平施工縫處發(fā)生滑移??紤]了摩擦力的有利影響后,要驗(yàn)算通過(guò)水平施工縫的豎向鋼筋是否足以抵抗水平剪力,已配置的端部和分布豎向鋼筋不夠時(shí),可設(shè)置附加插筋,附加插筋在上、下層剪力墻中都要有足夠的錨固長(zhǎng)度。按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻,其水平施工縫處的抗滑移能力宜符合下列要求:四、施工縫抗滑移驗(yàn)算77式中:—水平施工縫處考慮地震作用組合的剪力設(shè)計(jì)值;—水平施工縫處剪力墻腹板內(nèi)豎向分布鋼筋、豎向插筋和邊緣構(gòu)件(不包括兩側(cè)翼墻)縱向鋼筋的總截面面積;—豎向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;—水平施工縫處考慮地震作用組合的不利軸向力設(shè)計(jì)值,壓力取正值,拉力取負(fù)值。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件78五、剪力墻穩(wěn)定計(jì)算1、剪力墻墻肢應(yīng)滿足下式的穩(wěn)定要求:式中:—作用于墻頂?shù)呢Q向均布荷載設(shè)計(jì)值;—剪力墻混凝土彈性模量;—剪力墻墻肢截面厚度;—剪力墻墻肢計(jì)算長(zhǎng)度,應(yīng)按本條第(2)款確定。五、剪力墻穩(wěn)定計(jì)算793、墻肢計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)應(yīng)根據(jù)墻肢的支承條件按下列公式計(jì)算:1)、單片獨(dú)立墻肢(兩邊支承)應(yīng)按下式采用:2)、T形、工字形剪力墻的翼緣墻肢(三邊支承)應(yīng)按下式計(jì)算,當(dāng)計(jì)算結(jié)果小于0.25時(shí),取0.25;
3、墻肢計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)應(yīng)根據(jù)墻肢的支承條件按下列公803)、T形剪力墻的腹板墻肢(三邊支承),應(yīng)按本款2)計(jì)算,但應(yīng)將上式中的代以;4)、工字形剪力墻的腹板墻肢(四邊支承)應(yīng)按下式計(jì)算,當(dāng)計(jì)算結(jié)果小于0.20時(shí),取0.20。
式中—T形、工字形剪力墻的單側(cè)翼緣截面高度;—T形、工字形剪力墻的腹板截面高度。3)、T形剪力墻的腹板墻肢(三邊支承),應(yīng)按本81六、剪力墻配筋要求1、矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍;當(dāng)小于5時(shí),其在重力荷載代表值作用下的軸壓力設(shè)計(jì)值的軸壓比,一、二級(jí)時(shí)不宜大于表5-5的限值減0.1,三級(jí)時(shí)不宜大于0.6;當(dāng)不大于3時(shí),宜按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì),底部加強(qiáng)部位縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2%,一般部位不應(yīng)小于1.0%,箍筋宜沿墻肢全高加密。六、剪力墻配筋要求82軸壓比一級(jí)(9度)一級(jí)(7、8度)二級(jí)0.40.50.6剪力墻軸壓比限值表5-5
注:——重力荷載代表值作用下剪力墻墻肢的軸向壓力設(shè)計(jì)值;——剪力墻墻肢界面面積;——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。軸壓比一級(jí)(9度)一級(jí)(7、8度)二級(jí)0.40.50.6剪力832、高層建筑剪力墻中豎向和水平分布鋼筋,不應(yīng)采用單排配筋。當(dāng)剪力墻截面厚度不大于400mm時(shí),可采用雙排配筋;當(dāng)大于400mm時(shí),但不大于700mm時(shí),宜采用三排配筋;當(dāng)大于700mm時(shí),宜采用四排配筋。受力鋼筋可均勻分布成數(shù)排。各排分布鋼筋之間的拉接筋間距不應(yīng)大于600mm,直徑不應(yīng)小于6mm,在底部加強(qiáng)部位,約束邊緣構(gòu)件以外的拉接筋間距尚應(yīng)適當(dāng)加密。2、高層建筑剪力墻中豎向和水平分布鋼筋,不應(yīng)采用843、為了防止混凝土墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達(dá)到極限抗彎承載力,配置的豎向分布鋼筋必須大于或等于最小配筋百分率。同時(shí)為了防止斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性的剪拉破壞,規(guī)定了水平分布鋼筋的最小配筋百分率。剪力墻分布鋼筋的配置應(yīng)符合下列要求:(1)、一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率,一、二、三級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)均不應(yīng)小于0.25%,四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)均不應(yīng)小于0.20%;(2)、一般剪力墻豎向和水平分布鋼筋間距均不應(yīng)大于300mm;分布鋼筋直徑均不應(yīng)小于8mm。3、為了防止混凝土墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達(dá)到極854、剪力墻豎向、水平分布鋼筋的直徑不宜大于墻肢截面厚度的1/10。5、房屋頂層剪力墻以及長(zhǎng)矩形平面房層的樓梯間和電梯間剪力墻、端開(kāi)間的給向剪力墻、端山墻的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.25%,鋼筋間距不應(yīng)大于200mm。4、剪力墻豎向、水平分布鋼筋的直徑不宜大于墻肢截866、剪力墻鋼筋錨固和連接應(yīng)符合下列要求:(1)非抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻縱向鋼筋最小錨固長(zhǎng)度應(yīng)取;抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻縱向鋼筋最小錨固長(zhǎng)度應(yīng)取。應(yīng)按下列要求取值:一、二級(jí)抗震三級(jí)抗震四級(jí)抗震6、剪力墻鋼筋錨固和連接應(yīng)符合下列要求:87(2)、剪力墻豎向及水平分布鋼筋的搭接連接(圖5-13),一級(jí)、二級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的加強(qiáng)部位,接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi),每次連接的鋼筋數(shù)量不宜超過(guò)總數(shù)量的50%,錯(cuò)開(kāi)凈距不宜小于500mm,其它情況剪力墻的鋼筋可在同一部位連接。非抗震設(shè)計(jì)時(shí),分布鋼筋的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2;抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)小于1.2;(3)、暗柱及端柱內(nèi)縱向鋼筋連接和錨固要求宜與框架柱相同,宜符合有關(guān)規(guī)定。(2)、剪力墻豎向及水平分布鋼筋的搭接連接(圖88圖5-13墻內(nèi)分布鋼筋的連接注:非抗震設(shè)計(jì)時(shí)圖中應(yīng)取
圖5-13墻內(nèi)分布鋼筋的連接注:非抗震設(shè)計(jì)時(shí)圖中應(yīng)89七、其它要求1、抗震設(shè)計(jì)時(shí),一、二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻墻底部加強(qiáng)部位,其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比不宜超過(guò)表5-5的限值。2、一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻底部加強(qiáng)部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)按第3條的要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件;一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)剪力墻的其他部位以及三、四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)的剪力墻墻肢端部均應(yīng)按第18條的要求設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。七、其它要求903、剪力墻約束邊緣構(gòu)件的主要措施是加大邊緣構(gòu)件的長(zhǎng)度及其體積配箍率,體積配箍率由配箍特征值計(jì)算。剪力墻約束邊緣構(gòu)件(圖5-14)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求:(1)、約束邊緣構(gòu)件沿墻肢方向的長(zhǎng)度和箍筋配箍特征值宜符合表5-6的要求,且一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)箍筋直徑均不應(yīng)小于8mm、箍筋間距分別不應(yīng)小于100mm和150mm.箍筋的配筋范圍如圖5-14中的陰影面積所示,其體積配箍率應(yīng)按式(5-56)計(jì)算:
3、剪力墻約束邊緣構(gòu)件的主要措施是加大邊緣構(gòu)件的91圖5-14剪力墻的約束邊緣構(gòu)件(a)暗柱;(b)有翼墻;(c)有端柱;(d)轉(zhuǎn)角墻(L形墻)圖5-14剪力墻的約束邊緣構(gòu)件92項(xiàng)目一級(jí)(9度)一級(jí)(7、8度)二級(jí)0.200.200.20(暗柱)(翼墻或端柱)約束邊緣構(gòu)件的長(zhǎng)度和箍筋配箍特征值表5-6注:1、為剪力墻墻肢的長(zhǎng)度;2、為約束邊緣構(gòu)件沿墻肢方向的長(zhǎng)度,不應(yīng)小于表中數(shù)值、(為剪力墻墻肢的寬度)和450mm三者的較大值,有翼墻或端柱時(shí)尚不應(yīng)小于翼墻厚度或端柱沿墻肢方向截面高度加300mm。3、翼墻長(zhǎng)度小于其厚度3倍或端柱截面邊長(zhǎng)小于墻厚的2倍時(shí),視為無(wú)翼墻或無(wú)端柱。項(xiàng)目一級(jí)(9度)一級(jí)(7、8度)二級(jí)0.200.200.2093式中—約束邊緣構(gòu)件配箍特征徝;—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;—箍筋或拉筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,超過(guò)360Mpa時(shí),應(yīng)按360Mpa計(jì)算。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件94(2)、約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的配筋范圍不應(yīng)小于圖5-14中陰影面積,其縱向鋼筋最小截面面積,一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)分別不應(yīng)小于圖中陰影面積的1.2%和1.0%并分別不應(yīng)小于6Φ16和6Φ14。按公式(5-56),在不同混凝土強(qiáng)度和不同箍筋或拉筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,當(dāng)時(shí)體積配箍率如表5-7所列。(2)、約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的配筋范圍不應(yīng)小于圖95鋼筋種類混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25C30C35C40C45C50C55C60HPB2351.1331.3621.5901.8192.0192.2002.4102.619HRB3350.7930.9531.1131.2731.4131.5401.6871.833HRB4000.9301.0601.1801.2801.4101.530體積配箍率(%)值表5-7
鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25C30C35C40C45C50C5596為了發(fā)揮約束邊緣構(gòu)件的作用,約束邊緣構(gòu)件箍筋的長(zhǎng)邊不大于短邊的3倍,用相鄰兩個(gè)箍筋應(yīng)至少相互搭接1/3長(zhǎng)邊的距離(圖5-15)。圖5-15約束邊緣構(gòu)件箍筋為了發(fā)揮約束邊緣構(gòu)件的作用,約束邊緣構(gòu)件箍筋圖5-1974、剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)宜符合下列要求:(1)、構(gòu)造邊緣構(gòu)件的范圍和計(jì)算縱向鋼筋用量的截面面積宜取圖5-16中的陰影部分;圖5-16剪力墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件(a)暗柱;(b)翼柱;(c)端柱4、剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)宜符合下列要求:圖5-16剪98(2)、構(gòu)造邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋應(yīng)滿足受彎承載力要求;(3)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)造邊緣構(gòu)件的最小配筋宜符合表5-8的規(guī)定,箍筋的無(wú)支長(zhǎng)度不應(yīng)大于300mm,拉筋的水平間距不應(yīng)大于縱向鋼筋間距的2倍。當(dāng)剪力墻端部為端柱時(shí),端柱中縱向鋼筋及箍筋宜按框架柱的構(gòu)造要求配置;(2)、構(gòu)造邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋應(yīng)滿足受彎承載力要99(4)、非抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻端部應(yīng)按構(gòu)造配置不少于4根12mm或2根16mm的縱向鋼筋,沿縱向應(yīng)配置不少于直徑為6mm、間距為250mm的拉筋。剪力墻截面設(shè)計(jì)可見(jiàn)例5-2的計(jì)算
(4)、非抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻端部應(yīng)按構(gòu)造配置不少100抗震等級(jí)底部加強(qiáng)部位其它部位縱向鋼筋最小量(取較大值)箍筋(拉筋)縱向鋼筋最小量(取較大值)箍筋(拉筋)最小直徑(mm)最大間距(mm)最小直徑(mm)最大間距(mm)一級(jí)———0.008Ac,6φ148150二級(jí)———0.006Ac,6φ128200三級(jí)0.005Ac,4φ1261500.004Ac,4φ126200四級(jí)0.005Ac,4φ1262000.004Ac,4φ126250非抗震———4φ12或2φ166250剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋要求表5-8注:1、符號(hào)φ表示鋼筋直徑;2、對(duì)轉(zhuǎn)角墻的暗柱,表中拉筋宜采用箍筋。
底部加強(qiáng)部位其它部位箍筋(拉筋)箍筋(拉筋)最小直最大間距最101第四節(jié)連梁設(shè)計(jì)及構(gòu)造鋼筋混凝土連梁是影響剪力墻的強(qiáng)度、剛度、延性等性能的重要構(gòu)件。連梁的線剛度與墻肢的線剛度的相對(duì)比值越大,剪力墻的整體性越好,抗側(cè)剛度和強(qiáng)度也越大。另一方面,連梁的性能又是決定剪力墻抗震性能的關(guān)鍵。下面簡(jiǎn)要介紹一下連梁的設(shè)計(jì)方法。第四節(jié)連梁設(shè)計(jì)及構(gòu)造鋼筋混凝土連梁是影響剪力墻的102一、連梁截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求1、連梁承受反復(fù)彎矩作用,剪跨比很小,剪切變形大,非常容易剪壞。通常在剪跨比大于1的連梁中,在保證強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)后,縱筋可以先屈服,但很難避免剪壞,這種破壞是屈服后的剪壞,其承載力取決于受彎承載力,但是延性很小。為改善其延性,連梁的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:一、連梁截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求103(1)、無(wú)地震作用組合以及有地震作用組合的四級(jí)抗震等級(jí)時(shí),應(yīng)取考慮水平風(fēng)荷載或水平地震作用組合的剪力設(shè)計(jì)值;(2)、有地震作用組合的一、二、三級(jí)抗震等級(jí)時(shí),跨高比大于2.5的連梁的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式進(jìn)行調(diào)整:9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)符合
(1)、無(wú)地震作用組合以及有地震作用組合的四級(jí)抗震9度抗震設(shè)104式中、—分別為梁左、右端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚩紤]地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值;對(duì)一級(jí)抗震等級(jí)且兩端均為負(fù)彎矩時(shí),絕對(duì)值較小一端的彎矩應(yīng)取零;、—分別為梁左、右端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞氖軓澇休d力所對(duì)應(yīng)的彎矩值,應(yīng)按實(shí)配鋼筋面積計(jì)入受壓鋼筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計(jì)算;—連梁的凈跨。—梁在考慮地震作用組合的重力荷載代表值(9度時(shí)還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值)作用下,按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值;—連梁剪力增大系數(shù),一級(jí)取1.3,二級(jí)取1.2,三級(jí)取1.1。式中1052、連梁截面配筋計(jì)算抗彎承載力驗(yàn)算,按普通受彎構(gòu)件的抗彎承載力公式進(jìn)行計(jì)算。連梁的斜截面受剪承載力,應(yīng)按下列公式計(jì)算:(1)、無(wú)地震作用組合時(shí)(2)、有地震作用組合時(shí)
跨高比大于2.5時(shí)跨高比不大于2.5時(shí)2、連梁截面配筋計(jì)算跨高比大于2.5時(shí)跨高比不大于2.5時(shí)106同時(shí),為了不使斜裂縫過(guò)早出現(xiàn),或混凝土過(guò)早破壞,剪力墻連梁的截面尺寸不應(yīng)太小,應(yīng)符合下列要求:(1)、無(wú)地震作用組合時(shí)(2)、有地震作用組合時(shí)
跨高比大于2.5時(shí)
跨高比不大于2.5時(shí)同時(shí),為了不使斜裂縫過(guò)早出現(xiàn),或混凝土過(guò)早破跨高比107式中:—連梁剪力設(shè)計(jì)值;—連梁截面寬度;—連梁截面有效高度;—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù),應(yīng)按《高規(guī)》第6.2.6條的規(guī)定采用。式中:1083、當(dāng)剪力墻的連梁不滿足以上第2條的要求時(shí),可作如下處理:(1)、減小連梁截面高度;(2)、抗震設(shè)計(jì)的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進(jìn)行塑性調(diào)幅,以降低其剪力設(shè)計(jì)值。但在內(nèi)力計(jì)算時(shí)已經(jīng)按規(guī)定降低了剛度的連梁,其調(diào)幅范圍應(yīng)當(dāng)限制或不再繼續(xù)調(diào)幅。當(dāng)部分連梁降低彎矩設(shè)計(jì)值后,其余部位連梁和墻肢的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)相應(yīng)提高;(3)、當(dāng)連梁破壞對(duì)承受豎向荷載無(wú)明顯影響時(shí),可考慮在大震作用下該連梁不參與工作,按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次多遇地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析,墻肢應(yīng)按兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。3、當(dāng)剪力墻的連梁不滿足以上第2條的要求時(shí),可作如下1094、連梁配筋構(gòu)造連梁配筋(圖5-17)應(yīng)滿足下列要求:(1)、連梁頂面、底面縱向受力鋼筋伸入墻內(nèi)的錨固長(zhǎng)度,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于,并且任何情況不應(yīng)小于600mm;(2)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),沿連梁全長(zhǎng)箍筋的構(gòu)造應(yīng)按框架梁端加密區(qū)箍筋的構(gòu)造要求采用;非抗震設(shè)計(jì)時(shí),沿連梁全長(zhǎng)的箍筋直徑不應(yīng)小于6mm,間距不應(yīng)大于150mm;4、連梁配筋構(gòu)造110(3)、頂層連梁縱向鋼筋伸入墻體的長(zhǎng)度范圍內(nèi),應(yīng)配置間距不大于150mm的構(gòu)造箍筋,箍筋直徑應(yīng)與該連梁的箍筋直徑相同;(4)、墻體水平分布鋼筋應(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置;當(dāng)連梁截面高度大于700mm時(shí),其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的直徑不應(yīng)小于10mm,間距不應(yīng)大于200mm;對(duì)跨高比不大于2.5的連梁,梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的面積配筋率不應(yīng)小于0.3%。(3)、頂層連梁縱向鋼筋伸入墻體的長(zhǎng)度范圍內(nèi),應(yīng)111(5)、一、二級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)部位跨高比不大于2.0墻厚≥200mm的連梁,可采用斜向交叉配筋。以改善連梁的延性,每方向的斜筋面積按下式計(jì)算(圖5-18):
式中:—連梁剪力設(shè)計(jì)值;—斜筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;—斜筋與連梁軸線夾角;—承載力抗震調(diào)整系數(shù),取0.85。
非抗震設(shè)計(jì)時(shí)有抗震設(shè)防時(shí)
(5)、一、二級(jí)剪力墻底部加強(qiáng)部位跨高比不大于2.0非抗震設(shè)112圖5-17連梁配筋構(gòu)造示意圖
圖5-18剪力墻短連梁配斜筋
注:非抗震設(shè)計(jì)時(shí)圖中應(yīng)取
圖5-17連梁配筋構(gòu)圖5-18剪力墻短注:非抗震設(shè)1135、其它要求當(dāng)開(kāi)洞較小,在整體計(jì)算中不考慮其影響時(shí),應(yīng)將切斷的分布鋼筋集中在洞口邊緣補(bǔ)足,以保證剪力墻截面的承載力。連梁是剪力墻中的薄弱部位,應(yīng)重視連梁中開(kāi)洞后的截面抗剪驗(yàn)算和加強(qiáng)措施。剪力墻墻面開(kāi)洞和連梁開(kāi)洞時(shí),應(yīng)符合下列要求:5、其它要求114(1)、當(dāng)剪力墻墻面開(kāi)有非連續(xù)小洞口(其各邊長(zhǎng)度小于800mm),且在整體計(jì)算中不考慮其影響時(shí),應(yīng)將洞口處被截?cái)嗟姆植冀盍糠謩e集中配置在洞口上、下和左、右兩邊(圖5-19a),且鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm;(2)、穿過(guò)連梁的管道宜預(yù)埋套管,洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1/3,且不宜小于200mm,洞口處宜配置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋,被洞口削弱的截面應(yīng)進(jìn)行承載力驗(yàn)算(圖5-19b)。(1)、當(dāng)剪力墻墻面開(kāi)有非連續(xù)小洞口(其各邊長(zhǎng)度小115圖5-19洞口補(bǔ)強(qiáng)配筋示意(a)剪力墻洞口補(bǔ)強(qiáng);(b)連梁洞口補(bǔ)強(qiáng)注:非抗震設(shè)計(jì)時(shí),圖中錨固長(zhǎng)度取
圖5-19洞口補(bǔ)強(qiáng)配筋示意注:非抗震設(shè)計(jì)時(shí),圖中錨固長(zhǎng)度116二、延性連梁研究和震害分析都表明,對(duì)于跨高比小于2的普通連梁,其抗彎線剛度是較大的,其破壞往往是剪切型的,屬脆性破壞。因此地震區(qū)設(shè)防要求較高時(shí)不宜采用鋼筋混凝土普通連梁。下面簡(jiǎn)單介紹幾種延性耗能連梁。1、開(kāi)縫混凝土連梁開(kāi)縫連梁的示意圖如圖5-20所示。對(duì)于跨高比較小的連梁,在連梁腹板上沿跨度方向預(yù)留一條或兩條的縫或槽,將連梁沿梁高方向分成幾根跨高比較大的梁,在大震作用下發(fā)生延性較好的彎曲破壞。二、延性連梁117
從結(jié)構(gòu)控制的觀點(diǎn)出發(fā)提出的雙功能連梁,屬于開(kāi)縫混凝土連梁的一種。雙功能連梁的常見(jiàn)截面形式如圖(5—21)所示,兩端沿水平縱軸預(yù)留通縫,中部沿水平縱軸在截面兩側(cè)設(shè)凹槽。試驗(yàn)研究表明:在風(fēng)載和中、小地震下,連梁基本處于整體工作狀態(tài)或彈塑性工作階段,具有較大的剛度,可為墻肢提供較強(qiáng)的約束作用,保證剪力墻具有較好的整體性和足夠的抗側(cè)能力;從結(jié)構(gòu)控制的觀點(diǎn)出發(fā)提出的雙功能連梁,屬于開(kāi)118而在強(qiáng)震作用下,連梁沿整截面腹中水平縱軸裂開(kāi),形成上、下兩個(gè)構(gòu)件,由剛變?nèi)?,避免?qiáng)震時(shí)連梁發(fā)生脆性的剪切破壞,使之具有較強(qiáng)的變形能力和足夠的延性來(lái)耗散地震能量,減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),提高剪力墻的抗剪能力。在前一狀態(tài)中,連梁的剛度大,保證了剪力墻有較好的整體性;在后一狀態(tài)中,連梁形成了耗能機(jī)構(gòu)。使連梁在兩種不同情況下具有兩種不同的結(jié)構(gòu)功能,從而可解決連梁的剛度與延性的矛盾。而在強(qiáng)震作用下,連梁沿整截面腹中水平縱軸裂開(kāi),形119圖5-20幾種開(kāi)縫混凝土連梁圖5-21雙功能連梁截面示意圖圖5-20幾種開(kāi)縫混凝土連梁圖5-21雙功能連梁120由林同炎教授設(shè)計(jì)的馬那瓜美洲銀行大樓,因經(jīng)受住了罕遇強(qiáng)烈地震的考驗(yàn),而舉世聞名。該設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的概念設(shè)計(jì)的思想,設(shè)置了多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合。為了預(yù)防未知的罕遇強(qiáng)烈地震,林同炎教授在連梁的中部開(kāi)了較大的孔洞,一方面可以用來(lái)穿越通風(fēng)管道,減少樓層的結(jié)構(gòu)高度;另一方面是有意識(shí)的形成該結(jié)構(gòu)總體系中的預(yù)定薄弱環(huán)節(jié),在未來(lái)遭遇罕遇地震時(shí),通過(guò)控制首先在連梁開(kāi)洞處開(kāi)裂、屈服、出現(xiàn)塑性鉸,從而變成具有延性和耗能能力的結(jié)構(gòu)體系。這里的連梁設(shè)計(jì)就是運(yùn)用了雙功能連梁的概念。
由林同炎教授設(shè)計(jì)的馬那瓜美洲銀行大樓,因經(jīng)受1212、交叉配筋和菱形配筋連梁交叉配筋和菱形配筋連梁的配筋示意圖如圖5-22所示。利用交叉斜筋來(lái)抵抗地震作用下不斷改變方向的剪力,有效限制了裂縫的開(kāi)展。圖5-22交叉配筋連梁的幾種形式2、交叉配筋和菱形配筋連梁圖5-22交叉配筋連梁的幾種形式1223、鋼板混凝土連梁鋼板混凝土連梁是在混凝土連梁中配置鋼板,由鋼板抵抗剪力,鋼筋混凝土與鋼板共同抵抗彎矩。鋼板提高了連梁的抗剪承載力,防止連梁發(fā)生脆性剪切破壞;同時(shí),鋼板在連梁中有效的防止了斜裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,在梁墻交界處有效的防止了反復(fù)荷載作用下的彎曲滑移。鋼板有良好的塑性變形能力,可以減少箍筋用量,給施工帶來(lái)便利。3、鋼板混凝土連梁123第五章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件124第一節(jié)剪力墻結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置一、一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置當(dāng)住宅、公寓、飯店等建筑,在底部一層或多層需設(shè)置機(jī)房、汽車房、商店、餐廳等較大平面空間用房時(shí),可以設(shè)計(jì)成上部為一般剪力墻結(jié)構(gòu),底部為部分剪力墻落到基礎(chǔ),其余為框架承托上部剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)的平面體形,可根據(jù)建筑功能需要,設(shè)計(jì)成各種形狀,剪力墻應(yīng)按各類房屋使用要求、滿足抭側(cè)力剛度和承載力進(jìn)行合理布置。剪力墻結(jié)構(gòu)的布置和一般規(guī)定如下:第一節(jié)剪力墻結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置一、一般規(guī)定及結(jié)構(gòu)布置125剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件126剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(同名78)課件1273、短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻,一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有利于住宅建筑布置,又可進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重。但是在高層住宅中,由于短肢剪力墻抗震性能較差,地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多,為安全起見(jiàn),高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻較多時(shí),應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu),并應(yīng)符合下列規(guī)定:3、短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪128(1)、其最大適用高度應(yīng)比剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)降低,且7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)分別不應(yīng)大于100m和60m;(2)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%;(3)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比規(guī)定的剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用;(1)、其最大適用高度應(yīng)比剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)129(4)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6和0.7;對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1;(5)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),除底部加強(qiáng)部位應(yīng)調(diào)整剪力設(shè)計(jì)值外,其它各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2;(6)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%;(4)、抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻在重力荷載代表值130(7)、短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm;(8)、7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻宜設(shè)置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側(cè)相交的樓面梁。(9)、B級(jí)高度高層建筑和9度抗震設(shè)計(jì)的A級(jí)高度高層建筑,不應(yīng)采用以上規(guī)定的具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。(7)、短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm;131圖5-1剪力墻洞口不對(duì)齊時(shí)的構(gòu)造措施(a)、一般錯(cuò)洞墻;(b)、底部局部錯(cuò)洞墻;(c)、疊合錯(cuò)洞墻構(gòu)造之一(d)、疊合錯(cuò)洞墻構(gòu)造之二圖5-1剪力墻洞口1324、剪力墻的門(mén)窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),一、二、三級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位不宜采用錯(cuò)洞墻,其他情況如無(wú)法避免錯(cuò)洞墻,宜控制錯(cuò)洞口間的水平距離不小于2m,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取有效構(gòu)造措施(圖5-1a、b)。一、二、三級(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻不宜采用疊合錯(cuò)洞墻;當(dāng)無(wú)法避免疊合錯(cuò)洞布置時(shí),應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取加強(qiáng)措施(圖5-1c)或采用其他輕質(zhì)材料填充將疊合洞口轉(zhuǎn)化為規(guī)則洞口(圖5-1d,其中陰影部分表示輕質(zhì)填充墻體)。4、剪力墻的門(mén)窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置,形成明確133
錯(cuò)洞墻的內(nèi)力和位移計(jì)算應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中采用桿系、薄壁桿系模型或?qū)Χ纯谧髁撕?jiǎn)化處理的其他有限元模型時(shí),應(yīng)對(duì)不規(guī)則開(kāi)洞墻的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷,并進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算和校核。目前除了平面有限元方法外,尚沒(méi)有更好的簡(jiǎn)化方法計(jì)算錯(cuò)洞墻。采用彈性平面有限元方法得到應(yīng)力后,可不考慮混凝土的作用,按應(yīng)力進(jìn)行配筋,并加強(qiáng)構(gòu)造措施。錯(cuò)洞墻的內(nèi)力和位移計(jì)算應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)結(jié)1345、剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性,細(xì)高的剪力墻(高寬比大于2)容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻,從而可避免脆性的剪切破壞。當(dāng)墻的長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí),為了滿足每個(gè)墻段高寬比大于2的要求,可用約束彎矩較小的樓面梁(即弱連梁,其跨高比一般不小于6)將墻分成長(zhǎng)度較為均勻的若干個(gè)獨(dú)立墻段(見(jiàn)圖5-2),每個(gè)獨(dú)立墻段可為整體墻或聯(lián)肢墻,墻肢截面高度不宜大于8m。每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于2。
5、剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性,細(xì)高的剪力墻(高寬比大于2)135圖5-2剪力墻的墻段及墻肢示意圖圖5-2剪力墻的墻段及墻肢示意圖1366、當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí),會(huì)造成墻肢平面外彎矩,而一般情況下并不驗(yàn)算墻的平面外的剛度及承載力。當(dāng)梁高大于2倍墻厚時(shí),梁端彎矩對(duì)墻平面外的不利,因此當(dāng)采取措施,以保證剪力墻平面外的安全。6、當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí),會(huì)造成墻1377、應(yīng)控制剪力墻平面外的彎矩。當(dāng)剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí),應(yīng)至少采取以下措施中的一個(gè)措施,減小梁端部彎矩對(duì)墻的不利影響:(1)、沿梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻,抵抗該墻肢平面外彎矩;(2)、當(dāng)不能設(shè)置與梁軸線方向相連的剪力墻時(shí),宜在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱。扶壁柱宜按計(jì)算確定截面及配筋;7、應(yīng)控制剪力墻平面外的彎矩。當(dāng)剪力墻墻肢與其平138(3)、當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時(shí),應(yīng)在墻與梁相交處設(shè)置暗柱,并宜按計(jì)算確定配筋;(4)、必要時(shí),剪力墻內(nèi)可設(shè)置型鋼。本條所列措施,均可增大墻肢抵抗平面外彎矩的能力。另外,對(duì)截面較小的樓面梁可設(shè)計(jì)為鉸接或半剛接,減少墻肢平面外彎矩。鉸接端或半剛接端可通過(guò)彎矩調(diào)幅或梁變截面來(lái)實(shí)現(xiàn),此時(shí)應(yīng)相應(yīng)加大梁跨中彎矩。(3)、當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時(shí),應(yīng)在墻與梁相交處設(shè)1392、“規(guī)范+計(jì)算程序”不能代替結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在正確的結(jié)構(gòu)概念指導(dǎo)下,依據(jù)規(guī)范運(yùn)用電算程序,分析問(wèn)題解決問(wèn)題。如果結(jié)構(gòu)概念不清又缺少工程經(jīng)驗(yàn),完全依賴電算,直接采用電算結(jié)果,或照搬那些系數(shù)套系數(shù)的繁瑣公式,容易在實(shí)際工程中出現(xiàn)大錯(cuò)誤。有的很保守,材料浪費(fèi)很多,而設(shè)計(jì)人員并沒(méi)感覺(jué)到他的設(shè)計(jì)強(qiáng)度富裕量有多大。電算結(jié)果必須進(jìn)行檢查判定后才能使用。2、“規(guī)范+計(jì)算程序”不能代替結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在正確的結(jié)140實(shí)例1實(shí)例1141實(shí)例1上圖工程弧形陽(yáng)臺(tái)右端懸臂梁上出現(xiàn)寬達(dá)1.4mm的螺旋式受扭斜裂縫,陽(yáng)臺(tái)外弧梁跨中截面的底部有下寬上窄的彎曲受拉裂縫,原設(shè)計(jì)是1972年用TBSA程序設(shè)計(jì),1993年投入使用。實(shí)例1上圖工程弧形陽(yáng)臺(tái)右端懸臂梁上出現(xiàn)寬達(dá)1.4mm的螺旋1428、剪力墻開(kāi)洞形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按本章有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)跨高比不小于5時(shí),宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。9、抗震設(shè)計(jì)時(shí),一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/8和底部?jī)蓪佣叩妮^大值,當(dāng)剪力墻高度超過(guò)150m時(shí),其底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/10;部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)符合本章的規(guī)定。10、不宜將樓面主梁支承在剪力墻之間的連梁上。8、剪力墻開(kāi)洞形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按本章有14311、樓面梁與剪力墻連接時(shí),梁內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)伸入墻內(nèi),并可靠錨固。12、高層剪力墻結(jié)構(gòu),當(dāng)采用預(yù)制圓孔板、預(yù)制大樓板等預(yù)制裝配式樓板時(shí),剪力墻厚度不宜小于160mm。預(yù)制板板縫寬度不宜小于40mm,板縫大于60mm時(shí)應(yīng)在板縫內(nèi)配置鋼筋。有抗震設(shè)防時(shí),高度大于50m的剪力墻結(jié)構(gòu)中,宜采用現(xiàn)澆樓板或裝配整體式疊合樓板。11、樓面梁與剪力墻連接時(shí),梁內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)伸入墻14413、高層剪力墻結(jié)構(gòu)的女兒墻宜采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù)制女兒墻板時(shí),高度一般不宜大于1.5m,且拼接板縫應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土小柱。14、屋頂局部突出的電梯機(jī)房、樓梯間、水箱間等小房墻體,應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,且盡量使下部剪力墻延伸,不得采用磚砌體結(jié)構(gòu)。13、高層剪力墻結(jié)構(gòu)的女兒墻宜采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù)145二、工程實(shí)例【工程實(shí)例1】:上海國(guó)泰公寓,地上24層高層住宅,現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),圖5-3為標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置;北京方圓逸居,地上24層高層住宅,現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),圖5-4為標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置??梢钥闯觯诩袅Φ慕Y(jié)構(gòu)平面布置圖上,兩幢建筑有不少相同之處:(1)、雙向布置抗側(cè)力構(gòu)件;(2)、間距較大(8m左右);(3)、墻體對(duì)齊、拉直,盡可能成一直線;(4)、極少單片墻、短肢墻,亦無(wú)過(guò)長(zhǎng)墻肢。二、工程實(shí)例146圖5-3上海國(guó)泰公寓標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面
圖5-4北京方圓逸居標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面
圖5-3上海國(guó)泰公寓圖5-4北京方圓逸居147【工程實(shí)例2】:某住宅綜合樓,建筑面積5.3萬(wàn)m2,地下1層,地上28層,結(jié)構(gòu)高度79.6m,最高處87.4m,結(jié)構(gòu)沿豎向質(zhì)量及剛度分布均勻,但標(biāo)準(zhǔn)層由兩個(gè)切角正方形單元聯(lián)接而成,類似啞鈴,平面體型較為復(fù)雜,對(duì)抗震不利。圖5-5標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖【工程實(shí)例2】:某住宅綜合樓,建筑面積5.3萬(wàn)m2,地下1圖148
本工程抗震設(shè)防烈度為7度,Ⅱ類場(chǎng)地土,基本風(fēng)壓為。(1)、結(jié)構(gòu)方案本工程上部標(biāo)準(zhǔn)層為住宅,每個(gè)單元由9個(gè)建筑分單元組成,其結(jié)構(gòu)布置利用單元中部設(shè)置的兩部電梯、設(shè)備管道井及一個(gè)剪力樓梯所圍合的剪力墻內(nèi)筒體單元,作為結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件,但圍繞其周圍的8個(gè)住宅單元結(jié)構(gòu)如何布置值得推敲。
本工程抗震設(shè)防烈度為7度,Ⅱ類場(chǎng)地土,基本風(fēng)149
考慮到剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)住宅平面布置有利,但限制了底部公共建筑用途的平面布置,采用框架結(jié)構(gòu)可以取得底部公共建筑的較大空間,但對(duì)住宅平面布置又不適合。經(jīng)過(guò)反復(fù)分析,多次試算,最終確定采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)平面布置見(jiàn)圖5-5??紤]到剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)住宅平面布置有利,但限制150(2墻肢設(shè)計(jì)地震作用下短肢剪力墻的抗扭性能較弱,設(shè)計(jì)中對(duì)周邊及角點(diǎn)處墻肢采用“L形”、“【形”短肢墻,對(duì)少量的“一字形”短肢墻,均嚴(yán)格控制其軸壓比小于0.6,且控制墻肢的軸壓比不相差懸殊,盡量均勻,避免墻肢應(yīng)力差異太大。“一字形”短肢墻在配筋構(gòu)造中除兩端設(shè)有暗柱外,其水平筋按照抗扭要求形成封閉箍,并考慮平面外問(wèn)題對(duì)其豎向縱筋也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。
(2墻肢設(shè)計(jì)151第二節(jié)剪力墻的分類及剛度計(jì)算一、剪力墻的分類為了滿足各種使用要求,剪力墻常開(kāi)有門(mén)窗洞口。理論分析與實(shí)驗(yàn)研究表明:剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)取決于剪力墻上的開(kāi)洞情況。有無(wú)洞口,洞口的大小、位置及形狀的不同都將影響其受力性能。按不同的受力特性,可將剪力墻分為四類,下面分別介紹。
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 風(fēng)險(xiǎn)量化在金融風(fēng)險(xiǎn)管理中的挑戰(zhàn)-深度研究
- 2025年恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)技能測(cè)試題庫(kù)a4版
- 課桌椅智能化發(fā)展趨勢(shì)-深度研究
- 2025年書(shū)法培訓(xùn)機(jī)構(gòu)合同模板
- 2025年貴州省銅仁地區(qū)單招職業(yè)傾向性測(cè)試題庫(kù)完美版
- 電子系統(tǒng)安全與隱私保護(hù)-深度研究
- 2025年濱州科技職業(yè)學(xué)院?jiǎn)握芯C合素質(zhì)考試題庫(kù)匯編
- GB/T 6150.19-2025鎢精礦化學(xué)分析方法第19部分:氟含量的測(cè)定離子選擇電極法
- Unit2 reading1教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年譯林版(2024)七年級(jí)英語(yǔ)上冊(cè)
- 《16 水蒸發(fā)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)青島版
- 2022年高考(全國(guó)甲卷)語(yǔ)文仿真模擬卷【含答案】
- 腸瘺治療PPT醫(yī)學(xué)課件(PPT 25頁(yè))
- 員工轉(zhuǎn)正評(píng)價(jià)表
- 道路交通事故責(zé)任認(rèn)定行政復(fù)議申請(qǐng)書(shū)范例
- 鄭州大學(xué)圖書(shū)館平立剖面效果圖
- 高效液相含量測(cè)定計(jì)算公式
- 公安機(jī)關(guān)通用告知書(shū)模板
- 《小學(xué)數(shù)學(xué)課程與教學(xué)》教學(xué)大綱
- 《手機(jī)攝影》全套課件(完整版)
- 礦井無(wú)計(jì)劃停電停風(fēng)安全技術(shù)措施
- 標(biāo)前合作合同協(xié)議書(shū)范本
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論