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剪力墙结构设计步骤 一、剪力墙结构布置-高层第二章 二、剪力墙的计算-高层第五章 三、剪力墙墙肢和连梁的设计(配筋)-高层第7章 (仅考虑毕业设计中的内容,三级以下剪力墙) 可简化为平面计算的剪力墙分类 整体弯矩 局部弯矩 壁式框架 ? ? 随着开口的增加,变形逐渐由弯 曲型过渡到剪切型 洞口不规则墙不能简化为杆件体 系进行计算 剪力墙的尺寸和各部分名称 墙肢高度 (悬臂梁跨度) 连梁宽度 连梁高度 墙肢长度 不大于8m (截面高度hw) 连梁跨度 墙肢厚度 不小于160mm (截面宽度bw) 联肢墙为墙段长度 小开口墙为墙肢长度 back 底部加强区(P.178) ? ? 塑性铰区:底部高度等于截面高度的范围 底部加强区(高规7.1.9) :含塑性铰区在内。 ? 底部加强区 ≧ max{总高度/8, 底层两层高} 适当提高抗剪承载力 对轴压比有较高的限值 特殊的构造措施 ? 对加强区的特殊处理 ? ? ? ? 如果地下室顶板为上部结构嵌固部位,则剪力 墙底部加强区起算层号中扣除了地下室。 地下室顶板作为嵌固部位的若干规定 ? 地下室顶板作为嵌固部位的条件 ? ? ? 刚度比要求:抗规6.1.14,地下室的抗侧刚度不小于上部结 构刚度的2倍。 地下室顶板距离室外地坪高度不宜过大,宜小于地下室高度 的1/3。 地下室外墙距离上部结构不宜过远(不大于40-50m)。 ? ? 顶板构造要求:楼板不小于180mm,砼强度不小于C30。 宜采用双层双向配筋。 此时剪力墙加强区起算层号中扣除了地下室。 截面设计原则和措施-延性剪力墙 ? ? 墙肢 ? 1、强墙弱梁(破坏机制):连梁先于墙肢屈服(框架剪力墙结 构中,联系梁同样要弱于剪力墙) ? 2、强剪弱弯:包括塑性铰区域在内任何区域均不能出现剪切破 坏和锚固破坏。充分发挥抗拉钢筋的延性。 ? 3、限制轴压比 ? 4、设置边缘构件 ? 5、尽可能出现大偏压;不能出现小偏拉。 ? 6、剪力墙的破坏形态与剪跨比有关——(中)高墙 连梁 ? 1、强剪弱弯 连梁也同样要强剪弱弯 ? 2、抗剪配筋 ? 配筋形式——交叉斜筋 ? 大配筋量 ? 3、连梁尺寸 剪力墙结构设计概要 ? 一、剪力墙结构布置概要 ? ? 结构布置 尺寸和材料 组合弯矩计算值 强墙弱梁调整和强剪弱弯调整 墙肢截面设计 连梁截面设计 构造边缘构件(毕业设计中不考虑约束边缘构件) ? 二、剪力墙计算过程概要 ? ? ? 三、剪力墙截面设计过程概要 ? ? ? 一、剪力墙结构布置概要 简单、规则、均匀、对称 1. 双向布置 2. 剪力墙布置成T型、L型、I型 3. 上下连续:贯穿全高、避免刚度突变。 4. 左右对称:可减少结构的扭转。 5. 避免错洞:洞口宜成列布置,成明确的联肢墙 6. 不宜太密:大开间 6~8m(宜采用),小开间3~4m 7. 独立墙段长度不能过长(总高度/墙段长度≤2) 8. 各墙肢长度宜均匀,不宜单墙段刚度过大 对楼盖的要求 剪力墙门窗洞到边缘的尺寸要求 ? ? 上图中兰框中为门窗洞 距外纵墙600,距外横墙300,距内墙150。两洞间500mm 墙段和墙肢的长度 洞口应设置成弱连梁(跨高比>6) 近似形成若干独立墙段(非墙肢) 剪力墙中的钢筋 边缘构件 竖向分布筋 -抗弯 箍筋 端部纵筋 竖向抗弯 拉筋 水平(横向) 分布筋-抗剪 ? ? 竖向:端部钢筋和竖向分布钢筋共同抗弯 ? 端部钢筋类似梁上、下的纵向受力钢筋-需经抗弯承载力验算获得 ? 竖向分布钢筋按构造配筋-同时也参与抗弯 水平:水平分布钢筋抗剪,需通过斜截面抗剪承载力计算确定。back 剪力墙中的钢筋 ? ? ? 抗震要求不能单排配筋。厚度大时,中间素混凝 土过后,可设三排甚至更多。 竖向分布钢筋象梁的腰筋,水平分布钢筋象柱的 箍筋。但是计算结构承载力时要考虑分布钢筋。 墙端部有边缘构件,旨在提高端部混凝土的抗压 能力。 剪力墙的两类边缘构件(P.189-191) ? 边缘构件:暗柱、端柱、翼墙、转角墙 ? ? 约束边缘构件:三、四级剪力墙不需要设置 构造边缘构件:毕业设计中仅考虑此类构件 ? 作用:提高墙肢端部混凝土极限压应变,改 善剪力墙的延性。 剪力墙尺寸和材料墙肢最小厚度 h-层高 ? ? ? ? ? 160mm是最小的可能厚度. 电梯井墙肢厚度不宜小于160mm 剪力墙墙肢混凝土强度>C20 每一个墙肢长度不大于8m 剪力墙墙肢钢筋: ? ? 分布筋、箍筋HRB235(I级) 其它HRB335(II级) back 二、剪力墙计算过程概要 1. 各片剪力墙荷载的计算 ? ? 竖向荷载——按受荷面积(从属面积),无弯矩和剪力 水平荷载——按等效抗弯刚度分配到各墙肢 各片剪力墙在分得的荷载作用下的内力和位移计算 ? 整截面墙和整体小开口墙——材料力学方法 ? 联肢墙(双肢墙)——连续化方法 ? 壁式框架——带刚域D值法 3. 内力组合: 1. 轴力和弯矩设计值:偏心受压构件,组合方法与框架柱相同 2. 剪力设计值:只考虑水平荷载产生的剪力 4. 调整获得内力设计值 ? 墙肢:强剪弱弯调整 (比较:框架柱需要进行强柱弱梁调整) ? 连梁:强墙弱梁调整、强剪弱弯调整。 ? 边缘构件设计 2. 剪力墙墙肢内力计算方法一览 恒 轴力 弯矩 剪力 ? ? 活 风 结构计算 结构计算 震 结构计算 结构计算 均布荷载 0 0 按负荷面 积分配 0 0 非抗震设 计时计算 抗震设计 多遇地震 四种荷载分别计算对应的内力 以上“结构计算”指采用整体墙、联肢墙、壁 式框架等的计算方法进行计算 剪力墙在竖向荷载作用下内力计算 ? ? ? 各片剪力墙单独计算。不考虑结构连续性和各结构单 元及各剪力墙的协同工作。 墙肢轴力由竖向荷载引起,弯矩和剪力为零

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