钢筋混凝土剪力墙结构设计.ppt

钢筋混凝土剪力墙结构设计内容概述墙肢设计连梁设计概述一剪力墙分类二1.按几何形式分悬臂剪力墙(实体墙不开洞，只有墙肢构件)联肢剪力墙(开有洞口的剪力墙，由墙肢和连梁组成)带边框剪力墙(在框剪结构中，剪力墙往往和梁柱结合在一起)框支剪力墙(框架支承剪力墙)剪力墙的类型(a)悬臂剪力墙悬臂剪力墙(e)带边框剪力墙带边框剪力墙(b)双肢剪力墙双肢剪力墙(c)井筒井筒(d)(d)框支剪力墙框支剪力墙一2.根据剪力墙的高宽比及受力破坏特征分高墙H/hw2，弯曲破坏中高墙H/hw=12，弯剪破坏矮墙H/hwb)(1)截面全部受压或大部分受压。(2)受拉部分的钢筋未达到屈服应力。(3)所有分布钢筋都不计入抗弯。(4)剪力墙截面的抗弯承载力计算和柱子相同。ahfAxhxbfaheNAfAxbfNwyswwcwussyswcu0010122墙肢小偏心受压截面应力分布一三、墙肢偏心受拉承载力计算二1.墙肢受拉情况分析(不宜采用小偏心受拉墙肢)小偏心受拉时墙肢全截面受拉，混凝土开裂贯通整个截面高度 通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心受拉的墙肢 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口，减小连梁高度而成为对墙肢约束弯距很小的连梁 地震时，连梁两端比较容易服形成塑性铰，可将长墙分成长度较小的墙。在实际工程中，一般使墙的长度不大于8m 减小连梁高度也可减小墙肢轴力一2.大偏心受拉承载力计算公式大偏心受拉的判别条件为：M/Nhw/2-a 受拉钢筋应力达到屈服，即s=fy分布钢筋达到屈服应力 fyw只计算hw0-1.5 x范围内的分布钢筋，并认为它们都达到了屈服应力(在中和轴附近的分布钢筋应力较小，不计入)墙肢大偏心受拉压截面应力分布v根据平衡条件，可写出N=0、M=0(对混凝土受压区中心取矩)两个方程式：42)5.1(2222)5.1(00000100 xhhfAxhaxfAxhfAxheNfAxbffhAxhfANwwywswwyswyswuyswcywwswwysu式中：Asw剪力墙腹板中竖向分布钢筋总面积，布置在hw0高度范围内。e0=M N一四、斜截面抗剪承载力计算二1.剪力墙中斜裂缝n 由弯曲受拉边缘先出现水平裂缝，然后向倾斜方向发展成为斜裂缝n 因腹板中部主拉应力过大而出现斜向裂缝，然后向两边缘发展2.斜裂缝出现后的剪切破坏形态(1)斜拉破坏当无腹部钢筋或腹部钢筋过少，斜裂缝一旦出现，很快会形成一条主裂缝，使构件劈裂而丧失承载能力。避免这类破坏的主要措施是配置必需的腹部钢筋一(2)剪压破坏 当配置足够的腹部钢筋时，腹部钢筋可抵抗斜裂缝的开展。随着裂缝逐步扩大，混凝土受剪的区域减小，最后在压应力及剪应力的共同作用下混凝土破碎而丧失承载能力。剪力墙抗剪腹筋计算主要是建立在这种破坏形态的基础上的二(3)斜压破坏 当剪力墙截面过小或混凝土强度等级选择不恰当时，截面剪应力过高，腹板中较早出现斜裂缝。尽管按照计算需要可以配置许多腹部钢筋，但过多的腹部钢筋并不能充分发挥作用，钢筋应力较小时，混凝土就被剪压破碎了。这种破坏只能用加大构件截面或提高混凝土等级来防止，在设计中则从限制截面的剪压比体现这一要求一3.偏心受压斜截面抗剪承载力(1)无地震作用组合时:00)13.05.0(5.01wshyhwwwthsAfAANhbfV(2)有地震作用组合时:008.0)1.04.0(5.011wshyhwwwtREhsAfAANhbfV一4.偏心受拉斜截面抗剪承载力(1)无地震作用组合时:00)13.05.0(5.01wshyhwwwthsAfAANhbfV(2)有地震作用组合时:008.0)1.04.0(5.011wshyhwwwtREhsAfAANhbfV一五、墙肢构造要求二1.混凝土强度等级，不低于C20，核心筒不低于C25三2.最小截面尺寸四(1)最小厚度的要求五(2)剪压比限值的要求六3.分布钢筋 七(1)墙肢竖向及横向分布钢筋的最小配筋要求八(2)分布钢筋的设置要求九4.轴压比限值 一5.边缘构件二(1)边缘构件：约束边缘构件、构造边缘构件n 对延性要求比较高的剪力墙，在可能出现塑性铰的部位应设置约束边缘构件，其他部位可设置构造边缘构件n 约束边缘构件用箍筋约束的暗柱、端柱、翼墙n 约束边缘构件的截面尺寸及配筋都比构造边缘构件要求高，其长度及箍筋配置量都需要通过计算确定n 构造边缘构件的箍筋较少，对混凝土的约束程度较差n 约束边缘构件：在一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部设置；n 构造边缘构件：在一、二级抗震设计剪力墙的其他部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的剪力墙墙肢端部设置剪力墙墙肢的约束边缘构件一(2)约束边缘构件二约束边缘构件的形式三约束边缘构件的设置要求四约束边缘构件的体积配箍率由配箍特征值v确定五(3)构造边缘构件六构造边缘构件的范围七构造边缘构件的设置要求yvcvvff 剪力墙墙肢构造边缘构件的范围一6.钢筋连接(1)剪力墙内钢筋的锚固长度非抗震设计不小于la非抗震设计不小于laE(2)墙肢分布钢筋的连接，见下图 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连梁设计一一、连梁内力设计值二1.弯矩设计值：弯矩调幅三折减连梁刚度 将弯矩组合值折减四2.剪力设计值v9度和一级抗震时尚应符合以下要求：度和一级抗震时尚应符合以下要求：GbnlburbubVlMMV1.1v按按“强剪弱弯强剪弱弯”要求，将由弯矩产生的剪力放大要求，将由弯矩产生的剪力放大 vb倍倍。GbnlbrbvbbVlMMV)(式中：式中：vb 梁剪力增大系数。一、二、三级抗震时，梁剪力增大系数。一、二、三级抗震时，vb分别为分别为1.3 1.2、1.1。超限高层建筑的特一级，按一级再增大超限高层建筑的特一级，按一级再增大20。一二、连梁承载力验算二1.受弯承载力验算(按对称配筋)(1)无地震作用组合时:)(0ahAfMbsyb(2)有地震作用组合时:)(10ahAfMbsyREb一2.受剪承载力验算(1)无地震作用组合时:Vb 0.7ftbh0+fyvAsvh0/s(2)有地震作用组合时:v跨高比跨高比2.5：REVb 0.42ftbh0+fyvAsvh0/sv跨高比跨高比2.5：REVb 0.38ftbh0+0.9fyvAsvh0/s一三、连梁构造要求二1.最小截面尺寸Vb 0.25cfcbbhb0(1)无地震作用组合时：(2)有地震作用组合时：v跨高比2.5：REVb 0.2cfcbbhb0v跨高比2.5：REVb 0.15cfcbbhb0一2.截面配筋l 1 连梁顶面、底面纵筋伸入墙内的锚固长度，抗震设计时不应小于laE，非抗震设计时不应小于la且不应小于600mml 2 抗震设计时，沿连梁全长箍筋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，沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于150mml 3 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，箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同l 4 墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置；当连梁截面高度大于700mm时，其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm，间距不应大于200mm；对跨高比不大于2.5的连梁，梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3