5剪力墙结设计.ppt

第五章 剪力墙结构设计 第一节 剪力墙结构的一般规定及结构布置 一、一般规定及结构布置 当住宅、公寓、饭店等建筑，在底部一层或多层 需设置机房、汽车房、商店、餐厅等较大平面空间用 房时，可以设计成上部为一般剪力墙结构，底部为部 分剪力墙落到基础，其余为框架承托上部剪力墙结构。 剪力墙结构的平面体形，可根据建筑功能需要，设计 成各种形状，剪力墙应按各类房屋使用要求、满足抭 侧力刚度和承载力进行合理布置。剪力墙结构的布置 和一般规定如下： 1、剪力墙是承受竖向荷载、水平地震作用和风荷载的主 要受力构件，所以剪力墙应沿结构的主要轴线布置。一 般当平面为矩形、T形、L形时，剪力墙宜沿主轴方向或 其他方向双向布置；抗震设计的剪力墙结构，应避免仅 单向有墙的结构布置形式；当平面为三角形、Y形时，剪 力墙可沿三个方向布置；当平面为多边形、圆形和弧形 平面时，可沿环向和径向布置。剪力墙墙肢截面宜简单、 规则。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为充分利用 剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利 用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度，刚度不宜过大。 2、剪力墙宜沿竖向连续布置，避免刚度突变，中间楼 层不宜中断。墙厚度应沿竖向逐渐减薄,截面厚度变化 时不宜太大。厚度改变与混凝土强度等级的改变宜错开 楼层。当为设防烈度为8度或小于8度的剪力墙结构,顶 层需减少部分剪力墙时,该层刚度不应小于相邻下层刚 度的70%，楼、顶板按转换层处理。 为减少上下剪力墙的偏心,内墙厚度变化宜两侧同 时内收。为保持外墙面平整，楼梯间墙为上下完整,电 梯井墙为安装电梯方便，可以一侧内收。 3、短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪 力墙，一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8 的剪力墙。短肢剪力墙结构有利于住宅建筑布置，又可 进一步减轻结构自重。但是在高层住宅中，由于短肢剪 力墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见， 高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。 短肢剪力墙较多时，应布置筒体(或一般剪力墙)，形成 短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪 力墙结构，并应符合下列规定： （1）、其最大适用高度应比剪力墙结构的规定值适当 降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m； （2）、抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振 型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩 的50%； （3）、抗震设计时，各层短肢剪力墙的抗震等级应比 规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用； （4）、抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值 作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、 三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7；对于无翼缘或端柱的 一字形短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.1； （5）、抗震设计时，除底部加强部位应调整剪力设计值 外，其它各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震 等级应分别乘以增大系数1.4和1.2； （6）、抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的 配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜 小于1.0%； （7）、短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm； （8）、7度和8度抗震设计时，短肢剪力墙宜设置翼缘。 一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼 面梁。 （9）、B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层 建筑,不应采用以上规定的具有较多短肢剪力墙的剪力 墙结构。 图5－1 剪力墙洞口 不对齐时的构造措施 （a）、一般错洞墙； （b）、底部局部错洞 墙； （c）、叠合错洞墙构 造之一 （d）、叠合错洞墙构 造之二 4、剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确 的墙肢和连梁。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。 抗震设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强 部位不宜采用错洞墙，其他情况如无法避免错洞墙，宜 控制错洞口间的水平距离不小于2m，设计时应仔细计算 分析，并在洞口周边采取有效构造措施（图5－1a、b）。 一、二、三级抗震设计的剪力墙不宜采用叠合错洞墙； 当无法避免叠合错洞布置时，应按有限元方法仔细计算 分析，并在洞口周边采取加强措施（图5－1c）或采用其 他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口（图5－1d，其中阴影部分表示轻质填充墙体）。 错洞墙的内力和位移计算应符合有关规定。对结 构整体计算中采用杆系、薄壁杆系模型或对洞口作了 简化处理的其他有限元模型时，应对不规则开洞墙的 计算结果进行分析、判断，并进行补充计算和校核。 目前除了平面有限元方法外，尚没有更好的简化方法 计算错洞墙。采用弹性平面有限元方法得到应力后， 可不考虑混凝土的作