第3-4节剪力墙结构设.ppt

§3-4剪力墙结构设计 本章主要内容： ① 剪力墙类别的划分； ② 各类剪力墙受力特点； ③剪力墙的截面设计 4.1 概述 1 结构布置 （1）剪力墙承受竖向荷载和水平荷载，所以剪力墙应沿主要轴线布置； 抗震设计时，不应采用仅单向有墙的结构布置。 （2）布置 ①平面：矩形、T形、L形时，墙沿纵横两个方向布置; △形、Y形时，墙沿三个方向布置； 多边形、圆形、弧形时，墙可沿环向和径向布置。 剪力墙应尽量布置得比较规则，拉通、对直。 ②墙宜自上而下连续布置，门窗洞口应对齐； ③抗震区，剪力墙宜设计成H/B较大的高墙或中高墙（H/B≥2），矮墙延性不好，易发生剪切破坏，当墙的长度太长时，宜将墙分段，每片各段墙的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8m，以提高弯曲变形能力； ④剪力墙端部宜设有翼缘，以增加剪力墙的出平面刚度； ⑤当墙上搭有梁时，为控制剪力墙平面外弯矩，可采取下图几项措施 （3）两种常用的布置方式： 横向布置剪力墙 适用于板式楼，以加强横向刚度。剪力墙间距常为6～8m，跨度中间采用轻质隔断。非地震区可采用鱼骨式，地震区避免采用。 纵横向布置剪力墙 适用于平面两个方向的尺寸较接近的塔式楼。 布置剪力墙时要注意均匀，剪力墙宜对齐拉通，质量中心和刚度中心宜尽可能接近，剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，避免出现小墙肢。 纵向剪力墙一般设二道、三道或四道。 ★③联肢墙 剪力墙上开有一列或多列洞口，且洞口尺寸相对较大，此时剪力墙的受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢，故称联肢墙。 ★④壁式框架 当剪力墙的洞口尺寸较大，墙肢宽度较小，连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度，剪力墙的受力特性已接近框架，这种剪力墙称为壁式框架。 3、各类剪力墙的结构特点 （1） 整体墙的结构特点 整体墙不开洞或开洞很小，在水平荷载作用下，根据其变形特征，可视为一整截面悬臂构件，可用材料力学中悬臂梁的内力和变形的有关公式进行计算。 （3） 联肢剪力墙的结构特点 （4 ）壁式框架的结构特点 壁式框架和一般框架结构的不同：墙肢宽度和连梁的高度又较大，它们相交的部分不能再看作一个节点，而形成一个有较大尺寸的节点区，梁柱在进入节点区后，形成弯曲刚度无限大的刚域。 5 剪力墙结构的分类 （1 ）按整体参数来划分 当 时，可以忽略连梁对墙肢的约束作用，剪力墙按独立墙肢进行计算； 当 时，连梁对墙肢的约束作用很强，按整体小开口墙进行计算； 当 时，可按联肢墙进行计算。 ★这不是唯一标准。 （2） 按剪力墙墙肢惯性矩比值来划分 墙肢是否出现反弯点，与墙肢惯性矩比值 、剪力墙的整体参数 及结构的层数等诸多因素有关。 理论分析与试验研究的结果证明，当 值相同时，随着 的增大，出现反弯点的层数就增多，反之就减小。 （3 ）剪力墙类型的判别方法 墙肢惯性矩比值 （1）当 时，可以忽略连梁对墙肢的约束作用，剪力墙按独立墙肢进行计算； （2）当 ，且 时，可按联肢墙进行计算； （3）当 ，且 时，可按整体小开口墙进行计算。 （4）当 ，且 时，按壁式框架计算； （5）当无洞口或有洞口而洞口面积小于墙体总面积的16％时，按整体墙计算。 6 剪力墙的截面设计 （1）墙肢正截面抗弯承载力 剪力墙承受轴力、弯矩、剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土偏心受压或偏心受拉构件的基本规律。但是与柱子相比，剪力墙的截面薄而长，沿截面长方向要布置许多分布钢筋，同时，截面抗剪问题也较为突出。这使得剪力墙和柱子截面的配筋计算与构造都有所不同。 剪力墙配筋一般为：端部纵筋、竖向分布筋和水平钢筋。竖向钢筋抗弯，水平钢筋抗剪，需要进行正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力的计算。必要时，还要进行抗裂度或裂缝宽度的验算。楼层间剪力墙有时还应作平面外承载力的验算。 剪力墙的配筋形式 （1）剪力墙的轴压比（ ）限值 由于轴压比越大，受压区高度就越大，延性就会降低。为保证在地震作用下剪力墙具有良好的延性，就需要限制剪力墙轴压比的大小。抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位。 （2）边缘构件（暗柱、端柱、翼墙）的设计