配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力研究
杨伟军
(长沙交通学院 410076)
施楚贤
(湖南大学 长沙410082)
[提要] 对配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力进行了理论分析和试验研究。在综合分析影响配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力的各种因素的基础上,按结构可靠度设计原则,提出了配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力的设计计算公式。其计算结果与试验结果吻合较好。
[关键词] 配筋砌块砌体 剪力墙 抗剪 承载力
T he theor etical analysis and testing research on shear load-bearing capacity of the reinfo rced concrete block masonr y shear w all have been investigated.Based on the comprehensive analysis of all kinds of effects that influence the shear streng th and structural reliability,a design formula for calculating the shear load-bearing capacity of the reinforced concrete block masonry shear wall has been sugg ested.T he calculated results are in good agreement with the test results. Keywords:r einforced concr ete blo ck masonr y;shear wall;shear;load-bearing capacity
一、引言
自1897年美国建成第一幢砌块建筑以来,砌块结构经历了近百年的发展,至今已成为一个获得广泛应用、独具特色的完整的结构体系 配筋混凝土砌块结构体系。美国在1931年新西兰那匹尔大地震和1933年加里福尼亚长滩大地震无筋砌体遭受严重震害之后,推出了配筋混凝土砌块结构体系,建造了大量的多层和高层配筋砌体建筑,1990年5月在内华达州拉斯维加斯(7度区)建成了4栋28层配筋砌块旅馆。高强砌块和配筋混凝土砌体已发明并用于建造高层建筑的承重结构,配筋砌体已成为与钢筋混凝土结构具有类似性能和应用范围的结构体系。
配筋砌体剪力墙房屋在国外得到了广泛的应用,我国近几年也开始这方面的研究,并已开始应用于高层建筑。对我国的试点工程和国外资料的综合分析表明,配筋砌体结构比同样规模混凝土结构,可降低工程造价10%~20%。三材用量减少30%~50%,施工周期缩短1/4以上。另外配筋砌体具有明显的环境效益[1]。目前,国内外都在发展中高层住宅建筑,而配筋砌体剪力墙结构体系在中高层建筑中具有明显的结构和经济优势。
配筋砌体剪力墙房屋是一种新的高层结构形式,各方面的研究尚不完善。混凝土砌块是墙体改革的方向,配筋砌体又在地震区经受了考验,目前 砌体结构设计规范 正在制定这方面的有关条文。因此,无论从理论、实用和规范角度出发,对配筋砌体剪力墙的承载力进行研究,都具有重要的理论意义和工程实用价值。
二、配筋砌体剪力墙抗剪承载力理论分析
国内外的大量试验证明,砌体的抗剪强度、竖向压应力的大小和水平配筋对配筋砌体剪力墙的抗剪能力
影响最大,水平钢筋承受的剪力约是竖向钢筋的3倍,竖向钢筋主要是通过钢筋的销栓作用来承担剪力[4],考虑到配筋砌块砌体剪力墙在我国为一种新体系,故将竖向钢筋的抗剪作用作为安全储备,在这里的分析中忽略竖向钢筋的影响。
根据配筋砌体剪力墙的破坏机理,由广义的统一剪摩理论,采用极限平衡方法,结合空间变角桁架模型,建立抗剪承载力计算模式。如图1所示,沿墙体对角斜裂缝方向取隔离体,并绘出极限荷载时的内力分布图。图中x
1
表示角端未开裂区域长度; 为法向压
应力; 为剪应力;V
s
为水平钢筋受力。
图1
1 抗剪强度理论
上世纪60年代,Turnsec k等人认为:砌体的剪切破坏是由于其主拉应力超过砌体的抗主拉应力强度(即
砌体截面上无垂直荷载时
的抗剪强度f v0)。因此根
据主拉应力破坏理论要求:
-
2
+
2
2
+ 2 f v0
(1)
上式经变换后可得
f
v0
1+
f v0(2)
该理论用于表达理想
均匀连续介质的抗剪强度
公式较合适。我国 建筑抗
震设计规范 (GBJ11 89)
中,对验算砖墙的抗震强度
所取砌体的抗剪强度采用
25
第31卷第9期建 筑 结 构2001年9月
了这一公式。
Sinha和Hendry根据一层高的剪力墙的试验结果,引用经典剪摩理论来确定砌体的抗剪强度,其一般表达式为:
=f
v0
+ (3)该理论用于表达理想层状界面情形的抗剪强度公式较合适。现已有许多国家,如中国、前苏联和英国的砌体结构设计规范以及砌体结构设计和施工的国际建议(GIB58)采用上式。一般来说,用砂浆连接块材而筑成的砌体,是一种很不均匀的网状结构体系,在水平力作用下与上述两种理想情况都相差甚远。砌体的抗剪强度宜用广义的统一剪摩公式表示:
= f
v0
+ (4)上述二式中: 为摩擦系数; , 为综合结构影响系数。各式各样的经验剪摩公式即反映在 , 取值的不同上。
2 抗剪承载力理论分析
如图1所示,为了简化分析,假定未开裂截面上的剪应力可用广义的统一剪摩公式(4)表示;开裂截面上的剪应力采用
= (5) 根据平衡条件列方程,则有:
V=V m+V s(6)
N= h0 (x)b d x(7)
对于砌体部分承担的剪力V
m
V m=2 x10 (x)b d x+ h-x1x1 (x)b d x(8)将式(4),(5),(7)代入式(8)得:
V m=2 f v0bh0+ N(9)
式中:h
为配筋砌体剪力墙截面的有效高度; = x1/h0;由文献[2],对于混凝土小砌块取
=0.66
1+0.49H/h; =
1
1+0.49H/h(10)
根据文献[3]的研究,f
v0
=k f G,其中:f G为灌芯砌体抗压强度。故有:
V m=1
1+0.49H/h(1.33 k f G bh0+ N)(11)式中:H为配筋砌体剪力墙墙体高度;h为配筋砌体剪力墙墙体宽度(配筋砌体剪力墙截面高度)。
不难证明墙体高宽比H/h反映了其剪跨比 = M/Vh的影响,所以得到V m的一般表达式为
V m=
a
b+ c f G bh0+dN
(12)
式中:a,b,c,d为待定系数。
配筋砌体剪力墙斜截面受剪承载力试验资料表1数据来源
f G
(N/mm2)
N
(kN)
A s
(mm2)
s
(mm)
b
(mm)
h0
(mm)
f y v
(N/mm2)
V*u
(kN)
V计
(kN)
V*u
V计同济大学15.262500.90950.272001901100278.1300255.1 1.176同济大学15.262500.90978.542001901100406.7355353.9 1.003同济大学15.262500.909113.12001901100406.7365.6431.20.848同济大学15.265000.909113.12001901100406.7475.7492.70.965同济大学15.267500.909113.12001901100406.7544.6554.20.983同济大学15.269000.909113.12001901100406.7605.6591.1 1.024同济大学15.262500.90967.862001901100406.7350330.0 1.060同济大学15.264000.90967.862001901100406.7400366.9 1.090同济大学15.262500.9090019011000280178.5 1.569同济大学15.261000.9090019011000245141.4 1.733沈阳建院21.97630410019015000459265.8 1.727沈阳建院21.97660810019015000438340.6 1.286沈阳建院21.97691210019015000420415.4 1.011沈阳建院21.543304 1.50019015000183198.00.924沈阳建院21.543608 1.50019015000258254.0 1.016沈阳建院21.543912 1.50019015000270310.10.871沈阳建院21.54330420019015000174158.4 1.099沈阳建院21.54360820019015000255203.2 1.255沈阳建院21.54391220019015000285248.1 1.149沈阳建院20.26660820019015000215199.8 1.076沈阳建院18.8560820019015000180195.90.919哈建院9.669226.1 1.330019010900190121.1 1.569哈建院9.669169.6 1.330019010900170109.7 1.550广西建研10.235182.50.4290019027000231.3279.60.827广西建研10.235182.50.4290019027000210.7279.60.754广西建研10.235182.50.4290.04%0.04%1902700240483.1279.8 1.726广西建研10.235182.50.4290.05%0.05%1902700550433.2280.3 1.545广西建研10.235182.50.4290.05%0.05%1902700550372.4280.3 1.328广西建研10.235182.50.4290.04%0.04%1902700240401.8279.8 1.436广西建研10.235182.50.4290.04%0.04%1902700240338.1279.8 1.208广西建研10.235182.50.4290.04%0.04%1902700240387.1279.8 1.383广西建研10.235182.50.4290.04%0.04%1902700240374.4279.8 1.338沈阳建院21.54360821012001901500350113.4439.30.797
沈阳建院21.54360821014001901500350186.1321.3 1.089 注:广西建研院水平筋在表中用配筋率表示。
对于水平钢筋部分承担的剪力V
s
,采用空间变角桁架模型来模拟其抗剪机理。如图2所示,取宽为h,
高H的一片墙,配置水平钢筋面积为A
s
,间距s,抗拉强度为f y,裂缝与水平向夹角为 ,则
V s=t g f y A s
h0
s(13)将式(12)(13)代入式(6),令e=tg ,则有:
V=a
b+ c f G bh0+dN+ef y A s
h0
s(14)
三、承载力设计计算公式分析
根据收集的配筋砌体剪力墙斜截面受剪承载力试验资料(表1),对其进行回归分析得
26
V =
1.5
+0.5
(0.143bh 0
f G +0.246N )+f
y
A s
s h 0
(15)
图2
把表1中34个试件斜截面受剪承载力试验值
V *u
与按式(15)计算结果进行对比分析得:单位平均值(试验值/公式计算值) =1.186,均方差 =0.285,变异系数 =0.24。从表1和分析得到的统计参数可看出,试验数据与式(15)拟合较好。
取偏下限并按结构可靠度设计原则得设计式:
V =1.5
+0.5(0.13bh 0f +0.12N )+0.9f y A s s
h 0
(16)
式中,f 为灌芯砌体抗压强度设计值。 四、结语
本文由广义的统一剪摩理论,采用极限平衡方法,结合空间变角桁架模型,建立抗剪承载力理论计算模式,为配筋砌体剪力墙抗剪承载力的计算提供了理论依据。该式全面反映了灌芯砌体强度、正压力、剪跨比和水平钢筋的影响。
收集了国内配筋砌体剪力墙斜截面受剪承载力试验资料,进行了统计回归分析,比较了目前国内提出的配筋砌体剪力墙斜截面受剪承载力计算公式。基于试验研究、理论分析和统计回归分析,得到了配筋砌体剪力墙斜截面受剪承载力的计算公式拟合式。按结构可靠度设计原则,提出了配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力的设计表达式。
参
考
文
献
1 苑振芳,高连玉.混凝土砌块建筑发展现状及展望.见99 全国
砌体结构学术会议论文集,杭州,1999.
2 蓝贵禄.砌体房屋的抗震强度.地震工程与工程振动,1994,
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3 杨伟军.混凝土砌体与配筋砌体剪力墙研究及砌体结构可靠性
分析.博士学位论文,长沙:湖南大学,2000.
4 Schneider R R,Dickey W L.Reinforced mason ry design.Pren -tice -Hall,Inc.,Englew ood Clifs,1980.
5 朱伯龙,陈玲俐.水平配筋砌块墙抗剪机理分析与实验验证.四
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6 于福臻,唐岱新,张国祥.水平配筋火山渣混凝土砌块墙体抗震
剪切强度的试验研究.建筑科学,1999,(4).
(上接第33页) 六、结论
(1)用本文提出的抗剪承载力计算公式可以计算CL 体系中复合剪力墙板的抗剪承载力,从而可以计算该墙板的破坏极限剪力,或者在设计剪力已知的情况下,确定复合墙板的厚度和配筋,保证复合墙板具有一定的抗剪性能。
(2)能够正确计算复合剪力墙板的抗剪承载力,才能够正确而合理地设计复合剪力墙板,所以正确计算CL 体系中复合剪力墙板的抗剪承载力是非常重要的。
参
考
文
献
1 张洪波.新型建筑体系发展研究.硕士学位论文,天津大学,1999.
2 张同亿,李升才,于庆荣.复合墙异形柱组合结构1/2模型试验研
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4 Benjamin T R,W illi ams A.T he behavior of one -story reinforced
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构,2001,31(9).
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结构分公司诚聘
大地建筑事务所(国际)是成立于1985年的中外合资建筑设计企业,具有工程设计甲级资质。中国加入WT O 后,为适应建筑设计业务发展的需要,经大地建筑事务所(国际)董事会研究决定,拟成立结构设计分公司,分公司将以大地建筑事务所(国际)为依托,独立承担公司内部及外部的结构设计业务,寻求与各设计单位的专业合作。
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《砌体结构设计规范》 （GB 50003-2011） 【13条】 1. 龄期为 28d 的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值，当施工质量控制等 级为 B 级时，应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用: 1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值，应按表 3.2.1-1采用。 注:当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时，表中数值应乘以0.9。 2. 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值，应按表 3.2.1-2 采用。 3. 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值，应按3.2.1-3 采用。
注:当采用专用砂浆砌筑时，其抗压强度设计值按表中数值采用。 4. 单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值，应按表3.2.1-4 采用。 注: 1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体，应按表中数值乘以0.7； 2 对T 形截面墙体、柱，应按表中数值乘以0.85 。 5. 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值fg，应按下列方法确定: 1)混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20，且不应低于1.5 倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指标。 2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg，应按下列公式计算:
6. 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，应按表 3.2.1-5 采用。 7. 块体高度为180mm~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计值，应按3.2.1-6 采用。
注:对细料石砌体、粗料石砌体和干砌勾缝石砌体，表中数值应分别乘以调整系数1.4 、1.2 和0.8 。 8. 毛石砌体的抗压强度设计值，应按表3.2.1-7 采用。 3.2.2 龄期为28d 的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲 抗拉强度设计值和抗剪强度设计值，应符合下列规定: 1 当施工质量控制等级为B 级时，强度设计值应按表3.2. 2 采用： 2 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗剪强度设计值fvg应按 下式计算:
剪力墙如何根据SATWE计算结果配筋 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm 时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100（乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率=2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。 剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大 墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题： 1、对受弯构件，必须进行 、 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有 、 、 、 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 、 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 、=cu ε 。 5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 、两排钢筋时 。 6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 的梁。 8、双筋梁是指 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 ，上部钢筋的净距为 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 ，x a m .ρρ≤是为了防止 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 和 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 三种。 13、板中分布筋的作用是 、 、 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 、 。 15、单筋矩形截面的适用条件是 、 。 16、双筋梁截面设计时，当s A '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 、 、 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 和 较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξφ，说明 。 二、判断题：
1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。（ ） 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。（ ） 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。（ ） 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 8、双筋矩形截面梁，如已配s A '，则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。（ ） 9、只要受压区配置了钢筋，就一定是双筋截面梁。（ ） 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。（ ） 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。（ ） 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s =ρ。（ ） 三、选择题： 1、受弯构件是指（ ）。 A 截面上有弯矩作用的构件 B 截面上有剪力作用的构件 C 截面上有弯矩和剪力作用的构件 D 截面上有弯矩、剪力、扭矩作用的构件 2、梁中受力纵筋的保护层厚度主要由（ ）决定。 A 纵筋级别 B 纵筋的直径大小 C 周围环境和混凝土的强度等级 D 箍筋的直径大小 3、保护层的厚度是指（ ）。 A 从受力纵筋的外边缘到混凝土边缘的距离 B 箍筋外皮到混凝土边缘的距离 C 纵向受力筋合力点到混凝土外边缘的距离 D 分布筋外边缘到混凝土边缘的距离 4、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形，其确定原则为（ ）。 A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合 5、界限相对受压区高度，当（ ）。 A 混凝土强度等级越高，b ξ越大 B 混凝土强度等级越高，b ξ越小 C 钢筋等级越
一.用轴压比估算柱截面 1、估算公式：Ac>=Nc/(a*fc) 其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05） fc---砼轴心抗压强度设计值 Nc---估算柱轴力设计值 2、柱轴力设计值：Nc=1.25CβN 其中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载） β---水平力作用对柱轴力的放大系数 七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10 C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.2 3、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq 其中：n---柱承受楼层数 A---柱子从属面积 q---竖向荷载标准值（已包含活载） 框架结构：10~12（轻质砖）、12~14（机制砖） 框剪结构：12~14（轻质砖）、14~16（机制砖） 筒体、剪力墙结构：15~18 单位：KN/(M*M) 4、适用范围 轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏，因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。 二.柱配筋 框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2~1/3，有经验的设计人是不会采用的。因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。 笔者建议：框架柱配筋的调整可做以下几项： 1）应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其教大值，并采用对称配筋。 2）调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽<=450mm时3根，450<柱宽<=750mm时4根，750mm<柱<=900mm时5根。（注意：柱单边配筋率不小于0.2%） 3）将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。其中角柱放大大些（不小于1.4倍），边柱次之，中柱放小些（1.2倍） 4）由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的，具体放大多少，就要由设计人的经验决定 5）框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。柱箍筋直径宜增加2mm
第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件（梁、板）的设计内容：图3-1 ①正截面受弯承载力计算：破坏截面垂直于梁的轴线，承受弯矩作用而 破坏，叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算：破坏截面与梁截面斜交，承受弯剪作用而破 坏，叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求：对受弯构件进行设计与校核时，应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度： a.形状：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它与梁的直观 区别是高宽比不同，有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此应注意其经济性；板的厚度 通常不小于板跨度的1/35（简支）～1/40（弹性约束） 或1/12（悬臂）左右；一般民用现浇板最小厚度60mm， 并以10mm为模数（讲一下模数制）；工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋：单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋，双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的
两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时，其受力钢筋的间距：当板厚度h≤150mm 时，不应大于200mm，当板厚度h﹥150mm时，不应大 于1.5h，且不应大于250mm。板中受力筋间距一般不 小于70mm，由板中伸入支座的下部钢筋，其间距不应 大于400mm，其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3，其锚固长度l as不应小于5d。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋，并应符合下列规定： a. 钢筋间距不应大于200mm，直径不宜小于８mm（包括弯起钢筋在内）， 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分，应双向配置上部构造钢筋，其伸出 墙边的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋，直径不宜小于6mm，且单位长度内的 总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋：其作用是： a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋； b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上； c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上 受力钢筋截面面积的15%，且不应小于该方向板截面面积的0.15%，分布 钢筋的间距不宜大于250mm，直经不宜小于6mm，对于集中荷载较大的情 况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm，当按双向 板设计时，应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定，并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%，其直径不宜过大，间距宜取150~200mm，并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度：保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关，在一般情况下，混凝土保护层取15mm，详见规范； 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离，用
题目1：钢筋混凝土梁抗剪承载力的试验研究 1. 受剪应力分析 对于受剪钢筋混凝土构件在出现裂缝前的应力状态，由于它是两种不同材料组成的非均质体，因而材料力学公式不能完全适用。但是，当作用的荷载较小，构件的应力也较小，其拉应力还未超过混凝土的抗拉极限强度，构件与均质弹性体相似，应力-应变基本成线性关系，此时其应力可按一般的材料力学公式来进行分析。在计算时可将纵向钢筋截面按其重心处钢筋的拉应变取与同一高度处混凝土纤维拉应变相等的原则，由虎克定律换算成等效的混凝土截面，得出一个换算截面，则截面上任意一点的正应力和剪应力分别按下式计算，其应力分布见图1。 正应力 0 I My =σ 剪应力 0bI VS = τ 式中，0I 是换算截面惯性矩 根据材料力学原理，构件正截面上任意一点在正应力σ和剪应力τ共同作用下，在该点所产生的主应力，可按下式计算 主拉应力 22tp 42τσσσ++= 主压应力 22 cp 4 2τσσ σ+-= 主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角α可由下式求得： στα22tan -= 图 1 (a) 中绘出了构件开裂前的主拉应力及主压应力轨迹线。在截面中和轴处，因0=σ，故其主应力与剪应力相等，方向与纵轴成45°。 在图中仅承受弯矩的区段，由于剪应力等于零，最大主拉应力发生在截面的下边缘，其值与最大正应力相等，作用方向为水平方向。因此，当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就产生了垂直裂缝。而在同时承受弯矩和剪力的弯剪区段，在截面下边缘主拉应力是水平的方向，在截面的腹部主拉应力是倾斜方向，所以在开裂时裂缝首先垂直于截面的下边缘，然后向腹部延伸称为弯斜的裂缝。 2. 受剪受力分析 由受剪应力分析可知，无腹筋钢筋混凝土梁受剪开裂后会出现斜裂缝，其中导致破坏的
剪力墙如何根据SATWE计算结果 配筋 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm 时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100 （乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是 200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面 积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。
剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大 墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。 如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分 布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积 为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算，
第!"卷第#期!$$%年&月 南’京’工’业’大’学’学’报 ()*+,-.)/,-,(0,1*,023+4056)/5378,).)16 29:;!",9;#<=>;!$$% 基于抗剪机构和破坏模式的+7剪力墙极限承载力分析 陈怀亮?，卢中强!，张大长?，孙伟民? （?;南京工业大学，土木工程学院，江苏南京!?$$$@；!;江苏省建筑设计院有限公司，江苏南京!?$$$@） 摘’要：以建立基于抗剪机构和破坏模式的钢筋混凝土（+7）剪力墙极限承载力的分析模型为目的，根据+7剪力墙破坏模式，剪力墙的抗剪机构可简化成倾角为!的混凝土压杆、纵向及横向分布钢筋#部分。基于该抗剪机构，推导了+7剪力墙的极限承载力的计算公式，并编制了计算程序，对?&片不同配筋、不同几何尺寸和受力状态的+7剪力墙进行了承载力分析，理论计算结果和试验结果吻合较好，该分析模型能够较好地反映+7剪力墙的极限承载力特性，可供+7剪力墙抗剪强度验算参考。关键词：抗剪机构；破坏模式；+7剪力墙；极限承载力! 中图分类号：5*#@"A ;!’’’文献标识码：-’’’文章编号：?%B?C B%D#（!$$%）$#C $$%&C $% ’’钢筋混凝土（+7）剪力墙以及由剪力墙组成的筒，具有很大的侧向刚度，能有效地减少侧移，而且具有良好的抗震性能，通常是高层、超高层建筑的主要抗侧力构件。因此，剪力墙的非线性极限承载力分析显得十分重要，是设计具有优越抗震性能剪力墙的基础。目前，+7剪力墙非线性极限承载力分析模型主要有：微观模型、宏观模型、软化桁架模型和设置约束边缘构件的静力弹塑性分析宏模型 等［?C !］ ，可以采用平面应力单元或板壳单元的有限 元微观模型来分析剪力墙的极限承载力。宏观模型是目前主要研究和使用的模型之一，如：等效梁模型、墙板单元模型、等效支撑模型、三垂直杆单元模 型、多垂直杆单元模型、二维板单元模型等［#C D ］。 在以往的试验研究中，剪力墙的破坏以剪切破坏为主（如图?），反复荷载作用下，横向受力钢筋发生屈服从而导致斜裂缝间斜压混凝土发生受压破坏并丧失承载力，裂缝沿对角线交叉分布。在我国的《混凝土结构设计规范》中列出了配筋剪力墙的+7 剪力墙的强度校核公式［&］，而非极限强度计算公 式，所以不能真实地评价剪力墙的极限承载力、变形等各项性能。 本文以建立基于抗剪机构和破坏模式的+7剪力墙的极限承载力的分析模型为目的，鉴于+7剪力墙的受力特性、 开裂破坏过程及最终破坏模式，将混图?’剪力墙典型破坏模式 /EF;?’5>GEH=:I=E:JKL M9NL 9I +7OPL=K Q=:: 凝土斜压杆为主的抗剪机构简化为倾角为!的混凝土斜压杆、纵向及横向分布钢筋#部分。斜压混凝土压杆承受主要压力，纵向和横向分布钢筋仅承受拉力，忽略销栓作用和混凝土的抗拉强度。基于抗剪抵抗机构和力的平衡条件，推导了+7剪力墙极限承载力的计算公式并编制了计算程序，分析了?&片不同配筋、不同几何尺寸和受力状态的+7剪力墙的极限承载力，并且考虑混凝土强度的取值。 ?’分析模型 根据+7剪力墙的受力特性、开裂机理及破坏模式，同时方便分析模型的建立，现作以下假定： !收稿日期： !$$&C $&C #$作者简介：陈怀亮（?@"#C ），男，江苏宿迁人，研究生，主要从事钢筋混凝土结构的研究工作； 张大长（联系人），副教授，3RM=E:：NHSP=TFU TVJW;LNJ;HT 万方数据
11G101剪力墙钢筋计算方法 在钢筋工程量计算中剪力墙是最难计算的构件，具体体现在： 1、剪力墙包括墙身、墙梁、墙柱、洞口，必须要整考虑它们的关系； 2、剪力墙在平面上有直角、丁字角、十字角、斜交角等各种转角形式； 3、剪力墙在立面上有各种洞口； 4、墙身钢筋可能有单排、双排、多排，且可能每排钢筋不同； 5、墙柱有各种箍筋组合； 6、连梁要区分顶层与中间层，依据洞口的位置不同还有不同的计算方法。需要计算的工程量
第一节剪力墙墙身 一、剪力墙墙身水平钢筋（11G101-1第68页） 1、墙端为暗柱时 A、外侧钢筋连续通过 外侧钢筋长度＝墙长-保护层（搭接及锚固长度均为1.2lae） 内侧钢筋＝墙长-保护层+弯折（弯折10d和15d两种，注意区分）B、外侧钢筋不连续通过 外侧钢筋长度＝墙长-保护层+0.8Lae （12G101-1 3-6页） 内侧钢筋长度＝墙长-保护层+弯折（弯折10d和15d两种，注意区分） 水平钢筋根数＝层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设）
2、墙端为端柱时（算量时多参看图集的示意图） A、外侧钢筋连续通过 （图集中没有连通的情况，因为考虑实际施工时，为便于施工，尽量断开，不考虑连通） B、外侧钢筋不连续通过 外侧钢筋长度＝墙长+端柱截面长度(≥0.6lae)-保护层+15d 内侧钢筋长度＝墙长+端柱截面长度(≥0.6lae)-保护层+15d 水平钢筋根数＝层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设） 注意：如果剪力墙存在多排垂直筋和水平钢筋时，其中间水平钢筋在拐角处的锚固措施同该墙的内侧水平筋的锚固构造。 3、剪力墙墙身有洞口时 当剪力墙墙身有洞口时，墙身水平筋在洞口左右两边截断，分别向下弯折15d。
柱配筋计算 1）如果随意放大梁的配筋，有可能会导致梁的配筋率大于1%，此时按照规范要求是需要进行双排布置钢筋的，这时候由于as发生了变化，as相比原来配筋计算时用到的as增大，导致受压区高度h0变小，这样实际上可能会导致增加的钢筋量有可能达不到用新的as计算的钢筋量，可能造成计算配筋结果偏小。 2）如果随意在计算配筋基础上加大支座处的梁受拉配筋会导致梁端计算的截面相对受压区高度发生变化，有可能无法满足规范要求的相对界限受压区高度，或者构造配筋要求，这样就无法保证梁构件的延性。原来计算出的受拉、受压面积是按照对应抗震等级要求下的构造面积及相对界限受压区高度双控的结果。 3）如果随意在计算配筋基础上加大支座处的梁受拉配筋会导致梁端部实际受弯承载力变大，对于强柱弱梁的实现不利。软件中强柱弱梁的处理是按照柱端部地震作用组合下的弯矩乘以对应抗震等级下的调整系数，得到柱计算配筋。实际上梁的实际受弯承载力还应该包括在翼缘范围内板钢筋的作用，仅按照直接放大柱端组合弯矩调整系数方式很难实现强柱弱梁，如果再增大梁端受拉钢筋，由于柱钢筋不变，会进一步导致强柱弱梁更难以实现。
4）如果随意在计算配筋基础上加大支座处梁受拉配筋会导致梁端部实际受弯承载力变大，这也不利于梁端塑性铰机制的出现。有可能由于钢筋的增加导致梁端部实际受弯承载力大于跨中，出现梁出现塑性铰时跨中先于支座部位。规范中对梁配筋要求梁跨中弯矩不小于按照简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%，也是期望在竖向荷载下，梁跨中受弯承载力高于支座部位。如果加大梁端计算钢筋，规范这条有可能就名存实亡了。 5）如果随意在计算配筋基础上加大支座处梁受拉配筋，增大到当实际配筋大于2%时，梁端加密区的最小直径要增大2mm，因此，如果增加钢筋量有可能会导致对箍筋的配置有一定的影响，这容易被设计师忽略掉。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件（梁、板）的设计容：图3-1 ①正截面受弯承载力计算：破坏截面垂直于梁的轴线，承受弯矩作用而 破坏，叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算：破坏截面与梁截面斜交，承受弯剪作用而破 坏，叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规规定的构造要求：对受弯构件进行设计与校核时，应满足规 规定的要求。比如最小配筋率、纵向钢 2 ①板 ⑴板的形状与厚度： a.形状：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它与梁的直观 区别是高宽比不同，有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此应注意其经济性；板的厚度 通常不小于板跨度的1/35（简支）～1/40（弹性约束） 或1/12（悬臂）左右；一般民用现浇板最小厚度 60mm，并以10mm为模数（讲一下模数制）；工业 建筑现浇板最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋：单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋，双向 板中两个向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的两
个向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎钢筋 配筋时，其受力钢筋的间距：当板厚度h≤150mm 时，不应大于200mm，当板厚度h﹥150mm时，不 应大于1.5h，且不应大于250mm。板中受力筋间距 一般不小于70mm，由板中伸入支座的下部钢筋，其 间距不应大于400mm，其截面面积不应小于跨中受 力钢筋截面面积的1/3，其锚固长度l as不应小于5d。 板中弯起钢筋的弯起角不宜小于30 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋，并应符合下列规定： a. 钢筋间距不应大于200mm，直径不宜小于８mm（包括弯起钢筋在）， 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙的板角部分，应双向配置上部构造钢筋，其伸出墙边 的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力向配置的上部构造钢筋，直径不宜小于6mm，且单位长度的总 截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋：其作用是： a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋； b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上； c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时，除沿受力向布置受力钢筋外，还应在垂直受力向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力 钢筋截面面积的15%，且不应小于该向板截面面积的0.15%，分布钢筋的 间距不宜大于250mm，直经不宜小于6mm，对于集中荷载较大的情况， 分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm，当按双向板 设计时，应沿两个互相垂直的向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定，并宜沿板的上,下表面布置。沿一个向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%，其直径不宜过大，间距宜取150~200mm，并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度：保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关，在一般情况下，混凝土保护层取15mm，详见规； 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离，用
剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容： 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为3～8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑，此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法，施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高，墙厚在高度方向可以逐步减少，但要注意
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大，承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此，它适宜于建造高层建筑，在10～50层范围内都适用，目前我国10～30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的，主要是剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不适应于建造公共建筑，结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度，剪力墙的间距要尽可能做大些，如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口，这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则，洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的，因此，在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙，且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向，剪力墙应伸至基础，直至地下室底板，避免在竖向出现结构刚度突变。但有时，这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中，一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店，这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间，这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架，即成为框支剪力墙结构，也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时，称为框支剪力墙，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形，致使结构破坏。因此，在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞：在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞，当洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小的不同，在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。
框架柱的配筋计算 选取第一层柱进行计算和配筋： 1.柱的正截面承载力计算 柱的配筋采用对称式（以利于不同方向的地震作用），为便于施工，柱子纵向钢筋绑扎接头，应避开箍筋加密区。搭接、锚固及截断见混凝土结构施工整体平面整体表示方法制图规则和构造详图，03G101—1。 柱截面尺寸为550550mm mm ?，'35s s a a mm ==，055035515h mm =-=。 （1）确定钢筋和混凝土的材料强度及几何参数 采用30C 混凝土，2300/y f N mm =，214.3/c f N mm =，采用335HRB 级钢筋， '2300/y y f f N mm ==，21.43/t f N mm =，1 1.0α=，0.55b ξ=。 a. A 轴线外柱 查柱组合表可以知道A 轴线外柱 max 129.72M KN m =?，max 1322.85N KN =。 （2）判断大小偏心受压 0.50.514.35505502162.88b c N f A KN ==???= 0.52162.88 1.64 1.01322.851322.85 b c N f A N ===>，截面破坏时为大偏心受压破坏。 原始偏心距 3 0129.7210981322.85 M e mm N ?=== 附加偏心距 550 18.32030 30 a h e mm ===<，取20a e mm = 初始偏心距 i 09820118a e e e mm =+=+= 1max max 0.52162.88 1.64 1.0132 2.85 b c N f A N N ξ= ===>，取1 1.0ξ= 0 2 1.150.01 1.150.01 6.0 1.09 1.0l h ξ=-=-?=>，取2 1.0ξ= 底层框架柱的计算长度为 00 1.03300 33006.05550 l H l h == ==>所以需要考虑偏心距增大系数220120 1 11()1 6.0 1.0 1.0 1.11118 14001400515i l e h h ηξξ=+ =+???=?? /2 1.11118550/235370.98i s e e h a mm η=+-=?+-= （3）求s A 和's A
剪力墙抗剪抗震的施工技术研究 0引言 现代高层的剪力墙结构主要是由钢筋和混凝土组成，由于高层建筑物的自重大、质量要求高，而且在底部承受复杂的剪力和轴力等，所以底部剪力墙的抗震性能要求非常高。剪力墙又是整个建筑承受荷载、风力或其他不可抗力的构件，所以对其抗剪性能也有很高的要求。在设计满足以上两点要求的基础上，通过实际施工来达到设计的效果，这就要求施工技术过关。所以，无论是设计的抗震、抗剪性能，还是施工的技术问题，都要严格要求，从而保证整个建筑的质量安全。 1剪力墙的抗震性研究 1.1地震对剪力墙的影响 我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带两个世界上最活跃的地震带，是一个多地震的国家。在地震发生时，框架剪力墙结构的剪力墙承担约80%的水平地震作用。但是剪力墙过少与过多都会影响到结构的抗震性能———剪力墙过少，将难以承担地震时的水平作用，但剪力墙过多，又会加大地震的额相应作用。所以在设计时，根据抗震等级，如何优化剪力墙的数量，是一门比较高深的学问。即使剪力墙的设计按照“强剪弱弯”的原则设计，但是当一些强地
震突发，地震力足够大，造成剪力墙某一部位产生几种破坏。因此剪力墙地段的变形和耗能水平必须成为重点参考目标。 1.2剪力墙优化我们先研究一下 C60混凝土下，100厘米墙和150厘米墙以及墙内部是否安装钢板（3.5%的配置率）的轴压比在使用C60级别混凝土以及墙厚100厘米时候，在楼层接近80层时，剪力墙的轴压比已经超出了0.5，已经危及到了建筑物的安全性。当增加墙体厚度到150厘米时，或者再在其中配置钢板，都可以满足轴压比的要求。单方面配置钢板时，剪力墙的体积将会节约，减少建筑面积，还能增加使用面积。但在实际中，应该从外观、经济性和安全性等多方面考虑，选择最优的方案，即满足安全使用和质量要求的前提下，尽可能同时满足经济性和外观要求。一般情况下，可以通过增加墙体水平方向和竖直方向配镜率来提升剪力墙的剪力墙的抗剪抗震力，但是这种方法成效有限。对于钢筋混凝土剪力墙结构，其构件的受剪承载力的公式可以表示如下：Va=Vs+Vc+Vp其中：Vs为钢筋的贡献大小；Vc为混凝土的贡献大小；Vp为轴力对剪力的影响。Vs=Avfyds其中：Av为水平方向钢筋的铺设面积；fy为钢筋的屈服强度；d为剪力墙的开裂高度；s为分布筋的钢筋间距。如果选择斜方向布置钢筋，则应该是Vs=Avfyd（sin琢+cos琢）s，当sin琢=cos琢时，即钢筋的倾斜角度为45°时，剪力墙的承载面积将大幅度提升，大约41.42%。内置钢板的组合式剪力墙是剪力墙抗震性能优化的有效途径，优化构件的承载力，提高其延性，增强其耗能能力，钢
剪力墙体先行施工梁板后做抗剪加强做法 范明星佘清雅胡立海上海建工二建集团有限公司 【摘要】随着建筑业的发展，大量超高层建筑在全国范围内建设，国内超高层广泛运用框架－核心筒结构形式，核心筒运用钢筋混凝土结构，外围框架使用外围钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架结构。核心筒剪力墙施工采用液压爬模施工工艺，核心筒内外楼层水平结构施工落后剪力墙结构施工，势必会在核心筒剪力墙与楼层混凝土结构部位交接处形成施工缝，该施工缝留设位置不满足《混凝土结构工程施工规范》要求，应对其进行抗剪承载力的补强，本文将结合郑州绿地中央广场北地块工程实例，对此进行分析计算并给出具体的抗剪补强做法。 【关键词】施工缝抗剪件钢筋混凝土梁 1、概述 郑州绿地中央广场北地块项目位于郑州市东部，塔楼为６３层办公楼（长宽约为５１ｍ×５１ｍ），高度为２８３．９１５ｍ，位于该地块东南角。核心筒墙体施工采用液压爬模施工工艺，水平结构主要为钢梁＋组合楼板。核心筒四角分布消防楼梯，消防楼梯采用钢筋混凝土结构，楼梯边梁截面尺寸为２００ｍｍ＊９００ｍｍ，休息平台梁截面尺寸为２００ｍｍ＊４００ｍｍ；结构在５５层开始出现变截面（阴影部分），该区格梁板为钢筋混凝土结构，主梁截面尺寸为５００ｍｍ＊１０００ｍｍ、５００ｍｍ＊９００ｍｍ，次梁截面尺寸为５００ｍｍ＊９００ｍｍ、３００ｍｍ＊７００ｍｍ。主梁与剪力 墙同步施工，次梁在梁根部设置施工缝。图一核心筒平面图图二核心筒F56层平面图
2、施工缝处理办法 组合楼板：水平结构采用钢梁+组合楼板（压型钢板）结构形式，压型钢板通过下部设置角钢焊接在墙体预埋件形式作为支承与墙体搭接，板筋与墙体连接采用植筋方式，亦可采用预留“胡子筋”。 钢筋混凝土楼板：植筋和预留胡子筋皆适用于板筋与墙体连接，但楼梯梯段板使用预留“胡子筋”定位难度大，此处使用植筋方式比较合理。 钢筋混凝土梁：大直径梁钢筋事先预埋在剪力墙内，端部留设套筒连接，小直径钢筋采用植筋方式。 在本工程中，通过下文施工缝处梁截面的受力分析，为了确保梁端部抗剪达能力到设计要求，我们选择在钢筋混凝土梁施工缝位置设置抗剪件来提高梁端部的抗剪承载能力。 3、计算思路 ３．１、梁抗剪承载力分析 在梁抗剪承载力设计时，《混凝土结构设计规范》（ＧＢ５００１０－２０１０）第６．３．５条：配置箍筋和弯起钢筋时，矩形、Ｔ形和Ｉ形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定： p sina pb A py f 0.8s sina sb A yv f 0.85p V cs V V +++≤式中： Ｖ—配置弯起钢筋处的剪力设计值；Ｖｐ—由预加力所提高的构件受剪承载 力设计值； Ａｓｂ、Ａｐｂ—分别为同一平面内的非预应力弯起钢筋、预应力弯起钢筋的截面面积。 本工程楼梯梁及板梁无预加力及弯起钢筋、抗剪承载力由混凝土和箍筋提供。受弯构件的斜截面受剪承载力符合下列规定： sv yv 0t cv cs h s A f bh f a V +=施工中箍筋无影响，其抗剪承载力未被削弱，由于齐根施工缝的留设，混凝土所提供的抗剪承载力降低，需要进行补强处理，采用设置抗剪件方式补强。 ３．２、抗剪件选型 抗剪件按其设置形式分为件一、件二，件一是预埋在墙体内的预埋件，件二待梁板施工时焊接在件一的锚板上。 设计时应根据墙体钢筋分布情况及施工简便性合理地选择抗剪件的设置形式。考虑现场钢筋绑扎情况，建议预埋在墙体内的埋件采用锚筋形式，若墙体宽度无法满足锚筋长度时，根据墙体钢筋间距可选择弯折锚筋或抗剪钢板，亦或将埋件做成对穿形式。 ３．４、斜截面抗剪承载力削弱计算考虑施工缝混凝土抗剪强度完成丧失，混凝土所受的剪力完全由抗剪件承担，根据《混凝土结构设计规范》（ＧＢ５００１０－２０１０）第６．３．４条混凝土抗剪设计值： 0bh f V t cv α≤式中：
截面设计 本工程框架抗震等级为三级。根据延性框架设计准则，截面设计时，应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则，对内力进行调整。 框架梁 框架梁正截面设计 非抗震设计时，框架梁正截面受弯承载力为： 2 0c s 1u bh f M αα= (9-1-1) 抗震设计时，框架梁正截面受弯承载力为： RE 2 0c s 1E u /γααbh f M = (9-1-2) 因此，可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值M 和水平地震作用下弯矩组合值M 乘以抗震承载力调整系数后?RE 的大小，取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。即 {}uE RE u ,Max M M M γ= (9-1-3) 比较39和表43中的梁端负弯矩，可知，各跨梁端负弯矩均由水平地震作用控制。故表39中弯矩设计值来源于表43，且为乘以RE γ后的值。 进行正截面承载力计算时，支座截面按矩形截面计算；跨中截面按T 形截面计算。T 形截面的翼缘计算宽度应按下列情况的最小值取用。 AB 跨及CD 跨： f 31l b ='=3=； 1 .00f ≥'h h ， 故取f b '= 判别各跨中截面属于哪一类T 型截面： 一排钢筋取0h =700－40=660mm ， 两排钢筋取0h =700－65=635mm, 则
()2f 0f f c h h h b f '-''=×1860×130×（660－130/2）=该值大于跨中截面弯矩设计值， 故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。 BC 跨： 0f 31l b ='=3=； n f s b b +='=+； m h b b f f 86.113.0123.012=?+='+='; 1 .00f ≥'h h ， 故取f b '=1m 判别各跨中截面属于哪一类T 型截面： 取0h =550－40=510mm ， 则 () 2f 0f f c h h h b f '-''=×1000×130×（510－130/2）=该值大于跨中截面弯矩设计值， 故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。 各层各跨框架梁纵筋配筋计算详见表49及表50。 表格49 各层各跨框架梁上部纵筋配筋计算
第三章剪力墙钢筋计算 在计算剪力墙钢筋时，需要考虑以下几个问题：（图18） 1、剪力墙需要计算哪些钢筋 剪力墙主要有墙身、墙柱、墙梁、洞口四大部分构成，其中墙身钢筋包括水平筋、垂直筋、拉筋和洞口加强筋；墙柱包括暗柱和端柱两种类型，其钢筋主要有纵筋和箍筋；墙梁包括暗梁和连梁两种类型，其钢筋主要有纵筋和箍筋。 2、计算剪力墙墙身钢筋需要考虑以下几个因素：基础型式、中间层和顶层构造；墙柱、墙梁对墙身钢筋的影响.。 （图18） 一、墙身竖向筋计算
当筏板基础＞2000mm 时： 基础插筋长度＝基础高度/2-保护层+基础弯折a++伸出 基础顶面外露长度+ 与上层钢筋连接( 如采用焊接时，搭 接长度为0) 04G101－3P45墙插筋构造二 图20基础插筋（基础主梁中） 当基础梁底与基础板底一平时： 基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础底部弯折a+伸 出基础顶面外露长度+与上层钢筋连接 04G101－3P32墙竖向钢筋插筋构 造 注：如采用焊接时，搭接长度为0 图21 当基础梁顶与基础板顶一平时： 基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础底部弯折a+伸 出基础顶面外露长度+与上层钢筋连接 图22（图19）（图20） （图21）（图22）钢筋部位及其名称计算公式说明附图
中间层竖向钢筋 长度＝层高－露出本层的高度+伸出本层楼面外露长度 +与上层钢筋连接 04G101-3P48 注：如采用焊接时，搭接长度为0 图24 图25（图24）（图25） 钢筋部位及其名称计算公式说明附图顶层竖向钢筋长度＝层高－露出本层的高度－板厚+锚固lae(la)04G101-3P48图26 （图26） 二、墙身水平筋计算 钢筋部位及其名称计算公式说明附图 内侧钢筋长度＝墙长－保护层+15d－保护层+15d 03G101-1P47 剪力墙钢筋配置若多于两排，中间 排水平筋端部构造同内侧钢筋 (03G101-1P47注5)图27 外侧钢筋 外侧钢筋连续通过，则水平筋伸至墙对边，长度＝墙长 －2*保护层 03G101-1P47 根数基础层：在基础部位布置间距小于等于500且不小于两04G101-3P32、45