第十八讲 剪力墙的分类与截面设计
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剪力墙的分类、特点及布置原则剪力墙的分类、特点及布置原则一:剪力墙的分类1. 根据结构形式分类剪力墙可分为砌体剪力墙和钢筋混凝土剪力墙两种类型。
砌体剪力墙是采用砌体构建的墙体,主要用于住宅和小型建筑。
钢筋混凝土剪力墙则是使用钢筋混凝土建造的墙体,适用于大型建筑以及高层建筑。
2. 根据抗震性能分类剪力墙可分为传统剪力墙和抗震剪力墙两种类型。
传统剪力墙是指仅具有抗剪能力的墙体,其抗震性能相对较低。
而抗震剪力墙则是采用加强的结构形式,具有更好的抗震性能,能够有效地分担地震作用。
二:剪力墙的特点1. 承载能力强剪力墙由于采用了较多的钢筋和混凝土材料,具有较高的承载能力,能够有效地承担建筑物的重力荷载。
2. 抗震性能好剪力墙采用了抗震设计原则,具有较好的抗震性能。
在地震作用下,剪力墙能够吸收和分散地震力,减小建筑物的振动。
3. 布置灵活剪力墙的布置相对灵活,可以根据建筑物的结构和使用要求进行合理的布置。
例如,在高层建筑中,可以将剪力墙布置在建筑物的核心区域,以增强建筑物的抗震性能。
三:剪力墙的布置原则1. 等间距布置剪力墙应按一定的间距进行布置,一般间距不应大于建筑物的两倍高度。
这样可以使剪力墙均匀分布在建筑物中,保证整体的稳定性和抗震性能。
2. 交错布置建筑物中的剪力墙应交错布置,即将两面相邻的剪力墙错开布置,形成一定的连续性。
这样可以更好地分散和吸收地震力,增强建筑物的整体抗震性能。
3. 墙体屈曲长度剪力墙的墙体屈曲长度应满足抗震设计的要求,确保在地震作用下,剪力墙能够充分发挥其抗震性能,防止因墙体过大而导致的不利效应。
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法律名词及注释:1. 抗震设计:指根据地震活动区的地震烈度和建筑物的使用要求,对建筑结构进行合理的设计,从而使建筑物在地震作用下具有较好的抗震性能。
剪力墙的分类、特点及布置原则一:剪力墙的分类1. 按构造材料分类剪力墙可以分为砌体剪力墙和钢筋混凝土剪力墙两种。
砌体剪力墙是由砌块构成的墙体,主要用于住宅建筑。
4剪力墙的截面设计在建筑结构设计中,剪力墙是一种重要的抗侧力构件,其截面设计的合理性直接关系到整个结构的安全性、稳定性和经济性。
剪力墙的截面设计需要综合考虑多种因素,包括荷载情况、结构布置、材料性能等。
接下来,让我们详细探讨一下剪力墙截面设计的相关内容。
一、剪力墙的类型和特点剪力墙根据其开洞情况和受力特点,可以分为整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架等类型。
整体墙没有洞口或洞口很小,其受力性能类似于悬臂梁,在水平荷载作用下,墙肢全截面受弯。
小开口整体墙的洞口较小,墙肢的整体性较好,其受力性能仍接近整体墙。
联肢墙是通过连梁将一系列墙肢连接起来的剪力墙,墙肢单独弯曲变形,连梁起到协调变形的作用。
壁式框架的洞口较大,墙肢的线刚度与连梁的线刚度较为接近,其受力性能类似于框架。
不同类型的剪力墙在截面设计时需要采用不同的方法和考虑不同的因素。
二、剪力墙截面设计的基本要求1、强度要求剪力墙在各种荷载作用下,应满足正截面受压、受拉承载力和斜截面受剪承载力的要求,以确保其在使用过程中不会发生破坏。
2、刚度要求剪力墙应具有足够的侧向刚度,以控制结构在水平荷载作用下的变形,保证结构的正常使用。
3、稳定性要求剪力墙的高宽比不宜过大,以防止在受压时发生失稳现象。
4、延性要求为了提高剪力墙在地震等动力荷载作用下的抗震性能,应保证其具有一定的延性,即具有良好的变形能力和耗能能力。
三、剪力墙截面尺寸的确定1、墙厚剪力墙的墙厚应根据其受力情况、抗震要求以及建筑功能等因素确定。
一般来说,在非抗震设计时,墙厚不应小于 160mm;在抗震设计时,一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位不应小于 200mm,其他部位不应小于 160mm。
2、墙肢长度墙肢长度不宜过长,否则容易在墙肢中产生较大的弯曲应力,导致混凝土开裂。
同时,墙肢长度也不宜过短,以免影响其抗侧力性能。
一般来说,墙肢长度与墙厚之比宜大于 8。
3、洞口尺寸洞口的尺寸和位置应合理布置,避免出现洞口集中在某一部位的情况。
剪力墙的截面设计在建筑结构中,剪力墙起着至关重要的作用。
它不仅能够承担水平荷载,如风荷载和地震作用,还能有效控制结构的侧向位移,保证建筑物的稳定性和安全性。
而剪力墙的截面设计,则是确保剪力墙能够发挥其应有作用的关键环节。
剪力墙的截面形状通常有矩形、T 形、L 形等。
在设计时,需要根据建筑物的具体情况和受力要求来选择合适的截面形状。
比如,矩形截面剪力墙在结构中较为常见,其受力性能相对简单,施工也较为方便;而 T 形和 L 形截面剪力墙则在一些特殊部位,能够更好地适应结构的空间布局和受力特点。
在进行剪力墙截面设计之前,首先要明确设计的基本要求。
其中最重要的就是要满足承载力和正常使用极限状态的要求。
承载力要求包括抗弯承载力、抗剪承载力和抗压承载力等,以确保剪力墙在各种荷载作用下不会发生破坏。
正常使用极限状态则要求控制剪力墙的裂缝宽度和变形,以保证建筑物的使用功能和外观不受影响。
对于剪力墙的抗弯承载力设计,需要计算截面的弯矩。
这个弯矩通常是由水平荷载和竖向荷载共同作用产生的。
根据计算得到的弯矩,再结合混凝土和钢筋的材料性能,确定剪力墙截面所需的纵向钢筋数量和布置方式。
在计算过程中,要考虑钢筋的屈服强度、混凝土的抗压强度等因素,同时还要遵循相关的设计规范和标准。
抗剪承载力设计也是剪力墙截面设计的重要内容。
剪力墙在水平荷载作用下会产生剪力,若剪力过大,可能导致剪力墙发生剪切破坏。
为了防止这种情况的发生,需要合理配置箍筋和纵向钢筋,以提高剪力墙的抗剪能力。
在设计时,要根据剪力的大小和分布情况,确定箍筋的间距、直径和肢数等参数。
剪力墙的受压承载力设计同样不可忽视。
当剪力墙承受较大的竖向荷载时,需要确保其具有足够的抗压能力。
这就需要对混凝土的抗压强度和截面尺寸进行合理的设计,以保证剪力墙在受压状态下的稳定性。
除了承载力设计,剪力墙截面的尺寸选择也非常重要。
截面尺寸过小,可能无法满足承载力和变形要求;截面尺寸过大,则会增加结构自重,造成不必要的浪费。
剪力墙的设计方法在建筑结构设计中,剪力墙是一种重要的抗侧力构件,其设计的合理性直接关系到建筑物在地震、风等水平荷载作用下的安全性和稳定性。
剪力墙的设计需要综合考虑多种因素,包括结构体系、荷载情况、建筑功能要求等。
下面我们就来详细探讨一下剪力墙的设计方法。
一、剪力墙的类型剪力墙根据其开洞情况和受力特点,可以分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙等。
整截面剪力墙没有洞口或洞口很小,其受力性能类似于悬臂梁,在水平荷载作用下,墙肢内的弯矩和剪力分布比较均匀。
整体小开口剪力墙的洞口面积较小,墙肢的整体性较好,在水平荷载作用下,其变形仍以弯曲变形为主,但墙肢内的局部弯矩会有所增加。
双肢剪力墙和多肢剪力墙则是通过连梁将多个墙肢连接在一起,其受力性能相对复杂,在水平荷载作用下,墙肢和连梁会协同工作,共同抵抗水平力。
二、剪力墙的布置原则剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边和分散的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的抗侧刚度相近,避免出现扭转效应;对称布置可以减小结构在水平荷载作用下的扭转;周边布置可以增强结构对周边框架的约束作用,提高结构的整体性;分散布置则可以避免剪力墙集中在某一区域,导致结构刚度分布不均匀。
在实际设计中,剪力墙应尽量布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间等位置,同时要考虑建筑功能的要求,避免影响房间的使用。
对于高层建筑,剪力墙的数量和布置应根据建筑物的高度、地震烈度、风荷载等因素进行计算确定。
三、剪力墙的截面设计1、墙肢厚度剪力墙的墙肢厚度应根据建筑物的高度、抗震等级和墙体的受力情况确定。
一般来说,对于多层建筑,墙肢厚度不宜小于 160mm;对于高层建筑,底部加强部位的墙肢厚度不宜小于 200mm,其他部位不宜小于 180mm。
2、墙肢长度墙肢长度不宜过长或过短。
过长的墙肢容易在地震作用下发生脆性破坏,过短的墙肢则可能导致稳定性不足。
一般来说,墙肢长度不宜大于 8m。
3、边缘构件剪力墙的边缘构件包括约束边缘构件和构造边缘构件。
1、剪力墙配筋设计剪力墙主要传递以下结构内力:水平荷载产生的剪力以及剪力引起的平面内弯矩、竖向荷载引起的压力,这些内力可以通过结构计算求得。
非结构内力主要包括温度应力和平面外弯矩,这部分内力很难定量计算,结构设计中一般用构造措施来解决。
水平剪力由水平分布筋承担,平面内弯矩由竖向分布筋及墙端纵筋承担,竖向压力由墙身砼承担。
与框架柱纵筋可以承担压力不同,剪力墙竖向分布筋较细,受压时容易压屈,因此不承担竖向压力,也不承担弯矩中的压力,但可以承担弯矩中的拉力。
为便于理解剪力墙中各种钢筋的作用,图九给出剪力墙的钢筋布置方式及承担的内力,作为对比,图中还提供了砼悬臂梁的内力图。
从图九中可以发现,砼构件中的箍筋通常扮演两种角色:抗剪和约束。
梁中箍筋用于抗剪,柱箍筋用于抗剪和约束,剪力墙中箍筋用于约束,抗剪则由水平筋代替。
图九剪力墙钢筋布置及承担的内力剪力墙计算配筋包括墙身的分布筋和墙身端部的纵筋,下面介绍如何根据SATWE计算结果对剪力墙进行配筋设计。
(一)剪力墙分布筋。
剪力墙分布筋计算主要包括两个方面:一是根据平面内弯矩确定竖向分布筋,二是根据水平剪力确定水平分布筋。
为了简化计算,实际设计中通常按照一定的配筋率确定墙身竖向分布筋,SATWE计算平面内弯矩时,会先扣除这部分竖向筋承担的弯矩,再计算出墙身端部纵筋,因此在SATWE计算前首先要指定竖向分布筋配筋率。
剪力墙分布筋中真正需要计算确定的只有水平分布筋。
计算梁箍筋时,通常是先指定箍筋间距,再根据剪力计算出箍筋面积,最后根据箍筋面积确定箍筋直径。
计算剪力墙水平分布筋时,也是先指水平分布筋间距,再根据剪力计算出分布筋直径。
SATWE 数据前处理中可指定水平分布筋间距及竖向分布筋配筋率,如图十。
图十SATWE配筋参数墙身分布筋配筋率计算公式为ρ=Asv/b*s其中Asv为墙身分布筋的面积总和,如分两排布置,则为两排之和,b为墙厚,s为分布筋间距。
比如墙厚250,竖向分布筋配两排,每排d10@200,则箍筋总面积Asv=78.5x2=150,b=250,s=200,故ρ=150/250x200=0.003=0.3%。
剪力墙的分类、特点及布置原则剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构,承受竖向荷载和水平荷载,是高层建筑中常用的结构形式;由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小,因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易满足,适宜于建造层数较多的高层建筑。
1.剪力墙按结构分有:平面剪力墙和通体剪力墙(1)平面剪力墙:平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。
为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。
现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑,整体性好。
(2)筒体剪力墙:用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成,筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。
2.剪力墙按结构材料分有钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙。
其中以钢筋混凝土剪力墙最为常用。
剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙。
房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载的墙体,防止结构剪切(受剪)破坏。
3.按照剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式,将剪力墙分为以下几种类型:(1)整体墙:没有门窗洞口或只有少量很小的洞口时,可以忽略洞口的存在,这种剪力墙即称为整体剪力墙,简称整体墙;当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的15%.且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸时.即为整体墙。
(2)框支剪力墙:当底层需要大空间时,采用框架结构支撑上部剪力墙,就形成框支剪力墙;在地震区,不容许采用纯粹的框支剪力墙结构。
壁式框架在连肢墙中,如果洞口开的再大一些,使得墙肢刚度较弱、连梁刚度相对较强时,剪力墙的受力特性已接近框架。
由于剪力墙的厚度较框架结构梁柱的宽度要小一些,故称壁式框架。
(3)连肢墙剪力墙: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,故称连肢墙。
什么是剪力墙,剪力墙的分类有哪些范本一(正式风格):剪力墙是结构工程中一种常见的抗震构件,主要用于提高建筑物的抗震性能。
本文将介绍剪力墙的定义、分类以及相关细节。
1. 剪力墙的定义剪力墙是由厚度相对较大的混凝土、钢筋或其他材料构成的墙体,主要通过抵抗拉、剪、压应力来吸收和分散地震力。
剪力墙常被用于高层建筑、工业厂房、桥梁等结构中,其抗震能力能够显著提高建筑物的稳定性和安全性。
2. 剪力墙的分类在实际应用中,剪力墙可以根据不同的特点和应用场景进行分类。
2.1 根据结构材料分类- 混凝土剪力墙:由混凝土构成的剪力墙,具有较高的承载能力和刚度,在高层建筑中得到广泛应用。
- 钢筋剪力墙:由钢筋构成的剪力墙,其施工方便、可重复利用,适用于大跨度的建筑结构。
2.2 根据布置方式分类- 平面式剪力墙:剪力墙沿着建筑结构平面布置,常见于矩形或直线形状的建筑物。
- 缓和剪力墙:剪力墙在平面上通过缓和弯曲的方式布置,能够提高结构的柔性和承载能力。
- 杂凑剪力墙:剪力墙沿着结构的不同方向交叉布置,常见于多层或复杂形态的建筑物。
3. 总结剪力墙作为一种重要的抗震构件,对提升建筑物的抗震性能起到至关重要的作用。
了解剪力墙的定义和分类能够工程师在设计和施工过程中做出合理的决策,确保建筑物的安全性。
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法律名词及注释:- 抗震性能:指建筑物在地震力作用下的承载能力和变形能力。
- 结构材料:指用于构成建筑物结构的材料,如混凝土、钢筋等。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------范本二(简洁风格):剪力墙是一种防震墙体,主要用于加强建筑结构的稳定性和抗震性能。
本文将介绍剪力墙的定义和分类。
1. 剪力墙的定义剪力墙是厚度较大的墙体结构,通过抵抗拉、剪、压应力来分散和吸收地震力,提高建筑物的安全性能。