第七章钢筋混凝土剪力墙设计

版权说明：本课件仅供用于非赢利教育目的第7章钢筋混凝土剪力墙设计PPT: soilfoundation@ (password:foundation)周葆春土木工程学院Email：zhoubcxynu@17.1 概述7.2 剪力墙结构、框－剪结构设计一般规定7.3 墙肢设计7.4 连梁设计27.3 墙肢设计7.3.1 内力设计值7.3.2 墙肢偏心受压承载力计算7.3.3 墙肢偏心受拉承载力计算7.3.4 墙肢斜截面受剪承载力计算7.3.5 墙肢构造要求3在轴压力和水平力的作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同，可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏等。

实际工程中，可能出现滑移破坏的位置是施工缝截面。

因。

此，抗震等级一级的剪力墙要进行施工缝截面抗滑移验算（a）弯曲破坏（b）弯剪破坏（c）剪切破坏（d）滑移破坏457试验表明，剪力墙经受反复荷载时，正截面承载力并不比承受单调加载时降低。

因此，不管有无地震作用组合，剪力墙的正截面承载力计算公式都是一样的。

但当有地震作用参加内力组合时，则必须同时考虑承载力。

抗震调整系数γRE剪力墙的计算可考虑其端部的翼缘作用，这对受力和配筋都是合理的，也比较接近墙体的实际工作情况。

但是，在工程设计时，为了方便计算，剪力墙的计算可只按矩形截面来分析。

87.2.2 墙肢偏心受压承载力计算墙肢在轴力和弯矩作用下的承载力计算与柱相似，区别在于剪力墙截面的宽度和高度相差较大，是一种片状结构，而柱截面宽度和高度比较接近；剪力墙的墙肢除在端部配置竖向抗弯钢筋外，还在端部以外配置竖向和横向分布钢筋，竖向分布钢筋参与抵抗弯矩，横向分布钢筋抵抗剪力，计算承载力时应包括分布钢筋的作用。

分布钢筋一般比较细，容易压曲，为简化计算，验算压弯承载力时不考虑受压竖向分布钢筋的作用。

910大、小偏心受压的判别方法与偏心受压柱相同当ξ≤ξb 时，为大偏心受压；当ξ＞ξb 时，为小偏心受压。

第七章:基础平法标准构造详图及三维示意图-129-剪力墙竖向钢筋剪力墙水平钢筋剪力墙拉筋筏板基础底部钢筋网1a-1a(内剪力墙）审核校对设计墙身竖向分布钢筋在基础中的构造1-1(外剪力墙）基础高度满足墙身竖向钢筋直锚时墙竖向分布钢筋隔二下一伸入基础中支承载筏板基础的钢筋网片上。

锚固弯钩的水平段为6d ≥150 1a-1a 基础高度不满足墙身竖向钢筋直锚时墙竖向分布钢筋全部伸入基础中支承载筏板基础的钢筋网片上。

锚固弯钩的水平段为15d （做法见详图①）(外剪力墙）筏板基础中部约束边转角墙2约束边翼墙约束边转角墙审核校对设计页图集号16G101-3-661.图中hj 为基础底面至基础顶面的髙度。

对于带基础梁的基础为基础梁顶面至基础梁底面的高度。

当柱两侧基础梁标 高不同时取较低标髙。

2.锚固区横向箍筋应满足直径≥d /4为插筋最大直径)， 间距≤10d(d 为插筋最小直径） 且<100mm 的要求。

3.当插筋部分保护层厚度不一致情况下（ 如部分位于板中部分位于梁内）,保护层厚度小于的部位应设置锚固区横向箍 筋。

4.当柱为轴心受压或小偏心受压，独立基础、条形基础高度不小于1200mm ，或当柱为大偏心受压，独立基础，条形基础 高度不小于1400mm 时，可仅将柱四角插筋伸至底板钢筋网上(伸至底板钢筋网上的柱插筋之间间距不应大于1000mm),其他 钢筋满足锚固长度LaE(La )即可。

5.图中d 为插筋直径。

间距≤500.且不小于两道矩形封闭箍筋（非复合筋）插至基础底板部支在底板钢筋网上弯折长度6d且，≥150基础顶面基础底面基础顶面基础底面间距≤500.且不小于两道矩形封闭箍筋（非复合筋）插至基础底板部支在底板钢筋网上锚固区横向箍筋(非复合筋)基础底面基础顶面基础顶面基础底面弯折长度6d且，≥150锚固区横向箍筋(非复合筋)插至基础底板部支在底板钢筋网上长度为≥0.6L abE (≥0.6L aB )柱纵筋在基础中构造注：-13-基础底面基础顶面间距≤500.且不小于两道矩形封闭箍筋（非复合筋）插至基础底板部支在底板钢筋网上501006d且≥150h j(a )保护层厚度＞5d ;基础高度满足直锚插筋保护层厚度＞5d ;基础高度不满足直锚基础保护层厚度≤5d ;基础高度满足直锚基础底面基础顶面间距≤500.且不小于两道矩形封闭箍筋（非复合筋）50100h j1-基础底面基础顶面插至基础底板部支在底板钢筋网上501006d且≥150h j锚固区横向箍筋(非复合筋)基础底面基础顶面50100h j1-锚固区横向箍筋(非复合筋)基础底面基础顶面插至基础底板部支在底板钢筋网上(≥0.6L )≥0.6L 基础保护层厚度≤5d ;基础高度不满足直锚基础底面基础顶面插至基础底板部支在底板钢筋网上(≥0.6L )≥0.6L 15d 15d6d且≥150-130-审核校对设计页图集号16G101-3-67独立基础DJ J 、DJ 底板配筋构造独立基础BJ J 、BJ P 底板配筋构造独立基础DJ J 、DJ BJ P 底板配筋构造独立基础底板配筋构造适用于普通独立基础和杯口独立基础。

剪力墙设计和构造剪力墙是一种抵抗侧向力的结构单元，它可以组成完全由剪力墙抵抗侧力的剪力墙结构，也可以和框架共同抵抗侧向力而形成框架－剪力墙结构，实腹筒也是由剪力墙组成的；剪力墙具有较大刚度，在结构中往往承受水平力的大部分，成为一种有效的抗侧力结构。

在地震区，设置剪力墙（筒体）可以改善结构抗震性能，在抗震结构中剪力墙也称为抗震墙。

近30年来，国内外对延性剪力墙进行了许多试验研究，提出了许多改进设计的建议。

在各种不同结构体系中，按照不同的计算方法分别计算剪力墙在水平荷载和竖向荷载下的内力，然后进行荷载效应组合，求得最不利内力进行截面配筋。

荷载效应组合和框架类似，但比框架简单得多，这里不再重复。

钢筋混凝土剪力墙的设计要求是：在正常使用荷载及风载、小震作用下，结构应处于弹性工作阶段，裂缝宽度不能过大；在中等强度地震作用下（设防烈度），允许进入弹塑性状态，必须保证在非弹性变形的反复作用下，有足够的承载力、延性及良好吸收地震能量的能力；在强烈地震作用下（罕遇烈度），剪力墙不允许倒塌，要保证剪力墙仍能站住。

按照墙的几何形状及有无洞口，剪力墙可分为如图1所示的各种类型，它们的破坏形态和配筋构造既有共性，又各有特殊性。

剪力墙通常可分为墙肢及连梁两类构件，下面先介绍墙肢截面配筋计算，然后分别介绍各类剪力墙的设计和构造要求，特别是抗震设计和构造要求；连梁设计和构造将在开口剪力墙中介绍。

图1 剪力墙的类型（a）悬臂剪力墙；（b）开口剪力墙；（c）带边框剪力墙；（d）井筒；（e）框支剪力墙第一节 墙肢截面承载力计算一、正截面抗弯承载力计算剪力墙属于偏心受压或偏心受拉构件，特点是：截面呈片状（截面高度w h 远大于截面墙板厚度w b ）；墙板内配有均匀的竖向分布钢筋，见图2（a ）。

通过试验可见，这些分布钢筋都能参加受力，对抵抗弯矩有一定作用，计算中应加以考虑；但是，由于竖向分布钢筋都比较细（多数在12ϕ以下），容易产生压屈现象，所以计算时忽略受压区分布钢筋作用，使设计偏于安全，如有可靠措施防止分布筋压屈，也可在计算中计入其受压作用。

第七章 框架－剪力墙结构在水平荷载下的近似计算方法 本章导学框架：剪力墙结构是由框架和剪力墙组成的一种复合结构体系，它兼 具框架结构和剪力墙结构的优点，因而成为高层建筑的主要结构体 系。

在水平荷载作用下，因为框架与剪力墙的变形性质不同，不能 直接把总水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上，而是必须 采用协同工作方法求得侧移和各自的水平层剪力及内力。

框架­剪力墙结构计算的近似方法是将结构分解成平面结构单元，它适用 于比较规则的结构，而且只能计算平移时的剪力分配，如果有扭转 ，要单独进行扭转计算，再将两部分内力叠加。

这种方法概念清楚 ，结果的规律性较好。

本章主要学习框架：剪力墙结构计算的近似方法，学习中要求同学们熟练掌握协同 工作方法的两种计算简图，熟练掌握铰接体系和刚接体系的计算方 法的区别与联系。

知识学习第一节 概述一．基本假定框剪结构体系在水平荷载作用下的内力分析是一个三维空间超 静定问题，通常把它简化为平面结构来计算，并在结构分析中作如 下基本假定：①楼板在自身平面内刚度无限大。

这一假定保证楼板将整个计 算区段内的框架和剪力墙连成一个整体，在水平荷载作用下，框架 和剪力墙之间不产生相对位移。

②当结构体型规则、剪力墙布置比较对称均匀时，结构在水平 荷载作用下不计扭转的影响；否则应考虑扭转的影响。

③不考虑剪力墙和框架柱的轴向变形及基础转动的影响。

④结构为线弹性结构。

二．计算简图用连续化解法求总剪力墙与总框架之间的相互作用力，都要解 决如何合并总剪力墙、总框架，以及确定总剪力墙和总框架之间的 连接和相互作用关系，以便于确定计算简图。

框剪结构用连续化方 法求解时，根据连杆刚度情况可以确定两种计算简图：铰接体系和 刚接体系。

1.铰接体系在基本假定的前提下，计算区段内结构在水平荷载作用下，处 于同一楼面标高处各片剪力墙及框架的水平位移相同。

此时可把平 行于水平荷载作用方向的所有剪力墙综合在一起成总剪力墙（一般 简化为整体墙），把平行于水平荷载作用方向的所有框架综合在一 起成总框架。

钢筋砼剪力墙结构设计在现代建筑设计中，钢筋砼剪力墙结构因其出色的抗震性能和空间分隔能力而被广泛应用。

这种结构体系能够为建筑物提供足够的强度和稳定性，保障人们的生命和财产安全。

接下来，让我们深入了解一下钢筋砼剪力墙结构设计的相关知识。

一、钢筋砼剪力墙结构的基本概念钢筋砼剪力墙结构是由一系列钢筋混凝土墙板组成的承重体系。

这些墙板不仅能够承受竖向荷载，还能有效抵抗水平荷载，如风力和地震力。

剪力墙通常布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间等位置，形成一个封闭的结构体系，从而提高建筑物的整体刚度和抗震性能。

二、钢筋砼剪力墙结构设计的要点1、剪力墙的布置剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边集中的原则。

均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近，避免出现扭转；对称布置可以减小地震作用下的扭转效应；周边集中布置则能够有效地抵抗水平荷载，提高结构的整体稳定性。

2、剪力墙的厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震设防烈度、墙体的受力情况等因素确定。

一般来说，底层剪力墙的厚度较大，随着楼层的增加，厚度逐渐减小。

同时，剪力墙的厚度还应满足最小厚度的要求，以保证其稳定性和承载能力。

3、钢筋的配置钢筋在剪力墙结构中起着至关重要的作用。

纵向钢筋主要承受拉力，横向钢筋则主要用于约束混凝土，提高墙体的延性和抗震性能。

钢筋的配置应根据计算结果和规范要求进行，确保钢筋的数量、直径和间距满足结构的受力要求。

4、连梁的设计连梁是连接两片剪力墙的梁，它在地震作用下往往会率先屈服，起到耗能的作用。

连梁的设计应考虑其跨高比、配筋率等因素，使其在正常使用状态下具有足够的刚度，在地震作用下能够有效地耗能。

5、边缘构件的设置边缘构件包括约束边缘构件和构造边缘构件。

它们设置在剪力墙的端部和洞口两侧，能够提高剪力墙的承载能力和延性。

边缘构件的配筋应根据规范要求进行加强，以保证其在地震作用下的性能。

三、钢筋砼剪力墙结构的计算分析在进行钢筋砼剪力墙结构设计时，需要进行详细的计算分析。

第七章钢筋混凝土剪力墙设计汇总在建筑结构设计中，钢筋混凝土剪力墙扮演着至关重要的角色。

它不仅能够提供足够的抗侧力能力，保证建筑物在水平荷载作用下的稳定性，还能有效分隔空间，满足建筑功能的需求。

接下来，我们就对钢筋混凝土剪力墙的设计进行一个全面的汇总。

首先，我们来了解一下剪力墙的分类。

根据开洞情况，剪力墙可以分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。

整截面墙没有洞口或洞口很小，受力性能类似于悬臂梁；整体小开口墙洞口较小，其受力性能仍接近整体墙；联肢墙则是通过连梁将墙肢连接起来，墙肢单独受力；壁式框架的洞口较大，墙肢和连梁的刚度接近框架。

在设计剪力墙时，要合理确定其布置位置。

一般来说，剪力墙应沿着建筑物的周边均匀布置，以增强结构的抗扭性能。

同时，在建筑物的竖向，剪力墙应连续布置，避免出现刚度突变。

而且，剪力墙的间距也需要控制在合理范围内，以保证楼盖能有效地将水平荷载传递到剪力墙上。

剪力墙的厚度是设计中的一个重要参数。

剪力墙的厚度不仅要满足承载力的要求，还要满足稳定性和构造要求。

对于一般的高层建筑，底部加强区的剪力墙厚度不宜小于 200mm，非加强区的厚度不宜小于160mm。

接下来谈谈剪力墙的配筋设计。

剪力墙的配筋包括水平分布钢筋和竖向分布钢筋。

水平分布钢筋主要用于抵抗水平剪力，其间距和直径应根据计算和构造要求确定。

竖向分布钢筋则主要承受竖向压力，并参与抵抗弯矩，其配筋率一般不应小于 025%。

在边缘构件处，还需要配置加强钢筋，以提高剪力墙的延性和抗震性能。

在计算剪力墙的内力和位移时，需要考虑多种荷载工况，如水平风荷载、地震作用等。

目前常用的计算方法有手算方法和计算机软件分析方法。

手算方法适用于简单的结构，而对于复杂的高层建筑结构，通常采用计算机软件进行分析。

剪力墙的抗震设计也是至关重要的。

在抗震设防地区，剪力墙的抗震等级应根据建筑物的设防烈度、结构类型和高度等因素确定。

为了保证剪力墙在地震作用下具有良好的耗能能力和延性，需要采取一系列的抗震构造措施，如控制轴压比、设置约束边缘构件等。