第七章钢筋混凝土剪力墙设计
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钢筋混凝土剪力墙的设计原理一、引言钢筋混凝土剪力墙作为一种重要的结构形式,广泛应用于建筑工程中。
其设计原理包括结构理论、力学原理及实际工程应用等方面。
本文将从这几个方面进行详细的介绍和分析。
二、结构理论在结构理论方面,钢筋混凝土剪力墙的设计原理主要涉及到结构的刚度和强度问题。
在设计过程中,需要考虑墙体的布置、墙体的截面选取、墙体的强度计算等方面。
1. 墙体布置钢筋混凝土剪力墙的布置应符合建筑结构设计的要求。
一般来说,墙体应尽量布置在建筑的两侧,以保证结构的稳定性和均衡性。
此外,墙体的布置还应考虑建筑结构的整体性和美观性等方面的因素。
2. 墙体截面选取墙体的截面选取应满足以下要求:(1)在满足墙体强度和稳定性的前提下,尽量减小墙体的截面尺寸,以提高空间利用率;(2)墙体的截面应尽量规则,以便于施工和加强结构的稳定性;(3)墙体截面应满足抗震要求,以确保结构在地震作用下的稳定性。
3. 墙体强度计算墙体的强度计算是钢筋混凝土剪力墙设计的关键环节。
强度计算需要考虑以下因素:(1)墙体所受荷载的大小和方向;(2)墙体的材料强度和刚度特性;(3)墙体的截面形状和尺寸等。
在强度计算过程中,需要采用适当的计算方法和理论模型,以保证设计的可靠性和合理性。
三、力学原理钢筋混凝土剪力墙的力学原理主要涉及到墙体受力状态和应力分布等问题。
在设计过程中,需要考虑墙体的受力机制和应力分布规律等方面。
1. 墙体受力机制墙体的受力机制是钢筋混凝土剪力墙设计的基础。
墙体在受到荷载作用时,会产生不同的受力状态。
一般来说,墙体的受力状态包括纵向受力、剪力和弯矩等方面。
在设计过程中,需要采用适当的受力模型和计算方法,以保证墙体受力状态的准确和合理。
2. 应力分布规律墙体的应力分布规律是钢筋混凝土剪力墙设计的另一个重要问题。
墙体的应力分布规律会影响墙体的强度和稳定性。
在设计过程中,需要采用适当的应力分布模型和计算方法,以保证墙体的强度和稳定性。
07 剪力墙结构设计关键信息项:1、剪力墙结构设计的具体要求和标准2、设计费用及支付方式3、设计周期和交付时间4、双方的责任和义务5、质量保证和验收标准6、违约责任和争议解决方式1、引言11 本协议旨在规范和明确关于 07 剪力墙结构设计的相关事宜,确保设计工作的顺利进行和双方的合法权益。
2、剪力墙结构设计的具体要求和标准21 设计应符合国家和地方现行的建筑设计规范、标准及相关法律法规的要求。
211 剪力墙的布置应满足结构的抗震性能、承载能力和稳定性要求。
212 剪力墙的厚度、长度、配筋等参数应经过精确计算和合理设计。
213 考虑建筑的使用功能和空间要求,确保剪力墙结构不影响建筑的正常使用和美观。
3、设计费用及支付方式31 设计费用根据设计的复杂程度、工作量等因素协商确定。
311 总设计费用为人民币具体金额元。
32 支付方式分为以下几个阶段:321 合同签订后具体百分比作为预付款,计人民币具体金额元。
322 初步设计完成并经甲方认可后,支付具体百分比,计人民币具体金额元。
323 施工图设计完成并经审查通过后,支付具体百分比,计人民币具体金额元。
324 剩余具体百分比作为质量保证金,在工程竣工验收合格后具体时间内支付。
4、设计周期和交付时间41 设计周期自合同签订之日起计算,预计为具体天数天。
411 初步设计应在具体天数天内完成并提交甲方审核。
412 施工图设计应在初步设计审核通过后具体天数天内完成并提交。
42 如因甲方原因导致设计周期延长,乙方不承担责任;如因乙方原因导致设计周期延误,乙方应承担相应的违约责任。
5、双方的责任和义务51 甲方的责任和义务511 向乙方提供设计所需的基础资料和文件,包括建筑方案、地质勘察报告等。
512 及时对乙方提交的设计成果进行审核和反馈。
513 按照合同约定支付设计费用。
52 乙方的责任和义务521 严格按照国家和地方的规范、标准进行设计,确保设计质量。
522 及时与甲方沟通,根据甲方的要求和意见进行设计修改和完善。
7 剪力墙结构设计7.1 一般规定7.1.1剪力墙结构应具有适宜的侧向刚度,其布置应符合下列规定:1,平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。
抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置。
2,宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
3,门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置;抗震设计时,一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。
7.1.2剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。
7.1.3跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。
7.1.4抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:1,底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起;2,底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值,部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度应符合本规程第10.2.2条的规定;3,当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
7.1.5楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。
7.1.6当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱,并应符合下列规定:1,设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时,墙的厚度不宜小于梁的截面宽度;2,设置扶壁柱时,其截面宽度不应小于梁宽,其截面高度可计入墙厚;3,墙内设置暗柱时,暗柱的截面高度可取墙的厚度,暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚;4,应通过计算确定暗柱或扶壁柱的纵向钢筋(或型钢),纵向钢筋的总配筋率不宜小于表7.1.6的规定。
注:采用400MPa、335MPa级钢筋时,表中数值宜分别增加0.05和0.10。
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。