4剪力墙结构内力与位移计算1(整体墙)
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【精】剪力墙结构设计计算书一、工程概况本工程为_____建筑,总建筑面积为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,结构形式为剪力墙结构。
抗震设防烈度为_____度,设计基本地震加速度为_____g,设计地震分组为第_____组,建筑场地类别为_____类,抗震设防类别为_____类。
二、设计依据1、国家及地方现行的有关规范、规程和标准,如《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)(2016 年版)等。
2、建设单位提供的设计任务书及相关要求。
3、工程地质勘察报告。
三、荷载取值1、恒载结构自重:根据构件实际尺寸及材料容重计算。
楼面恒载:根据建筑做法确定,一般取值为_____kN/m²。
屋面恒载:根据屋面做法确定,一般取值为_____kN/m²。
2、活载楼面活载:根据使用功能确定,如住宅取值为_____kN/m²,办公室取值为_____kN/m²等。
屋面活载:不上人屋面取值为_____kN/m²,上人屋面取值为_____kN/m²。
3、风荷载基本风压:取值为_____kN/m²。
地面粗糙度类别:_____类。
风荷载体型系数:根据建筑物外形确定。
4、地震作用水平地震影响系数最大值:根据抗震设防烈度确定。
特征周期:根据场地类别和设计地震分组确定。
四、结构布置1、剪力墙布置根据建筑平面布置和受力要求,在建筑物的纵、横两个方向布置剪力墙。
剪力墙的厚度根据楼层高度和抗震等级确定,一般底部加强区厚度不小于_____mm,非加强区厚度不小于_____mm。
2、连梁布置连梁的设置应保证剪力墙的整体性和抗震性能,连梁的截面高度一般为洞口高度的_____倍。
五、材料选用1、混凝土剪力墙及连梁混凝土强度等级:底部加强区采用_____,非加强区采用_____。
建筑剪力墙结构洞研究1 建筑工程中各类剪力墙内力与位移计算要点随着剪力墙结构的类型和结构洞大小的差异,在计算方法和计算简图上也存在区别。
对于整体墙和小开口墙的计算方法则按照其材料的力学公式进行计算,即对整体墙不做修正,对小开口整体墙进行修正。
至于其他类型的剪力墙,则按照其承载力度和变形状态的结构体系进行合理计算。
1.1 整体剪力墙根据整体剪力墙在水平荷载作用下的变形特征,如在其截面变形后仍然符合平面假定,则可视为以整体性的悬臂弯曲杆件,并用材料学中悬臂梁的内力和变形的基本公式对其进行计算。
对剪力墙的内力计算和对剪力墙进行计算时,对于整体墙的内力计算,可用悬臂式构件将其下端固定,保持其上端自由,并用材料学公式计算其任意截面的弯矩和剪力,使其总的水平荷载可以按照各片剪力墙的等效抗弯程度进行分配,最后再对单片剪力墙进行计算。
将剪力墙的等效抗弯刚度,也就是按照顶点位移相等的原则,将墙的弯曲、剪切和轴向变形之后的顶点位置,折算成一个只考虑弯曲变形的等效竖向悬臂杆的刚度。
1.2 小开口整体剪力墙小开口墙是指结构洞面积超过墙体面积的15%,但洞口却很小的剪力墙,并且门窗洞口沿竖向的成列布置。
实验证明,小开口剪力墙在水平荷载作用下的受力性能接近整体剪力墙,其截面在受力后基本保持平面,正应力分布也大体保持直线分布,且各墙肢中仅有少量的局部弯矩。
在整体上,剪力墙仍类似于竖向悬臂杆件。
依然可用材料力学公式对其进行计内力计算和侧移计算,并对其进行修正,以达到计算目的。
可将整个小开口剪力墙作为一个悬臂杆件,按材料力学公式算出标高z 处的总弯矩、总剪力和基底剪力。
总弯矩可以分为两部分:一是整体产生弯曲的总弯矩(占总弯矩的85%);二是局部产生弯曲的总弯矩(占15%)。
1.3剪力墙结构洞的表现方式为了使剪力墙结构具有合理的受力性能,在结构计算时,往往需要在剪力墙中开一些结构洞。
主要表现在以下几种情况:1)墙肢截面高度较大时,为了提高剪力墙的延性,防止剪切破坏,充分利用墙体的钢筋。
剪力墙分类大全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。
剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载,包括水平风荷载和水平地震作用。
剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。
在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受的内力比较简单,可按照材料力学原理进行。
在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂,因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。
一、剪力墙的分类及受力特点为满足使用要求,剪力墙常开有门窗洞口。
理论分析和试验研究表明,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。
洞口是否存在,洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。
剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和壁式框架等几种类型。
不同类型的剪力墙,其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同,计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。
1.整体剪力墙无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口,但洞口的面积不超过墙体面积的15%,且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时,可以忽略洞口对墙体的影响,这种墙体称为整体剪力墙(或称为悬臂剪力墙)。
整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算。
2.小开口整体剪力墙当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时,通过洞口的正应力分布已不再成一直线,而是在洞口两侧的部分横截面上,其正应力分布各成一直线。
这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外,每个墙肢还出现局部弯矩,因为实际正应力分布,相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。