剪力墙和各种剪力墙柱的受力图

剪力墙和各种剪力墙柱的受力图
剪力墙和各种剪力墙柱的受力图

请指教剪力墙和各种剪力墙柱的受力图!

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

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

基础插筋(基础平板中)

当筏板基础≤2000mm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(如采用焊接时,搭接长度为0)

04G101-3P45墙插筋构造一

弯折长度a与框架注相同

图19

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且不小于两道水平分布

筋与拉筋

04G101-3P32、45 楼层:(层高-水平分布筋间距)/间距+1 03G101-1P47

(图27)

三、墙身拉筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图拉筋

长度=墙厚-2*保护层+max(75+1.9d,11.9d)*2+2d 04G101-3P48 图28

根数=(墙面积-门洞总面积-暗柱所占面积-暗梁面积-连梁所

占面积)/(横向间距*纵向间距) 当剪力墙竖向钢筋为多排布置时,拉筋的个数与剪力墙竖向钢筋的排数无关。

图29

图30

(图28)(图29)(图30)

四、暗柱钢筋计算

剪力墙墙柱包括约束边缘暗柱YAZ、约束边缘端柱YDZ、约束边缘翼墙柱YYZ、约束边缘转角柱YJZ、构造边缘暗柱GAZ、构造边缘端柱GDZ、构造边缘翼墙柱GYZ、构造边缘转角柱GJZ(GB50010-2002P195、196、03G101-1P18、49、50)、非边缘暗柱AZ和扶壁柱FBZ共十类,在计算钢筋工程量时,只需

要考虑为端柱和暗柱即可。

1、纵筋计算(03G101-1P1

2、18、49、50)

由于剪力墙可视为由剪力墙柱、剪力墙身和剪力墙梁三类构件构成,因此暗柱纵向钢筋构造同墙身竖向筋。(03G101-1P48)。

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

暗柱钢筋

基础插筋长度同剪力墙身04G101-3P32、45

中间层钢筋如图03G101-1P49、50 图31 顶层构造:同剪力墙竖向钢筋顶层构造03G101-1P48 图26

所有暗柱纵向钢筋搭接范围内的箍筋间距要求同(03G101-1P40)注

的第2条,即:当柱纵筋采用搭接连接时,应在柱纵筋搭接长度范

围内均按≤5d(d为搭接钢筋较小直径)及≤100的间距加密箍筋。

03G101-1P40 图13

(图31)

五、端柱钢筋计算

通常情况下端柱、小墙肢(截面高度不大于截面厚度3倍的矩形截面独立墙肢)的竖向钢筋与箍筋构造与框架柱相同,其中抗震竖向钢筋构造详见03G101-1P36至P38页,箍筋构造详见P40;非抗震竖向箍筋构造详见03G101-1P42至P44页,箍筋构造详见P45页。(03G101-1P48)

六、剪力墙端为暗柱钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

墙端为暗柱水平筋

L形:

外侧钢筋长度=墙长-保护层;

内侧钢筋长度=墙长-保护层+15*d*2。

当外侧钢筋有连续通过节点和搭接通过

两种节点构造要求,水平筋通常布置在暗

柱纵筋的外侧

图32 T形:伸至墙对边-保护层+15*d 图33 一字形:长度=墙长-保护层*2+15*d*2 图34

斜交:

图35

外侧:墙净长+锚固Lae(La)

内侧:钢筋连续通过连续通过

水平筋根数:

基础层:在基础部位布置间距小于等于500且不小于两道水平分布筋与

04G101-3P32、45

拉筋

楼层:(层高-水平分布筋间距)/间距+1

竖向筋根数计算根数=墙身净长-1个竖向间距(或2*50)/竖向筋间距+1

(图32)(图33)

(图34)(图35)

七、剪力墙端为端柱钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

水平筋长度外侧钢筋连续通过,伸至墙对边,长度=墙长-保护层

内侧钢筋锚入端柱内,长度=墙净长+锚固

锚固取值:

当柱宽-保护层≥Lae时,锚固=Lae;

当柱宽-保护层

+15*d。

图36

竖向筋根数根数=墙身净长-1个竖向间距(或2*50)/竖向筋间距+1

(图36)

八、剪力墙开洞钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图水平筋长度长度=水平筋伸到洞口边-保护层+15d 03G101-1P16

水平筋根数水平筋距离洞口边50mm或二分之一个间距

竖向筋长度长度=水平筋伸到洞口边-保护层+15d

竖向筋根数竖向筋距离洞口边50mm或二分之一个间距

拉筋根数(墙面积-门洞总面积-暗柱所占面积-暗梁面积-连梁所占面

积)/(横向间距*纵向间距)

洞口加强构造当矩形洞宽和洞高均不大于800mm时,洞口补强纵筋构造(图111);

当设计注写补强纵筋时,按注写值补强;当设计未注写时,按每边配置

两根直径不小于12mm且不小于同向被切割纵向钢筋总面积的50%补

强,补强钢筋种类与被切割钢筋相同。

03G101-1P16、17、53

注:括号内标注用于非抗震

图37

-42 当矩形洞宽和洞高均大于800mm时,洞口补强纵筋构造

圆形洞口直径不大于300mm时,补强纵筋构造

圆形洞口直径大于300mm时,补强纵筋构造

注:剪力墙开洞除了洞口加强纵筋构造外,还有连梁斜向交叉暗撑构造和连梁斜向交叉钢筋构造两种情况,连梁斜向交叉暗撑的及斜向交叉构造钢筋的纵筋锚固长度为:La E或La,斜向交叉暗撑的箍筋加密要求适用于抗震设计(03G101-1P52)。

(图37)(图38)

(图39)(图40)

(图41)(图42)

九、连梁钢筋计算

剪力墙墙梁分为:连梁、暗梁和边框梁。

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

中间层连梁钢筋纵向钢筋长度=洞口宽度+2*max{锚固,600}

03G101-1P16、51

锚固取值:

当柱宽(或墙宽)-保护层≥Lae时,锚固=Lae;

当柱宽(或墙宽)-保护层

注:当连梁端部支座为小墙肢时,连梁纵向钢筋锚固与框架

梁纵筋锚固相同。

图43

图44

图45 箍筋根数=(洞口宽度-100)/间距+1

顶层连梁钢筋箍筋根数=(洞口宽度-100)/间距+1+(左锚固-100)/150+1+(右锚固-100)/间距+1

双洞口连梁钢筋图45

(图43)(图44)

(图45)(图46)

十、暗梁钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

暗梁钢筋计算

当暗梁与端柱相连接时:

纵筋长度=暗梁净长(从柱边开始算)+左锚固+右锚固

锚固取值:

当柱宽(或墙宽)-保护层≥Lae时,锚固=Lae;

当柱宽(或墙宽)-保护层

-保护层+15*d;图47

当暗梁与暗柱相连接时:

纵筋长度=暗梁净长(从柱边开始算)+2*Lae(或La)

箍筋根数=暗梁净长/箍筋间距+1

(图47)

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

墙梁侧面纵筋和拉筋

当设计未注写时,侧面构造纵筋同剪力墙水平分布筋;

03G101-1P51

当连梁截面高度>700时,侧面纵向构造钢筋直

径应≥10mm,间距应≤200;当跨高比≤2.5

时,侧面构造纵筋的面积配筋率应≥0.3%。图46

拉筋直径:当梁宽≤ 350时为6mm,梁宽>350时为8mm,拉筋间距

为两倍箍筋间距,竖向沿侧面水平筋隔一拉一;

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

墙梁对墙身钢筋的影响竖向筋长度:剪力墙的竖向钢筋连续穿越边框梁和暗梁,因此暗

梁和连梁不影响剪力墙的竖向钢筋计算。

水平筋根数:剪力墙水平钢筋连续穿过暗梁和连梁

拉筋根数=(墙面积-门洞总面积-暗柱所占面积-暗梁面积-

连梁所占面积)/(横向间距*纵向间距)

拉筋构造见03G101-1P35

十一、剪力墙变截面钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

竖向筋计算墙身变截面下层竖向钢筋长度:层高-下层钢筋露出长度-板厚+锚固

Lae(La)

竖向钢筋构造如图03G101-1P48

图48 墙身变截面插筋长度:1.5LaE+本层露出长度+与上层钢筋进行搭接(如

采用焊接时,搭接长度为0)

竖向筋根数:墙身净长-1个竖向间距(或2*50)/竖向布置间距+1

(图48)

一、剪力墙设计中的基本概念

1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。

2.剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多,墙肢单独作用显著,连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。

壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成两端带有刚域的变截面杆件,在内力作用下许多墙肢将出现反弯点,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。综上所述,设计剪力墙时,应根据各型墙体的特点,不同的受力特征,墙体内力分布状态并结合其破坏形态,合理地考虑设计配筋和构造措施。

4.墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析,求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中,对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值:即①剪力墙之间的间距;②门窗洞口之间的翼缘宽度;③墙肢总高度的1/10;④剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。

5.为了保证墙体的稳定性及便于施工,使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力,规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应≥160mm,底部加强区宜≥200mm,三、四级抗震等级时应≥140mm,竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。

以上所述的剪力墙设计中的概念问题可能绝大部分设计人员都懂,但实际应用到工程设计中,施工图纸表达出来的东西有时则存在很大差别,追究原因,许多是与具体的构造处理有关,因此造成墙的截面和配筋差别大不合理。

二、剪力墙的边缘构造

1.结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差;计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性;因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性,还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从89规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙(柱)、转角墙(柱),也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。

2.对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱,有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱,而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱(翼墙柱)的截面取值也出现了以下三种不同尺寸,因此造成配筋的差别很大,甚至相同的资料由于出版的时间不同,对规范的理解也有所不同。

3.从2002年开始实施的建筑结构规范,根据结构类型及受力状况,对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘,按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。“抗规”GB50011-2001规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边缘构件;但对于一般抗震墙结构(除部分框支墙外)当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。“抗规”未明确框架-剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的抗震等级和轴压比界限值;但根据混凝土规范11.7.14条笔者理解框架-剪力墙不受一、二抗震等级限制,凡底部加强区及其上一层当不满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件。综合分析“抗规”、“砼规”和“高规“设计约束边缘构件时,框剪结构、框支结构三。剪力墙结构的厚度和配筋问题

1. 根据抗震规范6.1.2条规定,8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为二级;按6.4.1条要求剪力墙底

部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm,且不小于层高的1/16,其他部位不小于160mm,当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12.以上规定目的是为防止因墙体平面外刚度过小,稳定性差,容易在偏心荷载作用下压屈失稳,但这些规定对于八度地震区的多层及低高层剪力墙结构显

得不够合理。例如5~15层的剪力墙结构,一般墙肢在重力荷载代表值作用下轴压比都小于0.2,电算结果墙体往往只需要构造配筋,但只因底部功能要求3.9m层高,墙厚就得240mm,若业主要求室内视野开阔,不设外纵墙,横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时,当层高3>5~4.2m时,则墙厚需要320~350mm,显然不合理。所以像这样的特殊情况的低多层建筑不应要求死扣规范,而通过采用概念设计分析,控制墙肢轴压比,进行墙体截面条件、强度和稳定性验算并在构造上适当加强暗柱或配筋,保证其整体性连接等措施,是可以使墙厚减小的。

2. 墙体的配筋率,目前在“砼规”11.7.11条文强制规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中,竖向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%;部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3%;这配筋率比其在80年代前的配筋率)。07~0.1%要大多了,和国外的配筋率0.1~0.25%的高者基本接轨,这在高层或者较长的剪力墙结构中应该是合理的,但对于低矮、短小的剪力墙值得探讨。墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏,同时起到抵抗温度应力防止砼出现裂缝,设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加,特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。但对于矮、短的房屋,其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。墙的竖向钢筋主要起抗弯作用,目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋;但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋,笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的钢筋,墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距≦300mm,也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度,对抗震不利。

四、剪力墙结构的超长问题

1. 混凝土规范9.1.1条规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距当在室内或土中时为45m,露天时为30m;而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45~55m.规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾;因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定,也造成了设计人员在设计中遇到超长结构时的胆量越来越大。笔者认为今后当剪力墙结构超长时,应该慎重处理为好,过长时应该尽量设置温度伸缩缝,宜较严格遵守规范规定的限值,理由如下:

①剪力墙结构刚度大,受温差影响大,混凝土的收缩、徐变产生的变形大,墙体对楼面、屋面产生的约束也大;当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝,其主要原因就在此。

②剪力墙结构多用于商品住房和公寓,使用状况复杂,一旦私人购买的房子出现裂缝,虽然没有安全问题,但处理起来问题多,难度大,社会影响大。

③混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关;而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂,混凝土收缩大,约束应力积聚也大,施工工艺及管理也难控制,环境影响使用变化难于判断,因此更难于解决混凝土收缩变形时,在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。

④目前混凝土的收缩量不断增大,已由80年代的一般收缩量300με上升到400με以上,因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。

⑤目前随着市场形势的变化,大部分工程要赶工加班,质量难保证,为赶工混凝土中水泥用量普遍增大,使混凝土收缩量增大,加上由于混凝土强度的提高,使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生,使结构出现裂缝的因素增多。

⑥普遍使用商品混凝土泵送施工,为了泵送,增大水泥用量,减少了中粗骨料含量和骨料粒径,加上泵送混凝土配合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量,增加产生裂缝的因素。综上所述,今后在处理超长结构时,特别是处理超长的剪力墙结构时要特别慎重;

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 段力廷

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用段力廷 发表时间:2019-07-19T16:03:33.147Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:段力廷 [导读] 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。 身份证号:13052319861029XXXX 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。据此,本文对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了分析。 关键词:剪力墙结构;结构设计;优化措施; 1剪力墙墙肢的分类、结构布置及墙肢厚度的选取问题 1.1墙肢的分类 剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5—8的剪力墙。剪力墙根据墙面开洞大小的情况,还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。其中,当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,轴压比、剪压比和箍筋体积率按相应抗震等级框架柱。 1.2剪力墙的结构布置 多高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置形成空间结构,特别是在抗震设防区,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。剪力墙平面上分布要力求均匀,使其刚度中心和建筑物中心尽量接近,以减小扭转效应,必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。剪力墙抗侧刚度大结构自振周期短,所受水平地震作用较大,对结构不利,可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力,尽量减薄纵横墙体的厚度,或采用“主次结构”,加大墙体的间距,减少墙体数量,以降低结构的抗侧移刚度,减轻结构重量,减少墙体的水平地震剪力和弯矩。剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都相对很小。当剪力墙与平面外方向的梁连接时,会造成墙肢平面外弯矩;当梁高大于2倍墙厚时,梁端弯矩对墙平面外的安全不利,因此应采取措施,以保证剪力墙平面外的安全,对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接,减少墙肢平面外变矩。 1.3墙肢厚度的选取 高层建筑混凝土结构技术规程,规定了剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。住宅层高一般为2.8—3.0m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2.5m以上,则底层墙体高度会到5.0m以上,若按层高的1/6确定墙厚,将超过300mm,大于填充墙厚度。为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L、T、Z、十字形等截面形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍,这样一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的1/16,。由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m,故厚度采用200mm满足构造要求。 2对剪力墙中连梁设计 2.1连梁的作用 在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。因此,连梁对于剪力墙结构尤为重要,在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。 2.2对连梁设计的处理方法 在带连梁的剪力墙设计中,连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响,设计不当经常出现连梁承载力超限或连梁截面不符合设计要求的情况,设计时可从以下方面考虑。 2.2.1对连梁的刚度进行折减 连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝、刚度减小、内力重分布。因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减,《高规》中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析,但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。因此可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(刚度降低),而把内力转移到墙体上。通常,设防裂度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防裂度高时可多折减一些(8.9度时可取0.5)。但折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。 2.2.2增加剪力墙洞口的宽度,减小连梁高度 增加剪力墙洞口的宽度,即增加连梁跨度,减小连梁高度。其目的是减小连梁刚度,同时由于减小了结构的整体刚度,也就减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。 2.2.3增加剪力墙的厚度 增加剪力墙的厚度,即增加连梁的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加;另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比,由于剪力墙的厚度增加后,地震作用所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁抗剪承载力不超限。 2.2.4提高混凝土等级 提高剪力墙的混凝土等级,其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例,因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。 3剪力墙结构设计和计算的优化的措施 3.1剪力墙结构设计方面的优化 3.1.1在剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,形成空间结构,抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向布置剪力墙,并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近,以使其具有较好的空间工作性能。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使其结构具有适宜的侧向刚度。

剪力墙结构设计计算要点和实例

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。

建筑结构分类

剪力墙结构 剪力墙结构 (shearwall structure )是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构 中 的梁柱,能承担各类荷载引起 的内力,并能有效控制结构 的水平力,这 种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力 的结构称为剪力墙结构。这种结 构在高层房屋中被大量运用,所以,购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。 原理 剪力墙结构。钢筋混凝土墙体构成 的承重体系。剪力墙结构指 的是竖 向 的钢筋混凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土 的大楼板搭载墙上,这 样构成 的一个体系,叫剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构,其实楼越高, 风荷载对它 的推动越大,那么风 的推动叫水平方向 的推动,如房子,下面 的是有约束 的,上面 的风一吹应该产生一定 的摇摆 的浮动,摇摆 的浮动限 制 的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶 的力,使 得楼不产生摇摆或者是产生摇摆 的浮度特别小,在结构允许 的范围之内, 比如:风从一面来,那么板有一个相当 的力与它顶着,沿着整个竖向墙板 的高度上相当于一对 的力,正好像一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼 的力越往下剪力越大,因此,把这样 的墙板叫剪力墙板,也说明竖向 的墙 板不仅仅承重竖向 的力还应该承担水平方向 的风荷载,包括水平方向 的地 震力和风对它 的一个推动。 特点 1、剪力墙 的主要作用是承担竖向荷载(重力)、抵抗水平荷载(风、 地震等); 2、剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系,缺点是剪力墙不能拆除或破 坏,不利于形成大空间,住户无法对室内布局自行改造; 3、短肢剪力墙结构应用越来越广泛,它采用宽度(肢厚比)较小 的剪 力墙,住户可以一定范围内改造室内布局,增加了灵活性,但这是以整个 结构受力性能 的降低为代价 的(虽然有试验和研究表明这种降低幅度较 小)。

剪力墙结构和框架结构的区别完整版

剪力墙结构和框架结构 的区别 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

剪力墙结构 是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用,所以,购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。 剪力墙结构。钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板,大载墙上,这样构成的一个体系,叫剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构,其实楼越高,风和载对它的推动越大,那么风的推动叫水平方向的推动,如房子,下面的是有约束的,上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动,摇摆的浮动限制的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶的力,使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小,在结构允许的范围之内,比如:风从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好相当于一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板,也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风和载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。 框架结构? 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。 框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。

框架剪力墙和框支剪力墙

框架剪力墙和框支剪力墙,还有纯剪力墙结构、框架结构,这些都是设计上为了表现不同的建筑形式而灵活采用的结构。一般来说,是由于抗侧向力的不同而采用不同的形式,抗侧向力由大到小一般为剪力墙结构、框支剪力墙、框架剪力墙、框架结构。从另一方面来说,即从房间分割的灵活布置方面,框架结构更灵活,而剪力墙结构不好分割房间,框架剪力墙和框支剪力墙正处于两者之间。框支剪力墙就是为了利用下部几层的空间,能够灵活分割,或者是采用大空间,而采用框架的形式,然后采用转换层将框架结构转换成剪力墙结构,以使建筑能够抵抗水平侧向力,从而突破高度的限制;而框架剪力墙从下到上都是框架和剪力墙两种形式的结合,一般是利用电梯井或楼梯井作为剪力墙,外部采用框架形式。如果再变换一下,外墙也采用剪力墙的形式,就成了筒体结构了。 框架结构:以混凝土梁柱组成的框架来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 剪力墙结构:以混凝土剪力墙来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 框架-剪力墙结构:以混凝土梁柱组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 框架-核心筒结构:以内部设置混凝土筒体,外围周圈设置框架,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。(筒体其实是剪力墙的一种特殊形式) 筒中筒结构:以内部外部设置双重混凝土筒体,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。板柱-剪力墙结构:以混凝土柱和楼板(即无梁楼盖体系)组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 部分框支剪力墙结构:剪力墙结构的一种。其中部分剪力墙不落地,通过转换梁(也叫框支梁)把荷载传至框支柱(框架柱的一种特殊形式)。 “汶川5.12”地震灾后重建之建筑物结构形式浅析 2009年9月(上)89期 犹爽黄明恨邓正清李天和 (四川大学水电学院) “汶川5.12·特大地震造成了灾区相当一部分建筑物的破坏与倒塌。为了避免重建的建筑物在再次遭受地震时不至因建筑物结构形式设计不合理等种种原因而遭受严重破坏,对重建建筑物的结构型式等方面进行相关的探究和改进是很有必要的。本文作者团队在地震之后先后到过映秀、都江堰、虹口、彭州等地震灾区进行了实地考察,通过总结分析,就灾区灾后重建建筑物结构型式的选择提出一些参考性的建议。 1、砖混结构 砖混结构是本次检测中遇到最多的结构形式,建造的时间跨度也很长,从70年代一直到21世纪,故震害的差别也较大。砖混结构很多墙体是承重结构、地震时能抗剪,所以具有很高的抗剪刚度,且水平圈梁和构造柱相连形成钢筋骨架结构,具有很好的整体性,抗震性能很好,此次地震中该结构形式的建筑物受到的破坏都不是特别严重。但此次地震中还是发现了一些因为刚度不匹配等原因而致使房屋遭受破坏的实例,应当引起注意。 “六层楼”位于映秀镇西北端,地震烈度Ⅺ度。该楼是刚刚封顶的六层砖混结构楼房,其底层是商铺,其纵向与断裂带基本垂直。该楼的地基、建材和施工都没问题,其破坏的特征是二层完全被剪坏,底层和三楼以上的部分都没明显的破坏,三楼和一楼的纵向错位为120mm 左右。 2、框剪结构 框剪结构又称为框架—剪力墙结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能 体现这种结构的优越性能的典型例子是彭州市的白鹿中学勤学楼,勤学楼共有三层,每层5间教室,纵向每隔三米左右设钢筋混凝土立柱,立柱与圈梁、横梁相连,纵横墙为砖砌剪力

框架柱及剪力墙结构设计

框架柱及剪力墙结构设计 框架柱及剪力墙结构设计第一部分框架柱结构设计 一、框架柱的受力特点 楼面荷载通过楼板传递到梁后,需要经过柱传递到基础,荷载向下传递过程中对柱会 产生压力,因此受压是框架柱最重要的受力特点。楼面荷载在梁内传递过程中对梁会产生 弯矩,为平衡梁端弯矩,柱也会受到弯矩的作用。此外,当结构受到风荷载或地震作用时,框架柱还要传递剪力,以及剪力产生的弯矩。因此,框架柱受到的内力有压力、剪力及弯矩,图一是框架在竖向荷载下的受力简图。 图一框架柱在竖向荷载作用下的内力简图 二、框架柱的截面选择 柱的截面选择与其受力特点有关,为保证柱在受压的前提下,还能发挥其抗剪、抗弯 能力,需要将柱受到的压力限制在一定范围内,通常采用轴压比这个指标来定义这个限值。 轴压比是一个比值,其分子项为柱所受到的压力, 分母项为柱的 砼抗压能力,计算公式为: 轴压比=N/fc*A 式中N为轴压力,A为柱截面面积,fc*A为承载力。 以C25砼为例,一根截面为1000mmx1000mm的砼柱,其受压承载力 =fc*A=11.9x1000x1000=11900000 N=11900 kN=1190 t,若此柱受到的压力为11900 kN, 此时轴压比为 N/fc*A=11900/11900=1.0 若控制此柱的轴压比为0.8,说明该柱还有20%的安全储备。因此轴压比实际反映了 构件抗压承载力的发挥程度,轴压比越小,构件的安全储备越高(抗震概念上称延性越好)。 关于延性:延性是指材料超过弹性极限后破坏前抵抗变形的能力。影响延性的因素很多,以下仅讨论与轴压比的关系: 框架柱同时受到压力、剪力及弯矩的作用,破坏形式有两种,小偏心受压破坏和大偏 心受压破坏。大偏心受压破坏是受拉钢筋先屈服然后混凝土被压碎,实际是受拉破坏,属 于延性破坏。小偏心受压破坏由于混凝土压碎而产生,不发生钢筋受拉破坏,属于脆性破

板柱抗震墙结构

板柱抗震墙结构 什么是板柱抗震墙结构? 就是楼层处不设梁,完全用钢筋混凝土厚板作为承重构件,在地震时,传递水平地震力。 在我国,纯板柱体系是不被润徐的,必须设置剪力墙,这就是板柱剪力墙体系。 在国外,如澳大利亚,应用很多的。 板柱-抗震墙结构抗震设计要求: 板柱-抗震墙结构的抗震墙,其抗震构造措施应符合本节规定,尚应符合本规范第6.5 节的有关规定;柱(包括抗震墙端柱)和梁的抗震构造措施应符合本规范第6.3 节的有关规定。 板柱-抗震墙的结构布置,尚应符合下列要求: 1、抗震墙厚度不应小于180mm.且不宜小于层高或无支长度的1/20;房屋高度大于12m时,墙厚不应小于200mm。 2、房屋的周边应采用有梁框架,楼、电梯洞口周边宜设置边框梁。 3、8 度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的16 倍,托板或柱帽的边长不宜小于 4 倍板厚和柱截面对应边长之和。 4、房屋的地下一层顶板,宜采用梁板结构。 板柱-抗震墙结构的抗震计算,应符合下列要求: 1、房屋高度大于12m 时,抗震墙应承担结构的全部地震作用;房屋

高度不大于12m 时,抗震墙宜承担结构的全部地震作用。各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20%。 2、板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时,其等代梁的宽度宜采用垂直于等代平面框架方向两侧柱距各l/4。 3、板柱节点应进行冲切承载力的抗震验算,应计入不平衡弯矩引起的冲切,节点处地震作用组合的不平衡弯矩引起的冲切反力设计值应乘以增大系数,一、二、三级板柱的增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。板柱-抗震墙结构的板柱节点构造应符合下列要求: 1、无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5 倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4 倍板厚,肢距不宜大于 2 倍板厚,在暗梁两端应加密。 2、无柱帽柱上板带的板底钢筋,宜在距柱面为2 倍板厚以外连接,采用搭接时钢筋端部宜有垂直于板面的弯钩。 3、沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积,应符合下式要求: As≥NG/fy(6.6.4) 式中As——板底连续钢筋总截面面积; NG——在本层楼板重力荷载代表值(8度时尚宜计入竖向地震)作用下的柱轴压力设计值;

建筑剪力墙结构设计简析

建筑剪力墙结构设计简析 在经济建设快速发展的形势下,城市化进程的步伐逐渐加快,由此在建筑设计中,高层超高层成为了住宅建筑的发展趋势。在建筑结构设计中,剪力墙是现代建筑设计师比较常用的一种方式,在建筑的结构设计中发挥了重要的作用。文章对于剪力墙的结构设计作出了相关的阐述,对我国的建筑业发展有重要的促进作用。 标签:剪力墙;结构设计;连梁设计 1 剪力墙结构概述 剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙的结构类型有以下几种:框架——剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,框架——核心筒结构,筒中筒结构,板柱——剪力墙结构。剪力墙结构按照开洞大小,可以分为整体墙、小开口整体墙、联肢剪力墙以及壁式框架。 2 剪力墙结构设计具体分类布置 2.1 墙肢的分类和结构布置 2.1.1 墙肢的分类 剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。剪力墙根据墙面开洞大小的情况,还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。其中,当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,轴压比、剪压比和箍筋体积配筋率按相应抗震等级框架柱进行控制。 2.1.2 剪力墙的结构布置 对于高层建筑来讲,良好的空间性在结构设计中比较重要,所以说在对剪力墙进行设计的过程中,应该充分的保证其空间结构的双向性,尤其是对于抗震性有很高要求的地区,尽量的避免使用单向布置,并且在设计中,要尽量将其刚度中心靠近建筑物的重心,以求在力度上能够达到一种平衡的状态,防止在外界作用力的情况下,发生扭转的现象。如果设计的不够合理,可以通过对墙肢以及梁高进行调整,以达到预期的效果。如果剪力墙在抗侧的刚度上表现的比较大,那么结构的自振周期就比较短,对于结构本身会存在很大的不利现象。对于这种现象,可以对纵横墙体的厚度进行减薄处理,从而可以加大墙体之间的距离,墙体在数量上有所减少,这样结构在侧移上刚度就有所降低,对于结构的负载也有所降低,施加在墙体水平方向上的剪力和弯矩都会减少。剪力墙在刚度和承载力方面所呈现出来的特点是,内部要比外部都大。如果剪力墙与平面外的墙有连接的

谈谈板柱―抗震墙结构

谈谈板柱―抗震墙结构 谈谈板柱―抗震墙结构 提要:近年来,板柱结构体系在我国建筑业得到迅速发展。板柱结构体系较之其它结构体系,优点明显,值得推广,故本文从该体系的结构布置、建模及结构分析、无梁楼板的计算和构造等方面,对其优点进行论述。 关键词:板柱抗震墙结构设计 近年来,板柱结构体系在我国建筑业得到迅速发展。其结构构件自身高度较小,便于设备管道布置安装,可有效地减少层高,降低建筑造价等。并且,因其层高较低,采用板柱结构体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。在施工方面,采用板柱结构结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。因此,采用板柱结构结构具有明显的经济效益和社会效益。 但是,和传统的梁板柱结构体系比较,板柱结构体系的抗震性能较差,主要是其板-柱节点的抗震性能不如梁-柱节点。尽管如此,板柱结构体系较之其它结构体系,优点还是明显的。故阐述如下: 一. 结构布置 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定,板柱-抗震墙结构的最大适用高度在设防烈度为6度、7度、8度地区分别为80m、70m、55m,较2001版规范有较大提高。 板柱-抗震墙结构体系中需要布置足够多的抗震墙,使抗震墙成为主要的抗侧力构件,并能够承担结构全部的地震作用,各层的板柱框架柱子部分除满足垂直荷载计算要求外,尚应能承担不少于各层相应方向全部地震作用的20%。这就是说,在板柱-抗震墙结构中,全部的地震力应首先由抗震墙承担。 《全国民用建筑工程设计技术措施》中对板柱-抗震墙结构的平面布置有如下要求: 1 结构布置宜均匀、对称,刚度中心与质量中心宜重合。

剪力墙和各种剪力墙柱的受力图

请指教剪力墙和各种剪力墙柱的受力图! 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 钢筋部位及其名称计算公式说明附图 基础插筋(基础平板中) 当筏板基础≤2000mm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(如采用焊接时,搭接长度为0) 04G101-3P45墙插筋构造一 弯折长度a与框架注相同 图19

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

建筑结构设计中剪力墙结构设计

建筑结构设计中剪力墙结构设计 发表时间:2017-12-11T11:28:49.803Z 来源:《基层建设》2017年第26期作者:沈冲 [导读] 摘要:随着建筑技术的发展,建筑结构设计水平也在不断进步,剪力墙结构设计广泛应用于建筑结构设计当中。 山东省人民防空建筑设计院山东济南 250000 摘要:随着建筑技术的发展,建筑结构设计水平也在不断进步,剪力墙结构设计广泛应用于建筑结构设计当中。剪力墙结构具有抗震性能好、抗侧刚度大等优势,能有效地提高建筑结构设计的质量。剪力墙结构设计具有整体性能优秀、结构刚度大、施工方便的特点,能够有效加快施工进度,提高建筑施工的整体质量,保证建筑的安全使用。 关键词:建筑结构;剪力墙;结构设计;设计应用 前言:在建筑结构设计中,剪力墙结构设计的应用效果更为明显、更突出。剪力墙是一种主要承受风荷载以及地震作用引起的水平荷载的墙体,具有结构刚度大,整体性能好以及用钢量省等优点,因此,在建筑结构设计中剪力墙结构设计时要充分考虑剪力墙应用的优缺点,根据建筑结构设计的实际情况,做好剪力墙结构设计工作,提高剪力墙结构的应用率,促进建筑业的长期稳定发展。 一、剪力墙结构概述 在建筑工程中,建筑剪力墙结构具有良好的稳定性与刚性强度,能够有效的抵抗外界的压力,为建筑的建设打下了一定的基础。剪力墙结构能够承受建筑物产生的负载量,可以很大程度的制约建筑结构中产生的水平力,由于剪力墙结构可以节省成本,获取很好的经济效益,所以被广泛的应用于建筑工程中。剪力墙结构使用钢筋混凝土为原料,价格相对低廉,而且能够满足建筑强度的需要,剪力墙结构的用钢量较少而刚度较大,整体性能非常优秀,在一定程度上提高了施工单位的经济效益。剪力墙设计有着其自身的特点,剪力墙结构承受建筑重力荷载的能力较强,在建筑工程中剪力墙的主要作用在于更好地承受风荷载或者是地震作用引起的水平荷载及建筑物的竖向荷载。由于剪力墙结构代替了传统的建筑承重系统,因此,在建筑物室内中不会出现过多的承重,节省了建筑室内的空间,使室内设计更加美观,降低了楼房建筑的空间局限性。在剪力墙的设计过程中设计人员要确保其墙体水平、垂直方向上的作用力以及墙体整体结构作用力,并且在这一过程中精确的计算出其正截面承载力,并按照斜截面受剪承载力进行分析和验算,从而促进剪力墙整体载荷水平的有效提升。剪力墙结构在设计的过程中要对地震、风力等发生的等级和发生率提前进行预测,根据实际情况设计一个科学、合理的剪力墙结构体系,使得墙体结构能够承受一定的荷载和地震,避免出现地震就造成倾斜和破坏影响。剪力墙的分类以不开通面积和开通面积是墙体的两个常规指标,对比实体墙和剪力墙可以得知,这两个基本指标具有高度相似,剪力墙结构形式发生变化的时候,会表现出一定的曲线状态。在剪力墙开口较小的情况下,由于其开通面积往往已经大于规定值,此时其表现出了弯曲状态最终引起剪力墙的形态和位置产生一定程度的变化。在高层建筑使用过多的剪力墙结构时,会使建筑在遭遇强度大的地震时出现巨大的反震力,使建筑楼体的安全性降低。 二、剪力墙结构设计的基本原则 剪力墙自身有着明确的设计原则,即剪力墙的结构主要是由墙肢和连梁结构来组成,并且这两种结构分别有着不同的抗震性能和不同的建筑刚度,因此在进行建筑工程结构设计时设计人员应当根据工程的实际需要来对其进行选择。在剪力墙结构体系中,剪力墙作为平面构件,承担着水平方向的水平剪力、弯矩和竖直方向的压力、重力。承担着建筑物抗震、抗风等作用,除具有能够承受地震作用和风压影响的刚度强度外,还具有良好的延伸性能,以抵抗因地震和风吹产生的反复性非弹性形变所带来的延伸、能量消耗等负面影响。为保障墙肢能有效防止墙体发生脆性剪切破坏,剪力墙应尽量设计成延性弯曲型。如果有和墙体不在同一平面的梁体与剪力墙相接,就会在墙肢平面外产生弯矩,导致剪力墙平面外变形过大,影响建筑使用安全,因此,设计人员在进行设计时,要尽量避免剪力墙和平面外梁体相交。剪力墙体的设计要从整个剪力墙体系进行分析,同时考虑竖直和水平方向的结构性能,要结合剪力墙结构的优势与劣势,使剪力墙结构的各个性能都能够达到建筑要求。剪力墙结构设计最基本的原则就是安全、经济,在兼顾设计质量的同时,还要考虑到经济成本,进行设计优化,实现最佳的目标,使剪力墙结构真正的发挥出价值。为了能够使剪力墙结构在建筑工程的结构中能够充分的发挥出自身的优势,设计人员应当对其进行合理设计和安排。 三、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用 3.1剪力墙结构的平面设置 建筑结构中的剪力墙结构应有合理的平面设置,要本着整体化的理念来设计剪力墙平面结构,确保结构规则、对称,使建筑墙的每一面的质量中心与刚度中心重合,结构设计过程中要以主轴为中心,向主轴方向和四周展开布置。当剪力墙缺少规则、平整的平面结构,且其长、宽都超出了规定范围时,则需设计伸缩缝,从整体上维护剪力墙结构安全,提升其抗扭转能力。对每一面墙都应尽力做対直拉通处理,减小剪力墙的扭曲程度。剪力墙结构的抗侧力刚度要控制好不宜过大,要充分发挥剪力墙的承载能力以及抗侧力。设计时要有效平衡剪力墙的重量重心与结构刚度重心的关系,减少二者的偏差。以主轴为标准,进行双向或多向的平衡设计,维持剪力墙承载力的整体平衡,合理地加大剪力墙之间的距离,以此来保证其侧向刚度得到有效发挥。 3.2 剪力墙建筑结构的截面厚度设计 在建筑结构设计中之所以会规定剪力墙的最小厚度,是为了保障剪力墙平面之外的刚度以及稳定性能。当墙肢平面外出现与之相交的剪力墙的时候有利于保证剪力墙平面外的刚度和稳定性。设计中在确定墙肢的最小厚度的时候,应按层高以及无肢长度两者的较小值来计算。设计时需要注意(1)设计的剪力墙建筑结构是钢筋混凝土材质的话,需要在设计剪力墙建筑结构的横截面时对剪力墙建筑结构进行横截面上所受的建筑体各部分构件的压力和所产生的偏离中心的压力进行调查、分析和计算,设计人员要保证剪力墙建筑结构横截面设计时所需要的资料和数据是准确无误的。(2)设计人员在进行剪力墙的横截面设计时要满足“强剪弱弯”的基本准则:剪力墙横截面压力越强,剪力设计值就越大,剪力墙横截面的压力越弱,弯矩增大系数就越小。 3.3剪力墙连梁的优化设计 建筑剪力墙结构中,由于开间不大或墙体较长时开洞后形成连梁,在计算过程中,容易产生连梁抗剪超限的情况。根据《高规》在连梁设计方面的规定,在对连梁抗震性与非抗震性设计时,从高跨比上来分类主要有两种,同时也对受剪承载力与截面的配筋有着相应的规范要求。①增大截面,可以提高连梁自身的抗剪能力,也可通过加宽梁宽,使得抗剪力的提高值仅大于分担剪力的增加值。②调整设计内力,在增大连梁截面对提高抗剪能力没有效果的情况下,通过人为的内力调整,对连梁刚度进行折减,控制剪力分配比,解决连梁抗剪问题。在计算的时候需要注意,无论采取哪种算法,在实际使用时都需要来确定相应的剪力和弯矩设计值,并且这个数值要比调整之后的数

建筑结构中剪力墙结构设计论文

探讨建筑结构中的剪力墙结构设计 【摘要】本文结合剪力墙结构的主要特点和设计要求,探讨如何通过合理的分析和计算对剪力墙结构进行设计,使剪力墙结构发挥其应有的效果和作用的同时确保整个建筑物的安全性和可靠性,并且取得良好的经济效益和社会效益。 一、剪力墙结构概念 剪力墙结构英文学名是 shearwall structure。它是由指剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。具体地说剪力墙结构是以剪力墙及因剪力墙开洞形成的连梁组成结构,其变形特点为弯曲变形。而剪力墙是一种抗侧力单元,其在受力方向上的截面高宽比大于4,使得其在水平作用下,截面的抗剪问题比较突出。所以剪力墙结构必须依赖各层楼板作为支撑,以保证平面外的稳定,由于受到楼板经济跨度的限制(一般剪力墙之间的间距一般在3至8米),所以剪力墙结构主要适用于有小房间设计要求的高层建筑、公寓旅馆等建筑。 二、剪力墙结构设计原则 剪力墙结构主要由剪力墙及因剪力墙开洞形成的连梁结构组成,具有良好的抗震性能和较高的刚度。为了使剪力墙结构在建筑结构中的优势充分发挥出来,必须对其进行合理设计和安排。在设计过程中,应遵循以下原则:由于剪力墙结构应具有适宜的侧向刚度。1.剪力墙结构应采用简单的平面、立面布置和恰当的侧向刚度。在抗震设计时应在结构的两个主轴方向设置剪力墙,避免两向动力特性的过大差异。2.剪力墙布置宜自下到上连续布置,避免刚度突变。3.对剪力墙

上的洞口应进行结构的规则化处理,剪力墙的门窗洞口宜上下对齐,成列布置,形成明确的墙肢和连梁,并且避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置使墙肢刚度相差过大。在实际工程中,对具有不规则洞口的剪力墙,首先应进行剪力墙开洞的规则化处理,对具有不规则洞口布置的错洞墙,应按弹性平面有限元方法进行应力分析,并按应力计算结果进行截面配筋设计或校核。4.必须充分考虑墙体水平、垂直方向上的作用力以及墙体整体结构作用力,同时,计算正截面承载力,并应进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力验算。在集中荷载作用下,墙内无暗柱时还应进行局部受压承载力验算。 三、建筑结构设计中剪力墙结构的应用 1、厚度设计 剪力墙抗震等级存在差异,底部是否应当加强,抗震墙厚度也不一样。但是所有的剪力墙截面厚度都应符合规范要求中的墙体稳定性要求。而其他抗震等级的剪力墙结构的要求分别为:按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于200mm,其他部位不应小于160mm;一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm,其他部位不应小于160mm。三、四级剪力墙不应小于160mm,一字形独立剪力墙的底部加强部位尚不应小于180mm。对于非抗震设计时且不应小于160mm。同时剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。对于短肢剪力墙(短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各截面高度于厚度之比大于4

框剪结构和剪力墙结构的优劣比较

框剪结构和剪力墙结构的优劣比较 摘要,近年来,框架剪力墙结构成为众多房屋建筑结构设计的宠儿,其地位逐渐取代了传统的框架结构和剪力墙结构,这种结构是是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,也可以说是对两种结构的改良,吸收两者长处,因此与剪力墙结构相比,框架剪力墙结构的优越性不言而言,但是传统剪力墙结构也有其独特的优点,本文笔者就两种结构的基本设计,设计要点以及改良前景进行比较分析,试图对两者的经济性合理性做出较为公平客观的比较。 关键字,框剪结构剪力墙结构受力特点比较 abstract: in recent years, the frame shear wall structure became the darling of the structural design of many housing construction, and its position gradually replaced the traditional framework of the structure and shear wall structure in this article the author on the basic design of the two structures, design features, and improved prospects for comparative analysis, trying to make a more fair and objective comparison of both economic rationality.key words: frame structure; shear wall structure; the mechanical characteristics; compare 框剪结构和剪力墙基本设计 1.1框剪结构

框架结构剪力墙构各自有什么优点

框架结构剪力墙构各自有什么优点

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框架结构和剪力墙结构各自有什么优点? ? 1 ?下一篇文章 框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架,各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑的内外墙处理十分灵活,应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早,但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同,框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置,楼板和联系梁沿纵向布置,具有结构横向刚度好的优点,实际采用较多。纵向布置同横向布置相反,横向刚度较差,应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架,建筑的整体刚度好,是地震设防区采用的主要方案之一。 剪力墙结构: 剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,高度和宽度可与整栋建筑相同。因其承受的主要再载是水平荷载,使它受剪受弯,所以称为费力墙,以便与一般承受垂直荷载的墙体相区别。剪力墙结构的侧向刚度很大,变形小,既承重又围护,适用于住宅和旅游等建筑。国外采用剪力墙结构的建筑已达70层,并且可以建造高达100~150层的居住建筑。由于剪力墙的间距一般为3~8m,使建筑平面布置和使用

要求受到一定限制,对需要较大空间的建筑通常难以满足要求。剪力墙结构可以现场捣制,也可预制装配。装配式大型墙板结构与盒子结构,就其实质也是剪力墙结构。 框架一剪力墙结构: 简称框一剪结构。它是指由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。框架结构建筑布置比较灵活,可以形成较大的空间,但抵抗水平荷载的能力较差,而剪力墙结构则相反。框架一剪力墙结构使两者结合起来,取长补短,在框架的某些柱间布置剪力墙,从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中,框架和剪力墙是协同工作的,框架主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平荷载。筒体结构指由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构。筒体,是由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。简体结构适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。筒体结构分筒体一框

剪力墙结构分析

一、框架-剪力墙结构的特征 1、概念:框架-剪力墙结构,简称框剪结构,它是由框架和剪力墙组成的 结构体系。 2、适用范围:适用于需要灵活大空间的多层和高层建筑。 3、水平荷载作用下的变形特征: 4、水平荷载作用下的受力特征: 5、是一抗震性能较好的结构体系—协同工作: 在协同工作时,剪力墙单元的刚度比框架大得多,往往由剪力墙担负大部分外荷载,其次,两者分担荷载的比例上、下是变化的,由他们的变形特点可知,剪力墙下部变形将增大,框架下部变形却减小了,这使得下部剪力墙担负更多剪力,而框架担负的剪力较小。上部则相反,剪力墙变形减小,因而卸载,框架上部变形加大,担负的剪力将增大,因此框架上部下部所受剪力趋于均匀化。

6、是一种延性较好的结构体系—延性好的框架: 抗侧力刚度较大并带有边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁所组成具有多道抗震设防。 二、框架-剪力墙结构中的梁 1)普通框架梁C 2)剪力墙之间的连梁A 3)一端与墙肢相连,另一端与框架柱相连B 1、类型: 2、设计方法 1)普通框架梁C-按框架梁设计 2)剪力墙之间的连梁A-双肢或多肢剪力墙的连梁设计 3)一端与墙肢相连,另一端与框架柱相连B-特殊考虑 三、框架-剪力墙适用高度及高宽比 高宽比限值:P12表2.3、2.4 适用高度:P11 表2.1、2.2 注意:高宽比及高度限制的目的 四、剪力墙的布置 1、剪力墙的数量 通过多次地震中实际震害的情况表明:在钢筋混凝土结构中,剪力墙数量越多,地震震害减轻得越多。框架结构在强震中大量破坏、倒塌,而剪力墙结构震害轻微。 因此,一般来说,多设剪力墙对抗震是有利的。但是,剪力墙超过了必要的限度,是不经济的。剪力墙太多,虽然有较强的抗震能力,但由于刚度太大,周期太短,地震作用要加大,不仅使上部结构材料增加,而且带来基础设计的困难。另外,框剪结构中,框架的设计水平剪力有最低限值,剪力墙再增多,框架的材料消耗也不会再减少。所以,单从抗展的角度来说,剪力墙数量以多为好;从经济性来说,剪力墙则不宜讨多,因此,有一个剪力墙的合理数量问题。在结构设计中剪力墙的合理数量可参考表 1 决定. 2、剪力墙的布置 (1)、框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。抗震设计时,结构 两主轴方向均应布置剪力墙。 (2)、框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接. (3)、梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合. (4)、框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求:

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