剪力墙的设计
《剪力墙结构设计》
(6-10)
式中 A — 墙截面毛面积；
A O P — 墙面洞口面积； A f — 墙面总面积。
B
hn
hi H
h3 h2 h1
（2） 等效惯性矩 等效惯性矩取有洞口截面与无洞口截面的加权平均值。
Iw
Iihi 整h理i ppt
(6-11)
（3）顶点位移
11
6
0
V0H 3 EcIw
(1
3.67 E c I w H 2G Aw
● 剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20，短肢墙—筒体结构的 混凝土强度等级不应低于C25。剪力墙厚度应满足：
一、二级抗震时：底部：1
16
Hi
，其他部位： 1 20
Hi
，160mm ；
无端柱或翼墙时：底部：1
12
H
i
，其他部位：
1 15
H
i
，180mm ；
三、四级抗震时：底部：1
20
H
i ，其他部位：
1 25
H
i
，160mm ；
可近似按每层10mm初估。剪力墙截面总面积与露面面积之比 大约为：
小开间(3～4m): Aw Af 6% ~8% 大开间(7～8m): Aw Af 4% ~6%
基本周期： T1(0.04~0.06)n（n为建筑物层数）
整理ppt
三、剪力墙有效翼缘宽度bf
1．计算剪力墙的内力与位移时，可以考虑纵、横墙的 共同工作。 有效翼缘的宽度按下表采用，取最小值。
为了计算上的方便，引入等效刚度 E c I e q 的概念，它把剪切变形 与弯曲变形综合成用弯曲变形的形式表达，将上式写成：
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11
V 0H
剪力墙的设置
剪力墙的设置剪力墙的设置一、剪力墙简介剪力墙是建筑结构中常用的一种承重墙体，具有良好的抗震性能，在建筑工程中起到重要的支撑和保护作用。
本文将从剪力墙的基本概念、设置要求、施工流程以及相关注意事项等方面进行详细介绍，以便工程师和施工人员参考。
二、剪力墙的基本概念剪力墙是指由纵向墙体和剪力墙节点组成的结构体系，通过承担建筑负荷和地震荷载的作用来保证建筑的稳定性。
剪力墙的设计应考虑墙体的尺寸、材料、钢筋配筋、节点设计等因素，并根据建筑所在地的地震烈度确定抗震等级。
三、剪力墙的设置要求1. 剪力墙应布置在建筑平面布置的靠边位置，尽量与结构正交，减少对布局、使用的影响。
2. 剪力墙底部应与地面或地下室顶板连接牢固，以保证剪力墙的整体稳定性。
3. 剪力墙应设置在建筑主体结构内部，避免窗户、门洞等在剪力墙上开洞，以确保结构的完整性。
4. 剪力墙之间应有足够的间隔，以保证结构的刚度和稳定性。
5. 剪力墙的厚度应符合设计要求，并根据墙体高度、荷载等参数进行调整。
四、剪力墙的施工流程1. 剪力墙的施工前，应先制定详细的施工方案和施工组织设计，明确施工流程和责任分工。
2. 剪力墙的施工材料应符合相关标准，包括混凝土、钢筋等材料的质量要求。
3. 剪力墙的施工过程中，应根据设计要求进行墙体的浇筑、布置钢筋、进行节点的处理等工序。
4. 施工过程中应加强监理和质量检查，确保剪力墙的施工质量符合设计要求和相关标准。
五、剪力墙设置的注意事项1. 在剪力墙的设置过程中，应与建筑其他结构部件进行合理衔接，确保力的传递和结构的整体性。
2. 在剪力墙的施工过程中，应加强固定模板和支撑，以避免墙体变形或倾斜。
3. 在剪力墙的节点处理上，应注意节点的强度和刚度要求，采用适当的加固措施，提高剪力墙的整体性能。
4. 剪力墙的施工应按照施工工艺和技术要求进行，严禁违规操作和施工质量不合格现象的发生。
六、本文档所涉及附件如下：1. 剪力墙施工方案2. 剪力墙施工现场照片3. 剪力墙构造图纸七、本文档所涉及的法律名词及注释：1. 建筑法：指中华人民共和国的《中华人民共和国城乡规划法》。
剪力墙设计方案
剪力墙设计方案剪力墙是一种常见的结构设计，用于增加建筑物的抗震性能。
它通过在建筑结构中添加墙体来承受扭转力和剪切力，从而提高建筑物的稳定性。
本文将探讨剪力墙的设计方案，包括材料选择、布置位置和尺寸确定等方面。
一、材料选择剪力墙通常使用混凝土作为主要材料，因为混凝土拥有较高的强度和抗震性能。
在选择混凝土时，应考虑以下因素：1. 强度等级：根据设计要求和施工条件，选择适当的混凝土强度等级，以确保剪力墙的稳定性。
2. 骨料选用：选择骨料的粒径和种类，以获得优良的混凝土工作性能和抗震性能。
3. 控制裂缝：添加适当的控制裂缝措施，如添加合适的纤维材料或使用预应力钢筋等，以减少剪力墙在地震作用下的裂缝发展。
二、布置位置剪力墙的布置位置应在整体结构布局中合理安排，以形成稳定的框架结构。
一般来说，剪力墙应尽可能分布在建筑的正交方向上，以增加结构的整体刚性。
同时，还需考虑以下因素：1. 地震烈度：根据地震烈度等级选择布置位置，使剪力墙能够有效地承受地震力。
2. 功能布局：考虑建筑物的功能布局和使用要求，合理安排剪力墙的位置，以确保其不会对使用空间造成过多的限制。
三、尺寸确定剪力墙的尺寸是确保其满足设计要求的重要因素。
在确定尺寸时，应综合考虑以下几个方面：1. 剪力墙高度：根据建筑物的高度和结构布局，确定剪力墙的高度。
一般情况下，剪力墙的高度应为建筑物的有效高度的一部分。
2. 墙厚比：根据结构设计和材料属性，确定剪力墙的墙厚比，以保证其在地震作用下的稳定性。
3. 柱-剪力墙连接：确保剪力墙与柱连接的稳定和牢固，避免出现剪力墙与结构其他部分之间的不协调。
四、剪力墙设计细节在进行剪力墙设计时，还需注意以下细节问题：1. 剪力墙与结构其他部分的连接方式：选择适当的连接方式，如榫卯、焊接等，确保剪力墙与结构其他部分之间的协调和稳定。
2. 剪力墙边缘处理：采取合适的边缘处理措施，如加宽、斜角等，以减少剪力墙边缘裂缝的发展。
3. 剪力墙施工顺序：合理安排施工顺序，确保剪力墙在整体结构中的正确布置和施工。
剪力墙结构设计注意要点
剪力墙结构设计注意要点关键信息项：1、剪力墙的布置原则2、剪力墙的厚度要求3、剪力墙的配筋设计4、连梁的设计要点5、边缘构件的设计规定6、剪力墙结构的抗震性能要求1、剪力墙的布置原则11 剪力墙应沿建筑物的主要轴线方向布置，以形成有效的抗侧力体系。
111 剪力墙的布置应均匀、对称，避免出现局部薄弱部位。
112 剪力墙的间距应符合规范要求，以保证结构的整体稳定性和抗扭性能。
113 对于较长的剪力墙，宜设置洞口将其分成若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁连接。
2、剪力墙的厚度要求21 剪力墙的厚度应根据其所在部位、抗震等级、房屋高度等因素确定。
211 一般情况下，底部加强部位的剪力墙厚度不应小于 200mm。
212 非底部加强部位的剪力墙厚度不应小于 160mm。
213 剪力墙的厚度还应满足稳定性和构造要求。
3、剪力墙的配筋设计31 剪力墙的竖向和水平分布钢筋应根据计算结果和规范要求进行配置。
311 竖向分布钢筋通常布置在剪力墙的两侧，其间距不应大于300mm。
312 水平分布钢筋应布置在竖向分布钢筋的外侧，其间距不应大于300mm。
313 剪力墙的边缘构件应按照规范要求配置箍筋和纵筋。
4、连梁的设计要点41 连梁的跨高比应合理控制，以保证其具有良好的耗能能力。
411 连梁的截面尺寸应满足剪压比要求，避免发生脆性破坏。
412 连梁的配筋应根据其受力特点进行计算和配置，同时应考虑强剪弱弯的设计原则。
413 对于跨高比较小的连梁，可采用交叉斜筋、对角暗撑等加强措施。
5、边缘构件的设计规定51 边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件，其设置范围和配筋要求应符合规范。
511 约束边缘构件的范围应根据抗震等级和墙肢轴压比确定。
512 构造边缘构件的配筋应满足最小配筋率要求。
6、剪力墙结构的抗震性能要求61 剪力墙结构应具有足够的承载能力、变形能力和耗能能力。
611 在地震作用下，剪力墙结构应满足层间位移角等变形要求。
剪力墙结构设计要点
剪力墙结构设计要点关键信息项：1、剪力墙的布置原则2、剪力墙的厚度要求3、剪力墙的配筋设计4、剪力墙的连梁设计5、剪力墙的边缘构件设计6、剪力墙结构的抗震性能要求7、施工过程中的注意事项11 剪力墙的布置原则111 剪力墙应沿建筑物的主要轴线方向布置，以增强结构的抗侧刚度和抗震性能。
112 剪力墙的布置应均匀、对称，避免出现局部薄弱区域。
113 剪力墙的间距应满足规范要求，以保证结构的整体稳定性和经济性。
114 对于较长的剪力墙，应设置洞口或采取分段布置的方式，以减小温度和收缩应力的影响。
12 剪力墙的厚度要求121 剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级、风荷载等因素确定。
122 一般情况下，底部加强部位的剪力墙厚度应适当增加。
123 剪力墙的最小厚度应满足规范的规定，以保证其承载能力和稳定性。
13 剪力墙的配筋设计131 剪力墙的配筋应根据内力计算结果进行设计，包括竖向钢筋和水平钢筋。
132 竖向钢筋主要承受压力，其配筋率应满足规范要求。
133 水平钢筋主要承受剪力，其间距和配筋率应符合设计规范。
134 对于边缘构件，应根据抗震等级进行加强配筋。
14 剪力墙的连梁设计141 连梁的截面尺寸和配筋应根据其跨高比、内力等因素确定。
142 跨高比较小的连梁，应考虑其受力特点进行特殊设计。
143 连梁的箍筋应加密配置，以提高其抗剪能力。
15 剪力墙的边缘构件设计151 边缘构件包括约束边缘构件和构造边缘构件，应根据抗震等级和墙肢的轴压比确定。
152 约束边缘构件的范围和配筋要求应严格按照规范执行。
153 构造边缘构件的配筋应满足最低要求。
16 剪力墙结构的抗震性能要求161 剪力墙结构应具有良好的抗震耗能能力，通过合理的设计保证结构在地震作用下的安全性。
162 应进行抗震分析和验算，包括多遇地震和罕遇地震作用下的结构响应。
163 加强关键部位的抗震构造措施，提高结构的整体抗震性能。
17 施工过程中的注意事项171 施工中应严格按照设计图纸进行剪力墙的钢筋绑扎和混凝土浇筑。
剪力墙设计(结构)
根据工程实际情况，选择合适的 施工方法，如预制装配式、整体
浇筑式等。
施工顺序
合理安排施工顺序，确保施工过程 的连续性和稳定性，避免因施工不 当造成结构损伤。
施工监控
采用施工监控技术，实时监测施工 过程和结构状态，及时发现和解决 施工中的问题，确保施工质量和安 全。
05
工程实例分析
某高层住宅楼的剪力墙设计
结构体系的选择与优化
结构形式
根据建筑功能和抗震要求，选择合适 的剪力墙结构形式，如框架-剪力墙、 筒体-剪力墙等。
结构布置
结构分析
采用先进的结构分Βιβλιοθήκη 方法，对剪力墙 结构进行详细的分析和优化，确保结 构的安全性和经济性。
合理布置剪力墙的位置、数量和尺寸， 以提高结构的承载力和稳定性。
施工工艺的优化
使用极限状态
考虑正常使用条件下的变形和 裂缝，保证剪力墙的正常使用 功能。
构造措施
根据剪力墙的类型、高度、跨 度等参数，采取相应的构造措 施，如钢筋的锚固、搭接和连 接等。
经济性
在满足安全性和使用功能的前 提下，合理选择材料和施工方
法，降低工程成本。
02
剪力墙的受力分析
剪力和弯矩的计算
剪力计算
根据结构体系和荷载分布，计算剪力 墙所承受的剪力，以确定墙体的剪切 承载能力。
剪力墙设计(结构)
• 剪力墙概述 • 剪力墙的受力分析 • 剪力墙的构造要求 • 剪力墙的设计优化 • 工程实例分析
目录
01
剪力墙概述
定义与作用
定义
剪力墙，又称抗风墙或抗震墙， 是一种竖向和水平向均连续的墙 体结构，主要承受风荷载或地震 作用引起的水平剪力。
作用
剪力墙的设计方法
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。
必看剪力墙设计步骤
确定钢筋级别和数量
钢筋是剪力墙中的重要材料，其级别和数量对剪力墙的承载能力和稳定性具有重要影响。
在确定钢筋级别和数量时，需要考虑剪力墙的受力情况、截面尺寸、混凝土强度等级等因素，以确保 剪力墙具有足够的承载能力和稳定性。同时，还需要根据相关规范和设计要求来确定钢筋的直径、间 距和布置方式等参数。
CHAPTER 04
竖向钢筋的直径和强度
竖向钢筋的直径通常不小于12mm，并采用热轧带肋钢筋或冷轧带肋钢筋。根据剪力墙的厚度和混凝土的强度等 级，选择合适的钢筋强度。
剪力墙拉结筋构造要求
拉结筋的设置
拉结筋是连接剪力墙与框架柱或剪力墙 与梁之间的钢筋，一般采用预埋或后锚 固的方式进行安装。
VS
拉结筋的直径和间距
拉结筋的直径通常不小于6mm，并按照 规范要求的间距进行布置。根据框架柱或 梁的尺寸以及剪力墙的厚度，选择合适的 拉结筋直径和间距。
计算水平地震作用下内力
分析结构响应
01
根据地震作用力的大小和方向，分析剪力墙的水平位移、转角
和内力响应。
进行动态分析
02
利用有限元方法或其他数值分析方法，对剪力墙进行动态分析
，获取准确的位移和内力数据。
考虑连接和约束
03
对于复杂的剪力墙结构，需要考虑到连接和约束条件对内力的
影响。
计算竖向荷载作用下内力
考虑剪力墙在建筑结构中的连续性，以确保建筑物在水平地 震作用下的整体稳定性。
CHAPTER 02
计算剪力墙内力
计算水平地震作用
确定地震烈度
根据工程所在地的地震烈度，确定地震作用的大小。
计算地震力
根据地震烈度、地震加速度和结构的重量，计算水平地震作用力。
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剪力墙的设计
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。