最新4剪力墙的截面设计
剪力墙截面设计和构造要求
（四）洞口配筋
（二）、（三）、（四）具体内容，课后自读
4.8.4 抗震墙的延性设计要求
延性剪力墙的设计原则
1）强墙弱梁 连梁屈服先于墙肢屈服，通过连梁的塑性 变形耗散地震能量。 2）强剪弱弯 适当提高塑性铰范围及其以上相邻范围的 抗剪承载力，实现墙肢强剪弱弯、避免墙 肢剪切破坏；连梁也应为强剪弱弯。
1 s fy b 1
配筋计算 ●对称配筋 As=A’s 直接求ξ→求As, A’s ●非对称配筋 按端部构造配筋要求给定As →求ξ→求A’s
3. 偏心受拉承载力计算
h a 大偏心受拉 2 h e0 a 小偏心受拉 2 e0
●大偏心受拉 截面部分受拉, 应力分布与大偏压相同 忽略受压区及中和轴附近分布钢筋作用的假定 也相同 基本公式与大偏压相似, 仅轴力的符号不同
RE : 承载力抗震调整系数， 取 RE＝0.85
三 正截面强度计算
方法：与偏心受压、偏心受拉构件相同 1．偏心受压 （1）大、小偏心受压的判别 当ξ ≤ξ b为大偏心受压 当ξ ＞ξ b为小偏心受压 ξ 为墙肢相对受压区高度 ξ b为墙肢相对界限受压区高度 平截面假设→截面应变呈直线分布→ξ b
●小偏心受拉 受压区很小 x≤2a’ 按全截面受拉假定配筋 近似公式校核承载能力(对称配筋)
N 1 e0 1 N ou M wu M wu As f y ( hw 0 a' ) 0.5hw 0 Asw f yw
其中 : N ou 2 As Asw f yw
考虑地震作用时; 各类情况中的承载力验算 公式右边都乘以1/γRE
9度一级按式（7.2.6-2）调整
MWua V 1.1 VW MW 计算值； MWua — 剪力墙正截面抗震受弯 承载力，应考虑 承载力抗震调整系数 RE、采用实配纵筋 面积、材料强度标准值 和组合的轴力设计 值等计算。有翼墙时应 计入墙两侧各一倍 翼墙厚度范围内的纵向 钢筋。 (7.2.6 - 2)
4剪力墙的截面设计
4剪力墙的截面设计在建筑结构设计中，剪力墙是一种重要的抗侧力构件，其截面设计的合理性直接关系到整个结构的安全性、稳定性和经济性。
剪力墙的截面设计需要综合考虑多种因素，包括荷载情况、结构布置、材料性能等。
接下来，让我们详细探讨一下剪力墙截面设计的相关内容。
一、剪力墙的类型和特点剪力墙根据其开洞情况和受力特点，可以分为整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架等类型。
整体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，墙肢全截面受弯。
小开口整体墙的洞口较小，墙肢的整体性较好，其受力性能仍接近整体墙。
联肢墙是通过连梁将一系列墙肢连接起来的剪力墙，墙肢单独弯曲变形，连梁起到协调变形的作用。
壁式框架的洞口较大，墙肢的线刚度与连梁的线刚度较为接近，其受力性能类似于框架。
不同类型的剪力墙在截面设计时需要采用不同的方法和考虑不同的因素。
二、剪力墙截面设计的基本要求1、强度要求剪力墙在各种荷载作用下，应满足正截面受压、受拉承载力和斜截面受剪承载力的要求，以确保其在使用过程中不会发生破坏。
2、刚度要求剪力墙应具有足够的侧向刚度，以控制结构在水平荷载作用下的变形，保证结构的正常使用。
3、稳定性要求剪力墙的高宽比不宜过大，以防止在受压时发生失稳现象。
4、延性要求为了提高剪力墙在地震等动力荷载作用下的抗震性能，应保证其具有一定的延性，即具有良好的变形能力和耗能能力。
三、剪力墙截面尺寸的确定1、墙厚剪力墙的墙厚应根据其受力情况、抗震要求以及建筑功能等因素确定。
一般来说，在非抗震设计时，墙厚不应小于 160mm；在抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位不应小于 200mm，其他部位不应小于 160mm。
2、墙肢长度墙肢长度不宜过长，否则容易在墙肢中产生较大的弯曲应力，导致混凝土开裂。
同时，墙肢长度也不宜过短，以免影响其抗侧力性能。
一般来说，墙肢长度与墙厚之比宜大于 8。
3、洞口尺寸洞口的尺寸和位置应合理布置，避免出现洞口集中在某一部位的情况。
剪力墙的截面设计
剪力墙的截面设计在建筑结构中，剪力墙起着至关重要的作用。
它不仅能够承担水平荷载，如风荷载和地震作用，还能有效控制结构的侧向位移，保证建筑物的稳定性和安全性。
而剪力墙的截面设计，则是确保剪力墙能够发挥其应有作用的关键环节。
剪力墙的截面形状通常有矩形、T 形、L 形等。
在设计时，需要根据建筑物的具体情况和受力要求来选择合适的截面形状。
比如，矩形截面剪力墙在结构中较为常见，其受力性能相对简单，施工也较为方便；而 T 形和 L 形截面剪力墙则在一些特殊部位，能够更好地适应结构的空间布局和受力特点。
在进行剪力墙截面设计之前，首先要明确设计的基本要求。
其中最重要的就是要满足承载力和正常使用极限状态的要求。
承载力要求包括抗弯承载力、抗剪承载力和抗压承载力等，以确保剪力墙在各种荷载作用下不会发生破坏。
正常使用极限状态则要求控制剪力墙的裂缝宽度和变形，以保证建筑物的使用功能和外观不受影响。
对于剪力墙的抗弯承载力设计，需要计算截面的弯矩。
这个弯矩通常是由水平荷载和竖向荷载共同作用产生的。
根据计算得到的弯矩，再结合混凝土和钢筋的材料性能，确定剪力墙截面所需的纵向钢筋数量和布置方式。
在计算过程中，要考虑钢筋的屈服强度、混凝土的抗压强度等因素，同时还要遵循相关的设计规范和标准。
抗剪承载力设计也是剪力墙截面设计的重要内容。
剪力墙在水平荷载作用下会产生剪力，若剪力过大，可能导致剪力墙发生剪切破坏。
为了防止这种情况的发生，需要合理配置箍筋和纵向钢筋，以提高剪力墙的抗剪能力。
在设计时，要根据剪力的大小和分布情况，确定箍筋的间距、直径和肢数等参数。
剪力墙的受压承载力设计同样不可忽视。
当剪力墙承受较大的竖向荷载时，需要确保其具有足够的抗压能力。
这就需要对混凝土的抗压强度和截面尺寸进行合理的设计，以保证剪力墙在受压状态下的稳定性。
除了承载力设计，剪力墙截面的尺寸选择也非常重要。
截面尺寸过小，可能无法满足承载力和变形要求；截面尺寸过大，则会增加结构自重，造成不必要的浪费。
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。
剪力墙截面设计讲解
1、剪力墙配筋设计剪力墙主要传递以下结构内力：水平荷载产生的剪力以及剪力引起的平面内弯矩、竖向荷载引起的压力，这些内力可以通过结构计算求得。
非结构内力主要包括温度应力和平面外弯矩，这部分内力很难定量计算，结构设计中一般用构造措施来解决。
水平剪力由水平分布筋承担，平面内弯矩由竖向分布筋及墙端纵筋承担，竖向压力由墙身砼承担。
与框架柱纵筋可以承担压力不同，剪力墙竖向分布筋较细，受压时容易压屈，因此不承担竖向压力，也不承担弯矩中的压力，但可以承担弯矩中的拉力。
为便于理解剪力墙中各种钢筋的作用，图九给出剪力墙的钢筋布置方式及承担的内力，作为对比，图中还提供了砼悬臂梁的内力图。
从图九中可以发现，砼构件中的箍筋通常扮演两种角色：抗剪和约束。
梁中箍筋用于抗剪，柱箍筋用于抗剪和约束，剪力墙中箍筋用于约束，抗剪则由水平筋代替。
图九剪力墙钢筋布置及承担的内力剪力墙计算配筋包括墙身的分布筋和墙身端部的纵筋，下面介绍如何根据SATWE计算结果对剪力墙进行配筋设计。
（一）剪力墙分布筋。
剪力墙分布筋计算主要包括两个方面：一是根据平面内弯矩确定竖向分布筋，二是根据水平剪力确定水平分布筋。
为了简化计算，实际设计中通常按照一定的配筋率确定墙身竖向分布筋，SATWE计算平面内弯矩时，会先扣除这部分竖向筋承担的弯矩，再计算出墙身端部纵筋，因此在SATWE计算前首先要指定竖向分布筋配筋率。
剪力墙分布筋中真正需要计算确定的只有水平分布筋。
计算梁箍筋时，通常是先指定箍筋间距，再根据剪力计算出箍筋面积，最后根据箍筋面积确定箍筋直径。
计算剪力墙水平分布筋时，也是先指水平分布筋间距，再根据剪力计算出分布筋直径。
SATWE 数据前处理中可指定水平分布筋间距及竖向分布筋配筋率，如图十。
图十SATWE配筋参数墙身分布筋配筋率计算公式为ρ=Asv/b*s其中Asv为墙身分布筋的面积总和，如分两排布置，则为两排之和，b为墙厚，s为分布筋间距。
比如墙厚250，竖向分布筋配两排，每排d10@200，则箍筋总面积Asv=78.5x2=150，b=250，s=200，故ρ=150/250x200=0.003=0.3%。
高层建筑结构设计第4章剪力墙结构设计课件.ppt
4.1剪力墙结构布置与计算基本假定
4.1.1剪力墙结构布置与设计要点 4.1.2剪力墙结构的承重方案 4.1.3计算基本假定 4.1.4剪力墙内力计算
4.1.1剪力墙结构布置要点
剪力墙结构布置与设计要点 1.剪力墙平面布置（双向或多向） 2.剪力墙竖向布置（连续布置，避免突变） 3.剪力墙的配筋 4.剪力墙的墙肢分类 5.短肢剪力墙的设计要求 6.剪力墙结构的典型平面 7.剪力墙结构的变形
a ——洞口两侧墙肢轴向间距
6.4双肢墙内力及位移计算
力与变形关系
M 1 ( x)
EI1 y1"
EI
'
11
M 2 (x)
EI 2 y2"
EI
2
' 2
y1 y2 y
1 2
4.4双肢墙内力及位移计算
根据力与变形关系得不同荷载情况下得微分方程
2 1 1 2
倒三角荷载
( ) 2( ) 2
4.4双肢墙内力及位移计算
1、适用条件： 开洞规则，墙厚、层 高不变的双肢剪力墙。
➢ 判别条件： ＝1～10
4.4双肢墙内力及位移计算
➢ 2、基本假定 （1）忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完
全相同 （2）两墙肢各截面的转角和曲率都相等，连梁两端
转角相等，连梁反弯点在梁的中点 （3）墙肢截面、连梁截面、层高等几何尺寸沿全高
4.2.5剪力墙截面设计
内力与位移计算思路 N－由竖向荷载和水平荷载共同产生 M－由水平荷载产生 V－由水平荷载产生——受剪(水平钢筋)
压弯构件 (竖向构件)
竖向荷载下的N：按照每片墙的承载面积计算
水平荷载下的M、N、V：按照墙的等效刚度分配至 各墙
剪力墙截面设计01
1.剪力设计值的确定 为保证墙肢塑性铰不过早发生剪切破坏，应使墙肢截面的受剪承 载力大于其受弯承载力。在墙肢底部H/8范围内，剪力设计值 一级抗震等级：VW 1.6V 二级抗震等级：VW 1.3V 三级抗震等级： VW 1.2V
Ash h NNbcf,2.0 fwyhw0
高层结构
4.1 体系与布置 4.2 剪力墙分析 4.3 框架—剪力墙分析 4.4 剪力墙截面设计 4.4.1砼剪力墙
e
e0
N
e'
1 f m bw x
s As
1 f c
x
f y' As'
4.1 体系与布置
高层结构
4.2 剪力墙分析 4.3 框架—剪力墙分析 4.4 剪力墙截面设计
4.4.1砼剪力墙
3.大偏心受拉
e'
e0
e
N
简化假定：离受压边缘为 1.5x范 围以外的受拉分布筋达到 f yw ， 1 f c 1 f c bw x f yw Asw (1 1.5 ) 考虑其作用；略去其余分布筋的 x 作用。
（4-57b）
A, Aw
—I形或T形截面的全截面积和腹板面积； —与剪力设计值对应的轴力设计值， ；
—同一水平截面内水平分布筋的截面积和设计强度； —计算截面处的剪跨比， 1.5 M w / Vw hw0 2.2 。
4.1 体系与布置
高层结构
4.2 剪力墙分析 4.3 框架—剪力墙分析 4.4 剪力墙截面设计
多高层结构设计
高层建筑结构设计
剪力墙截面设计之一
1
4.1 体系与布置
高层结构
4.2 剪力墙分析 4.3 框架—剪力墙分析 4.4 剪力墙截面设计
高层建筑结构设计 第08章 剪力墙结构的截面设计与构造要求
Mw、Vw——考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部加强部位截面 的弯矩设计值、剪力设计值。
hvw——抗震墙剪力增大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为
1.2。
8.2 剪力墙正截面强度设计
• 墙肢在轴力、 弯矩和剪力共同作用下属于偏心受 压或偏心受拉构件，和柱截面一样，墙肢破坏形 态也分为大偏压、小偏压、大偏拉和小偏拉四种 情况。 其正截面承载力计算方法与偏心受压或偏 心受拉柱相同， 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。墙肢内的竖向分 布筋对正截面抗弯有一定的作用，应予以考虑。 另外， 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。
200mm
H/20 H/20 H/25 H/25
160mm 160mm 160mm 160mm
h/15 同左 同左 同左
180mm 同左 同左 同左
• 剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C20， 带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构，其 混凝土强度等级不应低于C25，为了保证剪 力墙的承载能力及变形性能，混凝土强度 等级不宜太低。
跨高比不大于2.5时
• 当连梁不满足上面各式的要求，可作如下处理： 减小连梁截面高度，加大连梁截面宽度；对连 梁的弯矩设计值进行调幅，以降低其剪力设计 值；当连梁破坏对承受竖向荷载无大影响时， 可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独 立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分 析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配 筋设计；采用斜向交叉配筋方式配筋。
剪力墙分布钢筋的配筋方式
• 为了保证剪力墙能够有效地抵抗平面外的各种 作用，同时，由于剪力墙的厚度较大，为防止 混凝土表面出现收缩裂缝，高层剪力墙中竖向 和水平分布钢筋，不应采用单排配筋。
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２．连梁的斜截面受剪承载力计算 （2） 有地震作用组合时 ： 跨高比 ln hb ＞2.5时：（延性好）
V bＲ 1 Ｅ 0 .4ft2 b th bo fyv A s sv h b o (5.89)
跨高比 ln hb ≤2.5时：
V bＲ 1 0 Ｅ .3ft8 b th b o0 .9 fyv A s sv h b o (5.90)
____END___
（5.83)
上式右端的计算值小于
，取等于 fyh
Ash s
hwo
fyh
Ash s
hwo
3. 偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力 计算
（2）有地震作用组合时 ：
V 1 R E 1 0 .5 0 .4 f t b w h w 0 o .1 N A A w 0 .8 fyA s h sh h w o
V 1 R E 1 0 .5 0 .4 ftb w h w o 0 .1 N A A w 0 .8 fyA h s sh h w o
（5.82）
3. 偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力计算 （１）无地震作用组合时：
V 1 0 .5 0 .5 ftb w h w 0 o .1 N A 3 A w fyA h E
1 Nou
1 e0
Mwu
5.4.2剪力墙斜截面受剪承载力计算
1.剪力调整（保证强剪弱弯）:
–
1 .6
一级
V V –
–
1 .4
v ww
vw
1 .2
二级 三级
–
1 . 0 四级及无地震作用
9 度抗震设计时尚应符合:
V1.1M MwwuaVw
2. 偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力计算
4剪力墙的截面设计
5.4剪力墙的截面设计
1. 剪力墙的内力：Ｍ、Ｎ、Ｖ 2. 剪力墙的验算项目：
(1) 平面内的斜截面受剪 (2) 偏心受压或偏心受拉 (3) 平面外轴心受压承载力计算 (4) 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计算
４．矩形截面偏心受拉剪力墙的 正截面受拉承载力
ιn—— 连梁的净跨。 VGb—— 在重力荷载代表值（9度时还
应包括竖向地震作用标准值）作用 下，按简支梁计算的梁端截面剪力 设计值； ηvb——连梁剪力增大系数，一级取 1.3，二级取1.2，三级取1.1
２．连梁的斜截面受剪承载力计算 （1） 无地震作用组合时：
V b0.7ftbthbo fyvA ssvhbo (5.88)
针方向考虑地震作用组合的弯矩设计值；
对一级抗震等级且两端均为负弯矩时，绝
对值较小一端的弯矩应取零；
、 M
l bua
M
r bua
—分别为连梁左、右端顺时针或
反时针方向实配的受弯承载力所对应的弯矩
值，应按实配钢筋面积（计入受压钢筋）和
材料强度标准值并考虑承载力抗震调整系数
计算；
5.4.4 连梁的剪力设计值 调整
(１）无地震作用组合时 N
1
1 e0
Nou Mwu
N ou 2A SfyA sw fyw
M w u A sfy ( h w 0 a s ') A sf w y( w h w 0 2 a s ')
AswbWhWW—剪力墙腹板竖向分布钢筋的
全部截面面积
４．矩形截面偏心受拉剪力墙的 正截面受拉承载力
As —— 水平施工缝处剪力墙腹板内竖向分布钢筋、 竖向插筋和边缘构件（不包括两侧翼墙）纵向钢筋 的总截面面积；
N —— 水平施工缝处考虑地震作用组合的不利轴 向力设计值，压力取正值，拉力取负值。
5.4.4 连梁的剪力设计值 调整
1.连梁的剪力设计值Vb应按下列规定计算：
（1） 无地震作用组合以及四级抗震等级时， 应取考虑水平风荷载或水平地震作用组合的 剪力设计值；
（5.84) 上式右端方括号内的计算值小于
0.8fyh
Ash s
hwo
，
取等于
0.8fyh
Ash s
hwo
5.4.3施工缝处的抗滑移能力验算
按一级抗震等级设计的剪力墙，其水平施工缝处的 抗滑移能力宜符合下列要求：
1
（5.85)
Vw j 0.6fyA s0.8N RE
Vwj—— 水平施工缝处考虑地震作用组合的剪力设 计值；
（2）一、二、三级抗震等级时，连梁的剪力 设计值应按下式进行调整：
Vb vbMbl lnMbr VGb （5.86)
9 度抗震设计时尚应符合：
Vb1.1M b l ul a nM b ru aVGb （5.86)
5.4.4 连梁的剪力设计值 调整
、 M
l b
M
r b
—分别为梁左、右端顺时针或反时
当计算截面与墙底之间的距离＜
0.5hwo时，λ应按距墙底0.5hwo处的弯矩值 与剪力值计算；
2. 偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力计算
Aw—T形或I形截面剪力墙腹板的面积，矩形截面 时应取A；
A—剪力墙截面面积；
s—剪力墙水平分布钢筋间距。
2. 偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力计算
（2）有地震作用组合时
（１）无地震作用组合时：
V 1 0 .5 0 .5 ftb w h w o 0 .1 N A 3 A （w 5 .8f 1y ）A h s sh h wo
N—剪力墙的轴向压力设计值，抗震设计时，应 考虑地震作用效应组合；
当N大于0.2fcbwhw时，应取0.2fcbwhw
λ—计算截面处的剪跨比。计算时，λ应 取1.5-2.2；