第十八讲 剪力墙的分类与截面设计
第十八讲 剪力墙的分类与截面设计
4．连梁承载力计算 （1）连梁受弯承载力计算
• 连梁正截面受弯承载力计算方法同普通受弯构件。 • 可能会出现某几层连梁内力过大的情况，如连梁弯矩过 大，超过其最大受弯承载力，配筋率过高，梁纵向受力 钢筋布置不下，或剪力过大，连梁剪力设计值超过截面 尺寸的限制条件。 • 可适当考虑连梁的弯矩调幅，降低这几层连梁的梁端弯 矩设计值。经调整后的连梁弯矩设计值，均不应小于调 整前最大的连梁弯矩设计值的80％。调整后实际上也就 降低了这些连梁的剪力设计值，因此其余几层连梁的弯 矩设计值应相应提高，或增加相应墙肢的内力，以满足 整个剪力墙的极限平衡条件。
1．墙肢正截面承载力计算
• 剪力墙墙肢为压（拉）、弯、剪共同作用下的复合受 力构件，其正截面承载力计算方法与偏心受压柱或偏心 受拉杆相同。但在墙肢截面内除端部集中配筋外，往往 还布置有分布钢筋，这就使得墙肢的承载力计算公式与 普通柱又有不同之处。考虑到分布筋直径一般较细，因 此在设计中一般仅考虑其受拉屈服部分的作用，而忽略 受压区的分布筋及靠近中和轴的受拉分布筋的作用。 • 试验表明，剪力墙经受反复荷载时，其正截面承载力 并不比承受单调加载时降低。因此，不管有无地震作用 组合，剪力墙的正截面承载力计算公式都是一样的。但 当有地震作用参加内力组合时，则必须同时考虑承载力 抗震调整系数γRE。
时，可不进行斜截面承载力计算，只须按构造要求配置水平分布钢筋。
• （2）偏心受拉时
• 墙肢内轴向拉力的存在降低了剪力墙的受剪承载力。大偏拉情况 下构件抗剪承载力的计算公式为：
• 式中N为与剪力设计值Vw相应的轴向拉力设计值，其余符号意义 同前。当公式右边计算值小于 Ash f yh hw0 时，取等于之。 s 3．墙肢平面外承载力验算 如墙肢为小偏心受压，还要按轴心受压构件验算其平面外的承载 力。这时不考虑竖向分布钢筋的作用，而仅考虑端部钢筋As’ ， 其计算公式为： ' ' N f c bw hw f y As (15-40) 式中φ－剪力墙平面外受压稳定系数，可按柱的受压稳定系数 取用。在求l0／b时，l0可取层高，b即为bw； As’——墙肢内全部端部钢筋的截面面积。
剪力墙的分类、特点及布置原则
剪力墙的分类、特点及布置原则剪力墙的分类、特点及布置原则一：剪力墙的分类1. 根据结构形式分类剪力墙可分为砌体剪力墙和钢筋混凝土剪力墙两种类型。
砌体剪力墙是采用砌体构建的墙体，主要用于住宅和小型建筑。
钢筋混凝土剪力墙则是使用钢筋混凝土建造的墙体，适用于大型建筑以及高层建筑。
2. 根据抗震性能分类剪力墙可分为传统剪力墙和抗震剪力墙两种类型。
传统剪力墙是指仅具有抗剪能力的墙体，其抗震性能相对较低。
而抗震剪力墙则是采用加强的结构形式，具有更好的抗震性能，能够有效地分担地震作用。
二：剪力墙的特点1. 承载能力强剪力墙由于采用了较多的钢筋和混凝土材料，具有较高的承载能力，能够有效地承担建筑物的重力荷载。
2. 抗震性能好剪力墙采用了抗震设计原则，具有较好的抗震性能。
在地震作用下，剪力墙能够吸收和分散地震力，减小建筑物的振动。
3. 布置灵活剪力墙的布置相对灵活，可以根据建筑物的结构和使用要求进行合理的布置。
例如，在高层建筑中，可以将剪力墙布置在建筑物的核心区域，以增强建筑物的抗震性能。
三：剪力墙的布置原则1. 等间距布置剪力墙应按一定的间距进行布置，一般间距不应大于建筑物的两倍高度。
这样可以使剪力墙均匀分布在建筑物中，保证整体的稳定性和抗震性能。
2. 交错布置建筑物中的剪力墙应交错布置，即将两面相邻的剪力墙错开布置，形成一定的连续性。
这样可以更好地分散和吸收地震力，增强建筑物的整体抗震性能。
3. 墙体屈曲长度剪力墙的墙体屈曲长度应满足抗震设计的要求，确保在地震作用下，剪力墙能够充分发挥其抗震性能，防止因墙体过大而导致的不利效应。
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法律名词及注释：1. 抗震设计：指根据地震活动区的地震烈度和建筑物的使用要求，对建筑结构进行合理的设计，从而使建筑物在地震作用下具有较好的抗震性能。
剪力墙的分类、特点及布置原则一：剪力墙的分类1. 按构造材料分类剪力墙可以分为砌体剪力墙和钢筋混凝土剪力墙两种。
砌体剪力墙是由砌块构成的墙体，主要用于住宅建筑。
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。
剪力墙的截面设计34页PPT
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剪力墙的截面设计
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剪力墙的截面设计.ppt
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
V
1
RE
1 0.4 0.5
ft bwhwo
0.1N
Aw A
0.8
f
yh
Ash s
hwo
（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
λ —计算截面处的剪跨比。计算时，λ 应 取1.5-2.2；
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。
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；
（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
vb
M
l b
M
r b
ln
VGb
0.5
ft
bwhwo
0.13N
Aw A
f yh
Ash s
hwo
（5.83)
上式右端的计算值小于
f yh
Ash s
hwo
，取等于
f yh
Ash s
hwo
3. 偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力 计算
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%。
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(1）偏心受压时 墙肢内轴向压力的存在提高了剪力墙的受剪承载力，其计算公式为：
式中:bW、hW0——墙肢腹板截面宽度和有效高度； A、AW——I形或T形截面的全截面面积和腹板面积，对矩形截面，则A=AW； N——与剪力设计值Vw相应的压力设计值；当N＞0.2fcbwhw0。时，取 N= 0.2fcbwhw0 ； fyh——墙肢内水平向分布钢筋的抗拉强度设计值； Ash——配置在同一水平截面内的水平向分布钢筋的全部截面面积； s——水平向分布钢筋的竖向间距； λ ——计算截面处的剪跨比，；当λ<1.5时．取=1.5,当 λ＞2.2时，取 λ= 2.2；此处，Mw为与剪力设计值Vw相应的墙肢内弯矩设计值；当计算截面 与墙底之间距离小于hw／2时，应按距离墙底hw／2处的弯矩值和剪力值计算。 当剪力计值Vw不大于 Aw 1 0.5 f t bw hw 0 0.13 N 0.5 A
• 1．剪力墙的整体性系数
• 在剪力墙中取某一层的连系梁如图15－27所示，在 分析中应考虑刚域和剪切变形的影响。由式（15-25） 可知带刚域杆件在考虑剪切变形影响后，当梁两端各有 一单位转角虚位移时，连系梁两端的约束弯矩为
Mb M M
l
•
12 EI b a l
3
2
(15-28)
Ib
• （1）大、小偏心受压的判断 • （2）大偏心受压 与偏心受压柱相同，如墙肢的相对受压区高度 为，则当ξ ≤ ξb时，为大偏心受压破坏；当ξ ＞ ξb时，为小偏心受 压破坏。 • 矩形截面墙肢的截面及其配筋如图15－29（a）所示，其中As、 As’为墙肢端部集中配筋量，Asw为墙肢内全部纵向分布筋的截面 面积。Asw在墙肢内为均匀分布。截面为大偏压破坏时，受压区 混凝土应力图用等效矩形图形来替代，其应力值取为α1fc，端部 纵筋As、As’的应力分别达到fy、fy’（一般fy=fy’），分布筋Asw部 分在受拉区，部分在受压区，且远离中和轴部分钢筋应力达到fy （或fy’），在中和轴附近部分则尚未屈服。为简化计算，假定离 受压区边缘为1.5x（x为名义受压区高度）范围以外的受拉分布筋 达到fy并参加工作，忽略离受压区边缘为1.5x范围内所有分布筋 的作用。这样，极限状态时墙肢截面应力分布如图15－29（b） 所示。 • 若考虑墙肢截面内为对称配筋，As=As’，其承载力计算的基本 公式为 :
1．墙肢正截面承载力计算
• 剪力墙墙肢为压（拉）、弯、剪共同作用下的复合受 力构件，其正截面承载力计算方法与偏心受压柱或偏心 受拉杆相同。但在墙肢截面内除端部集中配筋外，往往 还布置有分布钢筋，这就使得墙肢的承载力计算公式与 普通柱又有不同之处。考虑到分布筋直径一般较细，因 此在设计中一般仅考虑其受拉屈服部分的作用，而忽略 受压区的分布筋及靠近中和轴的受拉分布筋的作用。 • 试验表明，剪力墙经受反复荷载时，其正截面承载力 并不比承受单调加载时降低。因此，不管有无地震作用 组合，剪力墙的正截面承载力计算公式都是一样的。但 当有地震作用参加内力组合时，则必须同时考虑承载力 抗震调整系数γRE。
• 综上所述，剪力墙分类的判别条件为 • 当α ≥10，且In／I≤ζ时，为整体小开口剪力墙； • 当α ≥10，且In／I＞ζ时，为壁式框架 ； • 当1.0＜α＜10，且In／I≤ζ时，为双肢剪力墙； • 当α ≤ 1.0时，剪力墙的整体性很差，即连系梁对墙肢的 约束作用很弱，这时可把连系梁看成为一铰接连杆，而 把相连的两个墙肢看成是两榀独立的整截面剪力墙，亦 称为独立墙肢。 • 另外，对于整截面剪力墙，因洞口较小且往往分布不 规则，一般难以给出定量的判别标准，因此在实用上， 如满足以下两点则认为是整截面剪力墙。 • （1）洞口面积小于整个墙面面积的15％； • （2）洞口之间的距离及洞口至墙边的距离均大于洞口 的长边尺寸。
时，可不进行斜截面承载力计算，只须按构造要求配置水平分布钢筋。
• （2）偏心受拉时
• 墙肢内轴向拉力的存在降低了剪力墙的受剪承载力。大偏拉情况 下构件抗剪承载力的计算公式为：
• 式中N为与剪力设计值Vw相应的轴向拉力设计值，其余符号意义 同前。当公式右边计算值小于 Ash f yh hw0 时，取等于之。 s 3．墙肢平面外承载力验算 如墙肢为小偏心受压，还要按轴心受压构件验算其平面外的承载 力。这时不考虑竖向分布钢筋的作用，而仅考虑端部钢筋As’ ， 其计算公式为： ' ' N f c bw hw f y As (15-40) 式中φ－剪力墙平面外受压稳定系数，可按柱的受压稳定系数 取用。在求l0／b时，l0可取层高，b即为bw； As’——墙肢内全部端部钢筋的截面面积。
第十八讲 剪力墙的分类与截面设计
由以上的分析可知，剪力墙结构可分为整截面剪力墙、整体小开口 剪力墙、联肢剪力墙（双肢剪力墙或多肢剪力墙）及壁式框架等 四类。对剪力墙结构进行上述分类的依据是结构在侧向荷载作用 下的受力特征，或者说结构的整体性。一般地说，水平外荷载产 生的总弯矩由剪力墙墙肢内的局部弯矩和墙肢轴力所形成的整 体 弯矩所平衡。当剪力墙中连系梁的刚度很小，或者墙肢的刚度较 大时，连梁对墙肢的约束作用很弱，连梁内的剪力很小，因而墙 肢内的轴力很小，墙肢轴力所形成的整体弯矩亦小，这样外荷载 所产生的弯矩主要由墙肢内的局部弯矩所平衡，即结构的整体性 较差。反之，若剪力墙中连梁的刚度很大，墙肢的刚度又相对较 小，此时连梁对墙肢的约束作用很强，连梁内剪力很大，墙肢内 轴力较大，墙肢轴力所形成的整体弯矩抵消了水平外荷载产生的 总弯矩的大部分，墙肢中局部弯矩很小，即结构的整体性较好。 可见结构整体性主要与连梁和墙肢之间的刚度比有关，
EI H
j
• 令α 2 为连系梁总的抗弯线刚度与墙肢总的抗弯线刚度 之比值，即 :
• 即:
• 式中，τ为考虑墙肢轴向变形的影响系数。对于多肢墙，可近似地取：3～4肢 时为0.8，5～7肢时为0.85，8肢以上时为0.9；对于双肢墙，可取
:
I I1 I 2 I
• 这里，I为整个剪力墙截面对组合截面形心的惯 性矩。这时，有 :
4．连梁承载力计算 （1）连梁受弯承载力计算
• 连梁正截面受弯承载力计算方法同普通受弯构件。 • 可能会出现某几层连梁内力过大的情况，如连梁弯矩过 大，超过其最大受弯承载力，配筋率过高，梁纵向受力 钢筋布置不下，或剪力过大，连梁剪力设计值超过截面 尺寸的限制条件。 • 可适当考虑连梁的弯矩调幅，降低这几层连梁的梁端弯 矩设计值。经调整后的连梁弯矩设计值，均不应小于调 整前最大的连梁弯矩设计值的80％。调整后实际上也就 降低了这些连梁的剪力设计值，因此其余几层连梁的弯 矩设计值应相应提高，或增加相应墙肢的内力，以满足 整个剪力墙的极限平衡条件。
• 当墙肢截面为T形或工字形时，可参照T形及工字形截面 柱的计算方法进行计算，当然同样可按上述原则考虑分 布钢筋的作用。
（3）小偏心受压
墙肢小偏心受压破坏时，截面全部受压（图15－30a）或大部分受 压（图15－30b）。在压应力较大的一侧混凝土达到极限抗压强 度，端部钢筋及分布钢筋均达到抗压屈服强度；在离轴向力较远 的一侧，端部钢筋及分布筋或为受拉，或为受压，但均未屈服。 因此，小偏心受压时墙肢内分布筋的作用均不予考虑。这样，墙 肢小偏心受压极限状态时的截面应力分布与小偏心受压柱完全相 同（图15－30）。其基本方程为
3.剪力墙截面设计 剪力墙在竖向荷载和水平荷载作用下，在墙肢和连梁内都将产生轴 力、弯矩和剪力。因此，在进行剪力墙截面设计时，墙肢应作为 偏心受压或偏心受拉构件，分别进行正截面及斜截面承载力计算。 连梁可按受弯构件计算，由于楼盖结构的作用，连梁内的轴力可 忽略不计。此外，对处于小偏心受压状态的墙肢，尚应按轴心受 压构件验算其墙体平面外的稳定性。当受到集中荷载作用时，尚 应验算其局部受压承载力。 目前，剪力墙已被广泛地应用于高层建筑结构中。在剪力墙结构 体系、框架- 剪力墙结构体系、筒体结构体系中，剪 墙都是作 力 为主要的承重结构单元，因此，剪力墙的截面设计是整个结构设 计中的主要部分。在地震区，剪力墙除了必须保证有足够的承载 力外，尚应保证有足够的延性，以提高整个结构的耗能能力，改 善结构的抗震性能。 在剪力墙墙肢截面设计时，当纵横向剪力墙连成整体共同工作时， 可将纵墙的一部分作为横墙的翼缘予以考虑。同时也可将横墙的 一部分作为纵墙的翼缘予以考虑。翼缘宽度可按高规表取用。在 框架- 剪力墙结构中，剪力墙常和梁柱连成一体，形成带边框剪 力墙。因此，剪力墙墙肢常按T形截面或工字形截面进行设计。
• 通常把α称为剪力墙的整体性系数。 • 2．剪力墙分类的判别条件 • 整体性系数是反映剪力墙内力分布特性的重要参数，但只根
据α值尚不能判断剪力墙的类型。例如对于图15－17（b）和图15 －17（d）的两种情况，前者连系梁和墙肢的刚度均较大，后者 连系梁和墙肢的刚度均较小，两者的值有可能相当接近，但它们 的受力与变形特性显然不一样。前者较接近于整体小开口剪力墙， 后者则较接近于壁式框架、因此，在判别剪力墙类型时，还应以 In／I作为判别条件。这里，In=I－（I1＋I2）。如剪力墙洞口较窄 墙肢较宽，则In／I较小，结构受力较接近于整体小开口剪力墙； 如洞口较宽，墙肢截面较小，则In／I较大，结构受力较接近于壁 式框架。
• 考虑到在实际工程中hw0较大，故近似地取附加偏心距 ea=0。在工程设计中，一般是按构造要求等因素先确定 墙肢内分布钢筋Asw。设墙肢内竖向分布筋的配筋率为: Asw • （15－34） sw
bw hw 0
• 则墙肢截面受压区有效高度x及端部配筋量As’可由式 （15－34）导得 :
• 由基本方程（15－36）可得墙肢端部配筋量As、As,，计算方法与 小偏心受压柱完全相同，墙肢内竖向分布钢筋则按构造要求设置。
（4）大偏心受拉
• 剪力墙一般不可能也不允许发生小偏心受拉破坏。这里仅介绍大偏心受拉承 载力计算的有关公式。墙肢在弯矩M和轴向拉力N作用下，当 e0=M/N＞h/2-as • 时，即为大偏心受拉。与大偏心受压时一样，忽略离受压区边缘为1.5x范围内 所有分布钢筋的作用，则极限状态时墙肢 截面内应力分布如图15-31所示。若考虑墙肢内为对称配筋，As=As’，则承载 力计算的基本公式为 :