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:
整理ppt
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。
剪力墙的截面设计
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;
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;
V
1 0.5
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
(2)有地震作用组合时 :
V
1
RE
1 0.4 0.5
ftbwhwo
0.1N
设计值,应符合下列规定:
(1) 底部加强部位及其上一层应按墙底截 面组合弯矩计算值采用;
(2 )其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的 1.2倍采用
5.4.1剪力墙正截面承载力计算
2. 抗震设计的双肢剪力墙中,墙肢不宜出 现小偏心受拉;
当任一墙肢大偏心受拉时,另一墙肢的弯矩 设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25
vw w
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:
V
1.1 M wua Mw
Vw
2. 偏心受压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
f
t
bw
hwo
混凝土结构设计中的剪力墙设计要求
混凝土结构设计中的剪力墙设计要求混凝土结构设计是建筑工程中一项重要的技术任务,而剪力墙作为结构的关键组成部分之一,在设计过程中需要满足一系列的要求。
本文将从剪力墙的定义、设计要求以及施工注意事项等方面进行论述,旨在全面介绍混凝土结构设计中剪力墙的相关知识。
一、剪力墙的定义剪力墙,顾名思义,是指在混凝土结构中用来承担水平剪力作用的墙体。
它的主要作用是抵御建筑物所受到的地震力和风力,为整个结构提供稳定性和抗震性能。
剪力墙一般沿着建筑物的主要方向布置,可以是整个墙体或者部分墙体。
二、剪力墙设计要求1. 剪力墙布置:剪力墙的布置应遵循以下原则:(1) 布置位置:剪力墙应布置在建筑物的主要水平荷载传输路径上,通常与主要竖向结构组件(如框架柱、框架梁等)相连。
(2) 布置密度:剪力墙的布置密度应根据设计防护等级和地震区划等因素进行确定,以确保结构的整体抗震性能。
(3) 剪力墙间距:剪力墙的间距应满足相关规范的要求,并考虑到结构的整体刚度和变形协调性。
2. 剪力墙尺寸:剪力墙的尺寸设计应符合以下几个方面的要求:(1) 厚度:剪力墙的厚度应能够承受设计荷载,并满足抗裂控制要求。
(2) 高度:剪力墙的高度应根据结构高度和所处地震区级别等因素确定,以满足抗震设计的要求。
(3) 长度:剪力墙的长度应根据结构布置和载荷分布等因素进行合理确定,以保证结构的稳定性和抗震性能。
3. 剪力墙配筋:剪力墙配筋的设计应满足以下要求:(1) 水平配筋:剪力墙的水平配筋应足够承担水平剪力作用,并考虑到墙体的整体抗震性能。
常用的配筋方式包括水平箍筋、钢筋混凝土剪力墙等。
(2) 竖向配筋:剪力墙的竖向配筋应足够承担重力荷载,并满足抗震设计要求。
常用的配筋方式包括竖向主筋、剪力墙钢筋等。
三、剪力墙施工注意事项1. 墙体浇筑:剪力墙的墙体浇筑应按照设计要求进行,确保混凝土质量和墙体的密实性。
同时,要注意墙体的排气和振捣,以避免空洞和裂缝的产生。
剪力墙的设计
剪力墙的设计关键信息项:1、剪力墙的类型与分类:____________________________2、设计参数:____________________________3、材料要求:____________________________4、结构计算方法:____________________________5、施工要求:____________________________6、质量验收标准:____________________________11 引言本协议旨在规范剪力墙的设计过程,确保其满足结构安全性、适用性和耐久性的要求。
111 适用范围本协议适用于各类建筑结构中的剪力墙设计。
112 定义剪力墙:是指主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。
12 剪力墙的类型与分类121 整体墙没有洞口或洞口很小的剪力墙。
122 小开口整体墙洞口稍大,但仍符合整体墙受力特点的剪力墙。
123 联肢墙由一系列连梁连接的墙肢组成的剪力墙。
124 壁式框架洞口尺寸较大,墙肢与连梁刚度接近的剪力墙。
13 设计参数131 抗震等级根据建筑所在地区的地震设防烈度、建筑类别等确定剪力墙的抗震等级。
132 风荷载根据当地的气象资料和建筑高度、体型等确定风荷载标准值。
133 混凝土强度等级根据结构的受力要求和耐久性要求确定混凝土强度等级。
134 钢筋强度等级选择符合规范要求的钢筋强度等级。
14 材料要求141 混凝土应符合国家相关标准,具有良好的和易性和耐久性。
142 钢筋应具有规定的屈服强度、抗拉强度和伸长率等性能。
15 结构计算方法151 内力计算采用合适的结构分析软件或手算方法,计算剪力墙在各种荷载作用下的内力。
152 配筋计算根据内力计算结果,按照规范要求进行配筋计算,确保剪力墙的承载力和变形能力满足要求。
16 施工要求161 模板工程保证模板的强度、刚度和稳定性,确保剪力墙的尺寸和形状准确。
162 钢筋工程钢筋的规格、数量、间距和锚固长度应符合设计要求。
剪力墙设计的基本概念
剪力墙设计的基本概念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,而与柱的区分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,还担当竖向压力;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意刚度强度要求外,还必需满意非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和掌握结构裂而不倒的要求:墙肢必需能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此留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。
整体墙受力犹如竖向悬臂,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;为避开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,连梁中部消失反弯点要留意墙肢轴压比限值。
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,在内力作用下很多墙肢将消失反弯点,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,应依据各型墙体的特点,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状况取其小值: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力量,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。
剪力墙结构设计原则
剪力墙结构设计原则剪力墙是一种常用的结构形式,用于提供建筑物的纵向和横向稳定性。
剪力墙结构设计的原则主要包括以下几个方面:1.剪力墙的合理布置:剪力墙应尽可能均匀、合理地布置在建筑物的平面布局中,以确保整个结构能够受力平衡。
应避免将剪力墙过度集中在其中一区域,以免引起局部应力过大的问题。
2.剪力墙的适当高度和宽度:剪力墙的高度和宽度应适当,通常以墙高与墙宽之比不大于3-5为宜。
这样可以保证剪力墙具有足够的强度和刚度,能够有效地抵抗地震和风荷载。
3.剪力墙的合理厚度:剪力墙的厚度应根据结构的受力状况和地震作用等因素进行合理确定。
一般情况下,剪力墙的厚度可根据设计要求以及现有的墙体材料进行选择。
同时要考虑墙体的抗剪强度,以确保其能够承受荷载并保持结构的稳定。
4.剪力墙与周边结构的连接:剪力墙与周边结构的连接是设计中非常关键的一环。
剪力墙与楼板、柱子等构件的连接应具有足够的刚度和强度,以确保整个结构的协同工作。
常用的连接方式包括焊接、螺栓连接和预应力锚固等。
5.剪力墙的开孔和墙柱相互交叉的处理:在实际建筑设计中,剪力墙常常需要开设门窗等开孔,以满足使用需求。
在开设剪力墙开孔时,应合理确定开孔位置和尺寸,并采取相应的加固措施,以保证开孔对结构整体稳定性的影响最小化。
同时,在剪力墙与墙柱相互交叉的地方,应合理配置钢筋,以确保结构的连续性和整体性。
6.剪力墙的荷载传递:剪力墙在受到地震或风荷载作用时,需要将荷载传递到地基上。
因此,在设计中需要合理确定剪力墙的地基承载能力,以及地基与墙体的连接形式。
一般采用钢筋混凝土地梁或承台等形式,通过墙柱与地梁或承台的连接,将荷载平稳地传递到地基上。
7.剪力墙的构造细节和施工工艺:剪力墙的构造细节和施工工艺对结构的性能和稳定性有着重要的影响。
在设计中需要合理安排剪力墙的墙纹和钢筋等细节,以及采取合理的施工工艺,确保墙体施工的质量和工艺的可行性。
总之,剪力墙结构的设计原则包括布置合理、高度和宽度适当、厚度合理、连接可靠、开孔和墙柱交叉处理合理、荷载传递合理以及构造细节和施工工艺可行等。
剪力墙设计步骤
3、(利用2)计算连梁剪力和弯矩 P.76 4、(利用1和3)计算墙肢中的内力和位移P.76
内力设计值选取(高层7.2.1节)
两种组合:有、无地震作用 内力设计值:组合最不利内力或调整后的内力 控制截面:
墙底截面:弯矩最大,底部加强区(高度=截面高度)) 尺寸(厚度)改变处截面 材料改变的截面(混凝土强度等级和/或钢筋配筋)
剪力墙结构设计步骤
一、剪力墙结构布置-高层第二章 二、剪力墙的计算-高层第五章 三、剪力墙墙肢和连梁的设计(配筋)-高层第7章 (仅考虑毕业设计中的内容,三级以下剪力墙)
可简化为平面计算的剪力墙分类
整体弯矩
局部弯矩
壁式框架
随着开口的增加,变形逐渐由弯 曲型过渡到剪切型
洞口不规则墙不能简化为杆件体 系进行计算
竖向分布筋抗弯;水平分布筋抗剪。 竖向分布钢筋同样有抗剪作用,这里作为安全储备。
间接实现强剪弱弯。
正截面承载力计算-确定端部钢筋面积
按柱纵筋计算类似方法(对称形、截面形状)。不同点:
按配筋率等构造要求给定竖向分布钢筋面积 端部钢筋计算时,需在减去竖向分布钢筋的抵抗弯矩。 需考虑边缘构件的配筋率构造要求(计算时不计边缘构件)
框架柱:强柱弱梁(降低柱弯矩) +强剪弱弯调整 框架梁:强剪弱弯调整(梁和柱均需要调整)
back
强剪弱弯调整:增加剪力的组合设计值
底部加强部位墙 肢的剪力设计值
底部加强部位墙 肢最不利组合的
剪力设计值
V vwVw
墙肢剪力放大系数 (一、二、三、四级分别
为1.6,1.4,1.2,1.0)
乘以放大系数以后,剪力设计值已经增大了。 夸大了困难,增加了安全性。
剪力墙结构设计
墙肢属偏心受压或偏心受拉构件,由于墙肢成片状,故墙肢两端除集中配置竖向钢筋外,沿截面高度方向还需配置均匀分布的竖向钢筋。正截面承载力计算时需考虑分布钢筋的作用,但受压区或拉应力较小的分布钢筋,为安全起见,可忽略其作用。偏心受压剪力墙受剪破坏时,主要有斜拉破坏、斜压破坏和剪压破坏三种破坏形态。斜截面承载力计算是建立在剪压破坏基础上的。连梁一般作为受弯构件,需分别计算正截面和斜截面承载力计算。
按连梁弹性刚度计算内力和位移,将弯矩组合值乘以折减系数。设防烈度为6、7度时,折减系数不小于0.8;8、9度时,折减系数不小于0.5。 弯矩设计值
01
1、连梁内力设计值
剪力设计值
连梁剪力增大系数,一级取1.3,二级取1.2,三级取1.1
9度抗震设计时尚应符合:
2、连梁承载力验算
受弯承载力验算
01
剪力墙墙肢的整个截面都存在拉应力,拉力由竖向分布钢筋和墙肢端部钢筋共同承担,混凝土不参加工作。规范规定不宜出现。可通过调整剪力墙长度或连梁尺寸避免出现小偏心受拉的墙肢。
02
保证不发生斜压破坏
01
——通过限制剪力墙截面的最小尺寸;
02
保证不发生斜拉破坏
03
——通过满足最小配筋率;
04
保证不发生剪压破坏
1、偏心受压墙肢截面计算
当
为大偏心受压
当
为小偏心受压
剪力墙墙肢受压区高度
剪力墙墙肢截面计算高度
大偏心受压
《高层规程》规定在
范围以外的竖向钢筋达到屈服并参与受力;
在
范围以内的竖向钢筋不参加受力;
根据平衡条件:﹙矩形截面﹚
抗震承载力调整系数,取0.85
M
大偏心受拉计算
小偏心受压
剪力墙设计步骤
剪力墙设计步骤
剪力墙设计的步骤通常包括以下几个方面:
1. 确定设计要求和荷载:首先需要明确剪力墙的用途和要求,如抗震等级、荷载要求等。
2. 选择剪力墙位置和布置:根据建筑结构和平面布置,确定剪力墙的位置和布置方案。
3. 计算剪力墙高度和厚度:根据荷载计算剪力墙的高度和厚度,确保其能够承受设计荷载。
4. 设计剪力墙配筋:根据剪力墙的高度和厚度,设计剪力墙的配筋方案。
5. 进行结构计算:根据剪力墙的几何尺寸和配筋方案,进行结构计算,包括强度计算和稳定性计算等。
6. 完善细节设计:根据具体条件,对剪力墙的细节进行设计,包括开孔、配筋连接等。
7. 编制施工图纸:根据设计计算结果,绘制详细的施工图纸,并标注主要构造细节和施工要求。
8. 施工监管和验收:对施工过程进行监管,确保剪力墙按照设计要求进行施工,最后进行验收。
需要注意的是,剪力墙的设计步骤可能因具体情况而有所变化,设计过程中需要根据不同的要求和条件进行相应的调整。
剪力墙住宅楼设计
剪力墙住宅楼设计剪力墙是一种重要的结构抗震构件,其在住宅楼的设计中起到了至关重要的作用。
本文将重点探讨剪力墙在住宅楼设计中的应用,并介绍如何进行合理的剪力墙设计。
一、剪力墙的定义和功能剪力墙是指墙体在平面内承受垂直于平面的剪力作用力的墙体结构。
它具有良好的抗震性能,能够有效地吸收和分散地震荷载,保护住宅楼的安全。
二、剪力墙的设计原则1. 剪力墙的位置选择:剪力墙应尽可能布置在住宅楼的正交方向上,以增加结构的整体刚度和强度。
2. 剪力墙的布置间距:剪力墙的布置间距应根据住宅楼的结构体系、荷载和地震设计参数来确定,以保证剪力墙的工作在合理范围内。
3. 剪力墙的布置形式:剪力墙的布置形式多样,可以采用沿住宅楼外延方向均匀布置、集中布置于楼梯间或角部等方式。
4. 剪力墙的墙身厚度:墙身厚度的选择应根据住宅楼的高度、结构形式、使用功能、地震设计等参数来确定,以保证墙体的抗震性能。
三、剪力墙设计的关键问题1. 剪力墙的截面尺寸:要根据住宅楼的结构体系和地震设计参数确定剪力墙的截面尺寸,保证墙体的强度和刚度。
2. 剪力墙的墙体配筋:墙体配筋应满足受力要求,根据设计参数进行合理的配筋设计,确保剪力墙的承载能力。
3. 剪力墙的节点设计:剪力墙的节点应进行细致的设计,确保节点的刚性连接和承载能力,防止节点破坏对整体结构的影响。
4. 剪力墙的开洞设计:在住宅楼设计中可能需要留出剪力墙开洞,需遵循相应的设计规范和要求,保证剪力墙的抗震性能不受影响。
四、剪力墙住宅楼设计的案例分析以某住宅楼的剪力墙设计为例,该住宅楼采用剪力墙结构体系。
设计团队在布置剪力墙时,根据住宅楼的平面布置和结构形式,选择了沿住宅楼外部均匀布置的方式。
通过结构分析和计算,确定了剪力墙的位置、布置间距、墙身厚度等参数。
对于剪力墙的截面尺寸、墙体配筋以及节点设计,设计团队进行了详细的计算和工程实践,确保了剪力墙的设计符合要求。
五、剪力墙住宅楼设计的优势与展望剪力墙住宅楼设计具有以下优势:结构稳定性高、抗震性能好、墙体紧凑占用空间少、施工简便等。
浅谈剪力墙结构设计
浅谈剪力墙结构设计在现代建筑设计中,剪力墙结构因其良好的抗震性能、较高的空间利用率以及较强的承载能力而被广泛应用。
剪力墙结构如同建筑的坚强骨骼,为建筑物提供了稳定的支撑和保障。
接下来,让我们一同深入探讨剪力墙结构设计的相关要点。
一、剪力墙结构的基本概念剪力墙,顾名思义,是一种能够承受水平和竖向荷载的墙体结构。
它通常由钢筋混凝土浇筑而成,具有较大的刚度和强度。
在建筑物中,剪力墙可以有效地抵抗地震、风等水平荷载的作用,同时也能够承担部分竖向荷载。
剪力墙结构的特点主要包括以下几个方面:首先,其整体性强,能够协同工作,共同抵抗外力;其次,具有较好的抗震性能,能够在地震发生时保持建筑物的稳定性;再者,空间布局相对灵活,可以根据建筑功能的需求进行合理布置。
二、剪力墙结构设计的原则1、强墙弱梁原则在剪力墙结构设计中,要确保剪力墙具有足够的强度和刚度,以承担大部分水平荷载。
而梁的强度相对较弱,这样在地震等外力作用下,梁先发生屈服,从而起到耗能的作用,保护剪力墙和整个结构的安全。
2、强剪弱弯原则剪力墙及其连梁的设计应遵循强剪弱弯的原则。
这意味着在设计时,要使构件的抗剪能力大于抗弯能力,以避免在地震等作用下发生脆性的剪切破坏,而实现延性较好的弯曲破坏。
3、多道防线原则通过设置多道抗震防线,如剪力墙、框架柱等,使结构在遭遇地震等灾害时,即使部分构件受损,仍能有其他构件继续承担荷载,保证结构的整体稳定性。
三、剪力墙结构的布置1、平面布置剪力墙的平面布置应均匀、对称,尽量使质心和刚心重合,以减少扭转效应。
在建筑物的周边、楼梯间、电梯间等部位通常会布置剪力墙,以增强结构的整体性和抗侧力性能。
2、竖向布置剪力墙在竖向应连续贯通,避免出现刚度突变。
同时,剪力墙的厚度应根据楼层高度的变化而逐渐减小,以保证结构的稳定性和经济性。
四、剪力墙结构的计算分析1、计算模型的选择在进行剪力墙结构的计算分析时,需要根据结构的特点和复杂程度选择合适的计算模型。
剪力墙设计原理与方法
剪力墙设计原理与方法引言剪力墙是一种常用的结构体系,在建筑物中广泛应用。
它通过墙体的抗剪作用来承受和分散水平荷载,起到抵抗地震和风荷载的作用。
本文将介绍剪力墙的设计原理和方法,帮助读者了解如何设计和优化剪力墙结构。
设计原理剪力墙的设计原理基于结构力学和材料力学的基本原理。
其主要设计目标是在最小的材料消耗和成本条件下,保证结构的安全性和稳定性。
剪力墙的作用剪力墙主要承受水平荷载,如地震和风荷载。
它通过其体系的刚度和抗剪能力,将荷载分散到整个结构中,从而提高结构的整体稳定性。
剪力墙的布置剪力墙的布置应根据结构分析和设计要求进行,通常位于建筑物的外围或者局部区域。
墙体的布置应尽可能形成闭合的环形,以增加结构的整体刚度和稳定性。
剪力墙的材料选择剪力墙的材料一般采用钢筋混凝土或预应力混凝土。
其材料的选择应满足结构设计规范的要求,并考虑到强度、刚度和耐久性等因素。
剪力墙的抗剪设计剪力墙的抗剪设计是剪力墙设计中最重要的一部分。
应根据结构分析和设计要求,确定剪力墙的几何尺寸、配筋方式和刚度等参数,以满足抗剪性能的要求。
设计方法剪力墙的设计方法主要包括结构分析、验算和优化。
下面将介绍常用的设计方法和步骤。
结构分析剪力墙的结构分析是设计的基础。
通过对结构进行静力分析或动力分析,可以得到剪力墙的内力和变形等参数。
同时,还需考虑荷载组合和边界条件等影响因素。
剪力墙验算剪力墙的验算是保证结构安全性和稳定性的重要步骤。
在验算过程中,需要对剪力墙的强度、变形和稳定性等进行评估,并与规范要求进行对比。
常用的验算方法包括极限状态设计和工作状态设计等。
剪力墙优化剪力墙的优化是提高结构性能和经济性的关键。
通过调整剪力墙的几何尺寸、配筋方式和刚度等参数,可以优化结构的受力性能和抗震能力。
同时,还可通过选择合适的材料和施工工艺等,降低结构的成本和施工难度。
剪力墙的设计原理和方法是建筑结构设计的重要内容,它直接关系到结构的安全性和稳定性。
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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。