第五章剪力墙结构

5、1墙肢截面承载力计算
剪力墙大偏心受压承载力计算公式
大偏压
b
根据平衡条件：
f y As f y N sw Nc N As
N (e0 hw0 hw f y M sw M c ) As 2
考虑地震作用时， 承载力计算右边 乘以1/γRE
设计方法： a、先按构造要求确定全截面的竖向分 布钢筋 A A A b、按计算求端部配筋
一、正截面承载力的计算 按照混凝土偏压构件计算 按偏心受力构件 1.大偏心受力（受压、拉） 2、小偏心构件（受压、拉）
与柱子不同墙肢截面的分布钢筋参与受力。 并且（1）竖向分布箍筋比较细，容易压曲 （2）中和轴处分布钢筋不能屈服
5、1墙肢截面承载力计算
1、剪力墙大偏心受压承载力计算
特点（1）一侧受拉、一侧受压 （2）端部受压、受拉屈服， 大部分受 拉分布钢筋屈服 （3）受压区混凝土达到受压极限应变 假定： （1）平截面假定—— 截面的应变沿截面高度保持直线分布 （2）不考虑混凝土的抗拉强度 （3）不考虑受压分布钢筋的作用 （4）1.5x（x受压区高度）以外受压分布钢筋 达到屈服，参与工作
e0 1 N 0u M wu N 1

N0u 2 As f y Asw f yw
(hw0 s ) M wu As f y (hw0 s ) Asw f yw 2
式中Asw——剪力墙腹板竖向分布钢筋的全部截面面积。
5、1墙肢截面承载力计算
剪力墙结构
第5章
墙肢
剪力墙设计和构造（剪力墙）
墙肢
连梁
第5章
剪力墙设计和构造（某剪力墙）
某剪力墙的内力图（弯矩、剪力、轴力图）
连梁
墙肢
剪力墙设计设计计算内容与要求
墙肢 （1）设计对象 （a）剪力墙 正截面：N、M，压弯构件——竖向钢筋 斜截面：V，受剪构件——水平钢筋 （b）连梁：M、V，受弯、受剪——纵筋与箍筋 （2）设计要求：满足强度、刚度、稳定性和延性 延性设计原则：强墙弱梁，强剪弱弯，强锚固 （3）设计措施 （a）内力调整 （b）截面尺寸 （c）纵筋或竖向钢筋 （d）箍筋或水平钢筋
1 M w (hw0 1.5x) 2 bw f yw w 2 Nc 1 f cbw x 1 f c (bf bw )hf
hf x M c 1 f c bw x(hw0 ) 1 f c (bf bw )hf (hw0 ) 2 2
x hf
有地震作用组合
M
1
RE
f y As (hb 0 )
5、2悬臂剪力墙设计和构造
连梁设计——连梁的抗剪承载力验算
（1）无地震作用组合时
Vb 0.7 f t bb hb 0 f yv
（2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时
Asv hb 0 s
Vb
1
RE
1
(0.42 f t bb hb0 f yv
Vw 1
RE
(0.20 C f C bw hw0 )
剪跨比不大于2.5时
Vw 1
RE
(0.15 C f C bw hw0 )
5、1墙肢截面承载力计算
3、剪力墙的斜截面受剪承载力计算－水平分布钢筋
无地震作用组合：
V A A 1 (0.5 f t bw hw0 0.13N w ) f yh sh hw0 0.5 A s
计算 说明： 约束边缘构件范围Lc及配箍特征值 v 取值参看P239表7－5
5、2悬臂剪力墙设计和构造
3、强剪切强剪调整 底部加强区墙肢剪力设计值，一、二、三级抗震等级调整， 四级抗震及无地震左右组合可不调整
V vwVw
9度抗震设计尚应符合
M wu V 1.1 Vw Mw
vw ——剪力增大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为1.2
分布钢筋的作用： （1）斜裂缝出现后限制斜裂缝的开展，使得剪切破坏有 一定的预兆 （2）混凝土收缩或其他原因产生裂缝时，剪力墙能够抵 抗外荷载 2分布钢筋的构造要求 竖向、水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计不小 于0.25％，四级抗震和非抗震设计不应小于0.20％ 竖向、水平分布钢筋间距不应大于300mm，直径不小 于8mm
5、2悬臂剪力墙设计和构造
4水平施工缝截面抗滑移验算
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：
Vwj
1
RE
(0.6 f y As 0.8 N )
式中Vwj——水平施工缝处考虑地震作用组合的剪刀设计值； As——水平施工缝处剪力墙腹板内竖向分布钢筋、竖向 插筋和边线构件 （不包括两侧翼墙）纵向钢筋的总截面面积； fy——竖向钢筋抗拉强度设计值； N——水平施工缝处考虑地震作用组合的最不利轴向力设计值， 压力取正值，拉力取负值。
有地震作用组合：
Aw Ash 1 V [ (0.4 f t bw hw0 0.1N ) 0.8 f yh hw0 ] RE 0.5 A s 1
要求： M 剪跨比 Vh
Aw ——工形或T形截面腹板面积
取1.5～2.2
w0
轴向力 N 0.2 f c bw hw0
5、3开洞剪力墙设计和构造

一、开洞剪力墙的破坏形态和设计要求
连梁先塑 性铰 后墙肢塑 性铰
墙肢塑性 铰
连梁剪切 破坏
墙肢剪切 破坏
开洞剪力墙破坏形态
5、2悬臂剪力墙设计和构造
二、 连梁截面设计和变形特点——受弯构件
抗弯设计： 对称配筋：As=A's
无地震作用组合
M f y As (hb0 )
5、2悬臂剪力墙设计和构造
四、延性悬臂剪力墙截面设计和构造要求
（二）一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值的确定， 一级抗震等级的剪力墙，应按照设计意图控制塑性铰出现部位， 在其他部位则应保证不出现塑性铰，因此对一级抗震等级的 剪力墙的设计弯矩包线作了近似的规定： l）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、2悬臂剪力墙设计和构造
三、抗震延性悬臂剪力墙的设计和构造
延性悬臂剪力墙要求 （1）控制塑性铰在恰当的位置 （2）在塑性铰区防止过早出现剪切破坏（即按强剪弱弯设计）， 防止过早出现锚固破坏（强锚固） （3）在塑性铰区改善抗弯及抗剪钢筋构造，控制斜裂缝开展， 充分发挥弯曲作用下抗拉钢筋的延性作用
底部加强区 （H/8)
5、2悬臂剪力墙设计和构造
2边缘约束构件（暗柱、端柱和翼墙）
抗震墙的两端及洞口两侧应布置边缘构件
5、2悬臂剪力墙设计和构造
2、约束边缘构件体积配箍率
v ——约束边缘构件配箍特征值
f c ——混凝土轴心抗压强度设计值
fc v v f yv
f yv —— 箍筋或拉筋的抗拉强度设计值，超过 360MPa 按 360MPa
5、2悬臂剪力墙设计和构造
2剪力墙的轴压比
(2)剪力墙的轴压比限制 抗震设计时，一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位， 其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过表的限值。 表8.5-17 剪力墙轴压比限值
一级（9 度） 0.4 一级（8、9 度） 0.5 二级 0.6
轴压比
N fc A
注：N——重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值； A——剪力墙
sw s s
5、1墙肢截面承载力计算
剪力墙大偏心受压承载力计算公式
大偏压
2当
b
根据平衡条件：
f y As f y N sw Nc N As
hw f y M sw M c N (e0 hw0 ) As 2
N sw (hw0 1.5x)bw f yw w
考虑地震作用时，承载力计算右边乘以1/γRE
5、1墙肢截面承载力计算
2剪力墙小偏心受压承载力计算公式
根据平衡条件
f y As s N c N As
N (e0 hw0
s
hw ) As f y M c 2
(
x 1 ) b 0.8 hw0
fy
Nc 1 f cbw x 1 f c (bf bw )hf
Asv hb0 ) s
剪跨比不大于2.5时
Vb
RE
(0.38 f t bb hb 0 0.9 f yv
Asv hb 0 ) s
5、2悬臂剪力墙设计和构造
连梁设计——连梁的受剪截面要求
（1）无地震作用组合时
Vw 0.25 C f C bb hb0
（2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时
5、2悬臂剪力墙设计和构造
四、延性悬臂剪力墙截面设计和构造要点
（一）、构造要点 1、剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20，带有筒体和短肢 剪力墙得剪力墙结构得混凝土强度等级不应低于C25 2、剪力墙的截面尺寸 一、二级抗震等级 底部加强部位墙厚：应大于层高或剪力墙无支长度的 1/16 且大于200mm 其他部位：1/20且大于160mm 三、四级抗震等级 底部加强部位墙厚： 1/20且大于160mm 其他部位：应1/25且大于160mm
5、1墙肢截面承载力计算
2剪力墙小偏心受压承载力计算公式
b

小偏心受压
根据平衡条件
f y As s N c N As
N (e0 hw0
s
fy
hw ) As f y M c 2
(
x 1 ) b 0.8 hw0
的最小值，验算最小配筋率 按构造查 As、As
连梁
剪力墙配筋示意图
e
混凝土柱子设计
Nu ei e’
sAs
1fcbx f'yA's
x
As
h0 h
As
a
a’
’
b
1 fc
e
N e0 e’
fyAs
fywAsw
f bx 1.5x 1 c
x
f'yA's
As
a hw
a’
As ’
bw
对称配筋 As As
1 fc
5、1墙肢截面承载力计算
5、1墙肢截面承载力计算
2剪力墙小偏心受压承载计算
特点（1）一侧受拉、一侧受压 或全截面受压
（2）远离荷载作用点一侧的钢 筋不屈服及分布钢筋不屈服
（3）受压区混凝土达到受压极 限应变 （4）端部受压钢筋屈服 假定： （1）平截面假定—— 截面的应变沿截面高度保持直线分布 （2）不考虑混凝土的抗拉强度 （3）不考虑分布钢筋的作用
图中虚线为计算的组合弯矩图，实线为应采用的弯矩设计值。 图 一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值
5、2悬臂剪力墙设计和构造
四、延性悬臂剪力墙截面设计和构造要求

1、承载力计算 （1）正截面抗弯承载力计算——纵向受力钢筋 偏心受压、拉构件 （2）斜截面抗剪承载力计算－强剪弱弯 （3）剪力墙截面尺寸及剪压比限制 2轴压比及边缘构件设计 3.构造要求
hf x M c 1 f c bw x(hw0 ) 1 f c (bf bw )hf (hw0 ) 2 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、1墙肢截面承载力计算
3、偏心受拉剪力墙的正截面承载力近似计算： （1）无地震作用组合 （2）地震作用组合时
1 1 N RE 1 e0 N M wu 0u 式中，N0u、Mwu下列公式计算：
4墙肢平面外承载力验算（小偏心受压）


当为矩形截面小偏心受压墙肢时，尚需验算墙肢平面外承 载力。 这时不考虑墙体竖向分布钢筋的作用，而只考虑端部钢筋 的作用， 其承载力计算公式为：
5、1墙肢截面承载力计算
二、剪力墙的斜截面受剪承载力计算
截面尺寸符合下列条件：－防止钢筋屈服，混凝土剪压破碎 （1）无地震作用组合时 Vw 0.25 C f C bw hw0 （2）有地震作用组合时 剪跨比大于2.5时
5、2悬臂剪力墙设计和构造－延性剪力墙
墙肢 墙肢
连梁
5、2悬臂剪力墙设计和构造
一、墙肢破坏形态和设计要求
1）弯曲破坏 2）剪切破坏 3）滑移破坏
剪切滑移或 施工滑移
5、2悬臂剪力墙设计和构造
二、剪力墙截面配筋构造

1、配筋形式
5、2悬臂剪力墙设计和构造
分布钢筋的构造要求

不满足截面规定： 采取（1）减小连梁 的高度 （2）连梁弯矩和剪 力进行调幅
Vw
1
RE
1
(0.20 C f C bb hb 0 )
剪跨比不大于2.5时
Vw