高层建筑结构设计 第七章 剪力墙设计

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7.2.1 内力设计值
轴力设计值:最不利组合轴力 剪力设计值 一、二、三级底部加强部位 9度时尚应符合
一级1.6 二级1.4 三级1.2
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7.2.2 墙肢偏心受压承载力计算
大偏心受压承载力计算--基本假定：
①平截面假定； ②不考虑受拉混凝土的作用； ③压区砼采用等效矩形应力图，应力达到 1 f c ； ④墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服； ⑤从受压区边缘算起1.5x 以外的受拉竖向分布钢筋 全部屈服并参与受力计算，1.5x范围以内的竖向 分布钢筋不参与受力计算。
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偏心受压斜截面受剪承载力
无地震作用组合时（永久、短暂设计情况）
有地震作用组合时
N>0.2 fcbwhw时，取0.2fcbwhw
λ<1.5时取1.5 ， λ>2.2时取2.20时取为0 大偏拉时右式取 -N ，右边第一项小于
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墙肢构造要求—砼强度
各类结构用混凝土的强度等级均不应低于 C20，且： 1.一级抗震等级框架梁、柱及节点的砼不应 低于C30 2 筒体结构的砼强度等级不宜低于C30； 3 作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的砼不 宜低于C30 4 转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结 构以及转换厚板的砼均不应低于C30； 26
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7.2 墙肢设计
N F
破坏形态：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、 滑移破坏（施工缝截面）
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7.2.1 内力设计值-弯矩设计值（old）
无地震作用效应组合、二、三、四级：最不利 组合M 一级：底部加强部位及以上一 层，采用墙肢底部截面组合的 M计算值；其它部位，取墙肢 截面最不利组合的M计算值的 1.2倍 双肢墙一侧大偏拉，另一侧取 1.25M,1.25V
RE
。
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墙肢斜截面受剪承载力计算
墙肢斜截面剪切破坏形态 剪拉破坏：属脆性破坏，应避免 斜压破坏：限制截面的剪压比 剪压破坏：最常见的墙肢剪切破坏形态， 墙肢斜截面受剪承载力计算公式的基础
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偏心受压斜截面受剪承载力
剪跨比λ≤1.5：墙肢以剪切变形为主，首先 在腹部出现斜裂缝，取混凝土出现腹剪斜裂缝 时的V作为混凝土部分的受剪承载力（偏安全） λ>1.5：出现弯剪裂缝时混凝土所承担的剪 力作为混凝土受剪承载力（偏安全） 横向分布钢筋与混凝土共同抗剪
日本横滨地标
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7.1延性剪力墙的抗震设计原则
剪力墙底部加强部位， 应从地下室顶板算起 ： 强墙弱梁 强剪弱弯 墙肢总高度的 1/10和底部两层的较大值， 限制墙肢的轴压比，墙肢设置边缘构件 且不大于 15m(删掉了此句)； 设置底部加强部位 10.2.2 带转换层的高层建筑结构，其剪力墙 连梁特殊措施（减小名义剪应力，加大箍筋 底部加强部位的高度应从地下室顶板算起， 配置，钢筋锚固、箍筋加密区范围、腰筋配 宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度 置等） 的1/10。
高层建筑结构设计.第七章
钢砼剪力墙设计
简要回顾 Review
框架结构梁构件设计要点？ 框架结构柱构件设计要点？ 框架结构节点核心区设计要点？ 有哪些主要的构造要求？
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本章重点（Emphases）
概念设计 墙肢大偏压计算（对称/不对称配筋） 墙肢小偏压计算 墙肢偏拉计算 墙肢斜截面计算 墙肢构造要求 连梁设计与构造
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7.2.4 抗震设计的双肢剪力墙，其墙肢不 宜出现小偏心受拉；当任一墙肢为偏心受 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。 7.2.5 一级剪力墙的底部加强部位以上部 位，墙肢的组合弯矩设计值和组合剪力设 计值应乘以增大系数，弯矩增大系数可取 为1.2，剪力增大系数可取为1.3。
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墙肢大偏心受压截面应变和应力分布
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大偏心受压承载力计算
对称配筋（As=As’）： 由平衡条件计算等效矩形应力图受压区高度x
N 0
N 1 f cbw x f yw
得
Asw (hw0 1.5 x) hw0
x
N f yw Asw
1 f c bw 1.5 f yw Asw hw 0
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大偏心受压承载力计算
竖向分布钢筋抵抗的弯矩：
端部钢筋抵抗的弯矩：
截面承载力验算要求：
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墙肢计算步骤：
确定控制截面：墙底，改变墙厚、改变混 凝土强度等级、改变配筋量的截面； 确定截面最不利组合的弯矩设计值和轴力 设计值； 由最小配筋率确定竖向分布钢筋的截面面 积Asw，计算x值和Msw； 计算端部钢筋面积As ：
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墙肢偏心受拉承载力计算
hw M /N a 2 假定距受压区边缘1.5x范围以外的受拉分布钢筋
大偏心受拉： 屈服并参与工作，承载力的计算公式与大偏心受 压相同，只需将轴向力N变号。 抗震设计时，承载力计算公式应除以承载力抗震 调整系数
RE
；计算受压区高度和计算分布钢筋
抵抗矩的公式中，N要乘以
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大偏心受压承载力计算
对砼受压区中心取矩，∑M=0 ：
Asw hw0 x hw0 x M f yw (hw0 1.5x)( ) N ( ) f y As (hw0 a) hw0 2 4 2 2
忽略式中x2项
M
f yw Asw 2
x N hw0 (1 )(1 ) f y As (hw0 a) hw0 f yw Asw
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墙肢计算步骤：
不对称配筋： 由最小配筋率确定竖向分布钢筋Asw； 给定一端的端部钢筋面积As或As！ ； 计算另一端钢筋面积。 T形或I形截面： 参照T形或I形截面柱的偏心受压承载力 的计算方法计算配筋，按上述原则考虑竖 向分布钢筋的作用。
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小偏心受压承载力计算
截面大部分或全部受压； 靠近受压较大边的端部钢筋及竖向分布钢筋屈 服，计算中不考虑竖向分布压筋的作用； 受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中不考虑 其作用。 墙肢截面极限状态的应力分布与小偏心受压柱 完全相同，承载力计算方法也相同。 需要按照轴压验算墙肢平面外稳定，竖向分布 筋按构造设置