剪力墙结构设计计算要点和实例.pdf

剪力墙计算
第 5 章剪力墙结构设计
本章主要内容:
概述
结构布置
剪力墙的分类
剪力墙的分析方法
整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算
整体剪力墙的计算
整体小开口剪力墙的计算
联肢剪力墙的计算
双肢剪力墙的计算
多肢墙的计算
壁式框架的计算
计算简图
内力计算
位移的计算
剪力墙结构的分类
按整体参数分类
按剪力墙墙肢惯性矩的比值
剪力墙类别的判定
剪力墙截面的设计
墙肢正截面抗弯承载力
墙肢斜截面抗剪承载力
施工缝的抗滑移验算
剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求
短肢剪力墙的设计要求
剪力墙设计构造要求
连梁截面设计及配筋构造
连梁的配筋计算
连梁的配筋构造


概述
一、概述
1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。
墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为 3~8m。因而剪力墙结构适用
于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,
如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。
3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的 1/25 及 160mm。
4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形
很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。
因此,它适宜于建造高层建筑,在 10~50 层范围内都适用,目前我国 10~30
层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。
5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布
置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。
6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做
大些,如做成 6m 左右。
7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下
对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。
8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向
都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。
9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突
变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一
般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分
隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架,
即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。
10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下
刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。
因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。

11、剪力墙的开洞:在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞,当洞口沿竖
向成列布置时,根据洞口的分布和大小的不同,在结构上就有实体剪力墙、整体
小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。
二、结构布置
1、剪力墙结构是由纵向和横向钢筋混凝土墙所组成,竖向荷载、风荷载及地震
作用均由这些墙体承受。
2、高层剪力墙结构,墙体应双向或多向布置,形成对承受竖向荷载有利、抗侧
力刚度大的平面和竖向布局。在抗震结构中、应避免仅单向有墙的结构布置形式,
剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。剪力墙间距不宜太密,宜采用大开间布置。剪
力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
3、高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙是指墙
肢截面高度与厚度之比为 5~8 的剪力墙,一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度
之比大于 8 的剪力墙。
4、高层剪力墙结构的高宽比限值见表 和表 、表 。高层剪力墙结构的
基础应有一定的埋置深度(详见第 11 章)。宜设置地下室。
5、较长的剪力墙可用跨高比不小于 5 的弱连梁分成较为均匀的若干个独立墙段,
每个独立墙段可为整体墙或联肢墙,每个独立墙段的总高度和墙段长度之比不应
小于 2,避免剪切破坏,提高变形能力。每个墙段具有若干墙肢,每个墙肢的长
度不宜大于 8m。当墙肢长度超过 8m 时,应采用施工时墙上留洞,完工时砌填充
墙的结构洞方法,把长墙肢分成短墙肢,或仅在计算简图开洞处理。
。当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,
应至少采取以下措施中的一个措施,减小梁端部弯矩对墙的