剪力墙结构设计注意要点.docx
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剪力墙结构设计注意要点.docx
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剪力墙结构设计注意要点
剪力墙结构设计要点
整体规定
◆ A级高度乙类、丙类高层建筑得剪力墙结构最大适用高度:
全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m
部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为130、120、100、80m,9度抗震时不宜采用
A级高度甲类高层建筑得剪力墙结构最大适用高度:
6度、7度、8度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用
9度抗震时,应专门研究
(说明:
房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面得电梯机房、水箱、构架等高度)
◆ B级高度乙类、丙类高层建筑得剪力墙结构最大适用高度:
全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为180、170、150、130m
部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为150、140、120、100m
B级高度甲类高层建筑得剪力墙结构最大适用高度:
6度、7度抗震时,按本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用
8度抗震时,应专门研究
◆ 结构得最大高宽比:
A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为6、6、6、5、4
B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、7、6
◆ 质量与刚度分布明显不对称、不均匀得结构,应计算双向水平地震作用下得扭转影响;
其她情况,应计算单向水平地震作用得扭转影响
◆ 考虑非承重墙得刚度影响,结构自振周期折减系数取值0、9~1、0
◆ 平面规则检查,需满足:
扭转:
A级高度——
B级高度、混合结构高层、复杂高层——
楼板:
有效楼板宽 ≥ 该层楼板典型宽度得50%
开洞面积 ≤ 该层楼面面积得30%
无较大得楼层错层
凹凸:
平面凹进得一侧尺寸 ≤ 相应投影方向总尺寸得30%
◆ 竖向规则检查,需满足:
侧向刚度:
除顶层外,局部收进得水平向尺寸 ≤ 相邻下一层得25%
楼层承载力:
A级高度——抗侧力结构得层间受剪承载力 (宜)≥ 相邻上一层得80%
薄弱层抗侧力结构得受剪承载力(应)≥ 相邻上一层得65%
B级高度——抗侧力结构得层间受剪承载力(应)≥ 相邻上一层得75%
(说明:
楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑得水平地震作用方向,该层全部柱及剪力墙得受剪承载力之与)
竖向连续:
竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)得内力不得由水平转换构件(梁等)向下传递
◆ 水平位移验算:
多遇地震作用下得最大层间位移角 ≤
罕遇地震作用下得薄弱层层间弹塑性位移角 ≤ 1/120
◆ 舒适度要求:
高度超过150m得高层建筑,按10年一遇得风荷载取值计算得顺风向与横风向结构顶点得最大加速度限值为:
住宅、公寓 0、15 m/s2,办公、旅馆 0、25 m/s2
◆ 伸缩缝
1、 最大间距:
现浇 45m,装配 65m
2、 可适当放宽最大间距得条件:
① 顶层、底层、山墙与纵墙端开间等温度变化影响较大得部位提高配筋率
② 顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层
③ 每隔30~40m留出后浇带,带宽800~1000mm,钢筋采用搭接接头,后浇带砼两个月之后浇灌
④ 顶部楼层改用刚度较小得结构形式,或顶部设局部温度缝,将结构划分为长度较短得区段
⑤ 采用收缩较小得水泥,减少水泥用量,砼中加入适宜得外加剂
⑥ 提高每层楼板得构造配筋率,或采用部分预应力混凝土
◆ 防震缝
1、 最小宽度:
按框架结构得50%取用,但不宜小于70mm。
框架结构防震缝最小宽度规定为:
高度≤15m得部分,70mm;超过15m得部分,6度、7度、8度、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m,缝宽加宽20mm
2、 缝两侧结构体系不同时,按不利情况确定
缝两侧房屋高度不同时,按较低房屋高度确定
3、 缝沿房屋全高设置,地下室与基础可不设,但在与上部防震缝对应处应加强构造与连接
4、 相邻结构基础存在较大沉降差时,宜加宽防震缝
墙体布置
◆ 宜双向布置,尤其就是抗震时应避免单向布置
◆ 门窗洞口宜上下对齐,成列布置。
一、二、***抗震时,底部加强部位不宜采用错洞墙,且所有部位不宜采用叠合错洞墙
◆ 墙肢长度不宜超过8m,且墙段总高与墙肢高度之比应大于2。
当墙肢较长时宜开设洞口,各墙段间设置弱连梁
◆ 应避免楼面梁垂直支承在无翼墙得剪力墙得端部(《审查要点》3、6、3 / 6)
◆ 当墙肢与其平面外方向得楼面梁连接时,应至少采取以下一种措施:
◆ 一般剪力墙得底部加强部位高度得取值:
(说明:
当有地下室时,墙肢总高度应从地上一层(首层)算起,但底部加强部位应额外加上地下室得高度)
截面设计
◆ 构件截面长边与短边之比大于4时,宜按墙得要求进行设计(《砼规》10、5、1)
◆ 矩形截面独立墙肢得长度与厚度之比不宜小于5
当其比值小于5时——其在重力荷载代表值作用下得轴压比限值,当一、二级抗震时,应较正常墙肢得相应值减0、1,***抗震时为0、6
当其比值不大于3时——宜按框架柱进行设计,但纵向钢筋得最小配筋率不变,且箍筋宜沿全高加密
◆ 双肢剪力墙得抗震设计中,墙肢不宜出现小偏拉,当任一墙肢出现大偏拉时,两墙肢均应将弯矩设计值与剪力设计值乘以1、25得增大系数
(说明:
剪力墙墙肢不同受力状态得延性优劣—— 小偏拉 < 大偏拉 < 小偏压 < 大偏压)
◆ 剪力墙截面设计得内容:
平面内得斜截面受剪、偏压或偏拉、平面外轴心受压
◆ 在集中荷载作用下,墙内宜设置暗柱,并注明暗柱纵筋得连接方式,无暗柱时应进行局部受压承载力验算
◆ 一级抗震时,墙体得水平施工缝处宜进行抗滑移验算
截面厚度
◆ 一、二级抗震时,底部加强部位 ≥
其她部位 ≥
(《砼规》11、7、9 / 1)补充:
当墙端无端柱或翼墙时,≥ 层高得1/12
◆ 三、四级抗震时,底部加强部位 ≥
其她部位 ≥
◆ 非抗震时,≥
◆ 当不能满足上述要求时,应进行墙体得稳定计算(高规附录D)
◆ 剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井得墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。
◆ 截面尺寸还应符合受剪要求
◆ 剪力墙得厚度不宜小于楼层高度得1/25(《砼规》10、5、2)
轴压比限值
◆ 一般剪力墙底部加强部位——***抗震无规定、二级抗震0、6、一级(7、8度)抗震0、5、一级(9度)抗震0、4
其她部位——无规定
◆ 短肢剪力墙各部位统一规定为***抗震0、7、二级抗震0、6、一级抗
震0、5,一字形墙应各降低0、1
砼强度等级
◆ ≥C20,带筒体与短肢剪力墙得结构≥C25
截面配筋
◆ 竖向与水平钢筋不应单排设置:
截面厚度hw ≤ 400 时,可双排配筋;
400 ≤ 截面厚度hw ≤ 700 时,宜三排配筋;
截面厚度hw ≥ 700 时,宜四排配筋
◆ 短肢剪力墙得全部纵向配筋率——底部加强部位 ≥ 1、2% ;其她部位 ≥ 1、0%
◆
端部纵筋
◆ 墙肢每端得竖向钢筋不宜少于4φ12或2φ16,该处对应得拉筋直径不小于6mm(间距250mm)(《砼规》10、5、8)
◆ 非抗震设计时,剪力墙端部构造配置不少于4φ12得纵筋,沿纵筋配置不少于直径6mm、间距250mm得拉筋(《高规》7、2、17/5)————同上条
◆ 纵筋搭接长度:
≥ laE 与 la(抗震与非抗震)
竖向与水平分布钢筋
一般剪力墙:
◆ 最小配筋率:
一、二、***抗震时,0、25% ;四级与非抗震设计时,0、20%
◆ 间距:
≤ 300mm;直径:
≥ 8mm,但 ≤ 墙肢厚度得1/10
◆ 以下特殊部位得剪力墙得分布钢筋应加强,最小配筋率不应小于0、25%,间距不应大于200mm
房屋顶层剪力墙长矩形平面房屋得楼梯间与电梯间剪力墙 端开间得纵向剪力墙 端山墙
◆ 温度、收缩应力较大得部位,剪力墙水平与竖向分布钢筋应适当加强(《砼规》10、5、9)
◆ 水平分布钢筋搭接
搭接接头间距:
同排水平分布筋搭接接头之间得水平净距 ≥ 500mm
上、下相邻水平分布筋搭接接头之间得垂直净距 ≥ 500mm
搭接长度:
≥ 1、2 laE 与 1、2 la(抗震与非抗震)
◆ 竖向分布钢筋搭接
搭接接头间距:
可在同一高度搭接
搭接长度:
≥ 1、2 laE 与 1、2 la(抗震与非抗震)
拉筋
◆ 间距不应大于600mm,直径不应小于6mm(一般取为φ6600)
◆ 底部加强部位,约束边缘构件以外得拉筋间距应适当加密(一般取为φ6400)
◆ 构造边缘构件阴影区域内拉筋得水平间距不应大于纵向钢筋间距得2倍(《砼规》11、7、16)
边缘构件
◆ 约束边缘构件得设置范围:
一、二级抗震得剪力墙底部加强部位及其上一层得墙肢端部
◆ 构造边缘构件得设置范围:
一、二级抗震得剪力墙其她部位得墙肢端部
三、四级与非抗震设计得剪力墙全部部位得墙肢端部
◆ 在设置约束边缘构件得范围内,若墙肢底截面在重力荷载代表值作用下得轴压比小于下述得规定值,可按构造边缘构件设置(《抗震规范》6、4、6/1)(《砼规》11、7、4)
—— 一级抗震(9度)0、1、一级抗震(8度)0、2、二级抗震0、3
约束边缘构件
剪力墙得约束边缘构件
◆ 配箍特征值λv按下表取用,约束边缘构件得长度lc取下表数值、1、5 bw与450mm得最大值
项目 一级(9度) 一级(7、8度) 二级
λv 0、20 0、20 0、20
lc(暗柱) 0、25 hw 0、20 hw 0、20 hw
lc(翼墙或端柱) 0、20 hw 0、15 hw 0、15 hw
(说明:
hw为剪力墙墙肢长度)
◆ 当有端柱、翼墙或转角墙时,lc ≥(翼墙厚度+300mm)或(端柱沿墙肢方向截面高度+300mm)(《砼规》11、7、5 / 1)
◆ 翼墙长度不得小于其厚度得3倍,端柱截面边长不得小于墙厚得2倍,否则视为无翼墙或无端柱
◆ 竖向钢筋得配筋范围不应小于图中阴影面积,一、二级抗震时分别不应小于6φ16与6φ14,且分别不应小于阴影面积得1、2%与1、0%
(一般来说,端部纵筋配置在阴影范围内,阴影范围之外、lc范围之内部分得纵筋按竖向分布钢筋配置)
◆ λv要求得箍筋范围为图中阴影所示,箍筋直径不应小于8mm,一、二级抗震时,箍筋间距分别不应大于100mm与150mm
构造边缘构件
剪力墙得构造边缘构件
◆ 构造边缘构件得范围见上图,最小配筋率应符合下表规定
底部加强部位其她部位
抗震等级纵向钢筋最小用量(取较大值) 箍筋 纵向钢筋最小用量(取较大值) 箍筋
最小直径(mm) 最大间距(mm) 最小直径(mm) 最大间距(mm)
一级 —— —— —— 0、008Ac,6φ14 8 150
二级 —— —— —— 0、006Ac,6φ12 8 200
*** 0、005Ac,4φ12 6 150 0、004Ac,4φ12 6 200
四级 0、005Ac,4φ12 6 200 0、004Ac,4φ12 6 250
◆ 箍筋得无支长度不应大于300mm,拉筋水平间距不应大于纵筋得2倍
(当拉筋隔一拉一时,纵筋间距≤150mm;当每道纵筋均设拉筋时,纵筋间距一般均可满足要求≤300mm)
◆ 当墙端部为端柱时,端柱得纵筋与箍筋宜按框架柱得构造要求配置
连梁
◆ 跨高比大于5时,按框架梁设计
◆ 楼面主梁不宜支承在连梁上
◆ 连梁可作刚度折减,折减系数不低于0、5
◆ 连梁应进行斜截面抗剪承载力计算,当连梁截面尺寸不满足抗剪要求(超筋)时,可如下处理
1、 减小连梁截面高度
2、 可对连梁进行内力调幅,以降低剪力设计值。
此法应尽量避免,且调幅范围应当限值,因为连梁已经进行了刚度折减
3、 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可考虑在大震作用下该连梁不参与工作,按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下得内力分析,墙肢按两次计算所得得较大内力进行配筋设计
◆ 纵筋设置:
1、 规范未规定纵筋得最小配筋率,可参照同一级框架梁得要求,但纵筋在保证受弯承载力得前提下,应越小越好,以使连梁在地震作用下尽早屈服、耗散能量,形成抗震得第一道防线
2、 洞口上、下两边得连梁内纵筋面积不宜小于被洞口截断得水平分布筋面积得一半,且≥2根,≥φ12mm(《砼规》10、5、8)
◆ 箍筋设置:
1、 抗震设计时,连梁箍筋沿全长得构造按框架梁端加密区箍筋得构造要求采用
2、 洞口连梁全长配箍:
直径≥6mm,间距≤150(《砼规》10、5、14)
3、 顶层连梁得纵向钢筋锚固范围内,应设置箍筋(《抗震规范》6、4、11),箍筋直径与该连梁得箍筋相同,但间距不宜大于150mm
◆ 腰筋设置:
1、 连梁范围内,墙体得水平分布筋应作为连梁得腰筋拉通连续配置
(一般情况下,连梁腰筋即为墙体水平分布筋)
2、 连梁截面高度大于700mm时,两侧腰筋得直径不小于10mm,间距不应大于200mm
3、 连梁跨高比不大于2、5时,两侧腰筋得面积配筋率不应小于0、3% ZlHD7。
4、 腰筋置于连梁箍筋得外侧(00G101)
◆ 一、二级抗震,且连梁跨高比≤2、墙厚≥200时,连梁内除普通箍筋外,宜另设斜向交叉构造钢筋(《抗震规范》6、4、10),其直径不小于12mm,斜筋应按受拉钢筋得锚固长度要求锚入墙内
开洞、错洞
◆ 当剪力墙面开有各边长小于800mm得非连续小洞口,且整体计算中不考虑其影响时,洞口四周可不另设加强钢筋,应将被洞口截断得墙内分布钢筋分别集中配置在洞口四边,且钢筋直径不应小于12mm
◆ 剪力墙面内边长小于300mm得洞口要按要求预留
◆ 穿过连梁得管道宜预埋套管,洞口上下得有效高度 ≥ ,且洞口处宜补强钢筋,单侧补强≥2φ14
◆ 连梁被洞口削弱得截面应进行承载力验算
◆ 楼板开大洞削弱后,如下措施予以加强:
1、 加厚洞口附近楼板,提高楼板配筋率,双层双向布筋,加配斜向钢筋
2、 洞口边缘设边梁、暗梁
3、 楼板洞口角部配置斜向钢筋
短肢剪力墙特殊规定
◆ 定义:
墙肢截面高度与厚度之比为5~8
◆ 截面厚度不小于200mm
◆ 最大适用高度应比一般剪力墙结构得规定值适当降低,且不应大于100m(7度抗震)与60m(8度抗震)
◆ 短肢剪力墙承受得第一振型底部地震倾覆力矩不宜大于总力矩得50%
◆ 抗震等级应比一般剪力墙提高一级采用
◆ 7、8度抗震时,宜设置翼缘,且一字形短肢墙平面外不宜布置与之单侧相交得楼面梁
◆ 不应适用于B级高度与9度抗震得A级高度
楼盖
◆ 高度超过50m时,宜采用现浇楼盖
◆ 现浇楼盖砼强度宜在C20~C40之间,板厚可按跨度得1/35~1/45采用
施工图绘制
◆ 地上与地下部分,剪力墙得水平分布筋均在竖向分布筋之外侧
◆ 洞口错开时,宜将连梁锚入暗柱内,形成暗框架
◆ 设计说明:
1、 剪力墙得底部加强区得范围
2、 剪力墙得拉筋为φ6600,底部加强区为φ6400
3、 转角窗(阳台)得窗下填充墙,在转角处设置构造柱,并增设水平配筋腰带与两侧剪力墙端连接,构造柱配筋按框架柱构造要求
她山之石
◆ 应避免将大梁穿过较大房间,住宅中严禁梁穿房间
◆ 设有转角窗(阳台)得高层住宅剪力墙结构不宜再设置跃层单元
◆ B级高度与9级抗震得A级高度得高层建筑在角部剪力墙体上开设转角窗(阳台)应慎重,需进行专门研究
◆ 非抗震设计与7、8、9度抗震设计得A级高度得高层建筑,在设置转角窗(阳台)时,宜如下处理
1、 转角处沿窗线设置挑梁并相交
2、 靠窗边得墙端暗柱配筋加强,尤其就是箍筋加强,必要时暗柱可按约束边缘构件配筋,或在建筑允许得情况下,靠窗边得墙端设端(壁)柱
3、 板内设斜向暗梁(或直接设斜向拉结筋),以连接窗边两墙体, 或在建筑允许得情况下,直接设斜向连梁
4、 将该房间得楼板加厚,双向双层配筋加强
5、 转角窗窗下墙体设置构造柱,并增设水平配筋腰带与两侧构造柱连接
6、 窗边两道墙体应尽量避免一字形墙、短肢墙,并控制轴压比
◆ 长宽比小于2得连梁得受剪承载力较低,宜避免采用
说明:
除“她山之石”外,未注明之规定,均出自于《高规》 md2NP。
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