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多层与高层建筑结构设计中国石油大学建筑工程系第九章剪力墙设计与构造高福聚博士副教授Date1第九章剪力墙设计与构造概述剪力墙的截面设计及构造要求剪力墙墙肢的构造要求连梁截面设计及构造要求剪力墙结构的布置要求通过本章学****了解悬臂剪力墙抗震要点。掌握悬臂剪力墙的剪力、弯矩大小的计算方法以及构造要求。了解联肢剪力墙中的连梁、墙肢的抗震设计要点,要求。掌握联肢剪力墙的剪力、弯矩大小的计算方法以及构造要求。了解有边框剪力墙设计以及抗震要求。了解底层大空间剪力墙结构设计以及抗震设计的要求,要点以及方法。Date2确定剪力墙的厚度剪力墙内力设计值的调整概述Date3一、确定剪力墙的厚度剪力墙厚度的大小与建筑物的层数、高度、荷载大小、抗侧刚度、截面承载力、平面外稳定、开裂、减轻自重、轴压比的要求及施工条件等因素有关,一般根据结构的刚度和承载力要求确定。对于有抗震设防要求的剪力墙,底部加强区的厚度宜适当增大剪力墙最小厚度的选用还需要保证墙体本身的稳定和施工方便。在工程设计时,主要是根据经验来确定剪力墙的厚度,也可采用下列公式来估算剪力墙的厚度。:(1)按抗震等级为一、二级设计时:①一般剪力墙的厚度:bw≥h/20且bw≥160mm()底部加强部位(指墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值,且不大于15m)的墙体厚度bw≥h/16且bw≥200mm()②无端柱或翼墙的一字形剪力墙的截面厚度bw≥h/15且bw≥180mm()底部加强部位厚度bw≥h/12()式中bw——剪力墙厚度;h——楼层层高或剪力墙无支承长度。(2)按抗震等级为三、四级和非抗震设计时:剪力墙的厚度bw及尺寸应满足下列最低要求:bw≥h/25且bw≥160mm()其底部加强部位厚度bw≥h/20且bw≥160mm()剪力墙井筒中、分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。因为一般剪力墙井筒内,分隔空间的墙数量多而长度不大,两端嵌固好,为了减轻结构自重,增加筒内使用面积,墙厚可减小。Date5剪力墙厚度确定的简易公式对常用的住宅、旅馆和办公楼一类较大开间(小于8m)的剪力墙,在工程设计的多方案比较阶段,设计人员可采用下列经验公式快速简易地初步确定剪力墙的厚度。对小开间(小于4m)剪力墙,墙体厚度还可适当改薄。9度设防时,bw=(14~15)n且bw≥160mm()8度设防时,bw=(12~13)n且bw≥160mm()7度设防和非抗震设计时,bw=(10~11)n且bw≥160mm()式中n——建筑物结构总层数。公式()中剪力墙的厚度仅是指底层处的;当要估算任意层高度处剪力墙厚度时,n可理解为所需估算墙体厚度处以上的结构总层数。公式()中的常数项上下限取值,可根据混凝土强度等级和剪力墙间距(开间)大小而定。剪力墙最小厚度应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2019/J186—2019的要求。当剪力墙厚度不满足上面各式的要求时,应按下式验算剪力墙的稳定。Date6剪力墙稳定计算剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求:式中q——作用于墙顶的竖向均布荷载设计值;Ec——剪力墙混凝土弹性模量;t——剪力墙墙肢截面厚度;l0——剪力墙墙肢计算长度,应按下式采用:l0=βh其中h——墙肢所在楼层的层高;β——墙肢计算长度系数。β应根据墙肢的支承条件按下列几种情况确定:Date7β应根据墙肢的支承条件按下列几种情况确定:(2)T形、工字形剪力墙的翼缘墙肢(三边支承):β=式中hf——T形、工字形剪力墙的单侧翼缘截面高度。,。(3)T形剪力墙的腹板墙肢(三边支承):β=式中hw——T形、工字形剪力墙的单侧翼缘截面高度。,。(4)工字形剪力墙的腹板墙肢(四边支承):β=,。(1)单片独立墙肢:β=、,塑性铰就可能沿墙高任何位置发生。为了提高剪力墙的延性,以增加结构的变形能力,获得经济合理的效果,应设法使塑性铰在墙的底部产生。一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩的调整如图所示。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2019/J186—2019规定,一级抗震等级的剪力墙,应按照设计意图控制塑性铰的出现部位,在其他部位则应保