高高高高高高层层层建筑构造建筑构造建筑构造建筑构造建筑构造建筑构造设计设计设计. . . . . .第七章第七章第七章第七章第七章第七章钢砼钢砼钢砼剪力剪力剪力剪力剪力剪力墙设计墙设计墙设计 简要回想 Review框架构造梁构件框架构造梁构件设计要点？要点？框架构造柱构件框架构造柱构件设计要点？要点？框架构造框架构造节点中心区点中心区设计要点？要点？有哪些主要的构造要求？有哪些主要的构造要求？ 概念概念设计设计墙墙肢大偏肢大偏压计压计算算 对对称称/不不对对称配筋称配筋 墙墙肢小偏肢小偏压计压计算算墙墙肢偏拉肢偏拉计计算算墙墙肢斜截面肢斜截面计计算算墙墙肢构造要求肢构造要求连连梁梁设计设计与构造与构造本章重点Emphases 日本横日本横日本横日本横滨滨滨滨地地地地标标标标7.1延性剪力墙的抗震设计原那么o强墙弱梁强墙弱梁o强剪弱弯强剪弱弯o限制墙肢的轴压比，墙肢设置边缘构件限制墙肢的轴压比，墙肢设置边缘构件o设置底部加强部位设置底部加强部位o连梁特殊措施减小名义剪应力，加大箍筋连梁特殊措施减小名义剪应力，加大箍筋配置，钢筋锚固、箍筋加密区范围、腰筋配配置，钢筋锚固、箍筋加密区范围、腰筋配置等置等剪力剪力墙底部加底部加强部位，部位，应从地下室从地下室顶板算起板算起 ：墙肢肢总高度的高度的1/10和底部两和底部两层的的较大大值， 且不大于且不大于15m(删掉了此句掉了此句)；10.2.2 带转换层的高的高层建筑构造，其剪力建筑构造，其剪力墙底底部加部加强部位的高度部位的高度应从地下室从地下室顶板算起，宜板算起，宜取至取至转换层以上两以上两层且不宜小于房屋高度的且不宜小于房屋高度的1/10。7.2 墙肢设计o破坏形状：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、破坏形状：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、滑移破坏施工滑移破坏施工缝截面截面 NF7.2.1 内力设计值-弯矩设计值old无地震作用效无地震作用效应组应组合、二、三、四合、二、三、四级级：最不利：最不利组组合合M一一级级：底部加：底部加强强部位及以上一部位及以上一 层层，采用，采用墙墙肢底部截面肢底部截面组组合的合的 M计计算算值值；其它部位，取；其它部位，取墙墙肢肢 截面最不利截面最不利组组合的合的M计计算算值值的的 1.2倍倍双肢双肢墙墙一一侧侧大偏拉，另一大偏拉，另一侧侧取取 1.25M,1.25Vnewo7.2.4 抗震设计的双肢剪力墙，其墙肢不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值应乘以增大系数1.25。o7.2.5 一级剪力墙的底部加强部位以上部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，弯矩增大系数可取计值应乘以增大系数，弯矩增大系数可取为为1.2，剪力增大系数可取为，剪力增大系数可取为1.3。7.2.1 内力设计值内力设计值o轴力力设计值:最不利最不利组合合轴力力o剪力剪力设计值o 一、二、三一、二、三级底部加底部加强部位部位o 9度度时髦髦应符合符合一级一级1.6二级二级1.4三级三级1.27.2.2 墙肢偏心受压承载力计算墙肢偏心受压承载力计算o大偏心受大偏心受压承承载力力计算算-根本假定：根本假定：o平截面假定；平截面假定；o不思索受拉混凝土的作用；不思索受拉混凝土的作用；o压区区砼采用等效矩形采用等效矩形应力力图，应力到力到达达 ；o墙肢端部的肢端部的纵向受拉、受向受拉、受压钢筋屈服；筋屈服；o从受从受压区区边缘算起算起1.5x 以外的受拉以外的受拉竖向分布向分布钢筋全部屈服并参与受力筋全部屈服并参与受力计算，算，1.5x范范围以内的以内的竖向分布向分布钢筋不参与筋不参与受力受力计算。算。o墙肢大偏心受压截面应变和应力分布墙肢大偏心受压截面应变和应力分布大偏心受压承载力计算大偏心受压承载力计算o对称配筋称配筋As=As：o由平衡条件由平衡条件计算等效矩形算等效矩形应力力图受受压区高度区高度xo 得得大偏心受压承载力计算大偏心受压承载力计算o对砼受受压区中心取矩，区中心取矩，M=0 ：o忽略式中忽略式中x2项大偏心受压承载力计算大偏心受压承载力计算o竖向分布向分布钢筋抵抗的弯矩：筋抵抗的弯矩：o端部端部钢筋抵抗的弯矩：筋抵抗的弯矩：o截面承截面承载力力验算要求：算要求：墙肢计算步骤：o确定控制截面：确定控制截面：墙底，改底，改动墙厚、改厚、改动混混凝土凝土强度等度等级、改、改动配筋量的截面；配筋量的截面；o确定截面最不利确定截面最不利组合的弯矩合的弯矩设计值和和轴力力设计值；o由最小配筋率确定由最小配筋率确定竖向分布向分布钢筋的截面面筋的截面面积Asw，计算算x值和和Msw；o计算端部算端部钢筋面筋面积As ：墙肢计算步骤：不不对称配筋：称配筋：由最小配筋率确定由最小配筋率确定竖向分布向分布钢筋筋Asw；给定一端的端部定一端的端部钢筋面筋面积As或或As！ ；计算另一端算另一端钢筋面筋面积。T形或形或I形截面：形截面：参照参照T形或形或I形截面柱的偏心受形截面柱的偏心受压承承载力的力的计算方法算方法计算配筋，按上述原那么思索算配筋，按上述原那么思索竖向向分布分布钢筋的作用。筋的作用。小偏心受压承载力计算小偏心受压承载力计算o截面大部分或全部受截面大部分或全部受压；o接近受接近受压较大大边的端部的端部钢筋及筋及竖向分布向分布钢筋屈筋屈服，服，计算中不思索算中不思索竖向分布向分布压筋的作用；筋的作用；o受拉区的受拉区的竖向分布向分布钢筋未屈服，筋未屈服，计算中不思索算中不思索其作用。其作用。o墙肢截面极限形状的肢截面极限形状的应力分布与小偏心受力分布与小偏心受压柱柱完全一完全一样，承，承载力力计算方法也一算方法也一样。o需求按照需求按照轴压验算算墙肢平面外肢平面外稳定，定，竖向分布向分布筋按构造筋按构造设置置墙肢偏心受拉承载力计算墙肢偏心受拉承载力计算o大偏心受拉：大偏心受拉：o假定距受假定距受压区区边缘1.5x范范围以外的受拉分布以外的受拉分布钢筋筋屈服并参与任屈服并参与任务，承，承载力的力的计算公式与大偏心受算公式与大偏心受压一一样，只需将，只需将轴向力向力N变号。号。o抗震抗震设计时，承，承载力力计算公式算公式应除以承除以承载力抗震力抗震调整系数整系数 ；计算受算受压区高度和区高度和计算分布算分布钢筋抵筋抵抗矩的公式中，抗矩的公式中，N要乘以要乘以 。墙肢斜截面受剪承载力计算墙肢斜截面受剪承载力计算墙肢斜截面剪切破坏形状肢斜截面剪切破坏形状剪拉破坏：属脆性破坏，剪拉破坏：属脆性破坏，应防止防止斜斜压破坏：限制截面的剪破坏：限制截面的剪压比比剪剪压破坏：最常破坏：最常见的的墙肢剪切破坏形状，肢剪切破坏形状，墙肢斜截面受剪承肢斜截面受剪承载力力计算公式的根底算公式的根底偏心受压斜截面受剪承载力偏心受压斜截面受剪承载力o剪跨比剪跨比1.5：墙肢以剪切肢以剪切变形形为主，首先主，首先在腹部出在腹部出现斜裂痕，取混凝土出斜裂痕，取混凝土出现腹剪斜裂痕腹剪斜裂痕时的的V作作为混凝土部分的受剪承混凝土部分的受剪承载力偏平安力偏平安o1.5：出：出现弯剪裂痕弯剪裂痕时混凝土所承当的剪混凝土所承当的剪力作力作为混凝土受剪承混凝土受剪承载力偏平安力偏平安o横向分布横向分布钢筋与混凝土共同抗剪筋与混凝土共同抗剪偏心受压斜截面受剪承载力偏心受压斜截面受剪承载力o无地震作用无地震作用组合合时永久、短永久、短暂设计情况情况o有地震作用有地震作用组合合时oN0.2 fcbwhw时，取，取0.2fcbwhwo 2.2时取取2.2大偏拉大偏拉时右式取右式取-N，右，右边第一第一项小于小于0时取取为0墙肢构造要求砼强度 各类构造用混凝土的强度等级均不应低于各类构造用混凝土的强度等级均不应低于C20，且：，且：1.一级抗震等级框架梁、柱及节点的砼不应一级抗震等级框架梁、柱及节点的砼不应 低于低于C302 筒体构造的砼强度等级不宜低于筒体构造的砼强度等级不宜低于C30；3 作为上部构造嵌固部位的地下室楼盖的砼不作为上部构造嵌固部位的地下室楼盖的砼不 宜低于宜低于C30 4 转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结转换层楼板、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构以及转换厚板的砼均不应低于C30；墙肢构造要求砼强度5 预应力砼构造的砼不宜低于预应力砼构造的砼不宜低于C40、不应低于、不应低于 C306 型钢砼梁、柱的砼强度等级不宜低于型钢砼梁、柱的砼强度等级不宜低于C307 现浇非预应力砼楼盖构造的砼不宜高于现浇非预应力砼楼盖构造的砼不宜高于C408 抗震设计时，框架柱的砼，抗震设计时，框架柱的砼，9度时不宜高于度时不宜高于 C60，8度时不宜高于度时不宜高于C70；剪力墙的砼强；剪力墙的砼强度度 等级不宜高于等级不宜高于C60。墙肢构造要求墙肢构造要求-最小截面尺寸最小截面尺寸1 应符合高规附录应符合高规附录D的墙体稳定验算要求。的墙体稳定验算要求。2 一、二级剪力墙：底部加强部位不应小于一、二级剪力墙：底部加强部位不应小于200mm，其他部位不应小于，其他部位不应小于160mm， 一字形独立剪力一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于墙底部加强部位不应小于220mm，其他部位不应，其他部位不应小于小于180mm3 三、四级剪力墙：不应小于三、四级剪力墙：不应小于160mm，一字形独立，一字形独立剪力墙的底部加强部位尚不应小于剪力墙的底部加强部位尚不应小于180mm。4 非抗震设计时不应小于非抗震设计时不应小于160mm。5 剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于度可适当减小，但不宜小于160mm。墙肢构造要求-剪压比限值要求墙肢构造要求配筋率o7.2.17 剪力墙竖向和程度分布钢筋的配剪力墙竖向和程度分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于筋率，一、二、三级时均不应小于0.25，四级和非抗震设计时均不应小于，四级和非抗震设计时均不应小于0.20。o7.2.18 剪力墙的竖向和程度分布钢筋的剪力墙的竖向和程度分布钢筋的间距均不宜大于间距均不宜大于300mm，直径不应小，直径不应小于于8mm。剪力墙的竖向和程度分布钢筋。剪力墙的竖向和程度分布钢筋的直径不宜大于墙厚的的直径不宜大于墙厚的1/10。墙肢构造要求配筋率o7.2.19 房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间纵向剪力墙以及端山墙的程度和竖向分纵向剪力墙以及端山墙的程度和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于布钢筋的配筋率均不应小于0.25，间，间距均不应大于距均不应大于200mm。墙肢构造要求配筋率o10219 部分框支剪力墙构造中，剪力部分框支剪力墙构造中，剪力墙底部加强部位墙体的程度和竖向分布钢筋墙底部加强部位墙体的程度和竖向分布钢筋的最小配筋率，抗震设计时不应小于的最小配筋率，抗震设计时不应小于0.3，非抗震设计时不应小于非抗震设计时不应小于0.25；抗震设计；抗震设计时钢筋间距不应大于时钢筋间距不应大于200mm，钢筋直径不，钢筋直径不应小于应小于8mm。墙肢构造要求-轴压比限值o在重力荷载代表值作用下一、二、三级剪力在重力荷载代表值作用下一、二、三级剪力墙的墙肢轴压比不宜超越下表限值墙的墙肢轴压比不宜超越下表限值墙肢构造要求-约束边缘构件o剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件，一、剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件，一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于表于表7.2.14的规定值时，以及部分框支剪的规定值时，以及部分框支剪力墙构造的剪力墙，应在底部加强部位及相力墙构造的剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件，约束边缘构邻的上一层设置约束边缘构件，约束边缘构件应符合本规程第件应符合本规程第7.2.15条的规定；条的规定；n除此之外，剪力墙应设置构造边缘构件；除此之外，剪力墙应设置构造边缘构件； nB级高度高层建筑的剪力墙，宜在约束边缘级高度高层建筑的剪力墙，宜在约束边缘构件层与构造边缘构件层之间设置构件层与构造边缘构件层之间设置12层层过渡层，过渡层边缘构件的箍筋配置要求过渡层，过渡层边缘构件的箍筋配置要求可低于约束边缘构件的要求，但应高于构可低于约束边缘构件的要求，但应高于构造边缘构件的要求。造边缘构件的要求。墙肢构造要求-约束边缘构件n本条为原规程本条为原规程7.2.157.2.15的修正、完善。的修正、完善。n添加了添加了B B级高度高层建筑剪力墙约束边级高度高层建筑剪力墙约束边缘构件与构造边缘构件之间设置过渡缘构件与构造边缘构件之间设置过渡层的要求；添加了低轴压比时可以设层的要求；添加了低轴压比时可以设置构造边缘构件的条件。置构造边缘构件的条件。 墙肢构造要求-约束边缘构件墙肢构造要求-约束边缘构件o剪力墙的约束边缘构件可为暗柱、端柱和剪力墙的约束边缘构件可为暗柱、端柱和翼墙翼墙 P229 图图7-7，构造要求包括，构造要求包括沿墙肢长度、配箍特征值、竖向钢筋最小沿墙肢长度、配箍特征值、竖向钢筋最小配筋率。配筋率。o1 约束边缘构件沿墙肢的长度约束边缘构件沿墙肢的长度lc和箍筋和箍筋配箍特征值应符合表配箍特征值应符合表7.2.15的要求，其的要求，其体积配箍率体积配箍率墙肢构造要求-约束边缘构件墙肢构造要求-约束边缘构件墙肢构造要求-约束边缘构件本条为原规程本条为原规程7.2.167.2.16条的修正、完善。条的修正、完善。补充了三级的要求；补充了三级的要求；补充了按轴压比确定配箍特征值和约束边缘构件长度的规定；补充了按轴压比确定配箍特征值和约束边缘构件长度的规定；补充了箍筋、拉筋肢距的规定；补充了箍筋、拉筋肢距的规定；计算配箍率时，箍筋拉筋抗拉强度设计值不再受计算配箍率时，箍筋拉筋抗拉强度设计值不再受360MPa360MPa限制；限制；完善了图完善了图7.2.157.2.15的的b b、d d拉筋。拉筋。 2 剪力剪力墙约墙约束束边缘边缘构件阴影部分的构件阴影部分的竖竖向向钢钢筋筋除除应满应满足正截面受足正截面受压压 受拉受拉 承承载载力力计计算要求算要求外，其配筋率一、二、三外，其配筋率一、二、三级时级时分分别别不不应应小于小于1.2、1.0%和和1.0%，并分，并分别别不不应应少于少于816、616和和614的的钢钢筋筋3 约约束束边缘边缘构件内箍筋或拉筋沿构件内箍筋或拉筋沿竖竖向的向的间间距，距，一一级级不宜大于不宜大于100mm，二、三，二、三级级不宜大于不宜大于150mm；箍筋、拉筋沿程度方向的肢距不；箍筋、拉筋沿程度方向的肢距不宜大于宜大于300mm。 本款本款为为新增新增 墙肢构造要求-约束边缘构件墙肢构造要求构造边缘构件1 竖向配筋应满足正截面受压(拉)承载力的要求2 当端柱接受集中荷载时，其竖向钢筋、箍筋直径和间距应满足框架柱的相应要求3 箍筋、拉筋沿程度方向的肢距不宜大于300mm，不应大于竖向钢筋间距的2倍；墙肢构造要求构造边缘构件4 抗震抗震设计时设计时，对对于于连连体、体、错层错层构造以及构造以及B级级高度高高度高层层构造中的剪力构造中的剪力墙墙(筒体筒体)，其构，其构造造边缘边缘构件的最小配筋构件的最小配筋应应符合以下要求：符合以下要求：1)竖竖向向钢钢筋最小量筋最小量应应比表比表7.2.16中的数中的数值值提高提高0.001Ac采用；采用；2)箍筋的配筋范箍筋的配筋范围围宜取宜取图图7.2.16中阴影中阴影部分，其配箍特征部分，其配箍特征值值v不宜小于不宜小于0.1。墙肢构造要求构造边缘构件5 非抗震非抗震设计设计的剪力的剪力墙墙，墙墙肢端部肢端部应应配置不配置不少于少于412的的纵纵向向钢钢筋，箍筋直径不筋，箍筋直径不应应小小于于6mm、间间距不宜大于距不宜大于250mm。 墙肢构造要求-钢筋的衔接和锚固o非抗震非抗震设计 锚固固长度度为la；抗震；抗震时为laEo非抗震非抗震设计 搭接搭接长度度1.2la；抗震；抗震时1.2laEo暗柱及端柱内暗柱及端柱内纵向向钢筋筋衔接和接和锚固要求宜与框架固要求宜与框架柱一柱一样。 连梁截面设计连梁截面设计-强墙弱梁、强剪弱弯强墙弱梁、强剪弱弯o对剪力剪力墙开洞构成的跨高比开洞构成的跨高比2.5o 跨高比跨高比 2.5 )连梁内力设计值弯矩弯矩设计值调幅幅内力和位移内力和位移计算算时，折减，折减连梁梁刚度，度，使使连梁的弯矩、剪力梁的弯矩、剪力值减小；减小；6-7:0.7, 8-9:0.5按按弹性性刚度度计算算连梁的内力和位移，梁的内力和位移，弯矩弯矩组合合值乘以折减系数。乘以折减系数。 6-7:0.8,8-9:0.5连梁内力设计值-剪力设计值o一、二、三一、二、三级剪力剪力墙的的连梁梁o9度抗震度抗震设计时髦髦应符合符合o1.3/1.2/1.1连梁内力设计值-剪力设计值四四级及非抗震及非抗震设计剪力剪力墙的的连梁梁 取最不利内力取最不利内力组合的剪力合的剪力计算算值为剪力剪力设计值连梁承载力验算-受弯承载力对称配筋永久、短永久、短暂设计情况情况地震地震设计情况情况连梁承载力验算-受剪承载力永久、短暂设计情况地震设计情况： 跨高比2.5 跨高比 2.5连梁构造要求o最小截面尺寸限制截面剪最小截面尺寸限制截面剪压比比o配筋：配筋：顶面、底面面、底面纵向受力筋伸入向受力筋伸入墙内的内的锚固固长度：度：laE,la，且，且600mmo沿沿连梁全梁全长箍筋最大箍筋最大间距和最小直径，抗震距和最小直径，抗震时与框架梁端加密区同，非抗震与框架梁端加密区同，非抗震150，6o顶层连梁梁纵向向钢筋伸入筋伸入墙体的范体的范围内的箍筋内的箍筋间距距150o连梁的腰筋梁的腰筋oh700mm,8200，跨高，跨高比比2.5,腰筋面腰筋面积配筋率配筋率 0.3%连梁构造要求交叉斜撑配筋交叉斜撑配筋连梁梁厚梁梁厚 300跨高比跨高比2的中心筒的中心筒连梁或框筒梁梁或框筒梁, 宜用；跨高比宜用；跨高比1的中心筒的中心筒连梁或框筒梁梁或框筒梁, 运用运用计算确定算确定纵筋，至少筋，至少414，伸入，伸入墙内内长度不小于度不小于la，1.15la ,加密区加密区长度不小于度不小于600及及2h，间距不大于距不大于100，非，非 加密区不大于加密区不大于200及及0.5b连梁构造要求新增条文o第7.2.25条：剪力墙构造连梁中，非抗震设计时，顶面及底面单侧纵向钢筋的最大配筋率不宜大于2.5%；抗震设计时，顶面及底面单侧纵向钢筋的最大配筋率宜符合表7.2.25的要求。如不满足，那么应按实配钢筋进展连梁强剪弱弯的验算。新增条文 连梁构造要求新增条文连梁构造要求新增条文修订缘由：修订缘由：o为实现连梁的强剪弱弯，本规程为实现连梁的强剪弱弯，本规程7.2.21条规定按强剪弱弯要求计算连梁剪力条规定按强剪弱弯要求计算连梁剪力设计值，设计值，7.2.22条又规定了名义剪应力条又规定了名义剪应力的上限值，两条共同运用，就相当于的上限值，两条共同运用，就相当于限制了受弯配筋，连梁的受弯配筋不限制了受弯配筋，连梁的受弯配筋不宜过大。宜过大。修订缘由：修订缘由：o但由于但由于7.2.21是采用乘以增大系数的方法获是采用乘以增大系数的方法获得剪力设计值与实践配筋量无关，容易得剪力设计值与实践配筋量无关，容易使设计人员忽略受弯钢筋数量的限制，特别使设计人员忽略受弯钢筋数量的限制，特别是在计算配筋值很小而按构造要求配置受弯是在计算配筋值很小而按构造要求配置受弯钢筋时，容易忽略强剪弱弯的要求。因此，钢筋时，容易忽略强剪弱弯的要求。因此，7.2.24和和7.2.25条分别给出了最小和最大配筋条分别给出了最小和最大配筋率的限值，是新增条文，以防止连梁的受弯率的限值，是新增条文，以防止连梁的受弯钢筋配置过多。钢筋配置过多。 洞口补强o当剪力当剪力墙墙面开有非延面开有非延续小洞口其各小洞口其各边长度小于度小于800mm，且在整体，且在整体计算中不思索其影响算中不思索其影响时，应将洞口将洞口处被截断的分布被截断的分布钢筋分筋分别集中配置在洞口上、集中配置在洞口上、下和左、右两下和左、右两边，且，且钢筋直径不筋直径不应小于小于12mm。 o穿穿过连梁的管道宜梁的管道宜预埋套管，洞口上、下的有效高埋套管，洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于，且不宜小于200mm，洞口洞口处宜配置宜配置补强钢筋，被洞口减弱的截面筋，被洞口减弱的截面应进展展承承载力力计算算,补强纵向向钢筋的直径不筋的直径不应小于小于12mm 本章小结思索题本章小结思索题u剪力墙构造设计的总流程？剪力墙构造设计的总流程？u留意要点？留意要点？