第6章剪力墙结构分析与设计 高层建筑结构设计 第6章剪力墙结构分析与设计 西安建筑科技大学史庆轩 标题
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 第 6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 西安建筑科技大学 史庆轩 高层建筑结构设计 高层建筑结构设计 标 题
第6章剪力墙结构分析与设计 Xi an University of Architecture and Technology 主要内容: 重点、难点: 6.1结构布置 >62剪力墙结构平面协同工作分析结构分类和分析方法 6.3整截面墙的内力和位移计算 6.4双肢墙的内力和位移计算 65多肢墙的内力和位移计算 66整体小开口墙的内力和位移计算 67壁式框架的内力和位移计算 >68剪力墙分类的判别受力特点对比和计算参数判别 69剪力墙截面设计和构造要求 主要内容
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 主要内容： 主要内容 6.1 结构布置 6.2 剪力墙结构平面协同工作分析 6.3 整截面墙的内力和位移计算 6.4 双肢墙的内力和位移计算 6.5 多肢墙的内力和位移计算 6.6 整体小开口墙的内力和位移计算 6.7 壁式框架的内力和位移计算 6.8 剪力墙分类的判别 6.9 剪力墙截面设计和构造要求 重点、难点： 结构分类和分析方法 受力特点对比和计算参数判别
第6章剪力墙结构分析与设计 Xi an University of Architecture and Technology 61结构布置 小开间横墙承重 6.1.1墙体承重方案 大开间横墙承重 大间距纵、横墙承重 1)小开间横墙承重 特点:每开间设置承重横墙,间距为2.7~3.9,适用于住宅、旅馆等 小开间建筑 优点:不需要隔墙;采用短向楼板,节约钢筋等。 缺点:横墙数量多,承载力未充分利用,建筑平面布置不灵活,房屋自 重及侧向刚度大,水平地震作用大 6.1结构布置
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.1 结构布置 6.1 结构布置 6.1.1 墙体承重方案 1）小开间横墙承重 特点：每开间设置承重横墙，间距为2.7～３.9m，适用于住宅、旅馆等 小开间建筑。 优点：不需要隔墙；采用短向楼板，节约钢筋等。 缺点：横墙数量多，承载力未充分利用，建筑平面布置不灵活，房屋自 重及侧向刚度大，水平地震作用大。 大间距纵、横墙承重 小开间横墙承重 大开间横墙承重
第6章剪力墙结构分析与设计 Xi an University of Architecture and Technology 2)大开间横墙承重 特点:每两开间设置一道承重横墙,间距一般6~8m。楼盖多采用混凝土 梁式板或无粘结预应力混凝土平板 优点:使用空间大,平面布置灵活;自重较轻,基础费用相对较少。 缺点:楼盖跨度大,楼盖材料增多。 3)大间距纵、横墙承重 特点:每两开间设置一道横墙,间距为8m左右。楼盖采用混凝土双向板, 或在每两道横墙之间布置一根进深梁,形成纵、横墙混合承重。 从使用功能、技术经济指标、受力性能等方面来看,大间距方案较优 越。目前趋向于采用大间距、大进深、大模板、无粘结预应力混凝土楼板的 剪力墙结构体系 6.1结构布置
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.1 结构布置 2）大开间横墙承重 特点：每两开间设置一道承重横墙，间距一般6～8m。楼盖多采用混凝土 梁式板或无粘结预应力混凝土平板。 优点：使用空间大，平面布置灵活；自重较轻，基础费用相对较少。 缺点：楼盖跨度大，楼盖材料增多。 3）大间距纵、横墙承重 特点：每两开间设置一道横墙，间距为8m左右。楼盖采用混凝土双向板， 或在每两道横墙之间布置一根进深梁，形成纵、横墙混合承重。 从使用功能、技术经济指标、受力性能等方面来看，大间距方案较优 越。目前趋向于采用大间距、大进深、大模板、无粘结预应力混凝土楼板的 剪力墙结构体系
第6章剪力墙结构分析与设计 算种故 Xi an University of Architecture and Technology 6.1.2剪力墙的布置原则 1)宜沿主轴方向双向或多向布置,不同方向的剪力墙宜联结在 起,应尽量拉通、对直;抗震设计时,宜使两个方向侧向刚度接近;剪 力墙墙肢截面宜简单、规则。 2)剪力墙布置不宜太密,使结构具有适宜的侧向刚度;若侧向刚度 过大,不仅加大自重,还会使地震力增大 3)剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变 4)剪力墙长度较大时,可通过开设洞口将长墙分成若干均匀的独立 墙段。墙段的长度不宜大于8m 5)剪力墙的门窗洞口宜上下对齐,成列布置。宜避免使用错洞墙和叠合错 洞墙 6.1结构布置
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.1 结构布置 1）宜沿主轴方向双向或多向布置，不同方向的剪力墙宜联结在一 起，应尽量拉通、对直；抗震设计时，宜使两个方向侧向刚度接近；剪 力墙墙肢截面宜简单、规则。 2）剪力墙布置不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度；若侧向刚度 过大，不仅加大自重，还会使地震力增大。 3）剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突变。 4）剪力墙长度较大时，可通过开设洞口将长墙分成若干均匀的独立 墙段。墙段的长度不宜大于8m。 5）剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置。宜避免使用错洞墙和叠合错 洞墙。 6.1.2 剪力墙的布置原则
第6章剪力墙结构分析与设计 Xi an University of Architecture and Technology 6)当剪力墙与平面外方向的梁连结时,可加强剪力墙平面外的抗弯刚度和 承载力(可在墙内设置扶壁柱、暗柱或与梁相连的型钢等措施);或减小梁 端弯矩的措施(如设计为铰接或半刚接)。 7)短肢剪力墙是指墙肢截面长度与厚度之比为5-8的剪力墙,高层结构不 应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙结构的最大适用高度应 适当降低。 6.1结构布置
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.1 结构布置 6）当剪力墙与平面外方向的梁连结时，可加强剪力墙平面外的抗弯刚度和 承载力（可在墙内设置扶壁柱、暗柱或与梁相连的型钢等措施）；或减小梁 端弯矩的措施（如设计为铰接或半刚接）。 7）短肢剪力墙是指墙肢截面长度与厚度之比为5~8的剪力墙，高层结构不 应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙结构的最大适用高度应 适当降低
第6章剪力墙结构分析与设计 顶芻宦种占兽 Xi an University of Architecture and Technology 62剪力墙结构平面协同工作分析 1)竖向荷载作用下,各片剪力墙承受的压力可近似按各肢剪 力墙负荷面积分配 2)水平荷载作用下,各片剪力墙承受的水平荷载可按结构平 面协同工作分析。即研究水平荷载在各榀剪力墙之间分配问题 的一种筒化分析方法。 剪力墙结构平面图 6.2剪力墙结构平面协同工作分析
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.2 剪力墙结构平面协同工作分析 6.2 剪力墙结构平面协同工作分析 1）竖向荷载作用下，各片剪力墙承受的压力可近似按各肢剪 力墙负荷面积分配； 2）水平荷载作用下，各片剪力墙承受的水平荷载可按结构平 面协同工作分析。即研究水平荷载在各榀剪力墙之间分配问题 的一种简化分析方法。 剪力墙结构平面图
第6章剪力墙结构分析与设计 Xi an University of Architecture and Technology 621剪力墙的分类 根据剪力墙洞口的有无、大小、形状和位置等,可将其划 分为以下几类: 整截面墙 整体小开口墙 联肢墙 壁式框架 6.2剪力墙结构平面协同工作分析
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.2 剪力墙结构平面协同工作分析 6.2.1 剪力墙的分类 1、根据剪力墙洞口的有无、大小、形状和位置等，可将其划 分为以下几类： 整截面墙 整体小开口墙 联肢墙 壁式框架
第6章剪力墙结构分析与设计 算种拔古 Xi an University of Architecture and Technology 1)整截面墙 几何判定: (1)剪力墙无洞口; (2)有洞口,墙面洞口面积不大 于墙面总面积的16%,且洞口间的净 距及洞口至墙边的距离均大于洞口 长边尺寸 受力特点: 可视为上端自由、下端固定的竖向 整截面墙 悬臂构件 6.2剪力墙结构平面协同工作分析
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.2 剪力墙结构平面协同工作分析 1）整截面墙 几何判定： （1）剪力墙无洞口； （2）有洞口，墙面洞口面积不大 于墙面总面积的16%，且洞口间的净 距及洞口至墙边的距离均大于洞口 长边尺寸。 受力特点： 可视为上端自由、下端固定的竖向 悬臂构件。 整截面墙
第6章剪力墙结构分析与设计 算种故古 Xi an University of Architecture and Technology 2)整体小开口墙 几何判定: (1)洞口稍大一些,且沿竖向成列布置; (2)洞口面积超过墙面总面积的16%,但洞 口对剪力墙的受力影响仍较小。 受力特点: 水平荷载下,由于洞口的存在,墙肢中 已出现局部弯曲,其截面应力可认为由墙体 的整体弯曲和局部弯曲二者叠加组成,截面 整体小开口墙 变形仍接近于整截面墙。 6.2剪力墙结构平面协同工作分析
第6 章 剪力墙结构分析与设计 剪力墙结构分析与设计 6.2 剪力墙结构平面协同工作分析 2）整体小开口墙 几何判定： （1）洞口稍大一些，且沿竖向成列布置； （2）洞口面积超过墙面总面积的16%，但洞 口对剪力墙的受力影响仍较小。 受力特点： 水平荷载下，由于洞口的存在，墙肢中 已出现局部弯曲，其截面应力可认为由墙体 的整体弯曲和局部弯曲二者叠加组成，截面 变形仍接近于整截面墙。 整体小开口墙