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剪力墙墙肢稳定计算

剪力墙墙肢稳定计算

剪力墙墙肢稳定计算是指在其中一建筑结构中,通过对剪力墙的墙肢进行计算,确定其稳定性以保证建筑结构的整体稳定和安全。本文将介绍剪力墙墙肢稳定计算的基本原理、相关公式和计算步骤,并以一个具体案例进行解析。

一、剪力墙墙肢稳定计算的基本原理和公式

1.剪力墙墙肢稳定计算是建筑结构设计的重要环节之一,它涉及到结构的稳定性和整体性。

2.剪力墙的稳定性主要包括抗弯稳定和抗压稳定。

3.抗弯稳定计算主要通过计算剪力墙墙肢的抗弯强度来确定,常用的计算公式包括弯矩计算公式、截面抗弯强度计算公式等。

4.抗压稳定计算主要通过计算剪力墙墙肢的抗压强度来确定,常用的计算公式包括截面抗压承载力计算公式、柱稳定系数计算公式等。

5.剪力墙墙肢的稳定计算还需要考虑墙肢的屈曲、侧移、层间位移等因素,因此在进行稳定计算时需要综合考虑多个因素。

二、剪力墙墙肢稳定计算的步骤

1.确定剪力墙的荷载和荷载组合:根据设计要求和规范,确定剪力墙所承受的荷载和荷载组合。

2.确定剪力墙的尺寸和几何参数:根据结构设计要求和规范,确定剪力墙的尺寸和几何参数,包括墙肢的宽度、高度、厚度等。

3.计算剪力墙墙肢的抗弯和抗压强度:根据剪力墙墙肢的几何参数和材料力学性质,计算剪力墙墙肢的抗弯和抗压强度。

4.检查剪力墙墙肢的稳定性:根据剪力墙墙肢计算的结果,对剪力墙墙肢的抗弯和抗压稳定性进行检查,判断是否满足设计要求。

5.如有必要,进行墙肢加固:如果剪力墙墙肢的稳定性不满足设计要求,可以通过进行墙肢加固来提高稳定性。

三、剪力墙墙肢稳定计算的案例分析

以一个具体的案例为例,进行剪力墙墙肢稳定计算的分析。

假设其中一建筑结构中的剪力墙墙肢的尺寸参数如下:

-宽度:0.6m

-高度:3.0m

-厚度:0.2m

-墙肢材料:C30混凝土

根据以上参数,可以进行如下计算:

1.抗弯强度计算:根据建筑力学理论和规范公式,计算剪力墙墙肢的抗弯强度。假设设计荷载为200kN,根据公式计算出剪力墙墙肢的抗弯强度为100kNm。

2.抗压强度计算:根据剪力墙墙肢的几何参数和材料力学性质,计算剪力墙墙肢的抗压强度。假设设计荷载为200kN,根据公式计算出剪力墙墙肢的抗压强度为150kN。

3.稳定性检查:根据计算结果,对剪力墙墙肢的抗弯和抗压稳定性进行检查。假设设计要求抗弯强度大于100kNm,抗压强度大于150kN,在本例中,剪力墙墙肢的稳定性满足设计要求。

综上所述,剪力墙墙肢稳定计算是建筑结构设计中的重要环节,通过计算剪力墙墙肢的抗弯和抗压强度,以及进行稳定性检查,可以保证建筑结构的整体稳定和安全。

墙体稳定性验算

墙体稳定计算 在此偏于安全的选取底部加强层上一步存在大开洞楼层进行墙体稳定性验算,具体过程如下: 1.1 基本资料 1.1.1 工程名称:工程一 1.1.2 墙肢的支承条件:T形剪力墙的翼缘墙肢(三边支承)层高 h =5600mm 剪力墙截面高度 bf = 600mm 剪力墙截面厚度 t = 200mm 1.1.3 按三级抗震等级设计的剪力墙部位:其他部位 1.1.4 混凝土强度等级:C40 混凝土轴心抗压强度设计值 fc = 19.11N/mm 混凝土弹性模量 Ec = 32600N/mm 1.1.5 墙顶轴压比 N/(fcA)= 0.54 等效竖向均布荷载设计值 q = 0.54*19.11*200 = 2063.7kN/m 1.2 剪力墙截面最小厚度 根据高规第 7.2.2 条第 2 款,按三级抗震设计的剪力墙截面厚度应符合下列规定: 其他部位,不应小于层高或剪力墙无支长度的 1/25,且不应小于 160mm。 tmin = Max{224, 20, 160} = 224mm,取 tmin = 230mm 剪力墙截面厚度 t <剪力墙截面最小厚度 tmin,应进行墙体稳定计算。 1.3 墙体稳定计算 1.3.1 T形剪力墙的翼缘墙肢(三边支承)的计算长度系数ββ= 1 / [1 + (h / 3 / bf) ^ 2] = 1/[1+(5600/3/600)^2] = 0.09 < 0.25, 取β= 0.25 1.3.2 剪力墙墙肢计算长度 Lo Lo =β * h = 0.25*5600 = 1400mm 1.3.3 剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求:

q ≤ Ec * t ^ 3 / (10 * Lo ^ 2) (高规式 D.0.1) Ec * t ^ 3 / (10 * Lo ^ 2) = 32600*200^3/(10*1400^2) = 13306.1kN/m ≥ q = 2063.7kN/m,满足要求。

剪力墙的计算

剪力墙的计算 剪力墙 考虑地震作用组合的剪力墙,其正截面抗震承载力应按本规范第7 章和第10.5.3 条的规定计算,但在其正截面承载力计算公式右边,应除以相应的承载力抗震调整系数γRE。 剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值:对一级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层,应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用,其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数 考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值Vw 应按下列规定计算: 1 底部加强部位 1)9 度设防烈度 (11.7.3-1) 且不应小于按公式(11.7.3-2)求得的剪力设计Vw 2)其他情况 一级抗震等级 Vw=1.6V (11.7.3-2) 二级抗震等级 Vw=1.4V (11.7.3-3) 三级抗震等级 Vw=1.2V (11.7.3-4) 四级抗震等级取地震作用组合下的剪力设计值 2 其他部位 Vw=V (11.7.3-5)

式中Mwua———剪力墙底部截面按实配钢筋截面面积、材料强度标准值且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;有翼墙时应计入墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋; M———考虑地震作用组合的剪力墙底部截面的弯矩设计值; V———考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值。 公式(11.7.3-1)中,Mwua 值可按本规范第7.3.6 条的规定,采用本规范第11.4.4 条有关计算框架柱端Mcua 值的相同方法确定,但其γRE 值应取剪力墙的正截面承载力抗震调整系数。 11.7.4 考虑地震作用组合的剪力墙的受剪截面应符合下列条件: 当剪跨比λ>2.5 时 (11.7.4-1) 当剪跨比λ≤2.5 时 (11.7.4-2) 11.7.5 考虑地震作组合的剪力墙在偏心受压时的斜截面抗震受剪承载力,应符合下列规定: (11.7.5) 式中N———考虑地震作用组合的剪力墙轴向压力设计值中的较小值;当N>0.2fcbh 时,取N=0.2fcbh; λ———计算截面处的剪跨比λ=M/(Vh0);当λ<1.5 时,取λ=1.5;当λ>2.2 时,取λ=2.2;此处,M 为与剪力设计值V 对应的弯矩设计值;当计算截面与墙底之间的距离小于h0/2 时,λ 应按距墙底h0/2 处的弯矩设计值与剪力设计值计算。 11.7.6 剪力墙在偏心受拉时的斜截面抗震受剪承载力,应符合下列规定: (11.7.6) 当公式(11.7.6)右边方括号内的计算值小于时,取等于。 式中N———考虑地震作用组合的剪力墙轴向拉力设计值中的较大值。 11.7.7 一级抗震等级的剪力墙,其水平施工缝处的受剪承载力应符合下列规定: 当施工缝承受轴向压力时 (11.7.7-1)

建筑短肢剪力墙结构的设计与计算

建筑短肢剪力墙结构的设计与计算 现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。目前,现行国家规范或规程中尚未给出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款,因此,结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题,需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。本文旨在对短肢剪力墙结构设计中的相关问题进行分析,供结构设计人员参考。 标签:异形柱短肢剪力墙结构设计 随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”型式。 一、短肢剪力墙结构与异形柱结构的简要介绍 1.短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。 对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。 2.异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4,相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。 这种结构的特点是: ①由于截面的这种特殊性,使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大,导致各向刚度不一致,其各向承载能力也有较大差异; ②对于长柱(H/h>4)可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好。而对短柱(H/h<4),剪切变形占有相当比例,构件变形能力下降。异形柱通常在短柱范围,且属薄壁构件,即使发生延性的弯曲形破坏,也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变,χ为截面受压区高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差; ③异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心砼处

剪力墙墙肢稳定计算

剪力墙墙肢稳定计算 剪力墙墙肢稳定计算是指在其中一建筑结构中,通过对剪力墙的墙肢进行计算,确定其稳定性以保证建筑结构的整体稳定和安全。本文将介绍剪力墙墙肢稳定计算的基本原理、相关公式和计算步骤,并以一个具体案例进行解析。 一、剪力墙墙肢稳定计算的基本原理和公式 1.剪力墙墙肢稳定计算是建筑结构设计的重要环节之一,它涉及到结构的稳定性和整体性。 2.剪力墙的稳定性主要包括抗弯稳定和抗压稳定。 3.抗弯稳定计算主要通过计算剪力墙墙肢的抗弯强度来确定,常用的计算公式包括弯矩计算公式、截面抗弯强度计算公式等。 4.抗压稳定计算主要通过计算剪力墙墙肢的抗压强度来确定,常用的计算公式包括截面抗压承载力计算公式、柱稳定系数计算公式等。 5.剪力墙墙肢的稳定计算还需要考虑墙肢的屈曲、侧移、层间位移等因素,因此在进行稳定计算时需要综合考虑多个因素。 二、剪力墙墙肢稳定计算的步骤 1.确定剪力墙的荷载和荷载组合:根据设计要求和规范,确定剪力墙所承受的荷载和荷载组合。 2.确定剪力墙的尺寸和几何参数:根据结构设计要求和规范,确定剪力墙的尺寸和几何参数,包括墙肢的宽度、高度、厚度等。

3.计算剪力墙墙肢的抗弯和抗压强度:根据剪力墙墙肢的几何参数和材料力学性质,计算剪力墙墙肢的抗弯和抗压强度。 4.检查剪力墙墙肢的稳定性:根据剪力墙墙肢计算的结果,对剪力墙墙肢的抗弯和抗压稳定性进行检查,判断是否满足设计要求。 5.如有必要,进行墙肢加固:如果剪力墙墙肢的稳定性不满足设计要求,可以通过进行墙肢加固来提高稳定性。 三、剪力墙墙肢稳定计算的案例分析 以一个具体的案例为例,进行剪力墙墙肢稳定计算的分析。 假设其中一建筑结构中的剪力墙墙肢的尺寸参数如下: -宽度:0.6m -高度:3.0m -厚度:0.2m -墙肢材料:C30混凝土 根据以上参数,可以进行如下计算: 1.抗弯强度计算:根据建筑力学理论和规范公式,计算剪力墙墙肢的抗弯强度。假设设计荷载为200kN,根据公式计算出剪力墙墙肢的抗弯强度为100kNm。 2.抗压强度计算:根据剪力墙墙肢的几何参数和材料力学性质,计算剪力墙墙肢的抗压强度。假设设计荷载为200kN,根据公式计算出剪力墙墙肢的抗压强度为150kN。

高层课程设计剪力墙风荷载计算和墙肢内力分析

y 方向(立面II)剪力墙风荷载计算和墙肢内力分析 一、Y 方向风荷载计算(立面II ) 1、基本风压:20/3.1m kN =ω 2、风压高度变化系数:z μ由高层结构设计规范查得 3、房屋高度m m 3045H >=,高宽比 4.37=45/10.3=H/B 4、房屋自震周期0.9s 150.0606N .0T 1=?== 需考虑风振影响 ○1由222210/s 053.19.03.1T m kN ?=?=ω,可查的脉动系数增大系数。.4851=ξ ○2脉动影响系数 4.3745.0/10.3H/B ==:ν,由高规查的。取为245.02365.0=ν ○3振型系数:z ? 风振系数计算表 5、风载体型系数:s μ(由于高宽比超过4,综合结构平面可得) 1.369)15.2 45 0.03(0.488.0H 03.048.00.8s =?++=? ++=)(L μ,取为1.37计算

6、各楼层风载计算:1、各楼层受风面积=相邻两楼层平均层高?房屋长度;2、各楼层风力 0zi i A F ωμμβzi s zi =,计算结果下表: 各层风荷载标准值计算表 7、则在y 方向的风荷载作用下,求得结构各个分段风荷载作用产生的集中力作用于各个楼层楼面处: ○1在风荷载作用下结构底部一层剪力设计值为: 则求得底部一层剪力设计值为3349.85kN ○2在风荷载作用下结构底部一层底面弯矩设计值为: 则求得底部一层底面弯矩设计值为87527.06kN.m 3349.85kN 75.23924.150).98106.67121.4888.13296.14345.15495.16264.17090.17996.18711.19532.20150.20893.216(111.414.1F 4.1V 15 1=?=++++++++++++++?=?=∑==i i i m 87527.06kN 519.33 624.1)350.986106.679121.481288.1321596.1431845.1512195.1622464.17027179.9030187.963311.1953632.2013950.20842216.9345(111.414.1H F 4.1M 15 1?=?=?+?+?+?+?+?+?+?+?+?+?+?+?+?+??=?=∑==i i i i

剪力墙方案及计算书

剪力墙方案及计算书 1. 剪力墙的定义 剪力墙是钢筋混凝土框架结构中的一种受力构件,其作用 是承担建筑物扭转力和侧向力的作用,保护建筑物的安全稳定。 2. 剪力墙的设计要求 剪力墙的设计要求主要包括以下几个方面: 2.1 承载力 剪力墙的承载力要满足以下条件: 1.抗震承载力满足规范要求,特别是在地震区地区要 满足相应的抗震要求; 2.水平荷载计算得出的力应小于剪力墙的承载力; 3.在一定偏心距下,荷载不会导致墙体产生结构破坏。 2.2 稳定性 剪力墙的稳定性要满足以下条件: 1.剪力墙要有足够的稳定性,不会因外部荷载或温度 变化导致墙体的不稳定; 2.剪力墙周围不应有大量累积的水和软土。 2.3 填充材料 剪力墙的填充材料要满足以下要求: 1.因满足防火要求,剪力墙填充材料应为不燃材料; 2.剪力墙填充材料应具有良好的隔音、吸音、保温、 隔热等功能; 3.填充材料应紧密贴合墙面。

2.4 墙面装饰 剪力墙的墙面装饰要满足以下要求: 1.墙面装饰应与设计风格相符; 2.墙面面积应根据建筑物使用和设计要求进行绿化或 其他装饰。 3. 剪力墙的设计计算 剪力墙的设计计算主要包括以下内容: 3.1 剪力墙尺寸 剪力墙尺寸设计计算主要考虑墙体的高度、长度、厚度等 参数。具体计算如下: 1.根据结构设计标准要求,以及建筑物的使用性质、 使用要求、建筑风格等因素,确定剪力墙的高度; 2.根据剪力墙的高度和建筑物的平面布置情况,确定 剪力墙的长度; 3.根据剪力墙的高度、长度以及荷载计算结果,确定 剪力墙的厚度。 3.2 剪力墙荷载计算 剪力墙荷载计算主要考虑水平荷载和垂直荷载。 3.2.1 水平荷载 水平荷载计算采用地震荷载法,具体计算公式如下: F_h = K_w × m × a_g 其中,F_h表示水平荷载,K_w为抗震系数,m为调整系数,a_g为重力加速度。

剪力墙墙肢长度计算公式

剪力墙墙肢长度计算公式 剪力墙是建筑结构中常见的一种承重墙体,它能够承受水平方向上的剪力,从而保护建筑结构免受地震等外部力的影响。在设计和施工剪力墙时,墙肢长度是一个非常重要的参数,它直接影响着墙体的承载能力和稳定性。因此,合理计算剪力墙墙肢长度是非常关键的。 剪力墙墙肢长度的计算公式是一个基本的工程公式,它可以帮助工程师和设计师在设计和施工剪力墙时准确地确定墙肢长度,以保证墙体的稳定性和安全性。在本文中,我们将介绍剪力墙墙肢长度的计算公式及其相关知识,帮助读者更好地理解和应用这一重要参数。 剪力墙墙肢长度的计算公式通常是根据结构的特点和设计要求来确定的。一般来说,墙肢长度的计算公式包括以下几个方面的内容,墙体的受力情况、墙体的几何形状、墙体的材料特性等。在实际工程中,工程师和设计师需要根据具体的情况来选择合适的计算公式,并进行相应的计算和分析。 在进行剪力墙墙肢长度的计算时,首先需要确定墙体的受力情况。一般来说,剪力墙主要承受水平方向上的剪力,因此墙肢长度的计算公式通常是根据剪力的作用来确定的。在计算剪力墙墙肢长度时,需要考虑墙体的整体受力情况,包括墙体上部和下部的受力情况,以及墙体与其他结构的连接情况等。 其次,墙体的几何形状也是确定墙肢长度的重要因素。一般来说,墙体的几何形状会直接影响墙体的受力情况和承载能力,因此在计算墙肢长度时需要考虑墙体的几何形状,包括墙体的高度、厚度、截面形状等。根据墙体的几何形状,可以选择合适的计算公式,并进行相应的计算和分析。 此外,墙体的材料特性也是影响墙肢长度的重要因素之一。一般来说,墙体的材料特性包括墙体的材料强度、刚度、变形能力等。在计算墙肢长度时,需要考虑墙体的材料特性,并根据墙体的材料特性选择合适的计算公式进行计算和分析。

最新剪力墙的计算

剪力墙的计算

剪力墙的计算 剪力墙 考虑地震作用组合的剪力墙,其正截面抗震承载力应按本规范第 7 章和第10.5.3 条的规定计算,但在其正截面承载力计算公式右边,应除以相应的承载力抗震调整系数γRE。 剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值:对一级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层,应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用,其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数 考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值 Vw 应按下列规定计算: 1 底部加强部位 1)9 度设防烈度 (11.7.3-1) 且不应小于按公式(11.7.3-2)求得的剪力设计 Vw 2)其他情况 一级抗震等级 Vw=1.6V (11.7.3-2)

二级抗震等级 Vw=1.4V (11.7.3-3) 三级抗震等级 Vw=1.2V (11.7.3-4) 四级抗震等级取地震作用组合下的剪力设计值 2 其他部位 Vw=V (11.7.3-5) 式中 Mwua———剪力墙底部截面按实配钢筋截面面积、材料强度标准值且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;有翼墙时应计入墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋; M———考虑地震作用组合的剪力墙底部截面的弯矩设计值; V———考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值。 公式(11.7.3-1)中,Mwua 值可按本规范第 7.3.6 条的规定,采用本规范第11.4.4 条有关计算框架柱端 Mcua 值的相同方法确定,但其γRE 值应取剪力墙的正截面承载力抗震调整系数。 11.7.4 考虑地震作用组合的剪力墙的受剪截面应符合下列条件: 当剪跨比λ>2.5 时

最完整 剪力墙稳定验算

引言概述: 剪力墙是建筑结构的重要组成部分,用于承受水平荷载和提供建筑物的稳定性。剪力墙的稳定验算是确保建筑结构安全性的关键步骤之一。本文将详细介绍剪力墙的稳定验算,包括验算步骤、验算方法和注意事项,以帮助读者全面理解剪力墙的稳定性。 正文内容: 1.剪力墙的稳定性概述 1.1剪力墙的定义和作用 1.2剪力墙的稳定性重要性 1.3剪力墙的荷载传递路径 2.剪力墙稳定验算的基本步骤 2.1剪力墙结构的建模 2.2确定剪力墙面积和位置 2.3荷载计算 2.4剪力墙设计参数的选择 2.5剪力墙稳定性验算 3.剪力墙稳定性验算方法 3.1弹性验算方法 3.1.1弹性验算的基本原理

3.1.2弹性验算的适用范围 3.2非线性验算方法 3.2.1非线性验算的基本原理 3.2.2非线性验算的适用范围 3.3静力弹塑性验算方法 3.3.1静力弹塑性验算的基本原理 3.3.2静力弹塑性验算的适用范围 4.剪力墙稳定验算的注意事项 4.1剪力墙布置要求 4.1.1剪力墙的间距和布置密度 4.1.2剪力墙与其他结构构件的连接4.2剪力墙混凝土强度要求 4.3剪力墙构造细部设计要点 4.3.1剪力墙的墙体厚度 4.3.2剪力墙的开洞和开口处理 4.4剪力墙位移控制 4.5剪力墙的抗震设防等级 5.剪力墙稳定性验算实例分析 5.1剪力墙结构的建模和参数设定

5.2荷载计算和求解 5.3弹性验算和非线性验算结果比较 5.4结果分析和讨论 总结: 剪力墙的稳定验算是确保建筑结构安全性的重要步骤,本文通过介绍剪力墙的稳定性概述,剪力墙稳定验算的基本步骤和方法,以及剪力墙稳定验算的注意事项和实例分析,为读者提供了全面和专业的剪力墙稳定验算知识。在进行剪力墙的稳定验算时,建筑师和工程师需要综合考虑剪力墙的结构布置、荷载计算、验算方法和设计要求,以确保剪力墙的稳定性达到设计要求并提高建筑结构的安全性。

剪力墙计算方法

剪力墙所承受的竖向荷载,一般是结构自重和楼面荷载,通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载 除了在连梁(门窗洞口上的梁)内产生弯矩以外,在墙肢内主要产生轴力。可以按照剪力墙 的受荷面积简单计算。 在水平荷载作用下,剪力墙受力分析实际上是二维平面问题,精确计算应该按照平面问 题进行求解。可以借助于计算机,用有限元方法进行计算。计算精度高,但工作量较大。在 工程设计中,可以根据不同类型剪力墙的受力特点,进行简化计算。 整体墙和小开口整体墙 在水平力的作用下,整体墙类似于一悬臂柱,可以按照悬臂构件来计算整体墙的截面弯 矩和剪力。小开口整体墙,由于洞口的影响,墙肢间应力分布不再是直线,但偏离不大。可 以在整体墙计算方法的基础上加以修正。 联肢墙 联肢墙是由一系列连梁约束的墙肢组成,可以采用连续化方法近似计算。 壁式框架 壁式框架可以简化为带刚域的框架,用改进的反弯点法进行计算。 框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙 此两类剪力墙比较复杂,最好采用有限元法借助于计算机进行计算。其计算判断过程是 由整体参数来判断的有关计算方法有那些注意的问题希望大家展开讨论. 还有个比较重要而 且需要进一步理解的概念是:协同工作原理基本的原理是这样的:框架结构和剪力墙结构,两 种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型,曲线凹向 原始位置;而剪力墙的侧移曲线是弯曲型,曲线凸向原始位置。在框架—剪力墙(以下简称 框-剪)结构中,由于楼盖在自身平面内刚度很大,在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。这使得框—剪结构的侧移曲线既不是剪切型,也不是弯曲型,而是一种弯、剪混合型, 简称弯剪型。在结构底部,框架将把剪力墙向右拉;在结构顶部,框架将把剪力墙向左推。 因而,框—剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些,比纯剪力墙结构的侧移要大一些;其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时,二者之间为保持变形协 调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系,即为协同工作原理。 考虑地震作用组合的剪力墙,其正截面抗震承载力应按规定计算,但在其正截面承载力 计算公式右边,应除以相应的承载力抗震调整系数γRE。剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组 合的弯矩设计值:对一级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层,应按墙肢底部截面考 虑地震作用组合弯矩设计值采用,其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系 数

规范中关于剪力墙墙体稳定性的应用与探讨

规范中关于剪力墙墙体稳定性的应用与探讨 摘要:剪力墙作为主要的抗侧力构件,在高层建筑结构中的应用十分普遍。在实际工程中,常常需要按《高规》附录D验算剪力墙墙肢的稳定性。文章以规范提出的方法,对剪力墙的稳定性计算方法及应用进行探讨。 关键词:高层建筑;抗侧力构件;剪力墙;稳定性 中图分类号: TU973+.16 文献标识码:A 剪力墙具有较大的刚度,在结构中往往承受水平力的大部分,成为一种有效的抗侧力结构。在地震设防地区,设置剪力墙可以改善结构的抗震性能。在实际工程中,对于设置剪力墙的高层建筑,剪力墙不仅作为水平力抗侧构件,同时也是竖向受力构件。在对剪力墙设计的过程中,往往会遇到错层或越层剪力墙,又或者塔楼周边剪力墙存在楼梯间等PKPM不能按实际层高设计的情况,通常都需要手动对剪力墙的稳定性进行验算。 《高规》附录D提供了具体的公式对剪力墙的稳定性进行验算: D.0.1剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求: (D.0.1) 式中:q——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值; Ec——剪力墙混凝土的弹性模量; t ——剪力墙墙肢截面厚度; l0——剪力墙墙肢计算长度,应按本附录第D.0.2条确定。 D.0.2剪力墙墙肢计算长度应按下式采用: l0=βh(D.0.2) 式中:β——墙肢计算长度系数,应按本附录第D.0.3条确定;

h——墙肢所在楼层的层高。 由公式D.0.1可知,影响剪力墙墙体稳定性的因素包括: 1).剪力墙墙顶荷载;剪力墙平面外稳定性与该层墙体顶部所受的轴向压力的大小密切相关。竖向荷载越大,墙肢越容易失稳。 2).混凝土弹性模量;即与剪力墙混凝土强度等级的选取有关。混凝土强度等级越高,混凝土的弹性模量越大。 3).剪力墙截面的厚度;为保证剪力墙平面外的刚度和稳定性,《高规》7.2.1条强调剪力墙的截面厚度应满足剪力墙截面的最小厚度规定。墙体截面越大,剪力墙平面外稳定性越好。 4).剪力墙的计算长度;即与剪力墙的截面形式以及所在楼层的层高有关。层高越高,剪力墙越容易失稳。 在实际高层建筑的设计当中,楼面荷载基本变化不大,通常情况下,剪力墙墙顶所受轴向压力很难减少;而且在整栋建筑当中,有可能只存在局部的几片剪力墙发生失稳的情况,由于出于经济方面因素的考虑,不可能把建筑整层的剪力墙混凝土强度等级提高。因此,在设计的过程中,提高剪力墙的稳定性主要从增加剪力墙截面厚度,以及改变剪力墙的计算长度入手。 规范中对剪力墙稳定性验算主要是验算剪力墙墙肢的局部失稳以及整体失稳。 对于墙肢的局部失稳验算,《高规》附录D中D.0.3条按剪力墙墙肢的支承条件,规定墙肢计算长度系数β的取值。 D.0.3墙肢计算长度系数β应根据墙肢的支承条件按下列公式计算: 1.单片独立墙肢按两边支承板计算,取β等于1.0。 2.T形、L形、槽形和工字形剪力墙的翼缘(图D)采用三边支承板按式(D.0.3-1)计算;当β计算值小于0.25时,取0.25。 (D.0.3-1) 式中:bf——T形、L形、槽形和工字形剪力墙的单侧翼缘截面高度,取图中D中各bfi的较大值或最大值。 3.T形剪力墙的腹板(图1)也按三边支承板计算,但应将公式(D.0.3-1)中的bf代以bw。

剪力墙墙肢稳定计算

剪力墙墙肢稳定计算 剪力墙(shear wall)是建筑结构中的一种常见抗侧力构件,其主要作用是抵抗水平地震力和风荷载,保证建筑物的稳定性和安全性。 剪力墙的墙肢稳定计算是指通过计算墙肢在受力状态下的抗侧稳定能力,以确定剪力墙的安全性。剪力墙的稳定性计算一般包括弯曲稳定和屈曲稳定两个方面。 1.弯曲稳定计算 在剪力墙受到侧向荷载作用时,墙肢上会出现弯曲和剪切力。弯曲稳定计算主要是通过对墙肢截面的弯曲抗扭稳定能力进行分析,判断墙肢在侧向荷载作用下的承载能力。 弯曲稳定计算可以采用欧拉弯曲理论或帕梅迪亚经验公式进行计算。欧拉弯曲理论适用于属于刚性墙的情况,可以通过计算墙肢截面的惯性矩和截面模量来确定其承载能力。帕梅迪亚经验公式则是应用于非刚性墙的情况,可以通过墙肢的长度、高度,承载力指标和截面形态系数等参数来计算墙肢的稳定强度。 2.屈曲稳定计算 在剪力墙受到较高荷载作用时,墙肢可能会发生屈曲失稳,出现整体屈曲现象。屈曲稳定计算主要是通过对墙肢整体屈曲的判断和计算,以确定墙肢在荷载作用下的临界荷载。 屈曲稳定计算可以采用等效法、直接法或数值计算方法进行。等效法适用于小位移情况,可以通过将剪力墙简化为等效柱的方式来进行计算。直接法则是对墙肢整体进行分析,考虑其几何特性和受力状况,以判断墙

肢的屈曲临界荷载。数值计算方法则是通过有限元分析和计算机模拟等方法,对墙肢的屈曲稳定性进行准确计算。 剪力墙的墙肢稳定计算是建筑结构设计中一个重要的环节,其结果直接关系到剪力墙的安全性和可靠性。在进行墙肢稳定计算时,需要准确评估剪力墙的材料性能、构造形式、几何尺寸和受力状态等参数,并采用合适的计算方法和理论模型,以确保计算结果的准确性和可靠性。 综上所述,剪力墙的墙肢稳定计算是一项重要的工作,需要考虑墙肢的弯曲稳定和屈曲稳定两个方面。通过合理选择计算方法和准确评估墙肢的受力状况,可以得出墙肢在荷载作用下的稳定性,保证剪力墙的安全性和可靠性。

阐述短肢剪力墙结构设计原理及计算方法

阐述短肢剪力墙结构设计原理及计算方法 1.前言 对于高层结构,其结构布置是多种多样的。剪力墙结构中有些满足结构设计需要的剪力墙又限制了房间的分隔,因而影响了其使用功能,所以,都不能满足用户的需求,而短肢剪力墙结构克服了其它结构形式的不足,有布置灵活、使用方便的等特点。 2.短肢剪力墙结构布置及特点 短肢剪力墙属于剪力墙的一种,所谓“短肢”剪力墙,即指墙肢截面高度与厚度之比为5-8的剪力墙,小墙肢剪力墙的布置,通常结合窗间墙位置及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”形或“十”字形墙段,沿结构平面均匀布置,尽量做到对齐、拉直,使结构的刚心和质心结合,减少其扭转,短肢剪力墙的抗侧刚度相对较小,所以,经常在楼、电梯周围布置普通剪力墙,形成简体和短肢剪力墙共同抵抗侧力,在抗震设计中,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50%也可以通过增加长肢墙的方法调整刚度中心位置,短肢剪力墙的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘角部处的墙肢,当有扭转作用时,会加剧墙肢的变形,使角部墙肢首先开裂。 所以,设计时应采取必要的措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率等,以保证结构的安全性、实用性,而对由于较大的竖向荷载和剪力使底部外围墙肢产生开裂,也应通过增加墙厚和配筋量等方法防止,各墙肢是通过连梁连接,形成联肢墙,从而增加了墙肢的约束条件,提高了墙肢和结构的抗震性能.当梁的跨高比小于5时,按连梁进行设计,大于5时,应按框架粱进行设计,连梁的刚度变化,直接影响了结构的总体抗侧移刚度,合理地选择梁的截面和配筋,有利于提高结构的抗震性能,设计连梁时,必须遵循几条原则: (1)剪力墙的数量应当适中,满足承受竖向荷载和抗侧力需要即可。短肢剪力墙尽量均匀布置,使其轴向力相差不大,而且也便于支撑楼盖。当有抗震要求或风力较大或者平面凹凸较多时,在平面外边缘及角点处,特别是外凸部分,应布置必要的短肢剪力墙以加强其整体性,使之满足受力及平面刚性和抗扭转的要求。各短肢墙应尽量对齐,拉直,使之与连梁一起构成较规整且连梁连续数跨的抗侧力片。

剪力墙墙肢计算中的一些问题

剪力墙截面设计与构造中的一些问题 1.剪力墙与钢筋混凝土压弯构件相比有何特点?在剪力墙内,各种钢筋的作用如何?需要进行哪些计算与验算? 答:墙体承受轴力,弯矩和剪力的共同作用,它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规律。但与柱子相比,它的截面往往薄而长(受力方向截面高宽比远大于4),沿截面长方向要布置许多分布钢筋,同时,截面剪力大,抗剪问题较为突出。这使剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。 在剪力墙内,由竖向分布筋和受力纵筋抗弯、水平钢筋抗剪,需要进行正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪承载能力计算,必要时,还要进行抗裂度或裂缝宽度的验算。剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑,保持平面外稳定。在楼层之间也要保持局部稳定,必要时还应进行平面外的稳定验算。 2.如何判别剪力墙的大、小偏心受压? 答:与偏心受压柱类似,在极限状态下,当剪力墙的相对受压区高度ξ(x /h w0)≤ξb 时,为大偏心受压破坏;ξ>ξb 时为小偏心受压破坏。 3.剪力墙按大偏心受压进行强度计算时,应满足哪两个条件? 答:剪力墙按大偏心受压进行强度计算时,应满足的两个条件: (1)必须验算是否满足ξ≤ξb 。若不满足,则应按小偏压计算配筋。 (2)无论在哪种情况下,均应符合'2a x ≥的条件,否则按' 2a x =进行计算。 4.剪力墙大、小偏心受压破坏的特点与假定如何? 答:大偏压破坏时,远离中和轴的受拉、受压钢筋都可以达到流限f y ,压区混凝土达到极限强度α1f c ,但是靠近中和轴处的竖向分布筋不能达到流限。按照平截面假定,未达流限的范围可以由计算确定。但为了简化计算,在剪力墙正截面计算时,假定只在1.5x 范围(x 为受压区高度)以外的受拉竖向分布筋达到流限并参加受力。在1.5x 范围内的钢筋未达流限或受压,均不参与受力计算。 与小偏压柱相同,剪力墙截面小偏压破坏时,截面上大部分受压或全部受压。在压应力较大的一侧,混凝土达到极限抗压强度而丧失承载能力,端部钢筋及分布钢筋均达到抗压屈服强度,但计算中不考虑分布压筋的作用。在受拉区分布钢筋应力较小,因而受拉区分布钢筋的作用也不考虑。这样,剪力墙截面极限状态的应力分布与小偏压柱完全相同,配筋计算方法也完全相同。 5.如何判别剪力墙的大、小偏心受拉?它们各有何受力特点?设计思路如何? 答:剪力墙在弯矩M 和轴向拉力N 作用下,当拉力较大,使偏心矩a h N M e -<=2//0时,全截面受拉,属于小偏心受拉情况。当偏心矩a h N M e ->=2//0,即为大偏心受拉。 在小偏心受拉情况下,整个截面处在拉应力状态下,混凝土由于抗拉性能很差将开裂贯通整个截面,所有拉力分别由墙肢腹部竖向分布钢筋和端部钢筋承担。因此,剪力墙一般不可能也不允许发生小偏心受拉破坏。 在大偏心受拉情况下,截面上大部分受拉,仍有小部分受压。与大偏压一样,假定1.5x 范围以外的受拉分布钢筋都参加工作并达到屈服,同时忽略受压竖向分布钢筋的作用。 6.剪力墙斜截面受剪破坏主要有哪三种破坏形态?在剪力墙设计中,分别如何处理?

剪力墙结构楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题探讨

剪力墙结构楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题探讨 摘要:在建筑设计中,通常会在剪力墙结构楼梯间的外纵墙设计一字形墙肢, 同时楼梯是在危险情况下的唯一逃生通道,因此就需要确保一字形墙肢的稳定性 就显得十分重要。本文主要分析了剪力墙结构楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性 的有关问题,提出了一字形墙肢稳定性的处理方法,期望能够确保一字形墙肢的 稳定,保障人民群众的生命财产安全。 关键词:一字形墙肢;稳定性;建议 在剪力墙结构楼梯间通常会设置一字形墙肢,而且由于楼梯是发生紧急情况 的唯一通道,就需要确保一字形墙肢的稳定性。 一、一字形墙肢平面的稳定性 一字形墙肢具有以下一些特点:墙肢和墙体靠连梁连接;梯板和墙体没有连接;楼梯梁与墙肢也没有与墙肢连接。可见,一字形墙肢的平面外缺乏有力的支撑。 一字形墙肢平面内的刚度要比平面外的要大的多,对其进行研究多集中在剪 力墙自身内平面内的稳定性。楼梯间外纵墙的一字形墙肢属于整体墙,其特点有:与连梁相连,其平面外的连梁平面外的刚度小;一字形墙肢的支撑作用由于梯板 和其是分开施工的,所以支撑作用小。因此,一字形墙肢是从底到顶的贯通墙肢,其高度与楼的高度相同,稳定性较差。 二、一字形墙肢的自重作用下的稳定性 1.顶部无楼板约束 一字形墙肢是从墙肢的底部到顶部所贯通的墙肢,通常将其简化为竿系考虑 固定约束。墙肢上端有约束时,当没有完成施工时,墙肢顶部没有顶层楼板约束,视为自由端;当完成施工时,顶部有顶层楼板约束为铰接端。一字形墙肢的高度高,其自重也很大,应充分重视自重对稳定性的影响,即是一种纵向荷载作用下 的平面内的稳定性、还要考虑风荷载和地震对墙肢的共同作用,即横向荷载作用 下的、没有扭转压弯的构件的稳定性。 2.顶部有楼板约束 一字形墙肢在自重作用下会失去一定的稳定性,但在实际工程中一字形墙肢 平面内的连梁和平面外的楼梯梯板提供了一定的支撑作用。而且连梁平面外刚度小,梯板和墙分开施工,因此其提供的支撑力小,需要采取措施保证剪力墙的稳 定性。 三、一字形墙肢在自重和外力共同作用下的稳定性 1.风荷载作用基本规定 风荷载作用和地震作用也对一字形墙肢的稳定性有极大的影响对顺风向风荷 载得到计算通常使用风振系数法。 2.地震作用基本规定 通常使用底部剪力法进行计算,各个楼层通常选取一个自由度。 3.自重和风荷载共同作用下的稳定性 一字形墙肢从底部到顶部的贯通,多使用剪力法,将地震作用理解为三角形 荷载,即顶部有约束,自重和外荷载共同作用时,能够将外力时能中的自重作用 产生的外力势仅受自重和变形曲线的影响。当多种外荷载作用时,外荷载产生的 总外力势能为每种荷载单独的外力势能的叠加。 四、一字形墙肢稳定性的处理对策

剪力墙详细分类及计算要点

剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构,承受竖向荷载和水平荷载,是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小,因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易满足,适宜于建造层数较多的高层建筑。 剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载,包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受的内力比较简单,可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂。 一、剪力墙的分类及受力特点 剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和壁式框架等几种类型。不同类型的剪力墙,其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同,计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。 1.整体剪力墙 无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口,但洞口的面积不超过墙体面积的15%,且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时,可以忽略洞口对墙体的影响,这种墙体称为整体剪力墙(或称为悬臂剪力墙)。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算。

整体墙的受力特点为整体悬臂墙,弯矩图既不突变也无反弯点。其变形特点为弯曲型变形。整体墙的内力计算可简化为悬臂构件,用材料力学的方法计算到整体墙在水平荷载下各截面的弯矩和剪力。

2.小开口整体剪力墙 当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时,通过洞口的正应力分布已不再成一直线,而是在洞口两侧的部分横截面上,其正应力分布各成一直线。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外,每个墙肢还出现局部弯矩,因为实际正应力分布,相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大,局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15%。因此,可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定,且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算,然后适当修正。在水平荷载作用下,这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律,变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力,当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时,其截面变形仍接近于整体截面剪力墙,这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。

墙体稳定性验算说明

关于剪力墙稳定计算的问题[复制链接] aub0314 ∙组别高级会员 ∙生日 ∙帖子47 ∙积分532 ∙性别男 ∙注册时间 2011-04-07 1# 字体大小: t T 发表于 2011-05-07 14:46 显示全部 把带“满足截面要求的端柱”的剪力墙当作一字墙计算,是 不合理的。“满足截面要求的端柱”如何定义关于这点,《高 层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002附录D“剪力墙稳 定计算”中并没有作规定,软件自然也无法对带端柱的剪力 墙按非一字墙来验算稳定了。 其实,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002对于T 形、工字形剪力墙取墙肢计算长度系数的规定本来就不是太 科学。试想一下,一个200厚的T字形剪力墙,翼缘宽度每 边仅200mm,能否将它作为三边支承来计算它的计算长度系数 呢?所以在,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-201X 征求意见稿(修订第三稿)附录D.0.4中提出:当T 形、槽 形剪力墙翼缘的截面高度小于截面厚度的2 倍和500mm 时, 还应用折算厚度按单片独立墙肢进行稳定验算(按照惯性矩 换算折算厚度)。 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-201X送审稿附录 D.0.4中提出:当T 形、L 形、槽形和工字形剪力墙的截面 高度h 或宽度b(取图D.0.4 中b1和b2 的较大值)小于 1000mm 时,还应用折算厚度按单片独立墙肢进行稳定验算 (按照惯性矩换算折算厚度)。 规范这样修改之后,就显得更加科学了,也就是说翼缘必须 满足一定的长度要求,否则得按一字墙来计算剪力墙稳定。 回到楼主的问题,端柱的宽度满足多大时,端柱才能算作墙 肢的翼缘,规范并没有作出规定(《高层建筑混凝土结构技 术规程》JGJ 3-2002第7.2.16条第2款注3中指出:端柱截 面小于墙厚2倍时视为无端柱,这一规定仅仅是为计算约束 边缘构件的lc,并非计算墙体稳定)。 朱炳寅在《建筑结构设计问答及分析》P185中提出了一个观 点:对于有端柱的剪力墙,可直接按面积等效换算成单片剪 力墙折算厚度,以考虑端柱截面对墙肢稳定的有利影响。 综合高规的征求意见稿和送审稿以及朱炳寅的观点,对于有 端柱的剪力墙,我个人认为可以按照惯性矩等效来换算成单 片剪力墙折算厚度(而非朱炳寅面积等效),用折算厚度来

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