当前课程知识点:混凝土建筑结构 > 4. 高层建筑结构 > 4.4剪力墙构件 > 4-14剪力墙墙肢斜截面及连梁承载力计算
同学你好
这一讲的内容是
剪力墙墙肢斜截面
及连梁承载力计算
首先来看墙肢斜截面的承载力计算
对于墙肢来说
它受力情况是偏心受压
或者是偏心受拉
它的斜截面承载力计算
首先为了保证它不发生斜压破坏
我们对它的截面尺寸
就要有所限制
比如永久或者短暂设计状况的时候
它的公式是V小于等于0.25倍的
贝塔CFCBWHW0
其中BW是剪力墙的截面宽度
这个HW0是剪力墙截面的
高度有效高度
然后贝塔C是混凝土相关的系数
FC是混凝土的抗压强度
有地震设计状况参与的时候
根据剪跨比λ不同
它设计的要求对截面的要求是不一样的
并且它的分母上出现了一项γe
这个γe是抗震调整系数
λ值前面这根据不同的λ值
它的公式不一样
λ值是什么
它定义是mc除以VC这一项
mc除以VC然后再除以HW0
然后它是剪跨比取的时候
mc和VC是应该取
同一组的组合
注意一下
就是同一组的组合取的时候
不能一个是最大弯距的组合
另外一个是最大轴力的组合
它是取得同一组的组合
构件的承载力设计
对于高层建筑构件
它的承载力设计的时候满足这两个条件
前面一个是持久设计状况
短暂设计状况
第二个是地震设计状况
就是有地震参与组合的时候
它的设计状况
λ0是重要性系数
S适荷载效应
D是它的抗力
γre是它的承载力调整系数
来看一下最后面γre是
构件承载力抗震调整系数
抗震调整系数选用的时候
型钢混凝土构件和钢构件的承载力
抗震调整系数在高规就是混凝土结构
技术规程它里面有
如果仅考虑竖向
如果仅考虑竖向地震作用的时候
各类结构构件的承载力
抗震调整系数都取1.0
这个是承载力抗震调整系数
所有的情况都统计在内了
除了刚才讲的
它所有的情况都统计在内了
我们最常用的比如说是
梁来说受弯的时候它是0.75
然后如果对于柱子来说
偏心受压柱
它根据轴压比不同选择的抗震调整系数
抗震调整系数就是刚才的γre
然后这个值根据轴压比不同
它选择的量值不一样
轴压比是什么含义
轴压比这个谬等于N除以FCA
根据轴压比不同
偏压柱选的也不同
如果轴压比小于0.75
这个γre取0.75
如果轴压比不小于大于等于0.75
这个系数取得0.8
前面对墙肢的截面尺寸做了限制
下面我们来看斜截面承载力计算
主要是为了防止它发生减压破坏
首先来看偏心受压减力墙
它的斜截面承载力是怎么计算的
注意一下这个地方是偏心受压
我们下面马上还有一个是偏心受拉
偏心受压的时候
注意一下这个地方符号是加号
这个地方是加号
为什么是加
我们知道压力的存在
对于斜裂缝的开展是起到抑制作用的
也就说有压力的时候
斜裂缝开展的时候它就会延缓
所以压力对于受剪承载力
它有提高的作用
这个地方就取的是加号
其中括号里面的第一项
含ft的这一项是混凝土部分的
然后第二项是由受压
压力增加的这一部分
括号外面的这一项
是由分布钢筋提供的这一部分
它由三部分构成
但是轴向压力的作用
我们不能把它夸大
所以取值取的时候
轴向压力最多取到0.2倍的FCBH
取到这个值
这个是偏心受拉
看一下这是偏心受拉
这个时候前面一项由压力产生的是加号
这个地方有拉力
产生的这个地方就是个减号
然后这个地方也是个减号
也就是说有拉力的时候
裂缝可以更快的通过
或者是开展的更宽
所以这个时候拉力对斜截面
承载力来说是不利的
我们取的时候取了一个减号
这个里面需要注意一点的是
这一部分就是括号里面的值
最小就等于0
它不能取负数
这个里面注意一下
第三个是墙肢平面外承载力验算
墙肢如果是小偏心受压
还要按照轴心受压
验算平面外的承载力
因为这个部分比较重要
我们在这里面再把它强调一下
注意一下就是AS一撇取的时候是
两端的全部纵向钢筋的截面面积之和
这个是连梁的承载力计算
连梁它的承载力计算的时候
跟普通的梁相比较
它有什么特点
连梁一般选择的是对称配筋
也就是说它配置在受压区
和受拉区的钢筋是一样的
达到破坏的时候
受压区的钢筋一般它是不屈服的
受拉钢筋屈服的时候
因为受压区它含有混凝土的
帮助它承受压力
所以受压区的钢筋就没办法屈服
这时候在计算的时候是怎么算的
受压区高度已经很小
所以近似的认为它的内力臂
就是上面的钢筋
和下面的钢筋之间的距离
我们把它作为内力臂
对于连梁来说
还有一个塑性调幅的问题
然后这个图里面的曲线部分
是实际计算出来的
连梁的弯矩设计值
但是我们在设计的时候
用到的是把这个部分往进缩
给它乘以一个小于一的调幅系数
然后实际采用的弯距值是这一部分
但是调完之后这个位置的减小了
其他的位置可能会增大
所以弯距条幅有的时候可能要进行多次条幅
连梁在中部楼层的弯距和剪力比较大
所以就是刚才那个办法
截面设计困难的时候可以进行调幅
减小连梁的截面高度
这是一个办法
第二个办法就是塑性条幅
注意条幅的幅度不能太大
不能超过原来设计值的20%
另外当连梁破坏
对承受竖向荷载没有明显影响的时候
可以考虑大震下
连梁不参加工作
就认为这个时候连梁已经破坏了
可以按照去掉连梁之后剩下的部分
剩下的部分就是墙肢了
可以按照独立墙肢
进行多遇地震架的结构分析
连梁超限的处理办法
这里面就总结出来了
连梁超限之后怎么办
可以减小连梁的截面高度
或者采取其他减小连梁刚度的措施
第二个抗震设计的时候
连梁它的弯距可以进行塑性调幅
但是如果内力计算的时候
已经降低了它的刚度
这个时候就不能够再调伏
就是说你只能给它要么降低刚度
要么条幅不能这二者给它叠加起来
当连梁破坏对承受竖向荷载
没有明显影响的时候
就可以用刚刚那个办法
不考虑中间连梁的作用
按照两边独立的墙肢进行计算
连梁的受剪承载力计算
这两个公式是针对不同的抗震等级
比如说这九度抗震
或者一级或者二级三级
它选择的公式不一样
这个是确定连梁的梁端截面组合
剪力设计值的时候
需要进行的调整
按谁来调整就是强剪弱弯
这个是剪力墙连梁截面
它的组合剪力设计值需要满足的条件
也就是说为了防止连梁发生
斜截面的受压破坏
就是斜压破坏
斜截面发生斜压破坏
对它的截面尺寸有一个限制
就是截面不能过小
这个是剪力墙连梁斜截面受剪的
承载力计算
它也是分两部分
一部分是混凝土提供的
另外一部分是分布钢筋提供的
当有抗震
就是有地震参与组合的时候
这个里面也要乘以一个系数
就是有一个γre的系数
这个是剪力墙连梁的配筋
连梁配筋的时候
比如说这个里面交代清楚了
连梁在一般层的时候
它的箍筋怎么放在顶层的时候
箍筋怎么放
连梁上面的纵筋
升道墙肢里面的时候怎么处理等等
这就是连梁的配筋方面的一些构造要求
好这一讲的内容就到这里
再见
-教材与课程内容
--教材
-1.1概述
-1.2现浇单向板肋梁楼盖
-1.3双向板肋梁楼盖
-1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖
--1-19无梁楼盖
-1.6楼梯与雨蓬
--1-20楼梯
--1-21雨蓬
-1. 楼盖--课后习题
-2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置
--2-3变形缝
-2.2排架计算
--2-8内力组合
-2.3单层厂房柱
--2-9单层厂房柱
--2-11牛腿设计
-2.4柱下独立基础
-2.5吊车梁
--2-13吊车梁
-2. 单层厂房--课后习题
-3.1多层框架结构的组成与布置
-3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
-3.3多层框架内力组合
-3.4无抗震设防要求时框架结构构件设计
-3.5多层框架结构基础
-3. 多层框架结构--课后习题
-4.1概述
-4.2高层建筑结构体系与布置原则+4.3高层建筑结构上的作用
-4.4剪力墙构件
-4.5剪力墙结构
-4.6框架—剪力墙结构
-4.7筒体结构
--4-28筒体结构
-4. 高层建筑结构--课后习题
-单层厂房主要构件及计算方法演示视频——西安交通大学本科生王宇、龙杰烨、张松、刘昊洋作品