4-13剪力墙墙肢正截面承载力设计在线视频

同学你好

这一讲的内容是剪力墙墙肢

正截面承载力计算

剪力墙在竖向荷载和水平和的作用下

它的受力性能有哪些

这个表里面做了统计

比如说对于墙肢来说

它承受的是拉压弯剪

它受力状态就分为

偏心受压和偏心受拉

偏心受压它可能是大偏心受压

也可能是小偏心受压

偏心受拉它一般是大偏心受拉

剪力墙的墙肢不允许设计成小偏心受拉

这个计算的内容对应的就有

正截面承载力计算斜截面承载力计算

当这个偏心受压是小偏心受压的时候

还要按轴心受压

计算墙体平面外的稳定性

这一部分的内容和偏心受压柱是类似的

当然如果这个墙肢上作用有集中荷载

还需要在墙肢集中荷载作用的部位

进行局部受压承载力计算

对于连梁来说

它就是一个受弯构件

所以要进行正截面承载力计算

以及斜截面的承载力计算

对于连梁来说

它上面作用的轴力我们一般是不考虑的

因为连梁和楼盖是整交在一起的

楼盖它的作用就是可以帮助

承受连梁里面的轴力

所以连梁只需要进行正截面承载力的设计

以及斜截面的承载力设计就可以了

剪力墙

就是剪力墙单片的剪力墙

它能够作为哪些结构的

主要承重结构单元

比如说它可以作为剪力墙结构体系的

框架结构体系

筒体结构体系

在地震区有承载力和延性的要求

来提高整个结构的耗能能力

改善结构的抗震性能

这是对剪力墙的要求

墙肢的正截面承载力计算

来看一下

它是一个符合受力构件

也就是说它可能受的是压弯剪

就是我们的偏压构件

也可能是拉弯剪

就是大偏心受拉构件

前面介绍了小偏心受拉

在墙肢里面它是不允许的

因为小偏心受拉它破坏的时候是

发生的脆性破坏

墙肢它的截面形式上来说

一般设计成矩形截面的比较少

大多数情况是T形截面

和工字形截面

也就是说在这一屏剪力墙两端

跟它垂直的地方

还要有一部分剪力墙

从形式上看

如果是矩形的剪力墙

实际上在矩形的两个端部还会配有暗柱

所以从形式上来说它是矩形的

但实际受力来说两边还是有加强的

墙肢的配筋

除了在端部配集中的

纵向的受力钢筋之外

在中间还要配分布钢筋

分布钢筋配置的时候需要配

几片钢筋网片

跟剪力墙的厚度是有关系的

越厚配的剪力墙分布钢筋的片数就越多

最少是配的两片钢筋网片

一片钢筋网片

它在横向就是水平向

和竖向是形成一个网格的

对于剪力墙正截面承载力计算的时候

端部的集中荷载

端部集中荷载的计算

就是两头端部集中荷载的计算

和偏心受压柱是一样的

分布钢筋我们一般不进行计算

而是按照构造要求给它配置就可以了

但是分布钢筋在计算里面

需不需要考虑它的作用

因为分布钢筋它的直径一般比较细

所以它如果承受压力的时候

有可能受压

就把它弯曲了压曲了

所以分布钢筋只考虑受拉部分

并且是受拉屈服的这一部分

如果分布钢筋它虽然是受拉的

但是离中和轴比较近

它还达不到屈服强度

我们也不能考虑它的作用

首先来看偏心受压的划分

大偏心受压和小偏心受压

对墙肢来说划分的标准

和偏心受压柱是相同的

也就是说当它的相对受压区高度

值小于等于b

就是界限破坏的界限值

b的时候是属于大偏心受压

当大于b的时候是小偏心受压

这是大偏心受压的计算简图

从这个图上面可以看出来

如果把下面红颜色画的短的

这一部分小箭头表示的

分布钢筋受拉的作用

这一部分给它去掉

那这个就是一个偏心受压柱

大偏心受压柱的计算简图

这里面离纵向力

就是我们N比较近的这一侧

受压的这一侧受压钢筋

用蓝颜色画FY一撇

AS一撇受压屈服了

离纵向力比较远的那一侧

钢筋受拉屈服了

然后离纵向力比较近的这一侧的混凝土

受压破坏了

它达到了极限压因变质

然后它的大小我们可以把它

等效成矩形应力分布图形

所以它力的大小是阿尔法1fc

bX这个值

然后分布钢筋考虑的时候

要考虑离中和轴比较远的

并且受拉屈服的那一部分

所以从受压边缘向受拉区1.5倍X之外的

那一部分分布钢筋

我们才考虑它的作用

大家看这个地方取的时候有一个

1减去1.5倍的

就是在离中和轴比较远的

处在受拉区的这一部分分布钢筋

才考虑它的作用

分析清楚它的受力之后

然后很容易就把它的平衡关系

就写出来了

这个时候根据右上角的平衡关系

并且根据我们刚刚分析的过程

我们就可以写出来它的平衡关系

比如说沿着竖向取平衡

竖向力N跟谁平衡

本来是纵向受拉钢筋

纵向受压钢筋

这两个在这个公式里面都出现

因为一般情况这个时候是对称配筋

所以AS等于AS一撇

并且钢筋它取的是一样的

所以FY等于FY一撇

它们两者就抵消了

在这个公式里面只出现受压混凝土

和受拉分布钢筋这两项

还有一个是力距的平衡

力距平衡取的时候取平衡N乘以e

e是到受拉钢筋中心点之间的距离

所以N乘以e

有哪几部分

然后由受压钢筋受压区混凝土

以及分布钢筋三者产生的力矩

和纵向力n

对受拉钢筋中心点产生的力距相平衡

通过这个关系式

我们在求解的时候

它有两个未知量分布钢筋的不知道

然后纵向钢筋的面积也不知道

但是实际在设计的时候

一般分布钢筋我们是先假定它的配筋率

然后把分布钢筋的面积就可以求出来

这个值的百分率

然后规范上是有要求的

我们可以把ASW求出来

先确定下来

然后再带到前面的平衡关系里面

先求出受压区的高度

然后再求出两端配置的纵向

受拉钢筋和受压钢筋的面积

这个就求解完了

小偏心受压的时候

求解的过程是类似的

但是小偏心受压的时候有一个特征

这个和我们偏心受压柱的特征

是完全一样的

也就是说处在受压边缘的

这一部分的钢筋是屈服的

但是处在受拉边缘的

或者是远侧的钢筋

它无论是受压的左边这个图上

或者是右边这个图上受拉的

它都是不屈服的

它的应力用西格玛S来代替

看一下它不是FY

这个时候小偏心受压

墙肢的情况和柱子的情况完全一样

因为它这里面

这一部分可能是全截面受压

也可能是一部分受压一部分受拉

但是都不屈服

所以这时候不考虑分布钢筋的作用

那就和偏心受压柱

小偏心受压柱完全一样

这是它的基本方程可以看一下

西格玛S和FY一撇

它俩是不能取一样的

所以求解的时候

这二者也抵消不了

那这个公式就可以和

偏心受压柱是完全一样的

我们可以进行求解

如果是小偏心受压的情况

还要对这个墙肢出平面

或者垂直于平面的方向

进行轴心受压的承载力的计算

轴心受压承载计算这个公式比较简单

但是这个里面需要强调的一点是

这里的AS一撇虽然是标了个一撇

但是AS一撇包括前面

小偏心受压那个公式里面的AS

小偏心受压那个公式里面的AS

和AS一撇

是全部纵向钢筋的和

就是配置在两端全部纵向钢筋的和

包括AS和AS一撇

这个是大偏心受拉

大偏心受拉的计算简图

和前面大偏心受拉柱子相比较

也是类似的

但是这个地方也是多了一部分

就是多了分布钢筋的作用

因为处在受压区的钢筋屈服了

处在受拉区的重筋也屈服了

并且离受压区比较远的这一部分的

分布钢筋也屈服了

它的作用也要考虑在内

这个公式和前面的大偏心受压的是类似的

这个是大偏心受拉的计算简图

放大之后就比较清楚了

所以在取平衡关系的时候注意一下

不要忘了分布钢筋的作用

但是分布钢筋这个时候

是离受压区比较远的

1.5倍X之外的这一部分

我们才认为它不但屈服了

而且是受拉屈服

所以才能考虑它的作用

好这一讲的内容就到这里

再见