l2
M2j 严厂Mj 11 I 2
(5) 第j层墙肢剪力:
|1 I TVpj II I 2
V2j
I 2 2Pj
式中 l「I 2为考虑剪切变形后的折算惯性矩:
Ii
li -
12uEIi 1
GAjh2
3.3剪力墙的肢墙系数和整体性系数
1. 肢墙系数
反映剪力墙开洞水平宽度影响的参数,其定义为:
Ln I
其中I为开动后组合截面惯性矩,I n为开动后各肢截面对组合截面形心的面积矩。 分析表明,开动越大,
越大,墙肢越弱。
2. 剪力墙的整体性系数
反映连系梁对墙肢约束程度参数。 整体性好,局部弯矩小。
越大,连系梁对墙肢的约束弯矩越大,
3.4剪力墙的分类
1. 整体截面剪力墙
同时满足以下条件时为整体剪力墙: (1) 洞口面积小于整个墙面面积的15%;
(2) 洞口之间的距离及洞口至墙边的距离均大于洞的长边尺寸。
2. 整体小开口剪力墙
,且 10
其中
为肢墙系数限值
3. 联肢剪力墙
,且 10
4. 壁式框架
3.5剪力墙结构的平面布置
(1) 平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向 的侧向刚度
不宜相差过大。抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置。 (2) 宜自上而下连续布置,避免刚度突变。 (3) 门窗洞口宜上、下对齐,成列布置
(4) 剪力墙不宜过长,较长的剪力墙宜设置跨高比较大的连系梁将其分成长度较
为均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于 宜大于8m。
3,墙段长度不
3.6剪力墙结构的计算规定
一.基本假定(空间结构的平面化假定)
(1) 按屋盖结构在其自身平面内的刚度无穷大,而在平面外的刚度忽略不计。
(2) 各榀剪力墙主要在其自身平面内发挥作用,平面外的刚度忽略不计,但剪力 墙的
有效翼缘应参与计算。
剪力墙有效翼缘宽度可按剪力墙间距 s,翼墙厚度hf、窗间墙宽度bw (翼 强宽度)和剪力 墙总高度等分别确定,并取最小值。
二.剪力墙层间剪力分配
(一)刚度中心 无转动位移。 水平荷载通过刚度中心时,结构只发生平动, 刚度
中心计算:
xc yc
m
El r
xi |
XI i 1
El xi
L, . -1 r I 1E ryi \\ Ixi --- T m
El r yi 1
yi
i 1
m
El yi
i 1
(二)层间剪力
1. x方向平动时的剪力分配
第j层x方向剪力Vjx
第I墙段弯矩曲率关系:
2 3
M.i El ?d_ux MEl
jxi yi dz2 V-i Vjxi
El 业
匚1 yi dz3
(a)
X向各道剪力墙剪力之和等于该方向层间剪力,故
v jxi V
jx
■ 3
dux 荷
3Elyi
因此芳
Vjx
丄—,代回(a)式可得:
Elyi
V.i Elyi jxi
El
El
V JX
yk
2. y方向平动时的剪力分配
按x方向平动时相同的分析可推到处层间剪力 Vjyi 詈 Vjy
El
xk
3.扭矩T作用下的剪力分配 扭矩T作用下,剪力墙结构绕刚度中心转动。
u第i道墙y向剪力墙的位移: x jyi
i
Vjy作用下墙段的剪力Vjxi为:
M
M
第i道墙x向剪力墙的位移: 考虑弯矩曲率关系:
u
jxk
yk
d2uj i
第i道墙y向剪力墙:M jyi
d2
EIxi xi 2
dz2
EIxi
2
第i道墙x向剪力墙:M jxk 各道剪力墙剪力与扭矩转角的关系:
d
UjXk
Elyk
^z^
EI yk yk 2
dz2
d2
第i道墙y向剪力墙:Vjyi
dM
jyi
d
EIxxi 3
i dz3
d3
Elyk yk 喜
3
dz
dM
jxk
第i道墙y向剪力墙:Vjxk
dz
由于结构平面承担的扭矩应等于各剪力墙剪力对刚度中心的矩之和,即:
MT
d3 dZ
2
V
jxkzyk
rV
jykzxi
r
曰性
3
MT
El
xi X
r
El
Vjyiz
El
xi
r
xi
yk:k
r
2
El
r
MT
xmxm
Vjxkz
El
r
El ykryk
yi yi
xm「xrn
MT
EI
4.剪力墙剪力迭加
各道剪力墙的剪力等于平动剪力与扭转剪力的迭加,即:
V jxi Vjxi1 V jxi 2
V
Elyi V- El Vjx
El
yk El xi rxi xL^ 1
2 2 El
r
El r -
——E^
MT
2 I
Elr
xmxm
jyi jyi1 jyi2
El
VV
M
2
TElr
ykyk
ykryk xm xm
由以上推导法结果可见,剪力墙结构中,剪力是依据剪力墙的抗弯刚度分配的。
3.7剪力墙的截面设计
总体上讲,剪力墙属于偏心受力构件 一?墙肢正截面承载力计算:
1.大小偏压的判别:
b
,大偏压;
b,小偏压。
2. 大偏心受压