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1、剪力墙结构设计计算1. 工程概况某高层住宅为现浇剪力墙结构，地上19层，地下2层，层高2.7m，地上部分 内外墙厚度均为200mm,平面布置如附图1所示，各层层高及重力荷载代表 值如附图 2所示。墙体混凝土强度等级1至6层为C40;其余各层均为C35。佛山地区，抗震设 计设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为01g,n类场地，设计抗震等级为二 级。计算水平地震作用下结构横向剪力墙的内力和位移，验算墙JLQ7 一层的截面承载力。7 ind itod 0 J 3WJ XBJ 2007CI附图1墙平面2. 墙截面特征计算及平面剪力墙类别判断LQ1JLQ1附图2计算简各道横墙截面特征列于表1、表3。外
2、墙门窗洞口的连梁高 度均为450mm，内墙门窗洞口连梁高度均为700mm。外墙连梁惯性矩为ki。0.2 0.453m4121.52 10 3m4内墙连梁惯性矩为Ibio30.2 0.73m4345.72 10 3m412连梁的计算跨度为Lj LjoJLQ1的整体性系数计算0.80， h 0.3743m4H 20 2.7m54m，代入后得1254120.0094320.2L3 j12.598 m，4Ia12.2237m40.8 2.70.3743412.598 m 0.3743 m 12.2237 m0.97,查表得Z0.9694，属于壁式框架JLQ2:12.598m4Ii 2.0353m40.
3、80，I 15.033 m，I A I Ii7.55412.9977m40.865,15.033m44嘱于联支墙54. 0.80.007162.7 2.03532.0353 m 12.9977 mJLQ3：I. 1.6048m,I 27.665m4,4IA I h0.80,27.665 m41254 0.8 2.7 1.60481.605m426.06 m40.0371119.3526.06 m4属于小开口整体 墙。0.94,查表得 Z =0.973,427.665 mJLQ4 墙，Af 10.95 2.7m2 29.56m2，代 口 1 1Aop4m2 0.135 0.16，属整体墙。Af
4、29.56JLQ5墙也属整体墙；JLQ6:/ 120.8 2.7I. 0.4934m4 ,0.49342m24m20.80,0.0285130.595I 5.195m4 ,I A IIA4.7016 m45.195 m4 I4I. 5.195 m 0.4934m0.905 查表得 Z =0.949,444.7016 m属于小开口整体墙。JJLQ7也属于小开口整体墙。壁式框架JLQ1和联肢墙JLQ2均按带刚域杆件的框架计算，抗侧移刚度 为：JLQ1、JLQ2、的连梁lb 02。无1.518 1（f 3 m4 ,当混凝土强度等12级为C40时Elb 49335kN m2 , C35时EIb 478
5、17kN m2。连梁杆端刚度如附 表6所示,JLQ1、JLQ2 墙各层D值如附表7所示。附表1各片剪力墙截面特征（墙厚均200mm）墙号各墙肢截面面积/皿各墙肢截面惯性矩/m 4组合截面惯 性矩I / m4AAAb!AI12I3I4JLQ10.300.240.500.240.056250.02880.260420.028812.598A 1.28I. 0.37427JLQ20.980.240.281.9610.02880.0457315.033A 1.50I. 2.0353JLQ30.7440.220.220.6960.8580.02220.0222 0.702427.665A 1.88I.
6、1.6048JLQ40.7960.4140.581.05070.14780.406520.764A 1.79I. 1.605JLQ50.650.710.57210.74568.498A 1.368JLQ60.140.530.440.00570.31020.17755.1952A 1.11Ii 0.4934JLQ70.8820.260.141.49290.03660.00578.834A 1.282Ii 1.472附表2 JLQ1墙截面特征计算洞口L. / m匚11 3 见 L. 21.4Ibj /ml 3 /3L. / ma / m2 . 2 a /mbja./m3 IL;11.130.398
7、0.6780.001031.4432.255.0630.0036121.430.3150.7710.001172.9243.059.3030.0037232.030.2220.8710.001328.3653.6513.3230.002100.00943附表3 JLQ2墙截面特征计算洞口L. / mhbL.11一 E21 3 理 L.11 / 4 Ibj /mL3j/m3a /m2 ! 2q / mb.aj/m3 IL12.030.2220.8710.001328.3654.8523.520.0037121.130.3980.6780.001031.4432.204.840.003450.00
8、716附表4 JLQ3墙截面特征计算洞口L. / mL.111 3 虹 L. 21.4Ibj /mL,j/m3a / m2 ! 2 a1 /m2I a_.号/m3l311.250.560.5150.002951.9533.3110.960.0165621.10.6360.4520.002591.3311.853.420.0066531.350.5190.5530.003162.4603.2910.820.013900.03711附表5 JLQ6墙截面特征计算洞口L. / m虬匚1.4L /m1 3 /3L. / ma /m2 ! 2 Q / m1 bjaj3一 /mL31 3 匹 L. 211
9、.460.3080.9190.005263.112.8758.2660.0139820.980.4590.7750.004330.943.17510.0810.014630.02851附表6连梁杆端刚度编号连梁号ab2 h1-023LoC1C.EI i L21 a bK12K21L/mJLQ110.280.220.160.485.735.0521252(21927)0.125121774 (125640)107323(110731)2.2520.180.290.100.304.595.7317710(18237)0.14981289(83871)101478(1047 04)2.730 240
10、 150.050.154 173 7814490(14950)0.22760423 (62342)50425(52036)3.3JLQ210.480.00.050.1516.227.289859(10172)0.0741599 16 (1649 89)71774 (7405 2)4.8520 220 270.16Lit 口晶0.484 835 3321735(22425)0.1331049 80 (108313)11848(119525)2.2注：表中括号内的值适用于16层附表7 JLQ1、JLQ2墙各层D值墙号柱号K 楼层K2KcK 底层KkCkcKa2 K0.5 KaK/ kN m 720
11、 层 16层12 F12D aKF / kN/ m ch2 c720 层26层1层各楼层 D / kN/m 720 层 26层1层2 KJLQ1I2 121774 in0.0850.3146562506770601.64691816C洲洗.03845653967532058648n2 65625022107323812890.5612 3360020.2190.41433600234665012992012495923622232 101478604232 3038248 -0.0530.02660.252303824831345341.646133026 A Q-70/1 A 13/2413
12、84565205864813001/942 504250.152 3360020.06980.302336002346650-k-k. 13860339827172316JLQ2I2 1599160 0070 0348 0.25322878443 236034961 64o613104951 qO?520?么 t 982939315115921559497 103536902 22878443022 71774 1049800.5262 3360000.2080.4063360003466501150364 4 00Q0 11868223165832 1158480.2172 5335190.
13、0980.3235335195504278606188788 2926393. 剪力墙的刚度计算(1) 带刚域壁式框架JLQ1、JLQ2的总刚度Cf值D 0.3846 1.5116140.3968 1.559552.0586 10.3537 106/19kN /m2.565 106kN /mCf 2D h 2 2.565 1 06 2.7 1 3.851 106kN(2) 墙 JLQ3、JLQ4、JLQ5、JLQ6、JLQ7 的总刚度 EJ值EI 2 81.67 79.27 26.13 21.49 29.64 107kN m2 476.4 1 07kN m2(3) 结构刚度特征值713.851
14、 106kNE|：54m 476.4 107kN m2 4. 地震作用计算重力荷载代表值Ge 108000kN 结构自振基本周期为n 0.0520s 1.0sTi 0.05阻尼比0.05，故衰减指数结构总水平地震作用标准值为f EKeq0.03900.92 max阻尼调整系数21.0,有0.9吐 0.081.00.85GE0.85 108000kN0.0390max3580.2kN顶部附加水平地震作用其中 n 0.08T1各楼层层高均为竺型kNn 20Fn0.012.7m,5400kN0.086 3580.2kN307.9kNFn Ek0.08 1.0 0.010.09各楼层重力荷载相同，各楼
15、层处的水平地震作用为FnFEk结构底部总弯矩为其中 i 1,2,3,-M。FiHiAFFEkF20i20,210201,i22870 ,307.912870kN m120747.9kN mM 口n代入上式得呼kN/m354H=124.23kN /mqmax210倒三角形分布荷载作用上端值为3M0内力计算计算各墙底部及一、二层内力，近似按框剪结构分析，采用侧移法，各内力系数如附表6所示。附表82.9时内力系数层次x/ H1w1f1MwnfnM20.10:0.394 :0.0649.9210.750 10.156P 0.256 110.050.4440.017512.0170.8660.0420.
16、297底00.500014.3661.00000.343(1)墙JQL1、JQL2 (壁式框架)的总内力一层：1：ivwf qmaxHf Fn0.0175 124.23 54kN 0.042 307.9kN130.33kN二层：mw 0.064 124.23 54kN 0.156 307.9kN477.37kN(2)JQL3、JQL4、JQL5、JQL6、JQL7 的总内力底部：1iivww q maxHw f n0.50 124.23 54kN 1.0 307.9kN 3662.11kNMMW,q HmaxM FnH小M10012414.36623 542kN m 0.343 307.9 5
17、4kN m100一层： V 0.444 124.23 54kN 0.866 307.9kN3245.18kN124.23 542M 12.017kN m 0.297 307.9 54kN mW10048470.26kN m二层：V 0.394 124.23 54kN 0.750 307.9kN2874.04kN124 23 542M 9.921kN m 0.297 307.9 54kN mW10040877.39kN m(3)墙JQL7的内力底部:wEIeq2476 1003662.11kN 227.84kNEIeqEI0.062257744.43kNm 3591.70kN一层:V w0.06
18、223245.18kN201.85kNM w0.062248470.26kNm 3014.85kN二层：V w0.06222874.04kN178.77kNM w0.062240877.39kNm 2542.57kNweqwmmm(4)墙JQL7的墙肢3内力底部：-A VwA227.84kN 24.88kN1.282m w30.85J 0.15-Ic CL 0.005720.858.8344.07kN m3 MwI jc _ 0.005720.15 1.4723591.70kN m0.85jA3 3MX WNv30.14 4.880.858 8343591.70kN236.11kN一层:V ,
19、w30.10920201.85kN22.04kNM以w30.001133014.85kNm 3.41kN m二层:1N .w30.06573014.85kN198.19kNV ,w30.10920178.77kN19.52kN0.001132542.57kNm w30.0657 2542.57kNn w3竖向重力荷载作用下，总重力荷载代表值m 2.87kN m167.05kNGE 108000kN，第一层墙体总面积A黄A纵=20.4m2 16.6m2 37m2,每平方米墙截面面积折合荷载为:108000kN37m2C40。1.3ASw墙JQL7的墙肢3轴力为:6墙截面设计NW3qA32918.
20、92 0.14kN408.65kN以墙JLQ7 一层的墙肢3为例，墙肢截面为200mm 700mm,级为(1)剪力墙受剪截面应符合下述要求JLQ7剪跨比2.5H=54 m,抗震等级为二级，Eh vwvw增大系数10.150.85(2)斜截面受剪承载力验算1.4 24.88kN45.28kN混凝土强度等vw Ehvw310.15 fCbWhwREvw1.4，荷载分项系数19.1 200 700/1000kN 卜福 408.65kN 1.3 236.11kNvw EhVw3 1.4 1.3 24.88kNEhVw3hw0 45*281.0kN mEhMw3101.71kN45.28kN1134.0
21、7kN m0.仃 1.5,O. 4ftbWhW0 1NW.5纵、横向分布钢筋均为8200双排。(3)正截面偏心受压承载力计算墙体分布筋8200双堆，2 -500RE5000.544,4200对称配筋2100.5 mm 251.25mm，200As 4e n挨矩形截面计算得Eh 1.3,则471.88kN取1.5wo h端部为HRB335钢筋,属于大偏 心。19.1 2005501.5-251.25 210mm12mmbhwo,0.544550mm299.2mm1hW021.5x2 Asw f ywhW01 c2251.25210 “-550 21.535.12N550mm5500.85 101
22、.7 103 251.25 210sw135.1 fCbWhw0 1.5 Asw fywRE m wMc 1 fRwX hw01 19.1N W hW020035.1271.43 1 06Nmmhw2Msw10.85 4.07 106 101y 71 ft)3 550750550 35N mm12211.87 106 71.43 106550 15负值mm 300按构造要求，A A 0.0125 代 0.0125 200 300mm2750mm2,实配4,6，箍筋 8150b(4)连梁承载力验算一层连梁的剪力为Vb Nw3(1)Nw3 2198.19 167.05 31.14kN，L /hb
23、0.75m /0.45m=1.672.5，斜截面受剪承载力应满足vb EhVb10.38 ftbbhb0RE0.9 fyvhb0S当采用箍筋 10100时,10.381.71 200 415 0.92101.2 1.331.14kN48.58kN1574150.85 100KlkN1000208.33kN连梁弯矩：2Mb Vb，231.14 kN m11.68kN m1.3 0.75 11.68Eh REMb(% a)若按最小配筋率则可算出:106ASAs300 (415 35)299.89mm，2A As 0.00257 200 700由于99.89359.8,按一般混凝土框架梁构造配筋，359.8mm故取2359.8mm实配上下各2(6 402mm2.
