8 型钢混凝土剪力墙

8.1 承载力计算

8.1.1

两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙，其正截面偏心受压承载力应按下列公式计算(图8.1.1):

图8.1.1 剪力墙正截面偏心受压承载力计算

非抗震设计

$\200dpi \tiny N\leq f_{c}\xi bh_{0}+{f}'_{a}{A}'_{a}+{f}'_{y}{A}'_{s}-\sigma _{a}A_{a}-\sigma _{s}A_{s}+N_{sw}$ (8.1.1-1)

$\200dpi \tiny N_{e}\leq f_{c}\xi (1-0.5\xi )bh_{0}^{2}+{f}'_{y}{A}'_{s}(h_{0}-{a}'_{s})+{f}'_{a}{A}'_{a}(h_{0}-{a}'_{a})+M_{sw}$ (8.1.1-2)

抗震设计

$\200dpi \tiny N\leq \frac{1}{\gamma _{RE}}[f_{c}\xi bh_{0}+{f}'_{a}{A}'_{a}+{f}'_{y}{A}'_{s}-\sigma _{a}A_{a}-\sigma _{s}A_{s}+N_{sw}$ (8.1.1-3)

$\200dpi \tiny N_{e}\leq \frac{1}{\gamma _{RE}}[f_{c}\xi (1-0.5\xi )bh_{0}^{2}+{f}'_{y}{A}'_{s}(h_{0}-{a}'_{s})+{f}'_{a}{A}'_{a}(h_{0}-{a}'_{a})+M_{sw}$ (8.1.1-4)

$\200dpi \tiny N_{sw}=(1+\frac{\xi -0.8}{0.4\omega })f_{yw}A_{sw}$ (8.1.1-5)

$\200dpi \tiny M_{sw}=[0.5-(\frac{\xi -0.8}{0.8\omega })^{2}]f_{yw}A_{sw}h_{sw}$ (8.1.1-6)

式中 $\inline A_{s}$ / $\inline {A}'_{s}$ ：剪刀墙受拉端、受压端配置的型钢全部截面面积；

$\inline A_{sw}$ ：剪力墙竖向分布钢筋总面积；

$\inline f_{yw}$ ：剪力墙竖向分布钢筋强度设计值；

$\inline N_{sw}$ ：剪力墙竖向分布钢筋所承担的轴向力，当 $\inline \xi >0.8$ 时，取 $\inline N_{sw}=f_{yw}\cdot A_{sw}$ ；

$\inline M_{sw}$ ：剪力墙竖向分布钢筋的合力对型钢截面重力的力矩，当 $\inline \xi >0.8$ 时， $\inline M_{sw}=0.5_f{yw}\cdot A_{sw}\cdot h_{sw}$ ；

$\inline \omega$ ：剪力墙竖向分布钢筋配置高度 $\inline h_{sw}$ 与截面有效高度 $\inline h_{0}$ 的比值， $\inline \omega =h_{sw}/h_{0}$ ；

$\inline b$ ：剪力墙厚度；

$\inline h_{0}$ ：型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘的距离；

$\inline e$ ：轴向力作用点到型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的距离。

8.1.2

一、二级抗震等级的剪力墙的剪力设计值Vw应按下列规定计算:

1 底部加强部位的剪力设计值

一级抗震等级

$\200dpi \tiny V_{w}=1.1\frac{M_{wuE}}{M}V$ (8.1.2-1)

二级抗震等级

$\200dpi \tiny V_{w}=1.1V$ (8.1.2-2)

三级抗震等级

$\200dpi \tiny V_{w}=V$ (8.1.2-3)

式中 $\inline M_{wuE}$ ：剪力墙采用实配钢筋和实配型钢、强度标准值，且考虑承载力抗震调整系数正截面受弯承载力所对应的弯矩值；

$\inline M$ ：剪力墙计算部位的弯矩设计值；

$\inline V$ ：剪力墙计算部位的剪力设计值。

2 对其他部位的剪力设计值应取Vw＝V

8.1.3

剪力墙的受剪截面应符合下列条件:

非抗震设计

$\200dpi \tiny V_{w}\leq 0.25f_{c}bh$ (8.1.3-1)

抗震设计

$\200dpi \tiny V_{w}\leq \frac{1}{\gamma _{RE}}(0.20f_{c}bh)$ (8.1.3-2)

8.1.4

两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力，应按下列公式计算(图8.1.4):

非抗震设计

$\200dpi \tiny V_{w}=\frac{1}{\lambda -0.5}(0.05f_{c}bh_{0}+0.13N\frac{A_{w}}{A})+f_{yv}\frac{A_{sh}}{s}h_{0}+\frac{0.4}{\lambda }f_{a}A_{a}$ (8.1.4-1)

抗震设计

$\200dpi \tiny V_{w}=\frac{1}{\gamma _{RE}}[\frac{1}{\lambda -0.5}(0.04f_{c}bh_{0}+0.1N\frac{A_{w}}{A})+0.8f_{yv}\frac{A_{sh}}{s}h_{0}+\frac{0.32}{\lambda }f_{a}A_{a}]$ (8.1.4-2)

式中 $\inline \lambda$ ：计算截面处的剪跨比， $\inline \lambda=\frac{M}{Vh_{0}}$ ，当 $\inline \lambda <1.5$ 时，取1.5；当 $\inline \lambda >2.2$ 时，取 $\inline \lambda =2.2$ ；

$\inline N$ ：考虑地震作用组合的剪力墙的轴向压力设计值，当 $\inline N>0.2f_{c}bh$ 时，取 $\inline N=0.2f_{c}bh$ ；

$\inline A$ ：剪力墙的截面面积，当有翼缘时，翼缘有效面积可按本规程8.1.5条采用；

$\inline A_{w}$ ：T形、工字形截面剪力墙腹板的截面面积，对矩形截面剪力墙，取 $\inline A=A_{w}$ ；

$\inline A_{sh}$ ：配置在同一水平截面内的水平分布钢筋的全部截面面积；

$\inline A_{a}$ ：剪力墙一段暗柱中型钢截面面积；

$\inline S$ ：水平分布钢筋的竖向间距。

图8.1.4 梁端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙斜截面受剪承载力计算

8.1.5

在承载力计算中，剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙厚度加两侧各6倍翼缘墙的厚度、墙间距的一半和剪力墙肢总高度的1/20中的最小值。

8.1.6

在框架-剪力墙结构中，周边有型钢混凝土柱和钢筋混凝土梁的现浇钢筋混凝土剪力墙，当剪力墙与梁柱有可靠连接时，其正截面偏心受压承载力应按本规程第8.1.1条计算。正截面偏心受压时的斜截面受剪承载力，应按下列公式计算(图8.1.6)：

非抗震设计

$\200dpi \tiny V_{w}=\frac{1}{\lambda -0.5}(0.05\beta _{r}f_{c}bh_{0}+0.13N\frac{A_{W}}{A})+f_{yv}\frac{A_{sv}}{s}h_{0}+\frac{0.4}{\lambda }f_{a}{A_{a}}$ (8.1.6-1)

抗震设计

$\200dpi \tiny V_{w}=\frac{1}{\gamma _{RE}}[\frac{1}{\lambda -0.5}(0.04\beta _{r}f_{c}bh_{0}+0.1N\frac{A_{W}}{A})+0.8f_{yv}\frac{A_{sv}}{s}h_{0}+\frac{0.32}{\lambda }f_{a}{A_{a}}]$ (8.1.6-2)

式中 $\inline \beta _{r}$ ：周边柱对混凝土墙体的约束系数，其值取1.2。

图8.1.6 周边有型钢柱的剪力墙斜截面受剪承载力计算