剪力墻有關(guān)問(wèn)題_第1頁(yè)
剪力墻有關(guān)問(wèn)題_第2頁(yè)
剪力墻有關(guān)問(wèn)題_第3頁(yè)
剪力墻有關(guān)問(wèn)題_第4頁(yè)
剪力墻有關(guān)問(wèn)題_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、1、小墻肢截面相對(duì)較小,一般就是墻長(zhǎng)小于3倍的墻厚(包括3我還不記得,不敢確定)。 2、墻肢是指兩根連梁之間的墻,這么說(shuō)是為了與墻體開(kāi)小洞口區(qū)別,不要誤以為是任何洞邊到洞邊,那就糟了。 約束邊緣構(gòu)件的規(guī)定建議你還是好好看看規(guī)范的規(guī)定,那是最清楚的。非陰影區(qū)不是必須要用拉筋,箍筋更好。非陰影區(qū)是從邊緣構(gòu)件到墻肢內(nèi)部的過(guò)度區(qū),類(lèi)似于深梁的拉筋加密區(qū),是為了保障延性的一種構(gòu)造措施。 還談下“肢”?這可是要寫(xiě)論文了,呵呵!除了剪力結(jié)構(gòu)里的肢外,還有箍筋里面有。像一般的單個(gè)封閉箍筋,在高度方向就有兩根鋼筋,屬于雙肢箍。 截面寬過(guò)550mm的同一截面采用兩個(gè)封閉箍并相互錯(cuò)開(kāi) ,高度方向就有四根鋼筋,屬于四

2、肢箍 短肢剪力墻的定義 (1)短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為58的剪力墻; (2)高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu); (3)短肢剪力墻較多時(shí),應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平. 短肢剪力墻的剛度較普通剪力墻結(jié)構(gòu)弱,有更接近與框架的性質(zhì),所以連梁的高度介于普通剪力墻連梁和框架梁之間,其配筋難度比普通剪力墻結(jié)構(gòu)稍低一些。 - 連梁高度按照建筑要求來(lái)吧,一般高跨比在1/51左右. 從短肢剪力墻轉(zhuǎn)化到異形柱,實(shí)際上就是下面為剪力墻結(jié)構(gòu),上面是框架結(jié)構(gòu)。這樣做要符合受力,要根據(jù)概念設(shè)計(jì)務(wù)必做好構(gòu)造措施,尤其是剪力墻與框架的交界處

3、! 短肢剪力墻是指墻肢的長(zhǎng)度為厚度的5-8倍剪力墻,大于8就是剪力墻了,常見(jiàn)的形狀有“T”“L”“Z”“一”“十”。 異型柱也有“T”“L”“Z”“一”“十”,但長(zhǎng)度小于厚度的5倍就算異型柱了。在計(jì)算時(shí),一個(gè)按墻一個(gè)按柱子了。短肢剪力墻的定義(1)短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為58的剪力墻;(2)高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu);(3)短肢剪力墻較多時(shí),應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。 短肢剪力墻的界定方法規(guī)程相關(guān)規(guī)定:高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第7.1.2條規(guī)定了高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部短肢剪力墻的剪

4、力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻較多時(shí),應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu),并且應(yīng)符合一系列規(guī)定。第7.1.3條規(guī)定了B級(jí)高度高層建筑和9度抗震設(shè)計(jì)的A級(jí)高度高層建筑,不應(yīng)采用第7.1.2條規(guī)定的具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的必要條件:抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的 50%。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的下限:當(dāng)短肢墻較少時(shí),如短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的 15% 40%,則可以按普通剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下限規(guī)范沒(méi)有規(guī)定,用戶可以靈活掌握。B級(jí)高度高層建筑和 9度抗震

5、設(shè)計(jì)的 A級(jí)高度高層建筑,即使置筒體,也不能采用。其最大適用高度比高規(guī)表4.2.2-1中剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)降低,且7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)分別不應(yīng)大于100m和60m。如果在剪力墻結(jié)構(gòu)中,只有個(gè)別小墻肢,不應(yīng)看成短肢剪力墻結(jié)構(gòu)而應(yīng)作為一般剪力墻結(jié)構(gòu)處理。短肢剪力墻結(jié)構(gòu),其首先應(yīng)是全剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,應(yīng)有足夠的長(zhǎng)肢剪力墻。如果把短肢墻看成異形柱,則短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為呈框剪結(jié)構(gòu)的變形特征。當(dāng)結(jié)構(gòu)形式符合短肢剪力墻結(jié)構(gòu)形式后,才能在軟件“總信息”參數(shù)的結(jié)構(gòu)體系中,定義結(jié)構(gòu)為“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”。當(dāng)采用殼元模型時(shí),應(yīng)加細(xì)單元的劃分。(宜把默認(rèn)的2改為1)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有時(shí)用薄壁桿元(TA

6、T)可能更合適。因短肢墻的模型更符合薄壁桿元模型,采用殼元?jiǎng)t有單元?jiǎng)澐植患?xì)的問(wèn)題。 短肢剪力墻的與異形柱的區(qū)別對(duì)于1216層的小高層建筑結(jié)構(gòu),采用既可以保證結(jié)構(gòu)的剛度、位移,又可以使室內(nèi)空間方正合理。所以短肢剪力墻結(jié)構(gòu)得以普遍應(yīng)用。短肢剪力墻的受力、變形特征,類(lèi)似以框剪結(jié)構(gòu)。但比框架結(jié)構(gòu)的剛度分配、內(nèi)力分配更合理,結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)導(dǎo)致的豎向位移差別,也比框剪結(jié)構(gòu)小,則傳基礎(chǔ)荷載更均勻、合理。1、短肢墻與異形柱的區(qū)別截面尺寸:柱:H/B <; 3;(單肢)異形柱:H/B <; 5;(一般柱肢數(shù)兩肢)短肢剪力墻:5 <; H/B <; 8; (墻肢數(shù)兩肢)剪力墻:H/B &g

7、t;; 8。(不限)當(dāng)有大于兩肢的短肢墻或異形柱時(shí),盡管各肢的長(zhǎng)寬比符合要求,也宜按墻輸入、設(shè)計(jì)。2 、短肢墻與異形柱的設(shè)計(jì)區(qū)別:異形柱:軸壓比(按框架柱)、剛度(梁考慮剛域)、配筋(雙偏壓)、構(gòu)造(按異形柱規(guī)程)。短肢墻:軸壓比(按剪力墻)、剛度(墻輸入、采用殼元或薄壁桿元)、配筋(按剪力墻)、構(gòu)造(按高規(guī)的短肢墻構(gòu)造)。弱短肢剪力墻(截面高厚之比小于5的墻肢):高規(guī)7.2.5條文規(guī)定了不宜采用墻肢截面高度與厚度之比小于為5的剪力墻;當(dāng)其小于5時(shí),其在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一級(jí)(9度)、一級(jí)(7、8度)、二級(jí)、三級(jí)時(shí)分別不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6

8、。短墻(截面高度之比不大于3的墻肢) :高規(guī)7.2.5條文和抗震規(guī)范6.4.9條文規(guī)定剪力墻的截面高度與厚度之比不大于3時(shí),應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),底部加強(qiáng)部位縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2%,其它部位不應(yīng)小于1.0%,箍筋應(yīng)沿全高加密。3、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比高規(guī)4.8.2規(guī)定的剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6和0.7;對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),除底部加強(qiáng)部位應(yīng)按高規(guī)7.2.10條調(diào)整剪

9、力設(shè)計(jì)值外,其它各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm。7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻宜設(shè)置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側(cè)相交的樓面梁。高規(guī)7.2.1條文規(guī)定了帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的混合設(shè)計(jì)討論混合的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,給設(shè)計(jì)來(lái)混淆,雖然不提倡,但是實(shí)際工程確實(shí)不時(shí)遇到。典型案例:下部是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),上部是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)類(lèi)型的判斷

10、基于以下方面:>;短肢墻被下部托梁抬起,上下不連續(xù),結(jié)構(gòu)整體變形特征不符合短肢剪力墻(框剪)結(jié)構(gòu)的形式。>;控制短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的傾覆彎矩失去依據(jù),因?yàn)橐蠖讨珘ι舷逻B續(xù),且下部短肢墻所占傾覆彎矩小于50%,此時(shí)所要求的“下部”已經(jīng)失去。>;在加強(qiáng)區(qū),“復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)要比“短肢剪力墻”結(jié)構(gòu)嚴(yán)得多。結(jié)構(gòu)的薄弱部位也是在底部轉(zhuǎn)換層區(qū),所以這類(lèi)結(jié)構(gòu)應(yīng)該按“復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)”來(lái)設(shè)計(jì)。>;轉(zhuǎn)換層上部剪力墻應(yīng)按框支剪力墻結(jié)構(gòu)的要求,設(shè)置加強(qiáng)鋼筋。>;對(duì)于非加強(qiáng)區(qū)部位的短肢墻設(shè)計(jì),可以參考“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”的要求,適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造。當(dāng)然,也可以按短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)。 短肢

11、剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)一工程概況北京某工程,主體結(jié)構(gòu)地上15層地下2層,建筑總面積14400m2,開(kāi)發(fā)商為了降低成本,要求設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并要求在滿足安全和使用的前提下,主體結(jié)構(gòu)用鋼量控制在60kg/m2以內(nèi),為了滿足開(kāi)發(fā)商的要求,設(shè)計(jì)作了以下兩個(gè)方案的比較,并從中優(yōu)選出最優(yōu)方案二方案一:采用普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗震墻結(jié)構(gòu)本方案的特點(diǎn)是依據(jù)建筑平面布局設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻,對(duì)較長(zhǎng)的墻開(kāi)結(jié)構(gòu)洞將其分為聯(lián)肢墻,使各墻段的剛度均勻,由于抗震墻較多,可以構(gòu)成整體抗側(cè)力很強(qiáng)的體系,對(duì)較高建筑抗震特別有利。但若房屋高度不大,反而會(huì)造成因剛度過(guò)大而招致較大的地震作用,而且造價(jià)也會(huì)增大,并非是理想的方案

12、。本方案內(nèi)力計(jì)算采用SATWE高層程序,計(jì)算結(jié)果列于附表1中。三方案二:短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻)結(jié)構(gòu)近年來(lái)隨著人們對(duì)住宅,特別是小高層及多層住宅平面不與空間的要求越來(lái)越高,原來(lái)普通框架結(jié)構(gòu)的露柱露梁、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)建筑空間的嚴(yán)格限定與分隔已不能滿足人們對(duì)住宅空間的要求。于是經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐和改進(jìn),以剪力墻為基礎(chǔ),并吸取框架的優(yōu)點(diǎn),逐步發(fā)展而形成一種能較好適應(yīng)小高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系,即所謂“短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻)”結(jié)構(gòu)體系。“短肢”剪力墻仍屬于剪力墻結(jié)構(gòu)體系,只不過(guò)是采用較短的剪力墻肢(短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為58的剪力墻),而且通常采用T形、L形 、形、 +形等。

13、當(dāng)這些墻肢截面高度與墻厚之比小于等于3時(shí),它已接近于柱的形式,但并非是方柱,因此稱之為“異形柱”。故從廣義角度講,宜將這種結(jié)構(gòu)體系稱之為“短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻結(jié)構(gòu)體系)”。另外所謂”筒體”就是以樓電梯間所組成的鋼筋混凝土核心筒;所謂“一般剪力墻”就是指墻肢截面高度與墻厚之比大于8的剪力墻。這種結(jié)構(gòu)體系當(dāng)時(shí)(2001年)無(wú)國(guó)家規(guī)范,但在我國(guó)南方應(yīng)用較多,設(shè)計(jì)主要參考天津市標(biāo)準(zhǔn)“大開(kāi)間住宅鋼筋混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范”(DB29-16-98)及廣東省標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土異形柱設(shè)計(jì)規(guī)范(DBJ/T15-15-95)。當(dāng)然目前高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2002)中已對(duì)短肢剪力墻筒體(

14、或一般剪力墻)結(jié)構(gòu)體系有了設(shè)計(jì)要求。本方案的特點(diǎn):結(jié)合建筑平面、利用間隔墻位置來(lái)布置豎向構(gòu)件,剪力墻的數(shù)量可多可少,剪力墻肢可長(zhǎng)可短,主要視抗側(cè)力的需要而定,還可通過(guò)不同尺寸和布置以調(diào)整剛度和剛度中心的位置;由于減少了剪力墻數(shù)量,而代之以輕質(zhì)填充墻,不僅房屋總重量可以減輕,同時(shí)也可適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度,使地震作用減小,這不僅對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有利,而且對(duì)結(jié)構(gòu)抗震較為有利,同時(shí)也可降低工程造價(jià),還可加快施工進(jìn)度.這種結(jié)構(gòu)體系通常視建筑平面及抗側(cè)力的需要,將中心豎向交通區(qū)處理成為筒體,以承受主要水平力。對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,因其是剪力墻大開(kāi)口而成,所以基本與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同,可采用三維桿-系薄壁柱

15、空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法,我認(rèn)為采用三維空間桿-墻組元分析方法計(jì)算模型更加符合實(shí)際情況,計(jì)算精度較高。本方案內(nèi)力分析采用三維空間有限元分析軟件SATWE程序計(jì)算。從以上兩種方案計(jì)算結(jié)果分析可以看出,無(wú)論是結(jié)構(gòu)受力還是經(jīng)濟(jì)指標(biāo),第二方案均優(yōu)于第一方案另外對(duì)有底部大空間要求的轉(zhuǎn)換層剪力墻結(jié)構(gòu),規(guī)范要求轉(zhuǎn)換層上.下層的剛度比盡量接近1,抗震設(shè)計(jì)時(shí)小于2。通常設(shè)計(jì)時(shí),為滿足此要求,增加轉(zhuǎn)換層以下層的剪力墻數(shù)量(面積)是最有效和最合理的,但這往往受到限制,提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)所產(chǎn)生的效果比較有限,因此設(shè)計(jì)中只能通過(guò)減小轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻數(shù)量(面積)來(lái)達(dá)到減小上部抗側(cè)剛度的目的,而減少上部剪力墻

16、面積的有效方法之一就是將上部剪力墻設(shè)計(jì)成短墻肢。這樣既能有效的減小上部結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,又能減輕結(jié)構(gòu)自重及地震力作用,達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的。四,在設(shè)計(jì)有關(guān)短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意的一些問(wèn)題由于短肢剪力墻抗震性能差,在地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多,因此在設(shè)計(jì)時(shí),首先要選則適合的計(jì)算軟件,合理地選則計(jì)算分析方法,確定計(jì)算模型和相關(guān)參數(shù),并加強(qiáng)對(duì)計(jì)算結(jié)果合理性判斷,特別要加強(qiáng)概念設(shè)計(jì)。對(duì)一些不利部為加強(qiáng)構(gòu)造措施,在符合規(guī)范要求的情況下,短肢墻是沒(méi)問(wèn)題的。這就好比純框架結(jié)構(gòu),對(duì)地震來(lái)說(shuō)也是不利的結(jié)構(gòu)形式,但大家不也一直在用。所以任何一種結(jié)構(gòu)體系都有它的適用范圍,只要我們能合理設(shè)計(jì),安全應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。

17、1高層點(diǎn)(板)式住宅采用短肢抗震墻結(jié)構(gòu)體系,只要抗側(cè)力構(gòu)件布局合理仍然是比較理想的一種結(jié)構(gòu)體系,但在地震區(qū),高層建筑中,剪力墻不宜過(guò)少,墻肢不宜過(guò)短,因此不應(yīng)設(shè)計(jì)僅有短肢剪力墻的高層建筑,要求設(shè)置剪力墻筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(一般剪力墻)共同抵抗水平力的結(jié)構(gòu)。2短肢墻的布置合理、對(duì)稱、均勻、力求質(zhì)量中心與剛度中心重合,短肢墻布置應(yīng)以T形、L形 、形、 +形為主,這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩(wěn)定。3.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí),會(huì)加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開(kāi)裂,因此應(yīng)加墻其抗震構(gòu)造措施,如減小軸壓比、增加縱筋和箍筋的配筋

18、率。4主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)筒體(或長(zhǎng)墻)一般利用樓、電梯間,但要注意剛度的均衡性,不要集中在一處布置使建筑產(chǎn)生過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),同時(shí)筒體要有足夠的剛度,其平面尺寸不宜過(guò)小,要使筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%,形成多道抗震防線,為了確保水平力可靠傳遞,核心區(qū)樓板適當(dāng)加厚,與核心筒相連的連梁按強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì),短肢墻之間的梁凈跨不宜過(guò)小(一般取46M),使其具有一定的耗能作用。5短肢墻受力以承擔(dān)豎向荷載為主,承擔(dān)水平荷載為輔,其截面尺寸要適當(dāng),墻肢截面高度與厚度之比宜在58左右為好,且墻厚不小于200MM,當(dāng)墻肢截面高度與厚度比小于等于3時(shí),應(yīng)按柱的要求進(jìn)

19、行設(shè)計(jì),短肢墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6、0.7。對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,因其延性更為不利,因此軸壓比限值要相應(yīng)降低0.1。6.短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比一般剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用,主要目的是從構(gòu)造上改善短肢剪力墻的延性。7.對(duì)于短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,不僅底部加強(qiáng)部位應(yīng)按規(guī)范調(diào)整,其他各層也要調(diào)整,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2,主要目的是避免短肢剪力墻過(guò)早剪壞。8.抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。9各短肢墻應(yīng)盡量對(duì)齊、

20、拉直,使之與連梁一起構(gòu)成較規(guī)則且連續(xù)均勻的抗側(cè)力片。并且每道短肢墻宜有兩個(gè)方向的梁與之連接。10短肢墻的數(shù)量可多可少,肢長(zhǎng)可長(zhǎng)可短,主要視抗側(cè)力的需要而定,還可以通過(guò)不同尺寸和布置調(diào)整剛度和剛度中心位置。11短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻)結(jié)構(gòu)體系,電算分析力學(xué)模型建議采用高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件SATWE,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系考慮,各部位宜取兩種力學(xué)模型分析結(jié)果的不利工況,短肢墻之間的梁應(yīng)根據(jù)跨高比的不同分別按連梁、框架梁計(jì)算內(nèi)力和配筋,(既一般情況下當(dāng)短剪力墻洞口形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按連梁進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)跨高比不小于5時(shí),宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)),短肢墻仍屬于剪力墻的范疇,配筋可采用一般

21、剪力墻的計(jì)算方法,但是對(duì)于長(zhǎng)寬比小于3的短肢墻則必須按柱的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。注意整體計(jì)算需考慮填充墻對(duì)建筑基本自振周期影響,折減系數(shù)可取0.80.912. 由于外墻面鋼筋混凝土短墻肢之間填充墻與鋼筋混凝土墻的變形模量不同,在二者交界處易產(chǎn)生裂縫,通常采取的措施是在做粉刷時(shí),在二者交界面處附粘一層玻璃絲布,使應(yīng)力平緩過(guò)渡。 短肢剪力墻與異形柱結(jié)構(gòu)受力分析與設(shè)計(jì)異形柱隨著人們對(duì)住宅,特別是高層住宅平面與空間的要求越來(lái)越高,原來(lái)普通框架結(jié)構(gòu)的露梁露柱、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)建筑空間的嚴(yán)格限定與分隔已不能滿足人們對(duì)住宅空間的要求。于是在原有剪力墻的基礎(chǔ)上,吸收了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),逐步發(fā)展形成了能適應(yīng)人們新的住宅觀

22、念的高層住宅結(jié)構(gòu)型式,即“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”和“異形柱框架結(jié)構(gòu)”型式。1 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢的長(zhǎng)度為厚度的5-8倍剪力墻結(jié)構(gòu),常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。這種結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)是:結(jié)合建筑平面,利用間隔墻位置來(lái)布置豎向構(gòu)件,基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾;墻的數(shù)量可多可少,肢長(zhǎng)可長(zhǎng)可短,主要視抗側(cè)力的需要而定,還可通過(guò)不同的尺寸和布置來(lái)調(diào)整剛度中心的位置;能靈活布置,可選擇的方案較多,樓蓋方案簡(jiǎn)單;連接各墻的梁,隨墻肢位置而設(shè)于間隔墻豎平面內(nèi),可隱蔽;根據(jù)建筑平面的抗側(cè)剛度的需要,利用中心剪力墻,形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件,較易滿足剛度和強(qiáng)度

23、要求。對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,因其是剪力墻大開(kāi)口而成,所以基本上與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同,可采用三維桿-系簿壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,廣東省建筑設(shè)計(jì)院的廣廈CAD的SS模塊,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清華大學(xué)的TUS,廣東省建院的SSW等。其中空間桿墻組元分析方法計(jì)算模型更符合實(shí)際情況,精度較高。雖然三維桿系-簿壁柱空間分析程序使用較早、應(yīng)用較廣,但對(duì)墻肢較長(zhǎng)的短肢剪力墻,應(yīng)該用空間桿-墻組元程序進(jìn)行校核。在進(jìn)行以上分析后,按高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范進(jìn)行截面與構(gòu)造設(shè)計(jì),相對(duì)于異形柱結(jié)構(gòu),短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的理論與實(shí)踐較為成熟,但這

24、種結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍然有需要引起重視的方面。(1)由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度相對(duì)較小,設(shè)計(jì)時(shí)宜布置適當(dāng)數(shù)量的長(zhǎng)墻,或利用電梯,樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒,以避免設(shè)防烈度下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的變形,同時(shí)也形成兩道抗震設(shè)防;(2)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí),會(huì)加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開(kāi)裂,應(yīng)加強(qiáng)其抗震構(gòu)造措施,如減小軸壓比,增大縱筋和箍筋的配筋率;(3)高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下,顯現(xiàn)整體彎曲變形為主,底部外圍小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉(zhuǎn)剪力,由一些模型試驗(yàn)反映出外周邊墻肢開(kāi)裂,因而對(duì)外周邊墻肢應(yīng)加大厚度和配筋量,加強(qiáng)小墻

25、肢的延性抗震性能。短肢墻應(yīng)在兩個(gè)方向上均有連接,避免形成孤立的“一”字形墻肢;(4)各墻肢分布要盡量均勻,使其剛度中心與建筑物的形心盡量接近,必要時(shí)用長(zhǎng)肢墻來(lái)調(diào)整剛度中心;(5)高層結(jié)構(gòu)中的連梁是一個(gè)耗能構(gòu)件,在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,墻肢剛度相對(duì)減小,連接各墻肢間的梁已類(lèi)似普通框架梁,而不同于一般剪力墻間的連梁,不應(yīng)在計(jì)算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào),使其設(shè)計(jì)內(nèi)力降低,應(yīng)按普通框架梁要求,控制砼壓區(qū)高度,其梁端負(fù)彎矩鋼筋可由塑性調(diào)幅70%-80%來(lái)解決,按強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)柱弱梁的延性要求進(jìn)行計(jì)算。2 異形柱結(jié)構(gòu)異形柱結(jié)構(gòu)是指柱肢的截面高度與柱肢寬度的比值在2-4,相對(duì)于正方形與矩形柱而言是異形的柱

26、子。它包括異形柱框架和異形柱框架剪力墻,常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:由于截面的這種特殊性,使得墻肢平面內(nèi)外兩個(gè)方向剛度對(duì)比相差較大,導(dǎo)致各向剛度不一致,其各向承載能力也有較大差異;對(duì)于長(zhǎng)柱(H/h>;4)可以不考慮剪切變形的影響,控制軸壓比較小時(shí),受力明確,變形能力較好。而對(duì)短柱(H/h<;4),剪切變形占有相當(dāng)比例,構(gòu)件變形能力下降。異形柱通常在短柱范圍,且屬薄壁構(gòu)件,即使發(fā)生延性的彎曲形破壞,也因截面曲率M/EI或cu/(cu為砼的極限壓應(yīng)變,為截面受壓區(qū)高度)較小,使彎曲變形性能有限,延性較差;異形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范圍之外,受

27、力時(shí)要靠各柱肢交點(diǎn)處核心砼協(xié)調(diào)變形和內(nèi)力,這種變形協(xié)調(diào)使各柱肢內(nèi)存在相當(dāng)大的翹曲應(yīng)力和剪應(yīng)力,而該剪應(yīng)力的存在,使柱肢易先出現(xiàn)裂縫,也使得各肢的核心砼處于三向剪力狀態(tài),它使得異形柱較普通截面柱變形能力低,脆性破壞明顯;特別是異形柱不同于矩形柱,它存在著單純翼緣柱肢受壓的情況,其延性更差。由國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)資料和理論分析2,異形柱的破壞形態(tài)為:彎曲破壞、小偏壓破壞、壓剪破壞等,影響其破壞形態(tài)的因素有:荷載角、軸壓比、柱凈高與截面肢長(zhǎng)比(剪跨比),配箍率以及箍筋間距S與縱筋直徑D的比值等。由于其受力性能的復(fù)雜,設(shè)計(jì)中必須通過(guò)可靠的計(jì)算和必要的構(gòu)造措施來(lái)保證其強(qiáng)度和延性。目前,異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還沒(méi)有統(tǒng)

28、一的國(guó)家規(guī)范,僅有兩部地方性法規(guī),即廣東省標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T15-15-95和天津市標(biāo)準(zhǔn)DB29-16-98可供參考。在進(jìn)行異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),除滿足高規(guī)中對(duì)結(jié)構(gòu)布置要求外,還應(yīng)注意幾個(gè)方面的問(wèn)題:(1)異形框架的計(jì)算由于其截面的特殊性,在柱截面對(duì)稱軸內(nèi)受水平力作用時(shí),彈性分析計(jì)算其翹曲應(yīng)力很小,此時(shí)如同承受水平力的偏壓構(gòu)件,仍可按平截面假定分析,按砼設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算,特別是在框剪,框筒結(jié)構(gòu)中,對(duì)6度及其以下烈度區(qū)的、類(lèi)場(chǎng)地,框架柱只承擔(dān)水平風(fēng)載的一小部分,如按一般偏壓柱計(jì)算,誤差較小。此時(shí)異形柱可用等剛度等面積代換成矩形柱后由程序進(jìn)行整體分析。而在水平力較大,且水平力作用在非主軸方向,則翹曲應(yīng)力不容忽

29、視,按平截面假定誤差較大,則應(yīng)對(duì)異形柱框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,決定內(nèi)力和配筋位置及大小。在進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和配筋計(jì)算時(shí),宜選用帶有異形柱計(jì)算功能的計(jì)算軟件。現(xiàn)在有一些軟件沒(méi)有異形柱截面形式,如要用它進(jìn)行計(jì)算,要先進(jìn)行等剛度等面積換算成矩形柱,進(jìn)行整體分析,得到雙向內(nèi)力后再進(jìn)行異形柱的截面設(shè)計(jì),其工作量相當(dāng)大,且截面設(shè)計(jì)的可靠性不高。目前,國(guó)內(nèi)可直接進(jìn)行異形柱截面內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)的軟件有建研院的TAT、SATWE程序,廣東省建院的SS、SSW程序以及天津大學(xué)的鋼筋砼異形柱結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算程序CRSC.這些程序均用數(shù)值積分法進(jìn)行正截面配筋設(shè)計(jì),準(zhǔn)確性較高,經(jīng)過(guò)大量工程校算,能有效地滿足結(jié)構(gòu)安全性要求。(

30、2)軸壓比控制對(duì)框架結(jié)構(gòu),框-剪結(jié)構(gòu),柱的延性對(duì)于耗散地震能量,防止框架的倒塌,起著十分重要的作用,且軸壓比又是影響砼柱延性的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。由試驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析3,柱的側(cè)移延性比隨著軸壓比的增大而急劇下降。在高軸壓比情況下,增加箍筋用量對(duì)提高柱的延性作用已很小,因而軸壓比大小的控制對(duì)柱的延性影響至關(guān)重要,特別是異形柱結(jié)構(gòu)剪力中心與截面形心不重合,剪應(yīng)力使砼柱肢先于普通矩形壓剪構(gòu)件出現(xiàn)裂縫,產(chǎn)生腹剪破壞,加上異形柱多屬短柱,這些導(dǎo)致異形柱脆性明顯,使異形柱的延性普遍低于矩形柱,因而對(duì)異形柱的軸壓比要嚴(yán)格控制。在廣東規(guī)程中,其軸壓比按砼設(shè)計(jì)規(guī)范中的要求減少0.05,但其適用高度較低,一般為35 m.當(dāng)高

31、層建筑的高度進(jìn)一步加大時(shí),其水平力的影響會(huì)愈來(lái)愈顯著,對(duì)結(jié)構(gòu)的延性要求也愈高。由天津大學(xué)土木系對(duì)異形柱延性資料可知,影響異形柱延性的因素比普通柱要復(fù)雜,且不同的柱截面形式,如L型、T型、十字型,在相同水平側(cè)移下,其延性性能也有較大差異,因而,軸壓比控制應(yīng)參考天津規(guī)程。但天津規(guī)程的控制過(guò)于繁鎖,在結(jié)構(gòu)計(jì)算中,柱的縱筋與箍面的直徑還沒(méi)有設(shè)定,因而箍筋間距與縱筋直徑的比值還無(wú)法確定。為在實(shí)際工作中便于使用,可按不同的截面形式(L、T、十字型)與不同的抗震等級(jí)兩項(xiàng)指標(biāo)從嚴(yán)控制,對(duì)低烈度地區(qū)的這類(lèi)結(jié)構(gòu)是能夠滿足其延性要求的。(3)配筋構(gòu)造在正確的結(jié)構(gòu)選型及計(jì)算后,截面內(nèi)鋼筋的構(gòu)造也是保證異形柱受力性能的

32、重要因素。由于異形柱截面的特點(diǎn),柱肢端部會(huì)出現(xiàn)較大應(yīng)力,加上梁作用于柱肢上應(yīng)力的不均勻,一般越靠肢端應(yīng)力越大,對(duì)柱肢形成偏心壓力,進(jìn)一步加大肢端壓應(yīng)力。因而在異形柱配筋時(shí),應(yīng)在肢端設(shè)暗柱,暗柱的外排鋼筋由計(jì)算而定。離端部厚度范圍內(nèi)設(shè)214的構(gòu)造縱筋,箍筋同柱,這樣可限制柱肢的砼裂縫的開(kāi)展,提高異形柱局部抗壓抗剪強(qiáng)度及變形能力。柱上的箍筋不僅能抗剪,也可約束砼變形,增大其延性。異形柱由于不易形成多肢復(fù)合箍,因而其配筋率只能由加大箍筋直徑和加密間距來(lái)實(shí)現(xiàn)。相同配箍率下,箍筋直徑大,其延性指標(biāo)好,因而箍筋且用8、10,其間距可比普通柱箍筋間距小??傊?,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與異形柱框架結(jié)構(gòu)有著較大的市場(chǎng)需求

33、,在設(shè)計(jì)中根據(jù)其受力的特點(diǎn),充分了解其破壞的各種機(jī)理,選用合理的結(jié)構(gòu)形式,正確掌握計(jì)算機(jī)分析方法和截面配筋,其結(jié)構(gòu)才能有可靠的安全保證。請(qǐng)問(wèn)各位前輩: 在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁和多肢剪力墻中的連梁的區(qū)別是什么啊? 短肢剪力墻的連梁截面的高度是怎么定的?在初步設(shè)計(jì)時(shí),高度該預(yù)估多少?它和墻的跨度有什么關(guān)系?高度是跨度的1/121/18嗎? 在布置短肢剪力墻時(shí),其間距有什么規(guī)定? 我最近在做一個(gè)底部大空間的剪力墻結(jié)構(gòu),上部用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。是新手,特希望各位前輩能給予幫助! 問(wèn)題補(bǔ)充:看了你的解答,明白了一些。能再說(shuō)詳細(xì)點(diǎn)就好了,謝謝!關(guān)鍵也是不知道你想了解什么,你只是想了解概述的話找本書(shū)或者網(wǎng)上

34、一搜好多內(nèi)容啊。這里只能是根據(jù)你的問(wèn)題適當(dāng)回答。短肢剪力墻的剛度較普通剪力墻結(jié)構(gòu)弱,有更接近與框架的性質(zhì),所以連梁的高度介于普通剪力墻連梁和框架梁之間,其配筋難度比普通剪力墻結(jié)構(gòu)稍低一些。連梁高度按照建筑要求來(lái)吧,一般高跨比在1/51左右,不可能像你說(shuō)的1/121/18 短肢剪力墻布置還是比較靈活的,目前規(guī)范規(guī)定條款不太多;由于目前理論研究不是太明確,并且該結(jié)構(gòu)相對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能稍差,所以,規(guī)范規(guī)定的款項(xiàng)都比普通剪力墻結(jié)構(gòu)指標(biāo)更嚴(yán)格。 墻肢說(shuō)通俗點(diǎn)就是洞口之間的那片墻。柱肢就是剪力墻中很多相對(duì)于矩形柱子來(lái)說(shuō),是形狀不規(guī)則的柱子,有很多的肢,所以也叫柱肢,形狀也有“T”“L”“十”。小墻肢截

35、面相對(duì)較小,一般就是墻長(zhǎng)小于3倍的墻厚。 在設(shè)計(jì)有關(guān)短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意的一些問(wèn)題由于短肢剪力墻抗震性能差,在地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多,因此在設(shè)計(jì)時(shí),首先要選則適合的計(jì)算軟件,合理地選則計(jì)算分析方法,確定計(jì)算模型和相關(guān)參數(shù),并加強(qiáng)對(duì)計(jì)算結(jié)果合理性判斷,特別要加強(qiáng)概念設(shè)計(jì)。對(duì)一些不利部為加強(qiáng)構(gòu)造措施,在符合規(guī)范要求的情況下,短肢墻是沒(méi)問(wèn)題的。這就好比純框架結(jié)構(gòu),對(duì)地震來(lái)說(shuō)也是不利的結(jié)構(gòu)形式,但大家不也一直在用。所以任何一種結(jié)構(gòu)體系都有它的適用范圍,只要我們能合理設(shè)計(jì),安全應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。1高層點(diǎn)(板)式住宅采用短肢抗震墻結(jié)構(gòu)體系,只要抗側(cè)力構(gòu)件布局合理仍然是比較理想的一種結(jié)構(gòu)體系,但

36、在地震區(qū),高層建筑中,剪力墻不宜過(guò)少,墻肢不宜過(guò)短,因此不應(yīng)設(shè)計(jì)僅有短肢剪力墻的高層建筑,要求設(shè)置剪力墻筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(一般剪力墻)共同抵抗水平力的結(jié)構(gòu)。2短肢墻的布置合理、對(duì)稱、均勻、力求質(zhì)量中心與剛度中心重合,短肢墻布置應(yīng)以T形、L形 、形、 +形為主,這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩(wěn)定。3.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí),會(huì)加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開(kāi)裂,因此應(yīng)加墻其抗震構(gòu)造措施,如減小軸壓比、增加縱筋和箍筋的配筋率。4主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)筒體(或長(zhǎng)墻)一般利用樓、電梯間,但要注意剛度的均衡性,不要集中在一處布置使建

37、筑產(chǎn)生過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),同時(shí)筒體要有足夠的剛度,其平面尺寸不宜過(guò)小,要使筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%,形成多道抗震防線,為了確保水平力可靠傳遞,核心區(qū)樓板適當(dāng)加厚,與核心筒相連的連梁按強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì),短肢墻之間的梁凈跨不宜過(guò)小(一般取46M),使其具有一定的耗能作用5短肢墻受力以承擔(dān)豎向荷載為主,承擔(dān)水平荷載為輔,其截面尺寸要適當(dāng),墻肢截面高度與厚度之比宜在58左右為好,且墻厚不小于200MM,當(dāng)墻肢截面高度與厚度比小于等于3時(shí),應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),短肢墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.

38、5、0.6、0.7。對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,因其延性更為不利,因此軸壓比限值要相應(yīng)降低0.1。6.短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比一般剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用,主要目的是從構(gòu)造上改善短肢剪力墻的延性。7.對(duì)于短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,不僅底部加強(qiáng)部位應(yīng)按規(guī)范調(diào)整,其他各層也要調(diào)整,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2,主要目的是避免短肢剪力墻過(guò)早剪壞。8.抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。9各短肢墻應(yīng)盡量對(duì)齊、拉直,使之與連梁一起構(gòu)成較規(guī)則且連續(xù)均勻的抗側(cè)力片。并且每道短肢墻宜有兩個(gè)方向的梁與之連接。10短肢

39、墻的數(shù)量可多可少,肢長(zhǎng)可長(zhǎng)可短,主要視抗側(cè)力的需要而定,還可以通過(guò)不同尺寸和布置調(diào)整剛度和剛度中心位置。11短肢剪力墻筒體(或一般剪力墻)結(jié)構(gòu)體系,電算分析力學(xué)模型建議采用高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件SATWE,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系考慮,各部位宜取兩種力學(xué)模型分析結(jié)果的不利工況,短肢墻之間的梁應(yīng)根據(jù)跨高比的不同分別按連梁、框架梁計(jì)算內(nèi)力和配筋,(既一般情況下當(dāng)短剪力墻洞口形成的跨高比小于5的連梁,應(yīng)按連梁進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)跨高比不小于5時(shí),宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)),短肢墻仍屬于剪力墻的范疇,配筋可采用一般剪力墻的計(jì)算方法,但是對(duì)于長(zhǎng)寬比小于3的短肢墻則必須按柱的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。注意整體計(jì)算需考慮填充墻對(duì)建

40、筑基本自振周期影響,折減系數(shù)可取0.80.912. 由于外墻面鋼筋混凝土短墻肢之間填充墻與鋼筋混凝土墻的變形模量不同,在二者交界處易產(chǎn)生裂縫,通常采取的措施是在做粉刷時(shí),在二者交界面處附粘一層玻璃絲布,使應(yīng)力平緩過(guò)渡。 如果在剪力墻結(jié)構(gòu)中,只有個(gè)別小墻肢,不應(yīng)看成短肢剪力墻結(jié)構(gòu)而應(yīng)作為一般剪力墻結(jié)構(gòu)處理。 短肢剪力墻結(jié)構(gòu),其首先應(yīng)是全剪力墻結(jié)構(gòu)。 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,應(yīng)有足夠的長(zhǎng)肢剪力墻。 如果把短肢墻看成異形柱,則短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為呈框剪結(jié)構(gòu)的變形特征。 當(dāng)結(jié)構(gòu)形式符合短肢剪力墻結(jié)構(gòu)形式后,才能在軟件“總信息”參數(shù)的結(jié)構(gòu)體系中,定義結(jié)構(gòu)為“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”。 當(dāng)采用殼元模型時(shí),應(yīng)加細(xì)單元的

41、劃分。(宜把默認(rèn)的2改為1) 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有時(shí)用薄壁桿元(TAT)可能更合適。因短肢墻的模型更符合薄壁桿元模型,采用殼元?jiǎng)t有單元?jiǎng)澐植患?xì)的問(wèn)題。 短肢剪力墻的與異形柱的區(qū)別 對(duì)于1216層的小高層建筑結(jié)構(gòu),采用既可以保證結(jié)構(gòu)的剛度、位移,又可以使室內(nèi)空間方正合理。所以短肢剪力墻結(jié)構(gòu)得以普遍應(yīng)用。 短肢剪力墻的受力、變形特征,類(lèi)似以框剪結(jié)構(gòu)。但比框架結(jié)構(gòu)的剛度分配、內(nèi)力分配更合理,結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)導(dǎo)致的豎向位移差別,也比框剪結(jié)構(gòu)小,則傳基礎(chǔ)荷載更均勻、合理。 1、短肢墻與異形柱的區(qū)別 截面尺寸: 柱:H/B <; 3;(單肢) 異形柱:H/B <; 5;(一般柱肢數(shù)兩肢) 短肢剪力墻

42、:5 <; H/B <; 8; (墻肢數(shù)兩肢) 剪力墻:H/B >; 8。(不限) 當(dāng)有大于兩肢的短肢墻或異形柱時(shí),盡管各肢的長(zhǎng)寬比符合要求,也宜按墻輸入、設(shè)計(jì)。 2 、短肢墻與異形柱的設(shè)計(jì)區(qū)別: 異形柱:軸壓比(按框架柱)、剛度(梁考慮剛域)、配筋(雙偏壓)、構(gòu)造(按異形柱規(guī)程)。 短肢墻:軸壓比(按剪力墻)、剛度(墻輸入、采用殼元或薄壁桿元)、配筋(按剪力墻)、構(gòu)造(按高規(guī)的短肢墻構(gòu)造)。 弱短肢剪力墻(截面高厚之比小于5的墻肢):高規(guī)7.2.5條文規(guī)定了不宜采用墻肢截面高度與厚度之比小于為5的剪力墻;當(dāng)其小于5時(shí),其在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等

43、級(jí)為一級(jí)(9度)、一級(jí)(7、8度)、二級(jí)、三級(jí)時(shí)分別不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。 短墻(截面高度之比不大于3的墻肢) :高規(guī)7.2.5條文和抗震規(guī)范6.4.9條文規(guī)定剪力墻的截面高度與厚度之比不大于3時(shí),應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),底部加強(qiáng)部位縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2%,其它部位不應(yīng)小于1.0%,箍筋應(yīng)沿全高加密。 3、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震加強(qiáng) 抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比高規(guī)4.8.2規(guī)定的剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用。 抗震設(shè)計(jì)時(shí),各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6和0.7;對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一

44、字形短肢剪力墻,其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1。 抗震設(shè)計(jì)時(shí),除底部加強(qiáng)部位應(yīng)按高規(guī)7.2.10條調(diào)整剪力設(shè)計(jì)值外,其它各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2。 抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。 短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm。 7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻宜設(shè)置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側(cè)相交的樓面梁。 高規(guī)7.2.1條文規(guī)定了帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。 4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的混合設(shè)計(jì)討論 混合的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,給設(shè)計(jì)

45、來(lái)混淆,雖然不提倡,但是實(shí)際工程確實(shí)不時(shí)遇到。典型案例:下部是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),上部是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)類(lèi)型的判斷基于以下方面: >;短肢墻被下部托梁抬起,上下不連續(xù),結(jié)構(gòu)整體變形特征不符合短肢剪力墻(框剪)結(jié)構(gòu)的形式。 >;控制短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的傾覆彎矩失去依據(jù),因?yàn)橐蠖讨珘ι舷逻B續(xù),且下部短肢墻所占傾覆彎矩小于50%,此時(shí)所要求的“下部”已經(jīng)失去。 >;在加強(qiáng)區(qū),“復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)要比“短肢剪力墻”結(jié)構(gòu)嚴(yán)得多。結(jié)構(gòu)的薄弱部位也是在底部轉(zhuǎn)換層區(qū),所以這類(lèi)結(jié)構(gòu)應(yīng)該按“復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)”來(lái)設(shè)計(jì)。 >;轉(zhuǎn)換層上部剪力墻應(yīng)按框支剪力墻結(jié)構(gòu)的要求,設(shè)置加強(qiáng)鋼筋。 >;對(duì)于

46、非加強(qiáng)區(qū)部位的短肢墻設(shè)計(jì),可以參考“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”的要求,適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造。當(dāng)然,也可以按短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)。 剪力墻的配筋是很麻煩的不像一般的墻拉筋的配筋方法 間距不應(yīng)大于600mm,直徑不應(yīng)小于6mm(一般取為6600) 底部加強(qiáng)部位,約束邊緣構(gòu)件以外的拉筋間距應(yīng)適當(dāng)加密(一般取為6400) 構(gòu)造邊緣構(gòu)件陰影區(qū)域內(nèi)拉筋的水平間距不應(yīng)大于縱向鋼筋間距的2倍(砼規(guī)11.7.16)以下是剪力墻的配筋做為參考截面配筋 豎向和水平鋼筋不應(yīng)單排設(shè)置:截面厚度hw 400 時(shí),可雙排配筋; 400 截面厚度hw 700 時(shí),宜三排配筋; 截面厚度hw 700 時(shí),宜四排配筋 短肢剪力墻的全部縱向

47、配筋率底部加強(qiáng)部位 1.2 ;其他部位 1.0 端部縱筋 墻肢每端的豎向鋼筋不宜少于412或216,該處對(duì)應(yīng)的拉筋直徑不小于6mm(間距250mm)(砼規(guī)10.5.8) 非抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻端部構(gòu)造配置不少于412的縱筋,沿縱筋配置不少于直徑6mm、間距250mm的拉筋(高規(guī)7.2.17/5)同上條 縱筋搭接長(zhǎng)度: laE 和 la(抗震和非抗震) 豎向和水平分布鋼筋 一般剪力墻: 最小配筋率: 一、二、三級(jí)抗震時(shí),0.25 ;四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí),0.20 間距: 300mm;直徑: 8mm,但 墻肢厚度的1/10 以下特殊部位的剪力墻的分布鋼筋應(yīng)加強(qiáng),最小配筋率不應(yīng)小于0.25,間距不應(yīng)大于

48、200mm 房屋頂層剪力墻 長(zhǎng)矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪力墻 端開(kāi)間的縱向剪力墻 端山墻 溫度、收縮應(yīng)力較大的部位,剪力墻水平和豎向分布鋼筋應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)(砼規(guī)10.5.9) 水平分布鋼筋搭接 搭接接頭間距:同排水平分布筋搭接接頭之間的水平凈距 500mm 上、下相鄰水平分布筋搭接接頭之間的垂直凈距 500mm 搭接長(zhǎng)度: 1.2 laE 和 1.2 la(抗震和非抗震) 豎向分布鋼筋搭接 搭接接頭間距:可在同一高度搭接 搭接長(zhǎng)度: 1.2 laE 和 1.2 la(抗震和非抗震) 拉筋 間距不應(yīng)大于600mm,直徑不應(yīng)小于6mm(一般取為6600) 底部加強(qiáng)部位,約束邊緣構(gòu)件以外的拉筋間距應(yīng)

49、適當(dāng)加密(一般取為6400) 構(gòu)造邊緣構(gòu)件陰影區(qū)域內(nèi)拉筋的水平間距不應(yīng)大于縱向鋼筋間距的2倍(砼規(guī)11.7.16) 參考資料:剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)PKPM程序應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高,以及城市發(fā)展的需要,現(xiàn)代建筑向復(fù)雜化、大型化發(fā)展。工程設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件的依賴性越來(lái)越強(qiáng),如何保證計(jì)算模型的合理性及計(jì)算結(jié)果的可靠性,已成為結(jié)構(gòu)工程師們面對(duì)的首要問(wèn)題。下面我就多年來(lái)使用中國(guó)建筑科學(xué)研究院pkpmcad工程部開(kāi)發(fā)的tat,satwe計(jì)算程序時(shí)發(fā)現(xiàn)的部分問(wèn)題談?wù)勛约旱目捶?,供各位同行參考。進(jìn)行電算時(shí),由于諸多原因,往往需要設(shè)計(jì)人花費(fèi)大量的時(shí)間調(diào)整計(jì)算模型

50、及計(jì)算參數(shù),以解決電算結(jié)果中不合理的因素。 一、結(jié)構(gòu)平面布置不合理 某工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻布置在樓梯間,位于端部。由底層內(nèi)力電算結(jié)果,沿墻長(zhǎng)度方向的彎矩值相當(dāng)大(這個(gè)彎矩值是由地震力產(chǎn)生),造成基礎(chǔ)面積很大。這就是剪力墻布置不合理造成的。不應(yīng)將長(zhǎng)片的剪力墻布置在端部;一定要布置在端部,應(yīng)將剪力墻分為小段。 二、電算程序本身的缺陷 如框架剪力墻結(jié)構(gòu),我們發(fā)現(xiàn)雖然受荷相同,但隨著層數(shù)的增加,與剪力墻相連的梁端配筋面積也越來(lái)越大,有時(shí)大得很不合理。造成這種結(jié)果的原因是:剪力墻的剛度比柱的剛度大很多,因此剪力墻的豎向變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柱的豎向變形,這種位移差引起與剪力墻相連的梁端彎矩很大。由于位移的

51、累加性,越到上面越大,與剪力墻相連的梁端彎矩也越大。因電算程序無(wú)法解決,只能采取措施來(lái)避免或減輕這一問(wèn)題: (1)減小柱與剪力墻的軸壓比差異,以減小柱與剪力墻的位移差。 (2)降低與剪力墻相連的梁(特別是跨度較小的梁)的剛度。 (3)進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí),盡量擴(kuò)大柱與剪力墻的距離,這樣使梁跨度增大,從而降低梁的剛度。 (4)采取構(gòu)造及施工措施:將與剪力墻相連的梁端處理為鉸支,主要是為了解決與剪力墻相連端剛度偏大的問(wèn)題。 這種情況只適用于圖1所示梁與剪墻的情況。如果梁端彎矩不調(diào)整,與梁相連處的剪力墻并不能承擔(dān)該集中力矩。調(diào)整時(shí),將梁端彎矩減小后,將跨中彎矩增大。調(diào)整前的梁端彎矩與跨中彎矩之和應(yīng)與調(diào)整后

52、的梁端彎矩與跨中彎矩之和相等。對(duì)于圖2的情況,我們則不進(jìn)行調(diào)整,配筋若實(shí)在太大,則考慮將與剪力墻相連的梁斷面減小。 帶有轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu),我們發(fā)現(xiàn)與落地剪力墻相連的轉(zhuǎn)換梁配筋較小,而此轉(zhuǎn)換梁上部的剪力墻墻肢很長(zhǎng),受力應(yīng)很大(圖3剪力墻a),由手算進(jìn)行復(fù)核,發(fā)現(xiàn)電算配筋面積偏小。分析原因,是由于落地剪力墻剛度大,轉(zhuǎn)換層以上各層梁與落地剪力墻相連的一端彎矩大,使傳到剪力墻a的軸力偏小,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換梁受力偏小,配筋面積偏小。這種情況,也只有將與落地剪力墻相連的轉(zhuǎn)換層以上的梁端處理為鉸支。 對(duì)于帶有轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu),因?yàn)殡娝阄催M(jìn)行斜截面抗裂的驗(yàn)算,因此,轉(zhuǎn)換梁的配筋面積可能偏小。所以,我們應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁的斜截面

53、抗裂進(jìn)行手算復(fù)核。 三、計(jì)算者人為錯(cuò)誤 某工程采用satwe計(jì)算,發(fā)現(xiàn)各層配筋簡(jiǎn)圖中墻配筋數(shù)據(jù)亂七八糟,經(jīng)檢查是未將前次的satwe計(jì)算結(jié)果文件中以“sat”,“mid”,“tmp”為后綴的文件刪除而造成。某工程發(fā)現(xiàn)某些梁配筋面積為零,而且這些梁斷面均同,多次計(jì)算如此,查彎矩圖剪力圖均不為零,最后發(fā)現(xiàn)是在梁斷面輸入中將材料類(lèi)別誤輸為“7.玻璃”造成的。 通過(guò)上述分析,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中,應(yīng)作到以下幾點(diǎn): 1.進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí),應(yīng)進(jìn)行多方案比較,通過(guò)電算分析后,調(diào)整結(jié)構(gòu)布置不合理的部分,通過(guò)多次電算,最終形成較為合理的結(jié)構(gòu)布置方案。 2.通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的判斷,調(diào)整計(jì)算模型中的不合理部分,必要時(shí),對(duì)不

54、同構(gòu)件采用不同的計(jì)算模型,以利安全。 3.對(duì)程序中的重要參數(shù)的取值應(yīng)仔細(xì)斟酌,認(rèn)真校核,避免過(guò)分保守或偏于不安全。 4.不可過(guò)分依賴計(jì)算程序,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的判斷分析,對(duì)計(jì)算程序不能解決的問(wèn)題應(yīng)輔以手算或其他可靠方法處理。 PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的變化 1.風(fēng)荷載 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為:WK=zsZ W。其中:z=1 z/z在新規(guī)范中,基本風(fēng)壓Wo略有提高,而建筑的風(fēng)壓高度變化系數(shù)E、脈動(dòng)增大系數(shù)、脈動(dòng)影響系數(shù)都存在減小的情況。所以,按新規(guī)范計(jì)算的風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值可能比89規(guī)范大,也可能比89規(guī)范小。具體的變化包括下面幾條: 1)、基本風(fēng)壓::新的荷載規(guī)范將風(fēng)荷載基本值的重現(xiàn)期由原來(lái)的30年一遇改為50年一遇: 新高規(guī)3.2.2條規(guī)定:對(duì)于B級(jí)高度的高層建筑或特別重要的高層建筑,應(yīng)按100年一遇的風(fēng)壓值采用。 2)、地面粗糙度類(lèi)別:由原來(lái)的A、B、C類(lèi),改為A、B、C、D類(lèi)。C類(lèi)是指有密集建筑群的城市市區(qū);D類(lèi)為有密集建筑群,且房屋較高的城市市區(qū)。 3)、風(fēng)壓高度變化系數(shù):A、B、C類(lèi)對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓高度變化系數(shù)略有調(diào)整。新增加的D類(lèi)對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓高度變化系數(shù)最小,比C類(lèi)小20%到50% 4)、脈動(dòng)增大系數(shù):A、B、C類(lèi)對(duì)應(yīng)的脈動(dòng)增大系數(shù)略有調(diào)整。新增加

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