短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算

1、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算（一）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中底部?jī)A覆力矩的計(jì)算（1規(guī)范要求：高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第7.1.2條第2款規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，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%。（2TAT與SATWE軟件對(duì)短肢剪力墻的判斷：TAT軟件按雙向判斷；日版SATWE軟件按單向判斷，新版SATWE軟件按雙向判斷。工程算例工程概況該工程為一層地下室，第六層（包括地下室）為框支轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換層以上 為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，共31層。地震烈度為8度（設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g）， 框支框架抗震等級(jí)為一級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)、轉(zhuǎn)換層以上結(jié)構(gòu)平面 圖如下圖所示（圖略

2、）TAT和SATWE軟件底部地震傾覆力矩計(jì)算結(jié)果：用 TAT計(jì)算，Mx 短= 99548.0、Mx=340276.0、Mx 短/Mx = 22.63%； My 短=103067.2、My=338728.8、My 短/My=23.33%。用 SATWE舊版計(jì)算，Mx短= 313757.7、Mx = 598817.6、Mx短/Mx = 52.40%；My 短= 266632.3、My=620842.5 My 短/My=42.95% o用 SATWE新版計(jì)算，Mx短= 320114.2、Mx=173764.8、Mx短/Mx=35.18%；My 短= 128251.8、My=353020.7、My 短

3、/My = 30.95%。（二）帶框支結(jié)構(gòu)短肢剪力墻的計(jì)算結(jié)構(gòu)體系的選擇：復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)還是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)？規(guī)范規(guī)定抗震等級(jí)：a）復(fù)雜高層：當(dāng)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層及3層以上時(shí)，其框支柱、剪力 墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)宜按表4.8.2和表4.8.3的規(guī)定提高一級(jí)采用， 已經(jīng)是特一級(jí)的不再提高。對(duì)于轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層及3層以下時(shí)， 不要求提高抗震等級(jí)；b）短肢剪力墻：其抗震等級(jí)，應(yīng)比表4.8.2規(guī)定提高一級(jí)采用。注意，這 里不含表4.8.3，這是因?yàn)锽級(jí)高度的高層建筑和9度抗震設(shè)計(jì)的*高度 的高層建筑，不應(yīng)采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。剪刀墻軸壓比：a）復(fù)雜高層：剪刀墻軸壓比限值不要求降低；b）短膠剪力

4、墻：當(dāng)抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)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培，其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1。內(nèi)力計(jì)算：a）復(fù)雜高層：特一、一、二級(jí)落地剪力培底部加強(qiáng)部位的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)按墻體底截面有地震組合的彎矩值乘以增大系數(shù)1.8、1.5、1.25 ；其剪力設(shè) 計(jì)值，應(yīng)按規(guī)程第7.2.10條的規(guī)定調(diào)整，特一級(jí)應(yīng)來(lái)以增大系數(shù)1.9；b）短肢剪力墻：除底部加強(qiáng)部位應(yīng)按規(guī)程第7.2.10條的規(guī)定調(diào)整外，其他 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。注意：短肢剪力墻并沒(méi)有要求對(duì)底部加強(qiáng)部位的彎矩設(shè)計(jì)值按照復(fù)雜高層 那樣乘以放大系數(shù)。

5、配筋率：a）復(fù)雜高層：底部加強(qiáng)部位墻體水平和豎向分布筋最小配筋率，抗震設(shè)計(jì) 時(shí)不應(yīng)小于0.3%；b）短肢剪力墻：其截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底剖加強(qiáng)部位不宜小于 1.2%，其他部位不宜小于1.0%。注意：對(duì)于配筋率，規(guī)范對(duì)“復(fù)雜高層”和“短肢剪力墻”這兩種結(jié)構(gòu)體系的要 求是不一樣的。前者強(qiáng)調(diào)的是水平和堅(jiān)向分布筋的配筋率，而后者強(qiáng)調(diào)的 是縱向鋼筋的配筋率底部加強(qiáng)部位高度：a）復(fù)雜高層：剪力墻底部加強(qiáng)部位高度取框支層加上框支層以上兩層的高 度及墻肢總高度的1/8二者的較大值；b）短肢剪力墻：其底部加強(qiáng)部位高度并沒(méi)有特殊要求，僅僅是墻肢總高度 的1/8和底部二層兩者的較大值。工程算例工程概況：某高

6、層帶短肢剪力墻的框支結(jié)構(gòu)，共31層（包括一層地下室）。 該工程的第6層（地下室為第1層）為框支轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換層以上為短肢剪 力墻結(jié)構(gòu)。地震烈度為7度（設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g），框支框架的 抗震等級(jí)為一級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。(圖略)計(jì)算結(jié)果分析：兩種結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算結(jié)果如表1和表2所示:表1“短肢剪刀墻”結(jié)構(gòu)體系計(jì)算分析結(jié)果樓層/第3層/第3層/第7層/第7層/第11層/第11層/剪力墻類別/短剪墻3/普剪墻3/短剪墻7/普剪墻7/短剪墻11/普剪墻11/抗震等級(jí)/特一級(jí)/ 一級(jí)/ 一級(jí)/ 一級(jí)/ 一級(jí)/二級(jí)/M1(kn-m)/-168(1)/160(1)/807(37)/402(1)/

7、286(39)/121(1)/N1(kn)/-3372(1)/-15677(1)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/As(mm2)/9898(1)/14700(1)/1600(37)/2875(1)/678(39)/1280(1)/pSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/V2(kn)/564(31)/-6401(39)/56(1)/140(1)/307(35)/9(1)/N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-4546(1)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/Ash(mm2)/324.

8、9(31)/547.1(39)/200(1)/125(1)/233.7(35)/100(1)/N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/表2“復(fù)雜高層”結(jié)構(gòu)體系計(jì)算分析結(jié)果樓層/第3層/第3層/第7層/第7層/第11層/第11層/剪力墻類別/短剪墻3/普剪墻3/短剪墻7/普剪墻7/短剪墻11/普剪墻11/抗震等級(jí)/一級(jí)/ 一級(jí)/二級(jí)/一級(jí)/二級(jí)/二級(jí)/M1(kn-m)/-168(1)/26595(39)/840(37)/402(1)/238(39)/121(1)/N1(kn)/-3

9、372(1)/-7209(39)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/As(mm2)/9898(1)/15315(39)/1600(37)/2875(1)/2039(39)/1280(1)/pSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/V2(kn)/475(31)/-6401(39)/407(41)/140(1)/220(35)/9(1)/N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-1199(41)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/Ash(mm2)/202.8(31)/547.1(39)/200

10、(41)/125(1)/100(35)/100(1)/N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/表3荷載組合分項(xiàng)系數(shù)組合號(hào) / VD / VL / WX / WY / EX / EY / EV /1 /1.35/0.98/0.00/0.00/0.00/0.00/0.00/31 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/35 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/1.30/0.00/1.00/0.50/-0.28/0.00/-1.30

11、/0.00/0.00/1.00/0.50/0.00/0.28/0.00/1.30/0.00/1.00/0.50/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/41 /1.00/0.50/-0.28/0.00/1.30/0.00/0.00/a）抗震等級(jí)：從表中看不一樣。b）內(nèi)力分析：由表中看出，這兩種體系的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果非常復(fù)雜，即使是 同一片墻在不同的結(jié)構(gòu)體系控制工況下其結(jié)果也不一樣。按“使雜高層”計(jì)算 阿“普剪墻3”的“M1”值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于按“短肢剪力墻”計(jì)算的“普剪墻3” 的“M1 值。這主要是因?yàn)镾ATWE軟件在進(jìn)行工況組合時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所有工況組合計(jì) 算的配筋面積均小于構(gòu)造配筋面積時(shí)，

12、程序僅按第一種工況組合輸出內(nèi)力 和工況號(hào)(即恒十活)；只有當(dāng)發(fā)現(xiàn)控制工況組合計(jì)算的配筋面積大于構(gòu)造 配筋面積時(shí)，才按最大控制工況組合輸出內(nèi)力和工況號(hào)。再?gòu)膬蓚€(gè)表中“短剪墻3”的“V2”計(jì)算過(guò)程進(jìn)行分析，規(guī)范規(guī)定，短膠剪力墻 底部加強(qiáng)部位的剪力應(yīng)按規(guī)程第7.2,10條的規(guī)定調(diào)整，一級(jí)為1.6，特一級(jí) 為1.9,我們結(jié)合上面的兩個(gè)計(jì)算表，驗(yàn)證如下：475x (1.9/1.6)=564 (kn)其計(jì)算結(jié)果正好為“短肢剪力墻計(jì)算表”中的“V2”值。可見(jiàn)，程序考慮了規(guī) 范的規(guī)定。同樣，程序也考慮了“短肢剪力培”結(jié)構(gòu)體系非底部加強(qiáng)部位一、 二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別來(lái)以增大系數(shù)1.4和1.2的要求(“短肢剪力墻計(jì)算表” 中第 一層的“短剪墻 3”，其 V2=220 x1.4 = 308 (kn)。配筋率:只有定義了“短股剪力墻”結(jié)構(gòu)，SATWE程序才對(duì)自動(dòng)判斷的短肢剪力墻， 其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%，其他部位 不宜小于1.0%，而“復(fù)雜高層”卻無(wú)此功能。構(gòu)造邊緣構(gòu)件為何也輸出體積配箍率？根據(jù)高規(guī)7.2.17條規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)、混合結(jié) 構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)以及B級(jí)高度的剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻， 其構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配箍特征值人V不宜小于0.1。由于程序沒(méi)有判斷*高度 和B級(jí)高度的功能，所以程序不論約束邊緣構(gòu)件還是構(gòu)造邊緣