对剪力墙的认识与把握
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2、对规范规定的理解与认识1)“混凝土规范”规定>4时,按剪力墙要求设计;2)对于≤3的剪力墙墙肢,规范规定按框架柱进行截面设计。
注意:此处规范规定的是“按框架柱进行截面设计”,就是在抗力设计时,采用柱截面计算的原则来确定墙肢的,其他要求同墙。
有文献提出墙肢的轴压比也按框架柱要求。
比较可以发现,在抗震等级相同时,规范对于框架柱的轴压比限值要远大于对墙肢轴压比限值,因此对小墙肢按框架柱要求控制轴压比是不合适的。
3)当短肢剪力墙较多时,应采取相应的结构加强措施,见表2,概括起来主要有以下几点:(1)短肢剪力墙的纵向配筋,不区不同分抗震等级,加强部位相当于一级抗震等级时的一般剪力墙约束边缘构件的配筋要求,其他部位则当于二级抗震等级时的一般剪力墙约束边缘构件的配筋要求。
(2)对短肢剪力墙应进行剪力再增大(增大系数:一级,二级)。
(3)对普通剪力墙只限制加强部位的轴压比(一级(9度)、二级),而对短肢剪力墙则限制所有部位(加强区与非加强区)的轴压比(一级、二级、三级)。
(4)对一字形短肢剪力墙应采取比带翼墙短肢剪力墙更严格的抗震措施(轴压比限值再降)。
4)当短肢剪力墙不较多时,可不采取短肢剪力墙较多时相应的结构加强措施;5)抗震与非抗震设计的高层建筑结构均不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
6)规范没有明确规定单层及多层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构;3、对剪力墙划分的设计建议1)短肢剪力墙的实用划分原则:短肢剪力墙(8≥ / ≥5)分为一字形短肢剪力墙和带翼墙(翼墙长度≥3 时)短肢剪力墙。
当剪力墙截面厚度≥H/15(H为层高)、≥300mm且≥2000mm的墙,可不按短肢剪力墙考虑。
(注意:广东省标准(DBJ/T 15-46-2005)规定:“剪力墙截面高度与厚度之比大于4、小于8时为短肢剪力墙。
当剪力墙截面厚度不小于层高的1/15,且不小于300mm,高度与厚度之比大于4时仍属一般剪力墙”。
建筑工程中关于剪力墙的常识在建筑工程领域,剪力墙是一个至关重要的结构元素。
对于很多非专业人士来说,剪力墙可能是一个相对陌生的概念,但它却在保障建筑物的稳定性和安全性方面发挥着不可或缺的作用。
那么,究竟什么是剪力墙呢?简单来说,剪力墙是一种主要承受风荷载或地震作用所产生的水平剪力的墙体。
它通常由钢筋混凝土制成,具有较大的刚度和强度,能够有效地抵抗侧向力的作用。
剪力墙在建筑中的位置和分布是经过精心设计的。
一般来说,它们会沿着建筑物的周边、楼梯间、电梯间等位置布置。
这样的布局可以最大程度地提高建筑物抵抗水平荷载的能力,减少结构的变形和损坏。
从结构形式上来看,剪力墙可以分为整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架等几种类型。
整体墙是指没有洞口或者洞口很小的剪力墙,其受力性能类似于一个悬臂梁;小开口整体墙则是洞口稍大一些,但仍然能够保持整体墙的大部分性能;联肢墙是通过连梁将多个墙肢连接在一起的剪力墙结构,具有较好的延性和耗能能力;壁式框架则是洞口较大、墙肢较宽的剪力墙,其受力性能更接近于框架结构。
在建筑设计中,选择合适的剪力墙类型和布置方案是非常重要的。
这需要考虑到建筑物的高度、用途、地理位置、抗震要求等多个因素。
例如,对于高层建筑来说,由于受到的风荷载和地震作用较大,通常需要采用刚度较大的剪力墙结构;而对于多层建筑,可能会采用较为灵活的剪力墙布置方式,以满足建筑功能和经济性的要求。
剪力墙的厚度也是一个需要重点考虑的因素。
一般来说,剪力墙的厚度会根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承受的荷载大小等因素来确定。
在设计过程中,需要确保剪力墙的厚度足够,以保证其具有足够的承载能力和稳定性。
说到剪力墙的承载能力,这主要取决于墙体中钢筋和混凝土的配置情况。
钢筋在剪力墙中起到抗拉的作用,而混凝土则主要承受压力。
为了保证剪力墙的承载能力和抗震性能,钢筋的布置和锚固、混凝土的强度等级等都需要严格按照设计规范进行施工。
在施工过程中,剪力墙的施工质量至关重要。
装配整体式框架剪力墙结构概念文章标题:探讨装配整体式框架剪力墙结构概念目录:1. 引言2. 装配整体式框架剪力墙结构的定义和特点3. 装配整体式框架剪力墙结构的应用4. 装配整体式框架剪力墙结构的优势和挑战5. 结论引言装配整体式框架剪力墙结构是建筑结构领域中的一种新型结构体系,它融合了装配式建筑和整体式结构的优点,具有广阔的应用前景和深远的意义。
本文将对装配整体式框架剪力墙结构的概念、特点、应用、优势和挑战进行全面探讨,以期深入了解这一结构体系的内涵和价值。
1. 装配整体式框架剪力墙结构的定义和特点装配整体式框架剪力墙结构是一种由框架和剪力墙相互作用构成的整体式结构体系。
它采用装配式建筑的施工方式,通过预制件和标准化构件的组装,实现了结构体系的快速搭建和高质量的施工。
与传统的混凝土结构相比,装配整体式框架剪力墙结构具有自重轻、抗震性能好、施工周期短等特点。
2. 装配整体式框架剪力墙结构的应用装配整体式框架剪力墙结构已被广泛应用于多种建筑类型,如高层建筑、办公楼、学校、医院等。
其灵活的结构设计和快速的施工周期,使其成为当今建筑领域受到瞩目的新宠。
装配整体式框架剪力墙结构在抗震设计和节能环保方面也具有显著的优势,为建筑行业的可持续发展做出了积极贡献。
3. 装配整体式框架剪力墙结构的优势和挑战装配整体式框架剪力墙结构的出现,极大地提高了建筑结构的施工效率和质量,同时也带来了一些挑战和问题。
装配式建筑材料的选择和搭配、环保和节能技术的应用等都是当前亟待解决的难题。
然而,装配整体式框架剪力墙结构的优势远大于挑战,其前景依然是十分可观的。
4. 结论通过对装配整体式框架剪力墙结构的深度探讨,我们不难发现,这一结构体系不仅具有广阔的应用前景,更为建筑行业的发展带来了新的机遇和挑战。
在未来的建筑设计和施工中,装配整体式框架剪力墙结构必将发挥越来越重要的作用,为人们的生活和工作环境带来更加安全、舒适和美好的建筑空间。
剪力墙知识讲座在建筑领域中,剪力墙是一种非常重要的结构构件,对于建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
今天,就让我们一起来深入了解一下剪力墙的相关知识。
一、什么是剪力墙剪力墙,又称为抗风墙、抗震墙或结构墙,是房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载(重力)的墙体。
它的主要作用是在水平方向上提供足够的刚度和强度,以抵抗地震、风等水平力的作用,防止建筑物在水平荷载下发生过大的变形甚至倒塌。
从结构形式上来看,剪力墙可以分为整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架等几种类型。
整体墙没有门窗洞口或者洞口很小,其受力性能类似于一根竖向悬臂构件;小开口整体墙的洞口稍大,但洞口仍比较小,墙肢的局部弯矩不超过整体弯矩的 15%;联肢墙则是通过连梁将一系列墙肢连接起来,共同抵抗水平荷载;壁式框架的洞口尺寸较大,墙肢与连梁的线刚度比较接近,受力性能更接近于框架。
二、剪力墙的工作原理剪力墙在水平荷载作用下的工作原理类似于一个竖向的悬臂梁。
当水平力作用在建筑物上时,剪力墙会产生弯曲变形,墙肢的一侧受拉,另一侧受压。
通过这种弯曲变形,剪力墙能够吸收和耗散水平荷载带来的能量,从而保证建筑物的稳定性。
在地震作用下,剪力墙不仅要承受水平地震力,还要承受竖向地震力。
由于剪力墙具有较大的刚度和强度,能够有效地将地震力传递到基础,从而减少建筑物的振动和变形。
三、剪力墙的特点1、刚度大剪力墙的刚度较大,能够有效地限制建筑物在水平方向上的位移,提高建筑物的抗震性能。
2、强度高由于剪力墙需要承受较大的水平荷载和竖向荷载,因此其强度要求较高,一般采用钢筋混凝土材料建造。
3、整体性好剪力墙通常是连续的,能够形成一个整体的结构体系,共同抵抗外部荷载的作用。
4、空间布置灵活虽然剪力墙在一定程度上会影响建筑物内部的空间布局,但通过合理的设计,可以在满足结构要求的前提下,实现较为灵活的空间布置。
四、剪力墙的设计要点1、墙肢的布置剪力墙的墙肢应均匀、对称地布置在建筑物的周边和内部,以保证结构在各个方向上的刚度和强度均匀分布。
剪力墙结构和框架结构的区别- 剪力墙分类-剪力墙结构和框架结构的区别剪力墙分类在建筑领域,剪力墙结构和框架结构是两种常见的结构形式。
它们在设计、受力特点、适用范围等方面存在着显著的区别。
同时,剪力墙本身也有着不同的分类。
下面就让我们一起来详细了解一下。
首先,我们来看看剪力墙结构。
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载的结构。
这些墙板就像一道道坚固的屏障,有效地抵抗了来自各个方向的力。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下,比如风荷载或者地震作用,变形小,抗震性能好。
这使得它在高层建筑中得到了广泛的应用。
框架结构则是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以根据不同的功能需求自由划分空间。
但相对来说,它的侧向刚度较小,在水平荷载作用下变形较大。
那么,剪力墙结构和框架结构具体有哪些区别呢?从受力特点来看,剪力墙结构主要依靠墙体承受水平荷载,而框架结构主要通过框架梁柱的弯曲和剪切变形来抵抗水平荷载。
在空间布局上,剪力墙结构由于墙体较多,对空间的划分有一定的限制;而框架结构的柱网布置相对灵活,更便于空间的灵活划分和利用。
从适用高度来说,剪力墙结构更适合建造高层建筑,因为它能够提供足够的侧向刚度;而框架结构一般适用于多层建筑,如果要用于高层建筑,往往需要结合剪力墙形成框剪结构。
从经济性方面考虑,剪力墙结构的墙板钢筋和混凝土用量较大,成本相对较高;框架结构由于梁柱构件相对简单,在一定程度上成本较低。
接下来,我们再了解一下剪力墙的分类。
按照开洞情况,剪力墙可以分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙。
整截面剪力墙没有洞口或者洞口很小,其受力性能类似于一个悬臂构件,整体工作性能好。
整体小开口剪力墙的洞口面积较小,墙肢的弯矩图基本没有反弯点。
双肢剪力墙是由连梁将两个墙肢连接在一起形成的,其受力性能较为复杂。
多肢剪力墙则是由多个墙肢通过连梁连接而成。
剪力墙结构房屋的承重方案在现代建筑领域,剪力墙结构因其出色的抗震性能和空间利用效率,成为了众多高层建筑和住宅的首选结构形式。
要理解剪力墙结构房屋的承重原理和方案,我们首先需要对剪力墙有一个清晰的认识。
剪力墙,顾名思义,是一种能够承受水平和垂直荷载的墙体结构。
它就像是房屋的坚强“脊梁”,为整个建筑提供了稳定的支撑。
与传统的框架结构不同,剪力墙结构中的剪力墙不仅承担了房屋的重力荷载,还能够有效地抵抗地震、风等水平荷载的作用。
剪力墙结构房屋的承重方案主要包括以下几种常见的类型:一、整体墙承重方案整体墙是指没有门窗洞口或者洞口面积小于整个墙面面积 15%的剪力墙。
这种类型的剪力墙在受力时,就如同一个巨大的刚体,能够均匀地承受各种荷载。
由于其整体性好,刚度大,所以在抵抗水平荷载方面表现出色。
在高层建筑中,尤其是在地震频发地区,整体墙承重方案常常被优先考虑。
二、小开口整体墙承重方案当剪力墙的洞口面积稍大,占墙面面积 15% 50%时,就形成了小开口整体墙。
虽然有了一定的洞口,但墙体的整体性仍然较好。
在受力时,洞口处会产生一定的应力集中,但通过合理的设计和配筋,可以有效地控制这种情况。
小开口整体墙在保证一定的采光和通风需求的同时,仍能提供较好的承重性能。
三、联肢墙承重方案当洞口面积进一步增大,超过墙面面积 50%时,剪力墙就变成了联肢墙。
联肢墙由一系列连梁将墙肢连接在一起。
在水平荷载作用下,连梁起到协调各墙肢变形的作用,使整个墙体共同工作来抵抗外力。
联肢墙的受力较为复杂,需要精确的计算和分析来确定墙肢和连梁的尺寸、配筋等参数。
四、壁式框架承重方案当剪力墙的洞口尺寸更大,墙肢的线刚度与连梁的线刚度接近时,剪力墙的受力性能接近于框架,被称为壁式框架。
在这种承重方案中,墙肢和连梁的受力特点与框架结构中的梁柱类似,需要按照框架结构的设计方法进行计算和设计。
在实际的工程设计中,选择哪种剪力墙承重方案,需要综合考虑多种因素,如建筑的高度、使用功能、抗震要求、地理环境等。
剪力墙结构的认识与理解在现代建筑领域,剪力墙结构是一种广泛应用且至关重要的结构形式。
对于非建筑专业的人来说,或许对它感到陌生,但它却实实在在地为我们的居住和工作环境提供了坚实的保障。
剪力墙,顾名思义,就是能够像一堵坚固的墙一样承受水平和垂直荷载的结构构件。
它通常由钢筋混凝土制成,具有较高的强度和刚度。
想象一下,在一座高楼大厦中,剪力墙就像是一个个坚强的卫士,默默地承受着来自风、地震等自然力量的冲击,保护着建筑物的安全。
从结构原理上来看,剪力墙主要通过自身的抗弯和抗剪能力来抵抗水平荷载。
当风或地震作用于建筑物时,剪力墙能够有效地将这些力量分散和传递,从而避免了建筑物的过度变形和破坏。
与传统的框架结构相比,剪力墙结构在抵抗水平荷载方面具有明显的优势。
框架结构主要依靠梁柱来承受荷载,而在面对强大的水平力时,其变形往往较大,容易影响建筑物的使用功能和安全性。
而剪力墙结构则能够更好地限制建筑物的水平位移,提供更加稳定和可靠的结构性能。
在实际应用中,剪力墙结构有着多种形式和布置方式。
比如,常见的有单片剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙等。
单片剪力墙结构简单,适用于较小的建筑;双肢剪力墙和多肢剪力墙则通过连梁将多个墙肢连接在一起,能够更好地协同工作,适用于较大规模的建筑。
剪力墙的布置也是一门学问。
在建筑平面中,剪力墙通常沿着主轴方向均匀布置,以保证结构在各个方向上的刚度均匀。
同时,还要考虑建筑物的使用功能,避免剪力墙的布置影响房间的布局和使用。
例如,在住宅建筑中,要尽量将剪力墙布置在楼梯间、电梯间等位置,以减少对居住空间的影响。
剪力墙结构在住宅建筑中的应用非常广泛。
如今的高层住宅小区,大多数都采用了剪力墙结构。
这是因为剪力墙结构能够提供较大的室内空间,没有过多的柱子突出,使得房间的布局更加灵活。
而且,剪力墙结构的抗震性能良好,能够为居民提供更加安全的居住环境。
然而,剪力墙结构也并非完美无缺。
由于剪力墙的刚度较大,在地震作用下可能会吸收较多的能量,导致自身的破坏。
剪力墙是钢筋混凝土墙,优点就是抗震抗位移,因为抗剪所以才叫剪力墙吧,现在的小高层基本都是剪力墙结构、框支剪力墙结构,框剪结构的。
说得不对请楼下的补充(一)剪力墙的概念和结构效能1.建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。
剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。
2.剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。
3,剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。
4.剪力墙的间距有一定限制,故不可能开间太大。
对需要大空间时就不太适用。
灵活性就差。
一般适用住宅、公寓和旅馆。
5.剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。
(二)剪力墙结构体系的类型及适用范围1.框架-剪力墙结构。
是由框架与剪力墙组合而成的结构体系,适用于需要有局部大空间的建筑,这时在局部大空间部分采用框架结构,同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗侧能力,从而满足高层建筑的要求。
2.普通剪力墙结构。
全部由剪力墙组成的结构体系。
3.框支剪力墙结构。
当剪力墙结构的底部需要有大空间,剪力墙无法全部落地时,就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。
(三)普通剪力墙结构的结构布置1.平面布置剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受,所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。
1)矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置;2)三角形及Y形平面可沿三个方向布置;3)正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。
单片剪力墙的长度不宜过大:1)长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大不经济;2)剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。
剪力墙基础知识在建筑领域中,剪力墙是一种非常重要的结构构件,对于建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
如果你对建筑结构感兴趣,或者正在学习相关知识,那么了解剪力墙的基础知识是必不可少的。
首先,咱们来聊聊什么是剪力墙。
剪力墙,顾名思义,就是能够承受剪力的墙体。
它通常是钢筋混凝土结构,在建筑物中主要用来抵抗水平荷载,比如风荷载和地震作用。
想象一下,当大风或者地震来袭时,建筑物会受到水平方向的力,如果没有剪力墙的存在,建筑物可能就会像被风吹倒的纸牌屋一样,不堪一击。
剪力墙的形式多种多样。
从形状上看,有矩形、T 形、L 形等。
不同形状的剪力墙在建筑物中的布置和作用也有所不同。
矩形剪力墙结构简单,受力明确;T 形和 L 形剪力墙则可以更好地适应建筑物的空间布局,提高结构的整体稳定性。
在剪力墙的设计和施工中,有几个关键的参数需要重点关注。
其中之一就是剪力墙的厚度。
剪力墙的厚度可不是随便定的,它要根据建筑物的高度、抗震设防烈度以及所承受的荷载等因素来确定。
一般来说,建筑物越高、抗震要求越高,剪力墙的厚度就越大。
另一个重要参数是剪力墙的配筋。
钢筋就像是剪力墙的“筋骨”,能够增强其抗拉和抗压能力。
配筋的数量和布置方式都需要经过精确的计算和设计,以确保剪力墙在各种工况下都能够安全可靠地工作。
剪力墙在建筑物中的布置也有讲究。
合理的布置可以使结构受力更加均匀,提高建筑物的抗震性能。
通常,剪力墙会沿着建筑物的周边、楼梯间、电梯间等位置布置,形成一个封闭的结构体系。
这样一来,当水平荷载作用时,整个结构能够协同工作,共同抵抗外力。
说到这里,可能有人会问,剪力墙和柱子有什么区别呢?其实,它们虽然都是建筑结构中的重要构件,但还是有一些明显的不同。
柱子主要承受轴向压力和弯矩,而剪力墙主要承受剪力。
从外观上看,柱子一般是独立的竖向构件,而剪力墙则是连续的墙体。
在实际工程中,剪力墙的施工质量也至关重要。
混凝土的浇筑质量、钢筋的绑扎和连接等都直接影响着剪力墙的性能。
3对剪力墙及相关结构体系的认识与把握朱炳寅1 李 静2(1 中国建筑设计研究院 北京 100044; 2 亚太建设科技信息研究院 北京 100044)1剪力墙的划分与设计1.1 规范对剪力墙的相关规定依据《高规》(JGJ3-2002)的相关规定,各类墙肢水平截面的截面高度h w (即墙肢长度)与截面宽度b w (即墙厚度)之比h w /b w 见表1。
各类剪力墙的墙截面高宽比 表1分类 柱形墙肢 超短肢剪力墙短肢剪力墙一般剪力墙h w /b w≤33~5 5~8(含)>8注:表中超短肢剪力墙、柱形墙肢是笔者为便于区分而定义的类型。
1.2 对规范规定的理解(1)《混凝土规范》规定h w /b w >4时,按剪力墙要求设计。
(2)对于h w /b w ≤3的剪力墙墙肢,规范规定按框架柱进行截面..设计,即在抗力设计时,采用柱截面计算h 0的原则来确定墙肢的h w0,其他要求同墙。
有文献提出墙肢的轴压比也按框架柱要求。
但比较可以发现,在抗震等级相同时,规范对于框架柱的轴压比限值要远大于对墙肢的轴压比限值,因此对小墙肢按框架柱要求控制轴压比是不合适的。
1.3 设计建议(1)短肢剪力墙的实用划分原则:短肢剪力墙(5≤h w /b w ≤8)分为一字形短肢剪力墙和带翼墙(翼墙长度≥3b w 时)短肢剪力墙,如图1所示。
对剪力墙截面宽度b w ≥H /15(H 为层高)、b w ≥300mm ,且h w ≥2000mm 的墙,可不按短肢剪力墙考虑。
这是考虑到当墙厚度较大时,通过截面高宽比来定义短肢剪力墙是不合理的。
广东省标准(DBJ/T15-46-2005)对此有如下的规定:“剪力墙截面高宽比大于4、小于8时为短肢剪力墙。
当剪力墙截面宽度≥层高的1/15,且≥300mm ,高宽比大于4时仍属一般剪力墙”。
上述规定在墙厚300mm 时出现很大的跳跃。
(a )一字形 (b )带翼墙图1 短肢剪力墙类型(2)对有效翼墙的判定,有资料依据规范对剪力墙边缘构件范围的规定,来定义T 形截面剪力墙的翼墙长度(即要求两侧翼墙长度均≥2倍翼墙厚度时,才认为翼墙有效)是不合理的。
任何情况下,当翼墙长度h f 不小于墙肢厚度b w (注意此处不是翼墙自身的截面厚度b f )的3倍时(见《抗震规范》表6.4.7注1),均可认为翼墙有效,见图1。
2短肢剪力墙较多的剪力墙结构的判断和设计2.1 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求(1)结构的最大适用高度H 比一般剪力墙结构适当降低,且7,8度抗震时应:H ≤100m ,60m 。
(2)筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩M w 宜≥0.5M 0(结构总底部倾覆力矩)。
(3)短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙提高一级。
(4)短肢剪力墙的轴压比限值μN 宜:一级0.5,二级0.6,三级0.7;无翼墙或端柱时μN 降低0.1。
(5)抗震设计时,除底部加强部位外的其他各层短肢剪力墙的剪力设计值增大系数:一级1.4,二级1.2。
(6)抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋最小配筋率宜:底部加强部位1.2%,其他部位1.0%。
(7)短肢剪力墙的最小截面厚度:200mm 。
(8)7,8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。
一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。
2.2 对规范规定的理解1.当短肢剪力墙较多时,应采取相应的结构加强措施(见表2),概括如下:(1)短肢剪力墙的纵向配筋要求,不区分抗震等级。
加强部位相当于一级抗震等级时对一般剪力墙约束边缘构件的要求,其他部位则相当于二级抗震等级时对一般剪力墙约束边缘构件的要求。
(2)抗震设计时,除底部加强部位外(剪力墙底部加强部位的剪力增大系数为:一级1.6,二级1.4,三级1.2,见《高规》7.2.10条),对其他各层的短肢剪力墙应进行剪力再增大。
增大系数:一级1.4,二级1.2。
(3)对普通剪力墙只限制加强部位的轴压比(一级0.5(9度0.4)、二级0.6),而对短肢剪力墙则限制所有部位(加强区与非加强区)的轴压比(一级0.5、二级0.6、三级0.7)。
(4)对一字形短肢剪力墙应采取比带翼墙短肢剪力墙更严格的抗震措施(轴压比限值再降0.1)。
2.当短肢剪力墙不较多时,可不采取“短肢剪力墙较多时”相应的结构加强措施。
3.抗震与非抗震设计的高层建筑结构均不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
4.规范没有明确规定单层及多层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
百家论坛 建筑结构.技术通讯 2007年9月2.3 对短肢剪力墙较多的判别所谓“短肢剪力墙较多”没有定量的界限,但从概念上说,可以从短肢剪力墙承受竖向荷载的能力、承受结构底部的倾覆力矩及布置的均匀对称性三方面来综合确定。
当符合下列条件之一时,可判定为“短肢剪力墙较多”。
(1)短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总面积50%以上。
(2)短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总倾覆力矩的40%~50%时。
(3)短肢剪力墙承受荷载的面积达到楼层面积的40%~50%以上(对较高的建筑,该数值应该取得更小)。
(4)短肢剪力墙布置比较集中,集中在平面的一边或建筑的周边。
也就是说,当短肢剪力墙出现破坏后,楼层有可能倒塌。
上述第(1),(2)项,其本质是对结构倾覆力矩的判别,比较可以发现:当按(1)要求判别时,短肢剪力墙的倾覆力矩约为结构倾覆力矩的20%~30%,相比(2)小得多;(3),(4)项则从短肢剪力墙承受竖向荷载的能力及结构均匀对称的角度来把握。
当在剪力墙结构中设置少量的短肢剪力墙时,并不影响对原结构体系的判别,其结构仍可确定为剪力墙结构,可不采取规范对短肢剪力墙较多时相应的结构加强措施。
3剪力墙承受的倾覆力矩比对结构体系的影响分析对由剪力墙、框架或二者组成的钢筋混凝土结构,可以通过剪力墙承受的倾覆力矩M w0与结构总倾覆力矩M0的比值区分为不同的结构体系,见图2和表2。
倾覆力矩的考察部位,规范没有明确规定(短肢剪力墙较多时除外),应根据工程经验确定。
一般情况下,对均匀对称的结构可取结构底部,对其他结构可取底部加强部位(取小值)。
图2 结构体系与M w0/ M0的大致关系结构体系与M w0/ M0的大致关系表2框架结构框架-剪力墙结构剪力墙结构结构体系纯框架少量剪力墙的框架结构强框架弱框架少量框架的剪力墙结构纯剪力墙M w0/ M0 0 0~0.2 0.2~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0注:对应于少量剪力墙的框架结构,相应确定少量框架的剪力墙结构。
3.1 是否可将结构确定为框架-剪力墙结构,关键看结构能否真正形成二道防线(倾覆力矩比可为其量化判断指标)。
3.2 关于少量框架的剪力墙结构在剪力墙结构中设置少量的框架,结构的主要抗侧力构件仍为剪力墙,少量框架根本起不到二道防线的作用,因此,不能将其归类为框架-剪力墙结构,在结构设计中应采用包络设计的原则。
剪力墙设计时,可不考虑框架柱的抗侧作用(框架柱EA不变,对EI取小值),剪力墙的抗震等级按纯剪力墙结构取,按照框架-剪力墙协同工作计算;框架柱设计时,框架的抗震等级按框架-剪力墙结构取,按照框架-剪力墙协同工作计算。
3.3 关于少量剪力墙的框架结构(1)少量剪力墙的框架结构仍应归类为框架结构。
(2)只有在纯框架结构强度计算满足规范要求、而弹性位移角不满足1/550的要求时,才设置少量剪力墙以使结构的弹性位移满足1/550的要求,设置剪力墙的根本目的是为了利用剪力墙的弹性刚度,满足规范对框架结构(而不是框架-剪力墙结构)的弹性位移限值要求。
(3)规范只规定“结构分析计算应考虑该剪力墙与框架的协同工作”,但仅进行协同工作计算是不够的,对框架部分的设计应分步计算,即按纯框架结构(去除剪力墙)计算、按框架-剪力墙结构计算,采用包络设计的原则,框架的抗震等级按框架结构确定。
(4)应特别注意:对少量剪力墙的框架结构应验算在剪力墙失效后(去除剪力墙)结构的弹塑性变形,并应使其满足规范对框架结构的要求。
(5)剪力墙的设计:规范未明确少量剪力墙的框架结构中剪力墙的设计原则,这给剪力墙设计带来相当的困难,剪力墙的设计也成为此类结构设计的焦点,其关键问题集中在剪力墙的抗震等级的确定和配筋原则等。
有文献要求按框架-剪力墙结构确定剪力墙的抗震等级并配筋,这给实际工程带来很多问题。
首先,结构体系混淆不清,与框架-剪力墙结构混为一谈;其次,由于设置的剪力墙很少,剪力墙的超筋现象很普遍,也无法按一般剪力墙设计。
为此文[4],[5]提供了对剪力墙设计的三种方法供读者选择采用。
(6)特别建议:由于布置少量剪力墙的框架结构在设计原则及具体设计中存在诸多不确定因素,给结构设计和施工图审查带来相当的困难。
笔者建议,结构设计中应尽量避免采用,尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的框架-剪力墙结构。
当必须采用时,应提前与施工图审查单位沟通,以利于设计顺利进行,避免返工。
3.4 根据M w0/M0的比值确定结构体系,在对结构体系区分的量值把握上可以有所不同(如图2中0.2和0.8),但不影响对结构体系的宏观控制标准,为此在实际工程中应尽量避免采用结构体系分界线附近的结构(图2中M w0/M0=0.2,0.8附近区域),避免因结构设计的调整带来结构体系飘忽,给结构设计及施工图审查带来困难。
参考文献[1] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002).中国建筑工业出版社.[2] 建筑抗震设计规范(GB50011-2001). 中国建筑工业出版社.[3] 朱炳寅, 陈富生. 建筑结构设计新规范综合应用手册.中国建筑工业出版社,2005.[4] 朱炳寅. 建筑结构设计规范应用图解. 中国建筑工业出版社,2005.[5] 朱炳寅. 配置少量剪力墙的框架结构.建筑结构. 技术通讯,2007(5).4。