短肢剪力墙概述及设计要求

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-85-短肢剪力墙结构是在剪力墙结构

的基础上,吸取框架结构的优点,逐渐

形成的一种新型结构,它能满足人们对现代住宅建筑大开间、平面及房间

布置灵活、方便、室内不出现柱楞、

不漏梁等要求。因此在我国一些南方

城市迅速得到了广泛的推广和应用。

一 短肢剪力墙和短肢剪力墙结

构概述

(一)短肢剪力墙的定义

现在对于短肢剪力墙的定义还没

有统一,绝大多数学者对短肢剪力墙的

判断基于以下两条:(A).墙肢截面高度

与厚度之比为5~8 的剪力墙,对于

T形,L形等截面的双肢剪力墙,则应

每个方向墙肢截面高度与厚度之比都为

5~8;(B).墙肢两侧均与弱连梁相连或

一段与弱连梁(连梁的跨高比大于6)相

连、一端自由,(见图1-1),当这两个短肢剪力墙概述及设计要求

张英 广州城建职业学院

摘 要对于短肢剪力墙与短肢剪力墙结构,很多初做结构设计的人员往往会将二者相混淆。本文主要介绍短肢剪力墙与短肢剪力墙结构的区别,并详细的介绍在设计的时候,如何使用SATWE软件对两者进行定义,以及进行设计工作时应注意的问题。关键词短肢剪力墙;短肢剪力墙结构条件都满足时称为短肢剪力墙。

《建筑设计技术细则结构专业》[1]中

第5.4.6款第1条和第5.5.5款第1条

对短肢剪力墙的定义为:墙肢截面高度

与厚度之比为5~8,当墙肢截面高度

与厚度之比虽为5~8,但墙肢两侧与

较强的连梁(连梁静跨与连梁截面高度

之比)相连时或有翼墙相连的短肢墙

(翼墙长度应不小于翼墙厚度的3倍)。

这种情况下不作为短肢剪力墙。

现行《高层建筑混凝土结构技术

规程》[2](JGJ3-2002,以下简称《高

规》)第7.1.2条第八款对短肢剪力墙做

了以下定义: 墙肢截面高度与厚度之比

5~8的剪力墙,且墙厚不得小于

200mm。

基于规范,人们在工程实践中,

对短肢剪力墙都会做出更具体的界定,

如在实际工程中获得广泛应用的DOI:10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.026-86-中国科技信息2011年第2期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jan.2011工 程

SATWE软件对短肢剪力墙的更细致的判断如下[3]:

A. 对于双肢剪力墙L型、T型等,

只要其中有一个墙肢的长度与墙厚的比

值大于8 ,程序就不判断为短肢剪力。

软件对于L型、T型墙墙肢长认定是以

节点距离来确定的,所以布墙时应注意

使墙肢处在短肢墙的范围内,见图1-2

中的a、b图。

B. 对于其他的墙肢数量的大于3

的多肢剪力墙,无论其墙肢的长度与

墙厚的比值是否大于8,程序均不判断为短肢剪力墙,见图1-2中的C图。

(二)短肢剪力墙结构的定义

短肢剪力墙结构,其首先条件应

是全剪力墙结构。其次是当短肢剪力

墙数量较多、且多到一定程度的时

候,结构才可以认为是短肢剪力墙结

构。短肢剪力墙何时较多的判断标

准,这一点上规范没有注明,各地方

与各专家的解释也不相同。规范组专

家对于“较多”的解释分两种:一

种是通过抗倾覆力矩来判断短肢剪力墙

结构;另一种是按短肢剪力墙负荷面积来判断短肢剪力墙结构。

1. 按抗倾覆力矩来判断时,短肢

剪力墙所承受的第一振型底部地震倾覆

力矩占结构底部整体抗倾覆力矩的

40%~50%为短肢剪力墙结构。当超过

50%,说明短肢剪力墙很多,规范不允

许的,当短肢墙较少时,如短肢墙承受

的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构

总底部地震倾覆力矩的15%~20%,则

可以按普通剪力墙结构设计。如果在剪

力墙结构中,只有个别小墙肢,不应作

为短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙

结构处理。

2.《建筑设计技术细则结构专业》

中第5.4.6款与5.5.5款分别对“短肢

剪力墙较多”的多层剪力墙结构和

“短肢剪力墙较多”的高层剪力墙结

构按结构中短肢剪力墙承受的竖向荷载

与总竖向荷载的比例来确定的:

1).对于多层剪力墙结构,短肢

剪力墙负荷的楼面面积占全部楼层面积

超过60%;

2).对于高层剪力墙结构,短肢

剪力墙负荷的楼面面积占全部楼层面积

超过50%。

综述所述,短肢剪力墙和短肢剪

力墙结构这两者之间是有差异的。当一

个结构本身存在短肢剪力墙的时候,不

一定就是短肢剪力墙结构。《高规》

第7.1.2条以及《建筑设计技术细则结

构专业》分别对二者做了解释。那么

在以后的设计中,如果遇到短肢剪力

墙和短肢剪力墙结构,一定要仔细和

慎重。因为对于短肢剪力墙结构形式

与一般剪力墙结构形式不同,很多地

方内力要放大,各项指标要求也严

格。

二 现行规范对短肢剪力墙和短

肢剪力墙结构的设计要求

相对于普通剪力墙而言,由于短

肢剪力墙的抗震性能相对较差,因此现

行规范对短肢剪力墙和短肢剪力墙结构

提出了更严格的要求[3] [4]。

(一)对短肢剪力墙的基本设计

要求

1.抗震等级

抗震设计时,短肢剪力墙的抗震图1-1 短肢剪力墙

图1-2 (a)和(b)双肢短肢剪力墙 (c)多肢短肢剪力墙-87-等级应按《高规》表4.8.2规定的剪

力墙的抗震等级提高一级采用。

2. 轴压比

抗震设计时,各层短肢剪力墙在重

力荷载代表值作用下产生的轴力设计值

的轴压比,抗震等级为一、二、三时分

别不宜大于0.5、0.6和0.7;对于无翼

缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压

比限值相应降低0.1。应注意的是墙肢

的轴压比的确定是采用提高后的短肢剪

力墙抗震等级确定的。

3. 内力计算

抗震设计时, 短肢剪力墙除底部

加强部位应按照《高规》第7.2.10条

的规定调整剪力设计值: V=ηvwVw其中V— 考虑地震组合的剪力墙

墙肢底部加强部位截面的剪力计算

值;

Vw—不考虑地震组合的剪力墙墙

肢底部加强部位截面的剪力计算值;

ηvw—剪力增大系数,一级为1.

6,二级为1.4,三级为1.2。

其他各层短肢剪力墙的剪力设计

值,一、二级抗震等级应分别乘以增大

系数1.4和1.2。

4. 配筋率

规范对短肢剪力墙重点强调的是

纵向配筋率,而不是像其他剪力墙一

样仅考虑水平和竖向分布筋的配筋率。

短肢剪力墙其截面的全部纵向钢筋的配

筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,

其他部位不宜小于1.0%。

(二)对短肢剪力墙结构的基本设

计要求[1] [2] [3]

1.《高规》中4.2.2要求,具有

较多短肢剪力墙的剪力墙结构的最大适

用高度尚应符合本规程第7.1.2条的规

定;

2.《高规》中7.1.2要求,高层建筑

结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力

墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒

体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙

与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平

力的剪力墙结构

3. 抗震设计时,在短肢剪力墙较

多的结构中,任意一层的短肢剪力墙所

承受的水平剪力都不应小于基底剪20%。

4. 设计多层短肢剪力墙结构时,

各层短肢剪力墙的总截面面积不宜超过

本层总剪力墙截面面积的2/3。

5. 对于多层短肢剪力墙结构的设

计,其短肢剪力墙的厚度不应小于

180mm,对于高层短肢剪力墙结构设

计中遇到短肢剪力墙,其厚度不应小于

200mm。

6. 高层短肢剪力墙结构其最大适

用高度比一般的剪力墙结构适当降低,

且当7度抗震设计时,H≤100mm,8

度抗震设计时,H≤60mm。

7. 多层短肢剪力墙结构,对于跨

高比不小于5的连梁,计算时其刚度

不应折减。

通过上文的介绍,希望对广大初参考文献

[1]北京市建筑设计标准化办公室编.

建筑设计技术细则结构专业. 2005.6

[2]高层建筑混凝土结构技术规程.

JGJ3-2002

[3]陈岱林,赵兵,刘民易编著.

PKPM结构CAD软件问题解惑及工程

应用实例解析M .2008

[4]赵兵.如何采用SWAWE软件对带短

肢剪力墙的框支结构进行结构分析

M.建筑科学. 2003.5作者简介张英,女,辽宁人。毕业于广西大学土木学院建筑结构专业,研究建筑结构抗震设计。学者有所帮助。