朱炳寅 对剪力墙的认识与把握
朱丙寅博客问题集

下面问题还想请教朱老师:1:关于屋顶挑梁的悬挑计算长度(《砌体规范》7.4.3)施岚清老师的指导书里计算悬挑的长度是L,没有加X0,而,《砌体规范理解与运用里》,计算悬挑的长度是取L+X0,每本书都说了各自的理由,《理解》是指按弹性地基梁的模型分析得出的结论,施老的书上指顶层挑梁尾部无墙体,此时,不考虑XO,请问朱老师,如何处理?2:砌体规范里对墙高厚比的验算。
规范里指的是验算壁柱间墙的高厚比验算和带壁柱墙的高厚比验算,是否在满足壁柱间墙高厚比和带壁柱墙高厚比的情况下,整片墙的高厚比就满足了?即不用再把墙做为一个整体验算高厚比?对壁柱是否有尺寸要求?是否满足《砌体》6.2.3条的都可以认为是壁柱?3:对《砌体》第6.1.4条,计算带洞口的墙,其中用到参数S,规范上指”相邻窗间墙或壁柱之间的距离“,后来改为“相邻横墙或壁柱之间的距离”,现假如有纵墙长8M(横墙间距8M),1M宽的窗3个,墙各段长依次为2M,0.5M,1M,1.5M,则根据修改后的6.1.4条,则此时的b/s=2/6?还是b/s=1/1.75。
4:对8度区长悬臂要考虑竖向地震作用,条文说明里只2M为长悬臂。
如果是框架悬臂,长度是否可以从柱子外皮算起?还是按照《砼规》5.2.3.3条,从柱子中心算起?5:8度,II类场地土,多层。
对含有少量剪力墙的框架-剪力墙结构,框架部分承受的倾覆力矩大于总倾覆力矩的50%,按抗规表6.1.2(强制性条文),框架抗震等级为二级,剪力墙为一级。
张维斌老师在《多高层混凝土结构。
》一书中指出:此时,框架是第一道防线,而剪力墙是第二道防线,剪力墙抗震等级为二级比较合适。
请问,如果设计中剪力墙抗震等级定为二级,是否算是违反规范(强制性条文)?新浪网友2007-12-12 02:58:11[举报]上面b/s=2/6应改为b/s=3/8 ,谢谢朱老师博主回复:2008-05-12 20:38:011、应该考虑x0,考虑的是实际倾覆点与墙体外表面的差异;2、对墙满足墙的高厚比、对柱满足柱的高厚比要求即可;3、应该为3/8;4、规范没有说2m的梁就是长悬臂,悬臂可从柱边算起;5、剪力墙不可能成为二道防线。
短肢剪力墙构件的判定

短肢剪力墙构件的判定收集到一些规范、地方规程和一些专家论文的意见:JGJ3-2002《高规》:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,短肢剪力墙宜设置翼缘。
注意:高规的规定应该只适用于单肢墙,对于L形、T形和多肢剪力墙没有详细规定。
朱炳寅《规范应用图解手册》:短肢剪力墙是指截面高度与厚度之比为5~8的单肢剪力墙(墙肢基本上独立工作,与之相连的连梁很弱)。
注意:对于L形、T形和多肢剪力墙仍然没有规定。
《北京细则》:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。
但墙肢两侧有强连梁相连(跨高比不大于2.5),或者有翼墙相连的短肢墙,可不作为短肢剪力墙。
注意:对于多肢剪力墙有了较明确的规定。
PKPM软件编制专家杨星:短肢剪力墙是指所有墙肢截面高度与厚度之比均不大于8的剪力墙(墙肢数小于等于2)。
注意:可操作性比较强,认为多肢剪力墙可不作为短肢剪力墙考虑,在《PKPM 结构软件从入门到精通》一书中有比较详细的论述。
书中也同意两侧相连构件刚度的影响,基本赞同《北京细则》的一些观点。
DBJ/T15-46-2005《广东补充规定》:截面高度与厚度之比为4~8为短肢剪力墙,当剪力墙厚度不小于H/15,不小于300,高厚比大于4时可不作为短肢剪力墙。
注意:补充规定给了高厚比4~5间的墙一个名分,不过300厚墙的规定有了一个跳跃,250厚要2000以上才不算短肢剪力墙,300厚可能只要1200,好像不太妥当。
朱炳寅论文:剪力墙厚度不小于H/15,不小于300,且长度大于2000,可不按短肢剪力墙。
注意:这是针对广东补充规定的不妥之处提出来的,主要是给了剪力墙在底部加厚后判定的一个依据。
在朱炳寅老师后来的一些论文中认为:短肢剪力墙构件的判定和两侧有没有翼缘无关,也就是不同意《北京细则》的观点。
福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定:短肢剪力墙和一般剪力墙按以下规定进行分类:⑴对于一字形剪力墙,墙肢长度与厚度之比为5~8的剪力墙属于短肢剪力墙,墙肢长度与厚度之比大于8的剪力墙属于一般剪力墙。
短肢的判断

JGJ3-2002《高规》:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。
注意:高规的规定应该只适用于单肢墙,因为7.1.2.8说:短肢剪力墙宜设置翼缘。
对于L形、T形和多肢剪力墙没有规定。
朱炳寅《规范应用图解手册》:截面高度与厚度之比为5~8的单肢剪力墙(墙肢基本上独立工作,与之相连的连梁很弱)。
注意:对于L形、T形和多肢剪力墙仍然没有规定。
PKPM软件编制专家:所有墙肢截面高度与厚度之比均为不大于8的剪力墙(墙肢数小于等于2)。
注意:可操作性比较强,只是缺少依据。
认为多肢剪力墙可不作为短肢剪力墙考虑。
DBJ/T15-46-2005《广东补充规定》:截面高度与厚度之比为4~8为短肢剪力墙,当剪力墙厚度不小于H/15,不小于300,高厚比大于4时可不作为短肢剪力墙。
注意:补充规定给了高厚比4~5间的墙一个名分,不过300厚墙的规定有了一个跳跃,250厚要2000以上才不算短肢剪力墙,300厚可能只要1200,不太妥当。
朱炳寅论文:剪力墙厚度不小于H/15,不小于300,且长度大于2000,可不按短肢剪力墙。
注意:这是针对广东补充规定的不妥之处提出来的,主要是给了剪力墙在底部加厚后判定一个依据。
《北京细则》:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。
但墙肢两侧有强连梁相连(跨高比不大于2.5),或者有翼墙相连的短肢墙,可不作为短肢剪力墙。
注意:对于多肢剪力墙有了较明确的规定。
福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定:短肢剪力墙和一般剪力墙按以下规定进行分类:⑴对于一字形剪力墙,墙肢长度与厚度之比为5~8的剪力墙属于短肢剪力墙,墙肢长度与厚度之比大于8的剪力墙属于一般剪力墙。
⑵对于L型、T型、I型剪力墙,一个方向墙肢的长度大于墙厚的3倍,另外方向的墙肢长度大于墙厚的5倍,属于一般剪力墙,否则为短肢剪力墙。
注意:这是参照北京细则制定的,不过对于L形、T形要求过低,以至于与异形柱都不能很好的分辨。
朱炳寅听课笔记重点

朱炳寅老师的听课笔记(规范重点)所谓总量控制,就是在进行梁配筋设计时,不要拘泥于计算出来的数值,非要配的比它大,在梁支座负筋处,可以适当配小点(有利于实现强柱弱梁),但是跨中一定要配够(配大百利而无一害),跨中与支座的总量要与计算的总量相当(支座减少时,跨中要放大)。
所谓包络设计,就是在进行结构设计时,如果有不确定因素,应按各种情况分别计算,取结果的最大值进行包络设计。
另外,“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件,强柱根”也是非常重要的基本原则。
在设计过程中,通过各种措施,一定要保证实现这几强几弱的原则。
1、荷载规范1)第4.1.1条汽车通道及停车库荷载,它是直接作用在楼面上的等效荷载,仅可用于楼面板设计计算,用于楼面梁、柱、墙及基础计算时应按第4.1.2条要求折减。
对双向板楼盖其板跨在不小6mx6m时才可以按规范取值。
当板跨小于规范的规定时,应按荷载效应相等的原则等效,不可以直接取用规范数值(当板跨与规范限定数值差别不大时,当进行近似计算时也可取规范数值)。
用PKPM计算基础时,同样按规范的规定对等效荷载进行折减。
2)对消防车荷载,若不考虑板顶的覆土厚度对消防车轮压的影响而统一取用表中数值,当地下室顶板面覆土厚度较厚时,显然是不合适的。
在覆土厚度足够时,可以降低表中消防车荷载(见表4.1.1-3)。
(足够的覆土层厚度是指汽车轮压通过土层的扩散,交替和重叠,达到在某一平面近似均匀分布时的覆土层厚度。
足够的覆土厚度数值应根据工程经验确定,当无可靠设计经验时,可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽车投影面积确定(一般大于2.5m即可认为足够)。
)3)活荷载的折减与荷载类型、从属面积和构件类型有关。
承担的面积越大,其活荷载同时出现的概率就越小,一般说来次梁的从属面积较小而主梁的从属面积较大,且传力途径一般为板到次梁再到主梁。
所以主梁的折减系数比次梁小。
目前我们所用的大部分程序(如PKPM),没有对活荷载分类的功能,也就不可能按规范要求折减。
朱炳寅关于结构设计若干问题解释

朱炳寅关于结构设计若干问题解释一.“楼层位移比”和“层间位移角”1. 楼层位移比1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的——限制结构的扭转;3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
2. 层间位移角1)定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比;2)目的——控制结构的侧向刚度;3)计算要求——不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
3. 综合说明1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对“扭转位移比”的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2)对“层间位移角”的限制是宏观的。
“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震。
3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4)常有单位要求按双向地震作用计算控制“扭转位移比”和“层间位移角”,这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
4. 相关索引1)江苏省房屋建筑工程抗震设防审查细则第5.1.3条规定:先计算在刚性楼板、偶然偏心情况下的扭转位移比,当扭转位移比大于等于1.2时,分别按偶然偏心和双向地震计算,再取最不利的扭转位移比进行扭转不规则判别。
(博主提示:请注意,这是很严格的要求)。
2)复杂高层建筑结构设计(徐培福主编)第195页,图7.1.7,先按不考虑偶然偏心计算扭转位移比,根据计算结果分两种情况分别计算,一是,当扭转位移比小于1.2时,按偶然偏心计算;二是,当扭转位移比大于等于1.2时,按双向地震计算。
再根据两次计算结果取不利情况对结构的扭转不规则进行判别。
(博主提示:请注意,这里对采用双向地震的判别是比1)放松许多,注意,这里的规定都是对复杂高层建筑而言的,对一般工程,原则上不需要进行这样严格的判别)。
对少量剪力墙的框架结构的理解与设计建议

MF0/M0 1.0
1.0~A A~0.5 0.5~B B~0
0
注:1)M0 为在基本振型地震作用下,结构底部地震倾覆力矩的总 和;MF0 为框架承受的底部地震倾覆力矩;2)对应于少量剪力墙的框 架结构,上表相应确定少量框架的剪力墙结构;3)A 和 B 值应根据工 程经验确定,一般情况可分别取 0.8 和 0.2~0.25。
Building Structure
设计交流
对少量剪力墙框架结构的理解与设计建议 ——新《抗规》学习体会之一
朱炳寅/中国建筑设计研究院,北京 100044
0 概述 《 高 层 建 筑 混 凝 土 结 构 技 术 规 程 》( JGJ3 —
2002)(以下简称《高规》)第 6.1.7 条中对少量剪 力墙的框架结构做出了一般性规定,但对其中的剪 力墙及框架未予以量化,未明确提出框架的包络设 计及大震位移的验算要求,对剪力墙在这种结构形 式中的作用未予以说明,相关文献[1,2]的规定和解释 也各不相同,导致结构设计及施工图审查时无章可 循或对布置少量剪力墙的框架结构提出按框架-剪 力墙结构设计的混乱局面。这成为布置少量剪力墙 的框架结构在实际工程中难以广泛应用的主要原 因。《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(以下 简称《抗规》)第 6.1.3 条对少量剪力墙的框架结构 作出了新的规定,使少量剪力墙的框架结构的范围 进一步扩大,且在实际工程中更难以准确把握和应 用。现结合《高规》和《抗规》比较说明之并提出 相应的设计建议。 1 对少量剪力墙的框架结构的认识
土共同工作等因素,以适当减少剪力墙下桩的数 量,并使剪力墙下桩数与正常使用状态下需要的桩 数相差不能太多,否则,会加大剪力墙与框架柱的 不均匀沉降。
朱炳寅典型问题问与答(根据博客回复整理)

•朱总您好!《抗规》第13.3.4条第"2"款规定砌体填充墙实心块体强度等级不宜低于MU2.5,空心块体强度等级不宜低于MU3.5;而《高砼规》6.1.5条第"1"款规定:当采用砖及混凝土砌块时,块体的强度等级不应低于MU5;采用轻质砌块时,砌块的强度等级不应低于MU2.5。
针对以上规定有几个问题向您请教:1.《高砼规》中提到的“砖”是指“实心砖”吗?2.《高砼规》中提到的“轻质砌块”包括大孔空心砖(每立米容重11~12KN)吗?3.觉得两本规范表述的意思正相反。
博主回复:2012-04-21 22:24:26可按抗规设计。
•朱老师,一层全地下地车库柱距8100*810,基础底板采用700厚筏板,地下室顶采用500*1100的主梁,350*800井字梁,板采用250厚的现浇板。
车库外围墙的计算模型是上端铰支、下端固结,还是按两端固结算(本车库上面的刚度并不比底下的刚度小很多)?博主回复:2011-10-26 18:48:43应根据工程情况确定,可上简支下固定。
•朱总解释:高规3.5.2第二条对结构底部嵌固层,本层与相邻上层的侧向刚度比不宜小于1.5。
指的是嵌固层与其上一层的比值(若地下室顶面嵌固,则就是一层与二层的比值)。
按照上面解释如果一层与二层的刚度比是1.5,那么按照抗规6.1.14,地下一层与二层的刚度比就不宜小于3了。
在8度区,由于剪力墙布置较多,这样的刚度比难以满足。
还望朱总给以解疑,谢谢。
博主回复:2011-11-30 12:27:05刚度比的计算方法不同,哪能这样简单比较呢•朱老师,您好!请教:剪力墙结构,设防烈度8度,无地下室,12层,如果一层地面无楼板而做刚性地面,刚性地面可以作为剪力墙的侧向支点吗?博主回复:2011-12-29 16:18:09分不同情况,包络设计。
可参考我的问答书对柱子的处理办法。
•朱总您好!有个问题问下您,抗规6.4.5条中的第1条说,“对于抗震墙结构,底层墙肢地截面的轴压比不大于表6.4.5-1规定的轴压比,可设置结构边缘构件”,这里说的底层指的是底部加强区还是结构最底那一层啊???博主回复:2011-12-30 17:34:25紧邻结构嵌固端的上一楼层,一般为地上一层。
朱炳寅结构设计经验总结

朱炳寅结构设计经验总结朱炳寅先生是我国著名的结构设计专家,拥有丰富的设计经验。
他在长期的设计实践中总结出了一系列宝贵的经验和技巧,对于从事结构设计工作的人士具有重要的参考价值。
下面我将从几个方面对朱炳寅先生的结构设计经验进行总结。
首先,朱炳寅先生强调了结构设计的综合性。
他认为,结构设计需要考虑到多个方面因素的综合影响,包括力学、材料、施工等各个方面因素。
在设计过程中,他注重对各种因素的综合分析,通过综合考虑各种因素的影响,来制定出最优的结构设计方案。
其次,朱炳寅先生强调了结构设计的合理性和科学性。
他认为,结构设计应该基于科学的原理和准确的计算,而不是凭借个人的主观意识进行设计。
他注重对各种材料和结构的力学性能进行研究和分析,通过科学的方法和手段来制定出合理的结构设计方案。
此外,朱炳寅先生强调了结构设计的创新性。
他认为,结构设计需要不断创新,推动设计科学的发展。
他鼓励工程师们在设计工作中敢于尝试新的理论和方法,寻求更加优化的设计方案。
他自己在实践中也多次提出了一些新颖独特的设计方案,为我国结构设计事业的发展做出了积极的贡献。
另外,朱炳寅先生强调了结构设计的可靠性和安全性。
他认为,结构设计最重要的任务就是确保工程的安全。
他注重对结构的承载力进行准确的计算和评估,并采取相应的措施来提高结构的安全性。
他在设计中始终将工程的安全作为首要考虑因素,注重在设计中预留足够的安全裕度,确保工程的安全运行。
最后,朱炳寅先生还强调了结构设计的可行性。
他认为,结构设计方案不仅要满足安全性和经济性的要求,还要能够在实际施工中得以有效实施。
他注重与施工单位和相关专业人员的沟通和协作,以确保设计方案的可行性。
他在设计过程中重视施工性问题的分析和解决,充分考虑施工工艺和设备的限制,以提供可靠的施工指导。
综上所述,朱炳寅先生在结构设计方面拥有丰富的经验和深厚的理论基础。
他的结构设计经验总结为我们提供了宝贵的参考和借鉴。
他注重结构设计的综合性、合理性、科学性、创新性、可靠性和可行性,这些都是我们从事结构设计工作时需要注意的重要因素。
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朱炳寅对剪力墙的认识与把握
•对剪力墙的认识与把握
1、规范对剪力墙的相关规定
1)剪力墙的划分:依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002(以下简称:“高规”)的相关规定,各类墙肢截面高宽比(截面高度与厚度的比值,即 / )见表1。
表1 各类剪力墙的墙截面高宽比
剪力墙分类一般剪力墙短肢剪力墙超短肢剪力墙柱形
墙肢
剪力墙截面高宽比>8 8≥ ≥5 5>>3 ≤3说明:表中“超短肢剪力墙”、“柱形墙肢”是笔者为便于区分不同情况而划分的。
2)关于短肢剪力墙:短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求见表2。
表2 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求
序号项目规定
1 结构的最大适用高度H
(抗震与非抗震)比剪力墙适当降低,且7度H≤100m、8度H≤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≥0.5
为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抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6
和0.7;
无翼墙或端柱时其轴压比限值降低0.1
5 抗震设计时,短肢剪力墙除底部加强部位外的各层剪力设计值增大系
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的最小配筋率底部加强部
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度和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、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)。
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”。
上述规定在墙厚
300mm时出现很大的跳跃)。
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型截面剪力墙的翼墙长度(要求在翼墙宽度每侧不小于2倍墙厚时才认定翼墙有效)是不合理的,任何情况下,当翼墙长度不小于墙肢厚度(注意此处是墙肢的截面厚度,而不是翼墙本身的
截面厚度)的3倍时,均可认为翼墙有效。
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,可以从承受竖向荷载的能力、结构底部的倾覆力矩及结构的均匀对称性三方面综合确定,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截面面积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较大,达到楼层面积的40%~50%以上(较高的建筑允许的
面积应取更小的数量);
(4)短肢剪力墙的布置比较集中,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(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。
4)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;
4.剪力墙倾覆力矩比对结构体系的影响分析
1)对任何形式的钢筋混凝土结构,都可以通过结构底部剪力墙的倾覆力矩与结构底部总倾覆力矩的比值加以区分(图1),结构体系与 / 的大致关系见表3。
图1 结构体系与 / 的大致关系
表3 结构体系与 / 的大致关系
结构体系纯框架结构少量剪力墙的框架结构框架-剪力墙结构少量框架的剪力墙结构剪力墙结构
强框架弱框架
/ 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,上表相应确定少量框架的剪力墙结构。
2)剪力墙倾覆力矩的取值
对剪力墙倾覆力矩的取值部位,规范没有明确的规定(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。
3)对框架-剪力墙结构,可根据 / 比值判定为强框架或弱框架的框架-剪力墙结构。
(1)当0.2< / <0.5时,属于强框架的框架-剪力墙结构,相应地框架的抗震等级按框架
结构确定;
(2)当0.5≤ / <0.8时,属于弱框架的框架-剪力墙结构,为典型的框架-剪力墙结构体
系;
(3)是否可将结构确定为框架-剪力墙结构,关键看结构是否能真正形成二道防线。
4)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,设计剪力墙时,可不考虑框架柱的抗侧作用(在框架柱EA不变时,对EI取小值),按纯剪力墙结构计算;对框架柱可按框架-剪力墙结构中的框架柱设计。
5)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,而框架结构的弹性位移角不满足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,对框架结构应分步计算,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,实际工程中问题很多,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。
为此文献[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。
6)根据 / 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1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1中 / =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。