剪力墙设计的几个问题(二)
浅谈剪力墙结构设计的几个问题

剪 力 墙 上 开 有 一 列 或 多 列 洞 口 , 由 一 系
作用 的水平剪 力和弯矩外 ,还承担着 墙的竖 向压 力 3 . 2剪力墙结构 的厚度和配筋 剪 力墙布置必 须均匀合 理 ,使整个 建筑 物 的质心和 刚心趋于重合 ,且 x ,Y两 向的刚
活 ,其造 价 比多层框架房 屋经 济,被广 泛采 用 。设计 师绝 不能照抄 照搬 ,更不要盲 从于 电算程序 结果 ,做到 实事求 是,设计 出更经 济 、合理、适用 的建筑 结构 。
当底层 剪力墙 需要大 空间时 ,可 以采用
框 架结构 支撑上 部墙体 。地 震区 ,不能够采 用 纯粹 的框 支剪力墙 结构 ,考虑水平和 竖 向 作 用 下 进 行结 构 整 体分 析 进行 墙 的 设计 计 算 ,算得 内力后 按偏压或偏 拉进行 正截 面承 载 力和斜 截面受 剪承载 力进 行验算 ,采用有 限元法借 助于计算机进行计算 。
竖向最小配筋 率包括边缘 构件 中的钢 筋,钢 筋 间距 ≤3 0 0 r L m。 谨防竖筋过多使墙体的抗弯 强度 大于抗剪 强度 ,不利 于抗震 。短肢 墙在 抗震设 防烈度 为八度 区不宜使用 。 3 . 3剪力墙结构 的超长 较 长的墙体 留设结构洞 ,洞用轻质 墙体 填充 ,可有效地减小剪力墙结构 的刚度 。
剪力墙刚心与质心的几个问题

大家都知道, 当质心和刚心重合较好时, 那么结构的扭转效应会减小。
但我做一个计算时, 发现其质心和刚心接近时, 其第一周期为扭转周期, 为了和规范相符, 我对其加了剪力墙, 这样第一周期为平动周期, 但其刚心明显偏移多了。
请高手解释一下可好。
需要要说明的是, 本结构为Z字形结构, 不规则。
谢谢!1.结构的地震扭转效应与两个因素有关: 偏心率e/r(质心与刚心的距离比回转半径)和周期比Tt/T1(第一扭转周期比第一平动周期), e/r越大, Tt/T1越大, 则结构的地震扭转效应越大。
2.楼上通过增加剪力墙的方法将第一扭转周期变为了平动, 同时又发现偏心率增大了, 这就说明, 你增加的剪力墙是不均衡布置的, 比如, 只在楼面的一侧增加了剪力墙。
这种做法不可取: 首先, 由1.可知, 偏心率的增大会直接导致扭转效应增大;其次, 以这种方式构造的“平动振型”必定不是比较纯粹的平动振型, 通常只是其平动成分比扭转成分稍大一点点, 比如平动系数0.55,扭转系数0.45等。
这样的平动振型, 并不能作为验算周期比时的T1采用。
3.控制结构地震扭转效应的正确方法:3.1) 在楼面上尽量均衡地布置抗侧力构件(柱、墙), 使得结构有比较纯粹的平动振型和扭转振型(所谓“比较纯粹的平动“, 指的是平动系数超过90%, 最低也不能低于80%;对“比较纯粹的扭转????“亦然), 通常看前几个整体振型即可。
控制住了振型的纯粹性, 也就控制住了结构偏心率。
振型越纯粹, 结构偏心率越小。
3.2) 在3.1)完成(或满足)之后, 才可验算结构的周期比Tt/T1, 倘若大于0.9或0.85,不满足规范要求, 这时需要在3.1)的基础上, 进一步调整结构的抗侧力体系。
大的原则是这样: a) 如果结构的层间位移角刚刚满足规范, 也即是说富余量不大, 可以均衡地加强结构外圈刚度;b)如果结构的层间位移角远小于规范限值, 也即是说富余量很大, 也可以均衡地削弱结构内筒刚度;当然, 加强外圈通常会受到建筑功能的制约, 留给结构人员的余地不大, 这时, 应结合结构的具体情况调整。
结构设计相关知识:框支剪力墙结构设计中应注意的问题

结构设计相关知识:框支剪力墙结构设计中应注意的问题(1)框支墙与落地墙的比例。
在地震区,一般要限制框支墙的总榀数不超过全部横墙榀数的50%,也就是说,框支墙占墙体的比例宜控制在1/2以内。
(2)增加落地剪力墙的厚度(但不宜超过原墙厚的2倍),提高落地前力墙与框架柱的强度等级,减少洞口尺寸,控制落地剪力墙的间距不宜大于建筑物宽度的2.5倍;把落地剪力墙组合布置成筒状或工字形等来增加结构底部的总抗侧刚度。
(3)避免在框支楼盖顶处发生刚度急剧突变,为了保证刚度的变化能顺利地传递和转变。
必须对框支楼盖层的设计作特殊的要求,如板厚不宜小于180mm,采用现浇钢筋混凝土且强度等级不宜低于C30,并应采用双向上下配筋、配筋率不宜低于0.25%;楼板的外侧边可利用纵向框架梁或底层外纵墙加强。
楼板开洞位置距外侧边应尽量远一些,在框支墙部位楼板则不宜开洞。
(4)根据建筑使用功能,也可将底层框架扩展为2—3层。
刚度随层高逐渐变化,使刚度逐渐减弱而避免突变。
(5)在框架的上面一层设置设备层,作为刚度的过渡层(即转换层),使结构转换层上下刚度较为接近。
(6)框支梁、柱截面的确定。
框架梁柱是底部大空间部分的重要支承,它主要承受垂直荷载及地震倾覆力矩、其断面尺寸要通过内力分析,从结构强度、稳定和变形等方面确定。
框架梁高度一般可取(1/6—1/8)梁跨,框架柱截面应符合轴压比N/fcbh,N为地震力及竖向荷载作用组合的计算轴力,fc为柱混凝土轴心受压设计强度其他在结构上还有若干措施,如在剪力墙肢端增设暗柱,以及规定一些小配筋率及搭接长度等,其结构加强措施视具体情况酌情处理和采用。
框支剪力墙在竖向布置时为防止刚度突变应采取各种措施,使其大空间底层的层刚度变化率r接近于1,不宜大于2;不宜在地震区单独使用框支剪力墙结构,即需要时可采取框支剪力墙与落地剪力墙协同工作结构体系。
剪力墙设计的几个问题

3 设计 时应 注意 的事项 屋 布 置灵 活 , 其造 价 比多层 框 架房屋 经济 , 广泛采用 。 被 设 剪 力墙 设计 时 , 据 各型墙 体 的结构 特 点和 受力 特征 根 计 师绝 不 能 照抄 照搬 , 更不 要盲 从 于 电算 程序 结 果 , 到 做 的不 同, 墙体 内力 分布 状 态 以及 其破 坏 形 态 , 学 地 设计 科 实事 求是 , 设计 出更经济 、 合理 、 适用 的建筑 结构 。 配筋和 构造 措 施。在 建筑 结构 设计 中 , 力墙 结构 具有 延 剪 1剪 力墙 的特点 性 ,细高 的剪 力墙 容易 设计 成弯 曲破 坏 的延性 剪力 墙 , 避 剪力墙 也称抗 风墙 或结 构墙。是房屋 构筑 物 中承 受风
对 洞 口至墙 边 及相邻 洞 口之 间形 成墙肢 , 下洞 口之间形 成 在高 层剪 力墙 承载 力计 算 时 , 带翼墙 的计 算宽度 按 以下 上
墙体 的间距和 门 窗洞 口间 的翼 缘宽 度 , 梁 。 则成列 开洞 的剪力墙 传力 简捷 , 规 受力 明确 , 受力钢 筋 情况 取最 小值。即 : 剪力墙 墙 肢总 高度 的 1 , 力墙厚 度加 两 侧翼墙 厚度 各 门0 剪 容 易布 置且作 用 明确 , 因而经 济指标较 好。剪力 墙 截面特 剪 点 是墙 肢长 度远 大于 厚度 , 自身平面 内具 有很 大 的刚度 和 6倍 的长 度 。根 据墙 体 特 点和 受力 特征 、 力墙 内力 分布 状态 、 坏形 态 , 破 设计 配筋和 构造 措施 。 承载力 , 平面 外刚 度和 承 载 力都相 对较 小 , 肢 属于 偏 心 墙 31优 化 结构设计 , . 降低 工 程造价 受压 或偏 心受 拉构件 。 剪力墙 一般 高和 宽尺 寸相 对较 大 , 结构 设计 的局 部构 件 设计原 则 要符 合整 体 设计原 则 , 摩 度 相 对较 小 , 受力 形态 接 近于 柱 , 柱 的 区别 是其 长 度 和
框架、剪力墙结构在设计中的常见问题汇总

剪力墙结构设计中遇到的纠结问题8条归纳(解答版)01问题一关于短肢剪力墙抗震等级需要提高一级采用的疑问。
问题描述:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002 )7.1.2中第3条提到“抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.0规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用”,但是我翻遍了《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中没有提到关于短肢剪力墙需要提高抗震等级的条文?是不是新规范取消了这条规定?同事也说送审的短肢剪力墙计算数据中没有提高抗震等级,送审回复也没要求改。
解答:条文说明7.2.2“短肢剪力墙的抗震等级不再提高,但在第2款中降低了轴压比限值”这个跟老版的高规不同。
02问题二设计上剪力墙连梁是否与有梁板的梁表示在一起?解答:连梁的定义连梁:是指在剪力墙结构和框剪结构中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁。
连梁具有一般跨度较小(通常跨高比小于5)、截面大,且与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
连梁、次梁、框架梁的区分:通常情况框架梁是框架结构中柱与柱之间的梁;次梁就是指两端搭在框架梁上的梁;连梁是剪力墙结构中墙与墙之间的梁,框架梁是以弯曲变形为主的构件;连梁是以剪切变形为主的构件。
框架梁是由柱子支撑梁来承重的构件,上部荷载直接由梁承重,再由梁将荷载传达到柱子上;连梁是将荷载由连梁传递至墙体。
从外形上来说,一般框架梁的跨高比大于5;而连梁的跨高比小于5。
03问题三剪力墙钢筋是否要求抗震,能否结合相关规范说一下?解答:剪力墙结构是有抗震等级区别的,但是,建筑抗震设计规范从GB50011-2001到更新了的GB50011-2010上,从来没有条文规定剪力墙的钢筋必须满足代E字的钢筋指标(关于“屈屈比”、“屈强比”、“最大拉力下伸长率”)。
楼主若查GB50011-2010不方便,先传个混凝土结构工程施工质量验收规范5.2.2条(强条)的图片,仔细琢磨。
剪力墙设计的几个问题

民营科 技
2 1 年第 1 期 0பைடு நூலகம் 0
剪 力墙设 计 的几个 问题
邵 军
( 疆凯盛建材设计研究 院, 疆 鸟鲁木 齐 800 ) 新 新 3 00
摘 要: 简要 介 绍 剪 力 墙 设 计 中的 基 本 概 念 、 力墙 的 边 缘 构 造 , 讨 剪 力墙 结 构 的厚 度 和 配 筋 问题 和 剪 力墙 结 构 的超 长 问题 。 剪 探 关 键 词 : 构 设 计 ; 力墙 ; 缘 结 构 结 剪 边
长墙 肢 的轴 乐 比 : 震 墙 结 构 中 , 抗 当层 数 在 1 以 内 时其 墙 肢轴 压 比一般 5层 1剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小 , ) 几何特征像板 , 受力形态接近 都小 于 02所 以一 般 除 9 地 震 区外 , 可 以 不 设 约 束 边 缘 构 件 ( 层底 ., 度 都 高 于 柱 , 与柱 的 区别 主 要 是其 长 度 与 厚 度 的 比值 , 比值 小 于或 等 于 3时 部 加 强 区除 外 )只需 设 计 构 造 边 缘 构 件 , 少 设 计 都 忽 视 了这 点 , 成 浪 而 当 , 不 造 可 按 柱 设计 , 当墙 肢 长 与 肢 宽之 比 3 5时 可 视 为 为 异 形 柱 , 双 向受 压 构 费 。 - 按 件设 计 。 3 剪力 墙 结构 的 厚度 和 配 筋 问题 1根据 抗 震 规范 61 条 规 定 , ) .2 . 8度地 震 区剪力 墙 结 构 的抗 震 等 级 至少 2剪力墙结构中 , ) 墙是一平面构件 , 它承受沿其平面作用的水平剪力 和 弯矩 外 , 承 担竖 向压 力 ; 轴 力 , 还 在 弯矩 , 力 的 复合 状 态 下 工 作 , 受 水 应为二级 ; 6 . 剪 其 按 .1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一 、 4 二级抗震等级 时不 平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁 。 在地震作用或风载下剪力 宜 小 于 2 0 0 mm, 不 小 于 层 高 的 1 6其 他 部 位 不 小 于 10 且 / , 1 6 mm, 当墙 端 头 / 。以上 规定 目的 是 为防 止 因墙 体平 面 1 墙 除需 满足 刚 度 强度 要 求外 ,还 必须 满 足 非 弹 性变 形 反 复 循 环 下 的延 性 、 无 翼墙 或 暗 柱 时不 应 小 于层 高 的 1 2 能量 耗 散和 控 制结 构 裂 而不 倒 的 要求 : 肢 必 须 能 防止 墙 体 发生 脆 性 剪 切 外 刚 度过 小 , 定 性 差 , 墙 稳 容易 在 偏 心荷 载 作 用 下压 屈 失 稳 , 这 些 规定 对 于 但 八度地震 区的多层及低高层剪力墙结构显得不够合理。例如 5 1 层 的剪 ~5 破坏 , 因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯 曲型。 3 实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙 : ) 整体墙如一般房屋端的L 力 墙结 构 , 般墙 肢 在 重 力 荷 载代 表 值作 用 下 轴 压 比都 小 于 02 电算 结 果 L I 一 ., 墙 、 开洞 墙 。整 体 墙受 力 如 同 竖 向悬 臂 , 剪 力墙 墙 肢 较 长 时 , 力 作 用 墙体往往只需要构造 配筋 ,但只 因底部功 能要求 3 m层 高 ,墙 厚就得 小 当 在 . 9 下反 向应力呈线性分布, 破坏形态似偏心受压 柱, 配筋应尽量将竖向钢筋 2 0 m若业 主要求室内视野开阔 , 4r , a 不设外纵墙 , 横墙朝外端头不允许带翼 布置在墙肢两端 ; 为防止剪切破坏 , 提高延性应将底部截面的组合设计 内 墙或端柱时, 当层高 3 5 4 m时, > ̄. 2 则墙厚需要 30 3 0  ̄ 2 ~ 5 mn显然不合理。所 力适 当 提高 或 加大 配 筋率 ;为 避 免斜 压 破 坏 墙肢 不 能 过 小也 不 宜 过 长 , 以 以像这样的特殊情况的低多层建筑不应要求死扣规范 , 而通过采用概念设 防止 截 面应 力 相差 过 大 。 计分析 , 控制墙肢轴压比, 进行墙体截面条件 、 强度和稳定性验算并在构造 联肢墙是 由连梁连接起来的剪力墙 , 因一般连梁的冈度 比墙肢刚度 上适 当加强暗柱或配筋 , 但 0 保证其整体性连接等措施, 是可以使墙厚减小的。 小得多 , 墙肢单独作用显著 , 连梁中部 出现反弯点要注意墙肢轴压 比限值 。 2墙体的配筋率 , ) 目前在“ 砼规” 1 .1 1.1 条文强制规定在一 、 三级抗 7 二、 壁式框架下许 多墙肢将 出现反弯点 , 墙肢类似框架 的受力特点 , 因此 震等级的剪力墙 中, 向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于 O2 %; 竖 .5 部 计算和构造应按近似框架结构 : 当剪力墙开洞过大时形成宽梁 、 宽柱组成 分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于 O3 - %;这配筋率 比其在 2 O 的短墙肢 , 构件形成两端带有 刚域的变截面杆件 , 在内力作用下考虑。 世纪 8 O年代前 的配筋率 ).%~ . 07 01 %要 大多了 ,和 国外的配筋率 01 . %~ 综上所述 , 设计剪力墙时 , 应根据各型墙体的特点 , 不同的受力特征 , O 5 . %的高者基本接轨 , 2 这在高层或者较长的剪力墙结构 中应该是合理的 , 墙体内力分布状态并结合其破坏形态 , 合理地考虑设计配筋和构造措施 。 但对于低矮 、 短小的剪力墙值得探讨。 以上所述的剪力墙设计 中的概念问题可能绝大部分设计人员都懂 , 但 墙 的水平分布筋是为横 向抗剪 以防止墙体在斜 裂缝 出现后发生脆性 实际应用到 程设计 中,施工 图纸表达出来 的东两有时则存在很大差另 , 剪 切破坏 , 0 同时起到抵抗 温度应力防止砼出现裂缝 , 设计 中当建筑 物较高 追究原因, 许多是与具体的构造处理有关 , 因此造成墙的截 面和配筋差别 较 长或框剪结构时配筋宜适 当增加 , 特别在 连梁部位或温度 、 刚度变化等 大不合理。 敏感部位宜适当增加。但对于矮 、 短的房屋, 其水平筋的配筋率是否适当减 2 剪力墙的边缘构造 小值得探讨。 1 )结构试验表明矩形截面剪力墙 的延性 比工字形或槽形截 面剪力墙 墙的竖向钢筋主要起抗弯作用, 前在一些多层低高层剪力墙中电算 目 差; 计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙 的延性 ; 因此在 结果多为构造配筋 ; 配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件 但 矩形墙两端设约束边缘构 件不但能较显著地提高墙体 的延性 , 能防止剪 或构造边缘构件中的钢筋 ,竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的钢筋 , 还 力墙 发 生水 平 剪切 滑 动 提高 抗 剪 能力 。从 8 9规范 开 始 在 剪 力墙 中提 出 了 墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋 布置在墙端部边缘区并保证钢筋 暗 柱 、 柱 、 墙 ( )转 角 墙 ( )也 就 是 目前 规 范 中 的 约 束 边 缘 构 件 或 间距 <3 0 端 翼 柱 、 柱 ,  ̄ 0 mm,也应该注意防止竖筋过多使墙 的抗弯强度 大于抗剪强度 , 构造边缘构件的抗震措施 。 对 抗震 不 利 。 2 对 规范 的 不 同理 解往 往 产 生 了五 花A. 的设 计 。 人 将 每一 轴 线 的 4 剪 力墙 结 构 的超 长 问题 ) ' 1 q 有 墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱 ,有人将凡是拐角或洞 口边都设晴柱 , 而 1混凝土规范 911 ) . 条规定现浇混凝土剪 力墙结构的温度伸缩缝最大 . 即使是公开发表出版 的权威参考书或设计 手册对 暗柱( 翼墙柱 ) 的截面取 间距当在室内或土 中时为 4 m, 5 露天时为 3m; 0 而现浇框架剪力墙或框架 值也 出现 了 不 同 尺 寸 , 因此 造 成 配 筋 的 差 别很 大 , 至 相 同 的 资 料 由 于 出 核心简结构的伸缩缝 间距可取 4 ~ 5 甚 5 5 m。规范 的这一规定显然与现今建筑 版 的时 间不 同 , 规 范 的理 解也 有 所 不 同 。 对 的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾 ; 因此 目前许多工程 中的伸 3从 2 0 ) 0 2年开始实施 的建筑结构规范 , 根据结构类 型及受力状况 , 对 缩缝间距都 突破 了规范的规定 , 也造成了设计人员在设计中遇到超长结构 剪力 墙两 端 及洞 口两侧 的加 强边 缘 , 墙 肢在 重 力 荷 载代 表 值 作 用 下墙 肢 时的胆量越来越大。今后当剪力墙结构超长时, 按 应该慎重处理为好 , 过长时 轴乐 比的界限及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。 应该尽量设置温度伸缩缝 , 宜较严格遵守规范规定的限值 , 由如下 : 理 a剪 “ 抗规 ” B 0 1- 0 1 G 5 0 20 规定抗震墙结构 、部分框 支抗震墙 中落地剪力 力 墙 结 构 刚度 大 , 温 差影 响大 , 凝 土 的 收缩 、 变 产 生 的 变形 大 , 体 1 受 混 徐 墙 墙当一 、 二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边 对楼面 、 屋面产生的约束也大 ; 当结构发生收缩 变形时 比其他结构易出现 缘 构件 ; 但对 于一 般抗 震 墙 结 构 ( 除部 分 框 支墙 外 ) 满足 墙 肢 轴 比 限值 裂缝 。 些 未超 长 的剪 力 墙结 构 产 生墙 体 或楼 面 裂缝 , 主要 原 因就 在 此 。 当 ~ 其 界 线值 时 可按
高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨(2)

高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨作者:杜炬魁来源:《城市建设理论研究》2013年第27期摘要:针对高层建筑结构设计中,当采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构方案时,简要阐明此结构体系的受力特征,该结构中剪力墙的厚度、合理数量的确定以及剪力墙的布置原则,并重点讨论混凝土框架一剪力墙结构的地震反应分析。
关键词:高层建筑;框架剪力墙;结构设计;问题;探讨中图分类号:TU74文献标识码:A1.引言由于实际中框架—剪力墙结构的大量应用,使得框架—剪力墙结构设计中的相关问题的解决变得格外重要。
虽然已经有大量的研究成果,但是在实际设计中仍然存在着大量的问题有待进一步的解决。
本文将对框架—剪力墙结构设计中涉及到的几个问题进行探讨。
2.工程概况以某酒店楼设计为例,该项目为宾馆饭店两用酒楼,地上18层塔楼,地下一层为停车场,地下停车场和地上1层的层高为4.5m,2-4层的层高为4.0m,其他层高为3.1m,以满足一层和地下停车场的公共活动区大空间要求,1-4层为餐饮区,5-18层为商住两用,地上建筑总高度为59.9m。
主结构设计为框架-剪力墙结构,其他部位设置8.4×8.4m柱网,柱截面为地下部分820×820mm,地上部分为560×560mm,采用筏板基础。
3.设计参数的选择3.1墙体选择框架-剪力墙结构也称框剪结构如下图3-1,是为满足不同建筑功能的要求,在框架结构中布置一定数量的剪力墙,既保证了空间灵活又有足够的剪力墙提供足够大的刚度,框剪结构的受力特点,在下部楼层,剪力墙的位移较小,承受大部分水平拉力,使框架按弯曲型曲线变形,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,框架承担外荷载产生的水平力和把剪力墙拉回来的附加水平力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也会出现相当大的剪力。
剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。
为了避免剪力墙剪坏过早,底部的加强部位和其他各层要调整短肢剪力墙的剪力设计值,对于一、二级抗震等级要分别乘以增大系数1.4、1.2;不论抗震还是非抗震的设计,剪力墙的截面最小厚度不能小于200mm。
剪力墙结构设计中遇到的纠结问题8条归纳(解答版)

问题一:关于短肢剪力墙抗震等级需要提高一级采用的疑问问题描述:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002 )7.1.2中第3条提到“抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.0规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用”,但是我翻遍了《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中没有提到关于短肢剪力墙需要提高抗震等级的条文?是不是新规范取消了这条规定?同事也说送审的短肢剪力墙计算数据中没有提高抗震等级,送审回复也没要求改。
解答:条文说明7.2.2“短肢剪力墙的抗震等级不再提高,但在第2款中降低了轴压比限值”这个跟老版的高规不同。
问题二:设计上剪力墙连梁是否与有梁板的梁表示在一起解答:连梁的定义连梁:是指在剪力墙结构和框剪结构中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁。
连梁具有一般跨度较小(通常跨高比小于5)、截面大,且与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
连梁、次梁、框架梁的区分:通常情况框架梁是框架结构中柱与柱之间的梁;次梁就是指两端搭在框架梁上的梁;连梁是剪力墙结构中墙与墙之间的梁,框架梁是以弯曲变形为主的构件;连梁是以剪切变形为主的构件。
框架梁是由柱子支撑梁来承重的构件,上部荷载直接由梁承重,再由梁将荷载传达到柱子上;连梁是将荷载由连梁传递至墙体。
从外形上来说,一般框架梁的跨高比大于5;而连梁的跨高比小于5。
问题三:剪力墙钢筋是否要求抗震,能否结合相关规范说一下?解答:剪力墙结构是有抗震等级区别的,但是,建筑抗震设计规范从GB50011-2001到更新了的GB50011-2010上,从来没有条文规定剪力墙的钢筋必须满足代E字的钢筋指标(关于“屈屈比”、“屈强比”、“最大拉力下伸长率”)。
楼主若查GB50011-20 10不方便,先传个混凝土结构工程施工质量验收规范5.2.2条(强条)的图片,仔细琢磨。
问题四:为了保证剪力墙结构有良好的抗震性能,谈谈有哪些有关概念设计?解答:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中,第3章基本规定3.9结构材料3.10建筑抗震性能化设计、第4章场地与地基、第6章之抗震墙基本抗震构造措施章节......等等,无处不贯穿抗震概念设计思想,基本上贯穿全本规范文字,这个答题框容纳不下全部内容。
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剪力墙设计的几个问题(二)
剪力墙设计的几个问题(二)
(续接)
4.规范标准之间矛盾问题举例
①.GB50011-2001第6.4.7条规定暗柱截面长度仅需满足bw及≥400mm,不要求满足lc/2,在翼墙(柱)中只要求满足壁柱≥300mm,不受墙厚bw的限制,而与“砼规”的要求矛盾。
笔者认为“抗规”GN50011的规定比较合理;实际工程中按现行规范要求需要设暗柱之处绝大部位为对门窗洞口边缘的加强,其墙肢属于联肢墙,非一字型矩形墙体,联肢墙连梁起耗散地震能量作用,受力状况和延性较好,在整体受力时当洞口较小时,往往墙体显槽形截面,因此在剪力墙结构中除设置角窗处外,暗柱截面尺寸不必过大;而翼墙(柱)处实际上只是建筑横墙肢的端边缘,不属纵墙肢的端边缘,在纵向水平力作用下,纵向墙法向应力呈线性分布,纵墙肢受力似同偏压柱;横纵交点处刚度,约束性能好,因此对于翼墙(柱)的截面取值也没必要过大;截面过大的暗柱和翼柱往往还容易形成连在一起,造成纵墙竖向配筋增加过多。
但转角墙
(柱)则是剪力墙很重要的部位,必须严格遵守规范的规定。
②.构造边缘构件虽然“抗规”、“砼规”和“高规”都规定了配筋要求,但比较三本标准所给出的配筋要求的表格中的内容则是矛盾的,是不协调的;笔者认为“砼规”GB50010-2002表11.7.16的要求比较合理。
而“抗规”和“高规”表中的配筋要求是不够合理或是不够严密的。
还应指出三本规范中所给出的纵向构造筋的数量4根或6根是不实际的;例如对于转角墙(柱)的纵向筋数量,由于墙纵向筋的间距不宜大于300,又受墙厚限制,角柱的最小的纵向筋应为8根,当墙厚≥300时则最少需要12根,不会出现4根或6根的情况。
三.剪力墙结构的厚度和配筋问题
1.根据抗震规范6.1.2条规定,8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为二级;按6.4.1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm,且不小于层高的1/16,其他部位不小于160mm,当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12。
以上规定目的是为防止因墙体平面外刚度过小,稳定性差,容易在偏心荷载作用下压屈失稳,但这些规定对于八度地震区的多层及低高层剪力墙结构显得不够合理。
例如5~15层的剪力墙结构,一般墙肢在重力荷载代表值作用下轴压比都小于0. 2,电算结果墙体往往只需要构造配筋,但只因底部功能要求3.9m层高,墙厚就得2 40mm,若业主要求室内视野开阔,不设外纵墙,横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时,当层高3>5~4.2m时,则墙厚需要320~350mm,显然不合理。
所以像这样的特殊情况的低多层建筑不应要求死扣规范,而通过采用概念设计分析,控制墙肢轴压比,进行墙体截面条件、强度和稳定性验算并在构造上适当加强暗柱或配筋,保证其整体性连接等措施,是可以使墙厚减小的。
2.墙体的配筋率,目前在“砼规”11.7.11条文强制规定在一、二、三级抗震等级
的剪力墙中,竖向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%;部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3%;这配筋率比其在80年代前的配筋率).07~0.1%要大多了,和国外的配筋率0.1~0.25%的高者基本接轨,这在高层或者较长的剪力墙结构中应该是合理的,但对于低矮、短小的剪力墙值得探讨。
墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏,同时起到抵抗温度应力防止砼出现裂缝,设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加,特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。
但对于矮、短的房屋,其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。
墙的竖向钢筋主要起抗弯作用,目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋;但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋,笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的钢筋,墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距≦300mm,也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度,对抗震不利。
四.剪力墙结构的超长问题
1. 混凝土规范9.1.1条规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距当在室内或土中时为45m,露天时为30m;而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45~55m.规范的这一规定显然与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾;因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定,也造成了设计人员在设计中遇到超长结构时的胆量越来越大。
笔者认为今后当剪力墙结构超长时,应该慎重处理为好,过长时应该尽量设置温度伸缩缝,宜较严格遵守规范规定的限值,理由如下:
①.剪力墙结构刚度大,受温差影响大,混凝土的收缩、徐变产生的变形大,墙体对楼面、屋面产生的约束也大;当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。
一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝,其主要原因就在此。
②.剪力墙结构多用于商品住房和公寓,使用状况复杂,一旦私人购买的房子出现裂缝,虽然没有安全问题,但处理起来问题多,难度大,社会影响大。
③.混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关;而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂,混凝土收缩大,约束应力积聚也大,施工工艺及管理也难控制,环境影响使用变化难于判断,因此更难于解决混凝土收缩变形时,在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。
④.目前混凝土的收缩量不断增大,已由80年代的一般收缩量300με上升到400με以上,因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。
⑤.目前随着市场形势的变化,大部分工程要赶工加班,质量难保证,为赶工混凝土中水泥用量普遍增大,使混凝土收缩量增大,加上由于混凝土强度的提高,使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生,使结构出现裂缝的因素增多。
⑥.普遍使用商品混凝土泵送施工,为了泵送,增大水泥用量,减少了中粗骨料含量和骨料粒径,加上泵送混凝土配合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量,增加产生裂缝的因素。
综上所述,今后在处理超长结构时,特别是处理超长的剪力墙结构时要特别慎重;当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时,建议采用对结构施加预应力的方法并结合采用设计构造措施、施工措施共同给予处理。