剪力墻布置答疑十五問

莊生夢麗江 2019-10-26 10:42:26

上海建筑設計

  一、剪力墻布置原則有哪些?

(1) 縫凸角必布墻,樓梯、電梯必布墻,墻墻宜對直聯合。

(2) 剪力墻間距:6度、7度宜6~8米,8度宜3~5米。

(3) 剪力墻形狀宜雙向且簡單,優先L形、T形,其次用一字形、C形,偶爾用工形、Z形;

(4) 凡是約束邊緣構件不能做成高規圖7.2.15樣式的墻肢都應該盡量少用。

(5) 多用普通剪力墻,少用甚至不用短肢剪力墻。

二、剪力墻混凝土等級的經驗取值是多少?

(1) 對于6、7度設防地區,一般來說結構底部剪力墻混凝土等級為40層C60,30層C50,20層C40。

(2) 對于8度設防地區或基本風壓大于0.8的地區,,一般來說結構底部剪力墻混凝土等級為40層C50,30層C40,20層C35。

三、剪力墻厚度和長度的經驗取值是多少?

(1) 剪力墻厚度h與樓層數n關系:6度為h=8n,7度為h=10n,8度為h=12~15n,且h≥200mm。

(2) 剪力墻長度L:不超過30層的建筑,6、7度剪力墻長度較短,一般為8.5~12h;8度區剪力墻長度較長,一般為12~20h。

四、是否所有的剪力墻墻段長度都不能大于8米?

(1) 一般來說,在一個結構平面中,剪力墻的長度不宜相差過大,通常要求最長剪力墻與多數剪力墻長度相比不應大于2.5。單片剪力墻長度一般不宜大于8米,否則其將吸收過大的地震力,在地震時將首先破壞,對抗震是十分不利的。

(2) 當剪力墻圍合成筒體時,各片之間互相作用形成一個空間整體,其抗側剛度和抗側能力均大幅度提高,因此筒體墻段長度可以大于8米。

五、上下樓層剪力墻長度可以變化嗎?

(1) 一般情況下,上下樓層改變剪力墻厚度,保持剪力墻長度不變。

(2) 當為了保證上下樓層建筑空間凈尺寸相同,也可以保持剪力墻厚度不變,改變剪力墻長度。

(3) 一般不采用既改變剪力墻厚度又改變剪力墻長度的做法。

六、是否所有的剪力墻墻段長度都不能大于8米?

(1) 一般來說,在一個結構平面中,剪力墻的長度不宜相差過大,通常要求最長剪力墻與多數剪力墻長度相比不應大于2.5。單片剪力墻長度一般不宜大于8米,否則其將吸收過大的地震力,在地震時將首先破壞,對抗震是十分不利的。

(2) 當剪力墻圍合成筒體時,各片之間互相作用形成一個空間整體,其抗側剛度和抗側能力均大幅度提高,因此筒體墻段長度可以大于8米。

七、是否可以采用大部分由跨高比大于5的框架梁聯系的剪力墻結構?

大部分由跨高比大于5的框架梁聯系的剪力墻結構其受力性能類似與框架結構,對抗震性能較差。因此對于層數不多的6、7度設防地區是可以采用的,對于高烈度區則應盡量避免采用。

八、一個方向剪力墻長而多,另一方向剪力墻少而短的結構是否合理?

(1) 在長方形平面的酒店、公寓等項目由于建筑要求經常會出現這種結構。這種結構一個方向受力性能解決純剪力墻,另一個方向呈框剪受力狀態,抗震性能不好,宜在墻短而少的方向盡可能布置多剪力墻,宜盡量避免類似結構的出現。

(2) 當不可避免時,應注意采取措施提高剪力墻少而短方向的抗震性能,如提高該方向剪力墻及框架梁的抗震等級。

九、剪力墻住宅結構剪重比規律?

層數超過20層的剪力墻住宅結構計算剪重比有如下規律:

(1) 6度區計算剪重比通常小于規范要求,但不宜小于規范要求的90%,否則應加強結構抗側剛度;

(2) 7度區計算剪重比宜接近規范要求;

(3) 8度區計算剪重比一般為規范要求的1.5~2倍。

十、剪力墻結構平均重度的經驗數據?

工程設計中最常見的高層剪力墻住宅項目(采用輕質隔墻材料),其平均重度規律一般如下:

(1) 6度設防地區:20層為13.0KN/㎡;30層為14.0KN/㎡;40層為15.0KN/㎡;

(2) 7度設防地區:20層為14.0KN/㎡;30層為15.0KN/㎡;40層為16.0KN/㎡;

(3) 8度設防地區:20層為15.0KN/㎡;30層為16.0KN/㎡;40層為17.0KN/㎡;

戶型較小,隔墻較多時平均重度將偏大;戶型較大,隔墻較少時平均重度將偏小。

若SATWE計算結果中平均重度與上述規律相差超過10%時,應到PMCAD“②平面荷載顯示校核”仔細校核荷載輸入是否正確。當計算結果中平均重度偏大時,一般可能是荷載輸入偏大或重復輸入線荷載;當計算結果中平均重度偏小時,一般可能是荷載輸入遺漏。

十一、高層住宅框剪結構,地震作用下的樓層最大值層間位移角X方向1/2900,Y方向1/1900是否滿足要求?

從位移角數值看,說明X、Y向的剛度不等且差別較大,宜按照規范控制結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近,一般控制到兩個方向相差20%以內。宜進行結構布置調整。

十二、什么是短肢剪力墻?

(1)《高規》7.1.8條注1規定“短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm(小于或等于300mm)、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻;”。例如200X1500就屬于短肢剪力墻,但200X1650就是一般剪力墻,而墻厚大于300的剪力墻350X1750則屬于一般剪力墻。

(2) 必須注意《高規》7.1.8條條文說明規定“對于L形、T形、十字形剪力墻,必須是各肢的肢長與截面厚度之比最大值大于4且不大于8時,才劃分為短肢剪力墻”。例如L形一個墻肢長厚比大于8,另一個墻肢長厚比小于8應屬于一般剪力墻。

(3) 此外,《高規》7.1.8條條文說明還規定“對于采用剛度較大的連梁與墻肢形成的開洞剪力墻,不宜按單獨墻肢判斷墻肢其是否屬于短肢剪力墻”。此處剛度較大的連梁是指梁高,跨高比的連梁《北京院結構技術措施》規定“有翼墻相連的短肢墻(翼墻長度不小于翼墻厚度的5倍)也可不作為短肢剪力墻”,例如L形剪力墻,若兩個方向的墻長與墻厚之比均為5~8,則該剪力墻仍然可以按照一般剪力墻進行設計。但《高規》類似含義的規定,設計時該意見可僅供參考。

十三、框架 - 剪力墻的傾覆力矩的合適范圍是多少?

要使得框架-剪力墻成為具有二道防線的有機組合結構體系,就應該合理布置布置和設計剪力墻和框架,使得剛度特征值處于合理范圍1~2.5 。根據相關研究和設計實踐,當剛度特征值處于合理范圍1~ 2.5 時 ,地震作用下最大樓層位移角的樓層高度約為0.6H 左右,對于20 層高的建筑框架部分承受的傾覆彎矩為40% 左右,對于30 層高的建筑框架部分承受的傾覆彎矩為30% 左右,對于40 層高的建筑框架部分承受的傾覆彎矩為20% 左右,此時框架-剪力墻設計最為合理、協同工作最有效,結構造價最為經濟。

十四、部分框支剪力墻中框支框架承擔的傾覆力矩比值是看“規定水平力框架柱及短肢墻地震傾覆力矩百分比(抗規)”對應的數據嗎?

不是。部分框支剪力墻中上部剪力墻的剪力通過轉換層變化為框支柱的軸力,因此,框支框架承擔的傾覆力矩比值是看“規定水平力框架柱及短肢墻地震傾覆力矩百分比(軸力方式)”。如果按抗規模式計算的傾覆力矩進行判斷將會得出錯誤的結論,對結構安全造成重大隱患。

十五、部分框支剪力墻轉換層上一層剪力墻老是超筋怎么辦?

在部分框支剪力墻結構中經常會出現轉換層上一層剪力墻老是超筋的情況,而且一般都是水平筋超,也就是抗剪超。其根本原因是由于PKPM中框支梁采用梁單元模擬,上部剪力墻采用墻元模擬,梁單元與墻單元的連接情況與實際情況不符造成的。真實情況是轉換層上一層剪力墻水平剪力比計算結果要小很多,因此PKPM的計算結果是不太合理的。解決辦法有兩種:

(1) 采用墻元模擬框支梁,即框支柱和框支梁用剪力墻開洞的方式生成。

(2) 框支梁仍然用梁單元模擬,但將轉換層分成兩層建模。如轉換層層高6米,框支梁2米高,則將其分為一個5層高的轉換層+(0.5框支梁梁高=1.0米)的上部標準層,上部標準層計算結果以轉換層上第二層計算結果為準。

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