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剪力牆結構設計


剪力牆結構是指縱橫向的主要承重結構全部為結構牆的結構,能承擔各類荷載引起的內力,並能有效控製結構的水平力。其中,應該怎麽進行剪力牆結構的設計?有哪些規範?下麵是關於剪力牆結構設計的主要內容介紹以供參考。
1、對剪力牆結構的設計,《建築抗震設計規範》、《混凝土結構設計規範》、《高層建築混凝土結構技術規程》都有一些規定,高規的內容要多一些,且有關於短肢剪力牆的規定(7.1.2條共8款)。一般剪力牆為hw(牆肢截麵高度,個人認為此應稱為“牆肢長度”,與高規表7.2.16注1及抗震設計規範6.4.9條與表6.4.7注4、混凝土結構設計規範表11.7.15注4統一)/bw(牆肢截麵厚度)>8,牆肢截麵高度不宜大於8m,較長的剪力牆宜開設洞口(即所謂結構洞)(高規7.1.5條)。短肢剪力牆hw/bw=5(認為按老習慣取4較合理)~8,抗震等級應提高一級。hw/bw<5(認為按老習慣取4較合理),即為異形柱。L形、十字形剪力牆等,隻要其中的一肢達到一般剪力牆的要求,則不應認為是短肢剪力牆。
2、高規7.1.1條規定“剪力牆結構的側向剛度不宜過大”,如果采用全剪力牆結構,即除門窗洞外均為剪力牆,無一片後砌的填充牆,第一周期隻有1.02秒,側向剛度過大,使地震作用過大,不經濟,不合理。
3、關於底層剪力牆的厚度:高規7.1.2條規定“高層建築結構不應采用全部為短肢剪力牆的剪力牆結構”,當短肢剪力牆較多時,其第2款規定“抗震設計時,筒體和一般剪力牆承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小於總底部地震傾覆力矩的50%”。SATWE程序在計算時,是將各個牆肢的高厚比進行單獨計算,凡hw/bw=5~8,即歸入短肢剪力牆,這樣算得的短肢剪力牆承受的第一振型底部地震傾覆力矩就可能容易大於50%。而TAT程序在計算時,是將L形等剪力牆等隻要其中的一肢達到一般剪力牆的要求,則不歸入短肢剪力牆,在相同的結構中,這樣算得的短肢剪力牆承受的第一振型底部地震傾覆力矩就有可能不大於50%,建議宜按TAT計算該項指標。
4、剪力牆的計算配筋應為牆肢一端的配筋量。
5、在短肢剪力牆較多的剪力牆結構中,多數設計人員將較短的牆段都畫為約束邊緣構件或構造邊緣構件,將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個牆段內,這是不妥的,因為配置在牆肢中和軸附近的鋼筋並不能發揮作用,因此縱向鋼筋應向牆肢端部集中,宜打印剪力牆邊緣構件配筋計算結果複核。抗震設計規範6.4.9條規定:“抗震牆的牆肢長度不大於牆厚的3倍時,應按柱的要求進行設計,箍筋應沿全高加密”,SATWE等程序在計算時也是照此條規定辦理。如牆厚為200mm,牆肢長度600~800mm,雖然牆肢長度達到牆厚的3~4倍,認為仍宜按柱配筋。
6、有些人在電算總信息中輸入分布筋的配筋率為0.30%(規範要求一、二、三級剪力牆最小0.25%,四級剪力牆最小0.20%,為強製性條文),但實際配筋小於0.30%,這就不對了,因為豎向分布筋的配筋率會影響剪力牆的配筋計算結果(見高規7.2.8~7.2.12條)。剪力牆的豎向、橫向分布筋也不必太大,如牆厚為200或250mm,縱、橫向分布筋都配φ12@200雙排(配筋率達0.565~0.452%)似無必要,但鋼筋間距宜≤200mm,對防止剪力牆開裂有好處。
 

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