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1、小高层结构设计中短肢剪力墙的应用:本文主要总结了小高层的结构设计中短肢剪力墙结构的应用的设计经验,有以下几个方面,不足之处请指正。 关键词:结构设计;小高层建筑;短肢剪力墙 Abstract:thispapersummarizesthesmallhigh-risestructuredesignofshortsheare. Keym、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙,常用的有“一”字型、“T”型、“十”字型、“L”字型、“Z”字型。 具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指在规定水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%
2、的剪力墙结构。 这种结构型式的优点在于: ①容易满足建筑平面的要求,墙肢较短,布置灵活,对小高层住宅层数在11-20层的尤其适用。 ②结构自重减轻,可以开较大洞口或代之以轻质砌体,使得结构总体刚度相对较小,从而降低地震作用力。 ③短肢剪力墙墙肢高宽比较大,故短肢剪力墙的延性较好。 2,规范中有关短肢剪力墙的相关规定 2.1短肢剪力墙结构 一般剪力墙在抗震设计时所承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构部底部地震倾覆力矩的50%。若由短肢墙承受的地震倾覆力超过50%,说明短肢剪力墙所占的比例过大,这在规范上是不允许的。若由短肢墙承受的地震倾覆力矩很小,则此结构应视为
3、一般剪力墙结构,不用定义为短肢剪力墙结构。当采用PKPM软件计算时,这一条件的实现与否可以SAT和60m。 2.3短肢剪力墙的抗震加强 (1)抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用。 (2)抗震等级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级时的轴压比分别不宜大于0.5、0.6、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。 (3)除底部加强部位应按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.10条调整剪力设计值外,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,Ⅰ、Ⅱ级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。 (4)底部加强部位的纵向钢筋配筋率不宜小于1.2%
4、,其它部位不宜小于1.0%。 (5)墙体厚度不应小于200mm,混凝土强度等级不应低于C25。 2.4“北京细则”的规定 “北京细则”对高层短肢剪力墙结构有以下规定: (1)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,当墙肢截面高度与厚度之比虽为5-8,但墙肢两侧均与较强的连梁(连梁净跨与截面高度之比耋2.5)相连时或有翼墙(翼墙长度不应小于厚度的3倍)相连时,可不作为短肢剪力墙。 (2)短肢剪力墙结构的定义,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,当由短肢剪力墙负荷的楼面面积与全部楼面面积超过50%时,应定义为短肢剪力墙结构。 (3)抗震
5、设计的短肢剪力墙结构,筒体和一般剪力墙承受的第一振型倾覆力矩不宜小于结构底部倾覆力矩的50%,任一层短肢剪力墙承受的水平剪力不应小于基底剪力的20%。对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,后者如建研院的TBSSAP、SATm、25Omm或300mm为宜。 (7)连接各墙的梁,一般与墙厚相等。当墙厚为300mm或以上时,亦可取梁宽比肢宽小,当肢厚较小而梁受力或配筋需要,也可以取梁宽略大于肢厚。 (8)必要时也可以混合布置部分较长的墙或方(
6、矩)形柱。 4,设计中需注意的几个问题 (1)在运用软件进行计算机辅助设计时,应根据实际情况调整软件的各项参数及简化模型,使其最大限度地反映实际工程的情况,尽可能地使其计算结果与实际模型相一致。了解各参数的实际意义,合理设置各参数。对于整体性系数较大的短肢墙,应尽可能使其肢强系数小,这样的结构在水平反复荷载作用下耗能能力强。 (2)工程设计不能迷信计算机的计算结果,更不能因某一部分的计算结果有误差就全盘否定计算软件,只有在实践中逐步了解软件并在工作中避免其产生误差,这样才能使我们的设计更安全,更合理。 (3)要充分利用梁、墙等构件可任意偏心布置的特点,尽可能避免近距离的轴
7、线和节点,提高计算精度。如节点距离过近,可能会引起后面计算出错,同时应注意构件偏心布置时偏心不能太大,尤其不能跨节点或轴线。 (4)SATWE程序中,在各种抗震等级下,墙的内力放大系数均是隐含值,但作为设计者,应清楚这些系数的取值。 (5)合理确定连梁和墙肢的强度,要确保连梁的屈服先于墙肢的屈服。和框架结构一样,短肢剪力墙的设计也要遵循强肢弱梁、强剪弱弯的原则。 (6)对由软件计算的结构进行合理分析与判断。 (7)在进行短肢剪,墙结构整体设计时,必须要重视概念设计,使房屋