剪力牆的特點和作用
短肢剪力牆結構是指牆肢的長度為厚度的4-8倍剪力牆結構,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。
這種結構形式的特點是:
①結合建築平面,利用間隔牆位置來佈置豎向構件,基本上不與建築使用功能發生矛盾;
②牆的數量可多可少,肢長可長可短,主要視抗側力的需要而定,還可透過不同的尺寸和佈置來調整剛度中心的位置;
④連線各牆的梁,隨牆肢位置而設於間隔牆豎平面內,可隱蔽;
⑤根據建築平面的抗側剛度的需要,利用中心剪力牆,形成主要的抗側力構件,較易滿足剛度和強度要求。
對短肢剪力牆結構的設計計算,因其是剪力牆大開口而成,所以基本上與普通剪力牆結構分析相同,可採用三維杆-系簿壁柱空間分析方法或空間杆-牆組元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,廣東省建築設計院的廣廈CAD的SS模組,後者如建研院的TBSSAP、SATWE,清華大學的TUS,廣東省建院的SSW等。其中空間杆牆組元分析方法計算模型更符合實際情況,精度較高。雖然三維杆系-簿壁柱空間分析程式使用較早、應用較廣,但對牆肢較長的短肢剪力牆,應該用空間杆-牆組元程式進行校核。
在進行以上分析後,按《高層建築結構設計與施工規範》進行截面與構造設計,相對於異形柱結構,短肢剪力牆結構的理論與實踐較為成熟,但這種結構在結構設計中仍然有需要引起重視的方面。
(1)由於短肢剪力牆結構相對於普通剪力牆結構其抗側剛度相對較小,設計時宜佈置適當數量的長牆,或利用電梯,樓梯間形成剛度較大的內筒,以避免設防烈度下結構產生大的變形,同時也形成兩道抗震設防;
(2)短肢剪力牆結構的抗震薄弱部位是建築平面外邊緣的角部處的牆肢,當有扭轉效應時,會加劇已有的翹曲變形,使其牆肢首先開裂,應加強其抗震構造措施,如減小軸壓比,增大縱筋和箍筋的配筋率;
(3)高層短肢剪力牆結構在水平力作用下,呈現整體彎曲變形為主,底部外圍小牆肢承受較大的豎向荷載和扭轉剪力,由一些模型試驗反映出外周邊牆肢開裂,因而對外周邊牆肢應加大厚度和配筋量,加強小牆肢的延性抗震效能。短肢牆應在兩個方向上均有連線,避免形成孤立的“一”字形牆肢;
(4)各牆肢分佈要儘量均勻,使其剛度中心與建築物的形心儘量接近,必要時用長肢牆來調整剛度中心;
(5)高層結構中的連梁是一個耗能構件,在短肢剪力牆結構中,牆肢剛度相對減小,連線各牆肢間的梁已類似普通框架樑,而不同於一般剪力牆間的連梁,不應在計算的總體資訊中將連梁的剛度大幅下調,使其設計內力降低,應按普通框架樑要求,控制砼壓區高度,其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%-80%來解決,按強剪弱彎,強柱弱梁的延性要求進行計算。 剪力牆的計算。
剪力牆的特點和作用
短肢剪力牆結構是指牆肢的長度為厚度的4-8倍剪力牆結構,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。
這種結構形式的特點是:
①結合建築平面,利用間隔牆位置來佈置豎向構件,基本上不與建築使用功能發生矛盾;
②牆的數量可多可少,肢長可長可短,主要視抗側力的需要而定,還可透過不同的尺寸和佈置來調整剛度中心的位置;
④連線各牆的梁,隨牆肢位置而設於間隔牆豎平面內,可隱蔽;
⑤根據建築平面的抗側剛度的需要,利用中心剪力牆,形成主要的抗側力構件,較易滿足剛度和強度要求。
對短肢剪力牆結構的設計計算,因其是剪力牆大開口而成,所以基本上與普通剪力牆結構分析相同,可採用三維杆-系簿壁柱空間分析方法或空間杆-牆組元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,廣東省建築設計院的廣廈CAD的SS模組,後者如建研院的TBSSAP、SATWE,清華大學的TUS,廣東省建院的SSW等。其中空間杆牆組元分析方法計算模型更符合實際情況,精度較高。雖然三維杆系-簿壁柱空間分析程式使用較早、應用較廣,但對牆肢較長的短肢剪力牆,應該用空間杆-牆組元程式進行校核。
在進行以上分析後,按《高層建築結構設計與施工規範》進行截面與構造設計,相對於異形柱結構,短肢剪力牆結構的理論與實踐較為成熟,但這種結構在結構設計中仍然有需要引起重視的方面。
(1)由於短肢剪力牆結構相對於普通剪力牆結構其抗側剛度相對較小,設計時宜佈置適當數量的長牆,或利用電梯,樓梯間形成剛度較大的內筒,以避免設防烈度下結構產生大的變形,同時也形成兩道抗震設防;
(2)短肢剪力牆結構的抗震薄弱部位是建築平面外邊緣的角部處的牆肢,當有扭轉效應時,會加劇已有的翹曲變形,使其牆肢首先開裂,應加強其抗震構造措施,如減小軸壓比,增大縱筋和箍筋的配筋率;
(3)高層短肢剪力牆結構在水平力作用下,呈現整體彎曲變形為主,底部外圍小牆肢承受較大的豎向荷載和扭轉剪力,由一些模型試驗反映出外周邊牆肢開裂,因而對外周邊牆肢應加大厚度和配筋量,加強小牆肢的延性抗震效能。短肢牆應在兩個方向上均有連線,避免形成孤立的“一”字形牆肢;
(4)各牆肢分佈要儘量均勻,使其剛度中心與建築物的形心儘量接近,必要時用長肢牆來調整剛度中心;
(5)高層結構中的連梁是一個耗能構件,在短肢剪力牆結構中,牆肢剛度相對減小,連線各牆肢間的梁已類似普通框架樑,而不同於一般剪力牆間的連梁,不應在計算的總體資訊中將連梁的剛度大幅下調,使其設計內力降低,應按普通框架樑要求,控制砼壓區高度,其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%-80%來解決,按強剪弱彎,強柱弱梁的延性要求進行計算。 剪力牆的計算。