钢筋混凝土剪力墙设计中需注意的问题*
赵海峰
【摘 要】摘 要:通过对多层和高层钢筋混凝土房屋的结构设计,概括出对钢筋混凝土剪力墙的设计要求。 【期刊名称】内蒙古石油化工 【年(卷),期】2011(037)007 【总页数】2
【关键词】关键词:剪力墙;布置;截面;构造
剪力墙广泛用于多层和高层钢筋混凝土结构,本文着重论述剪力墙设计中应着重注意的问题:
1 剪力墙布置
剪力墙布置除应符合规程中有关规定外,作为主要的抗侧力构件,合理的布置是构建良好抗震性能的基础。除应遵循“对称、均匀、周边、连续”外,还须注意以下几点:
1.1 双向布置剪力墙
高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置,形成空间结构。应避免单向布置剪力墙,纵横墙宜相连,使彼此成为有翼缘的剪力墙,不但可以增加刚度,同时还能有效地提高塑性变形的能力。但墙不宜布置太密,使结构具有适宜的侧向刚度。 1.2 竖向刚度均匀
剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响,剪力墙沿高度不连续,将造成结构沿高度刚度突变,所以应要求剪力墙自上到下连续布置。
1.3 墙肢高宽比
细高的剪力墙容易设计成受弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构,较长的抗震墙宜开设洞口,将一道抗震墙分成长度较均匀的若干墙段,使墙的高宽比大于2。 1.4 剪力墙洞口的布置
剪力墙洞口的布置,会极大地影响剪力墙的力学性能。因此,布置剪力墙洞口时应满足以下两方面要求:①规则开洞,洞口成列、成排布置,能形成明确的墙肢和连梁,不宜开大洞口,避免剪力墙承载力削弱和刚度突变。②对于错洞剪力墙和叠合错洞墙,二者都是不规则开洞的剪力墙,设计时应尽量避免。当无法避免叠合错洞布置时,应按有限元方法仔细计算分析并在洞口周边采取加强措施。 1.5 剪力墙的加强部位
①抗震结构中出现塑性铰的部位应作为加强部位。而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位,这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施,与由于温度、收缩等需要的加强措施区别;②剪力墙塑性铰出现后,剪力墙应具有足够的延性,剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围,该范围内应当加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力;③为安全起见,设计剪力墙时将加强部位范围适当扩大,抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值,当剪力墙高度超过150m时,为避免加强区太高,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10。
2 剪力墙截面
2.1 最大剪压比限值
对剪跨比大于2的剪力墙和跨高比大于2.5的连梁,剪压比不应大于0.2剪跨比
小于2的剪力墙和跨高比小于2.5的连梁,剪压比不大于0.15。原因是:剪跨比小的墙和跨高比小的连梁其剪切变形较大,甚至以剪切变形为主,故对剪压比的要求应更严格一些。实验表明:剪压比超过一定值时,将过早出现斜向裂缝,增加水平筋和箍筋的方法没有作用,在箍筋水平筋未屈服前混凝土即已在剪即已在剪压的共同作用下破碎。合理的方法是:加大混凝土强度等级,加厚墙、梁或加长墙的长度,但不宜加高梁的高度,在计算墙肢的剪跨比时弯矩和剪力均取地震作用下的效应组合的计算值。 2.2 剪力墙的厚度
框架-剪力墙结构的底部加强区不小于200,且不小于层高的1/6;框架-剪力墙结构的其他部位不小于160,且不小于层高的1/20;框架-剪力墙结构的墙的周边应设置梁或暗梁、端柱组成边框。其他结构的一、二级不小于160mm,且不小于层高的1/20;其他结构的三、四级不小于140mm,且不小于层高的1/25;其他结构的一、二级底部加强区不小于200mm,且不小于层高的1/16(无端柱或翼墙时不小于层高的1/12)。 2.3 剪力墙的计算
墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析,求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验算。当受较大集中荷载作用时,再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中,对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值。 2.4 剪力墙破坏及构造
剪力墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,
钢筋混凝土剪力墙设计中需注意的问题
