KM专题之短肢剪力墙结构设计

专题七短肢剪力墙结构设计近年兴起的短肢剪力墙结构，有利于住宅建筑布置，又可进一步减轻结构自重，应用逐渐广泛。但是由于短肢剪力墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，考虑高层住宅建筑的安全起见，其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短，因此，不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑，要求设置剪力墙筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的结构。新修编的《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3–2002对短肢剪力墙结构抗震设计的最大适用高度、使用范围、抗震等级、筒体和一般剪力墙承受的地震倾覆力矩、墙肢厚度、轴压比、截面剪力设计值、纵向钢筋配筋率作了相应的规定。1规程相关规定高规第条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并且应符合一系列规定。第条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，不应采用第条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。1.1短肢剪力墙结构的定义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；高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构；短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。1.2短肢剪力墙结构的必要条件抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。1.3短肢剪力墙结构的应用范围B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，即使设置筒体，也不能采用；其最大适用高度比高规表-1中剪力墙结构的规定值适当降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m；如果在剪力墙结构中，只有个别小墙肢，不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。1.4短肢剪力墙结构的抗震加强抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级应比高规4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和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；抗震设计时，除底部加强部位应按高规7.2.10条调整剪力设计值外，其它各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2；抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%；疼短肢剪力墙截糕面厚度不应小伸于星200售mm巡；毯7吊度悠和拦8月度抗震设计时胶，短肢剪力墙序宜设置翼缘。托一字形短肢剪旅力墙平面外不度宜布置与之单糠侧相交的楼面暑梁。越高规认7拆.绘2壮.掩1母条文规定了带体有筒体和短肢饱剪力墙的剪力树墙结构的混凝贡土强度等级不绢应低丸于册C2浊5须。壶弱短肢剪力墙穴（墙肢截面高恭度与厚度之比剩小币于揪5旺墙肢）傻高规于7穴.聋2改.续5热条文规定了不伏宜采用墙肢截输面高度与厚度影之比小于育为克5构的剪力墙；当能其小架于检5赖时，其在重力块荷载代表值作喝用下产生的轴由力设计值的轴刺压比，抗震等纯级为一级预（所9速度）、一级蜓（但7仍、寻8寨度）、二级、槽三级时分别不伞宜大于付0.3探、最0.矛4年、梦0.伍5标和主0.摆6苍。延短墙（墙肢截就面高度与厚度让之比不大则于尝3看的墙肢）烛高规租7摸.肃2能.迎5愈条文和抗震规促范侮6轻.贝4节.瓣9煮条文规定剪力蓬墙的截面高度软与厚度之比不式大骆于柳3尊时，应按柱的旗要求进行设计润，底部加强部女位纵向钢筋的怨配筋率不应小弊于滚1.2%领，其它部位不覆应小于勺1.0%棍，箍筋应沿全象高加密。解1.5阔济综合：短肢剪牛力墙结构中剪纠力墙分类表秘剪力墙分类挎一般剪力墙疤短肢剪力墙伤弱短肢剪力墙通短墙顿墙肢截面高度误与厚度之比绑hw/bw吓>8斯5撕～迟8抬3尘～惰5寨规程、规范相击应条文屈高规巩条锋高规依条皆高规拆7狗.广2堵.洲1伟条冤高规壤7牌.午2踏.娇5疾条两高规杜7董.告2母.狸1麦条包高规锈7泻.湖2体.烦5炭条柳高规灌7拘.至2雁.含1肝条蝴抗震规范旦6丽.闷4因.窜9福条础使用要求扣形成短肢剪力映墙与筒体（或遍一般剪力墙）墨共同抵抗水平缝力的剪力墙结态构奖B避级高度高层建决筑录和微9陵度抗震设计捎的吐A益级高度高层建输筑不能采用较禽多短肢剪力墙经的剪力墙结构垂不宜采用沙按柱、异型柱乖设计会最大适用高度栽比高规表歇-1齿中剪力墙结构际的规定值适当新降低，疗且网7室度薄和劈8紫度抗震设计时阿分别不应大于抚100嚷m种和慈60m范抗震等级挖应比一般剪力滋墙的抗震等级辩提高一级采用愿轴压比限值偏抗震等级为一局、二、三时分遵别不宜大于话0.5已、逼0.6姐和刘0.7复；储对于无翼缘或身端柱的一字形属短肢剪力墙，牵其轴压比限值及相应降庆低附0配.1铲；工抗震等级为一例级沟（孟9赶度）、一级武（卷7吵、富8洗度）、二级、服三级时分别不羊宜大于怪0.3鸡、本0.核4葱、究0.翻5穴和漠0.搏6旅；剥剪力调整去除底部加强部鸽位应按高规泡7画.扬2配.萝10城条调整剪力设艇计值外；斩其它各层短肢组剪力墙的剪力巾设计值，一、夸二级抗震等级污应分别乘以增昏大系数王1.4轿和农1.2价；傻全部纵向钢筋家的配筋率牵底部加强部位计不宜小于抱1.2%恒；迎其它部位不宜岂小于特1.0%鲜；肠底部加强部位洁不应小于寒1.2%哨其它部位不应险小于灿1.0%芳；魂安箍筋馅应沿全高加密要；滥截面厚度花不应小于发200萝mm围混凝土强度等事级朽不应低丸于芬C25蔬注：弱短肢剪为力墙或短墙列娱未说明内容的歼，则按同行左拨列执行。2程序实现却程序把茧第兰条规定的具有贸较多短肢剪力灿墙的剪力墙结伶构称为扫短肢剪力墙结弹构。用户可辽在金‘积结构体至系堤’垮中设定烤为雹‘垂短肢剪力墙结穴构绑’益。两结构设定颂为乡‘协短肢剪力墙结饲构静’昏后，程序自动吉将其中的短肢谱剪力墙，即墙匆肢高度和厚度俯之比不大井于花8康的剪力墙的抗赚震等级提高一赏级。用提高后焦的抗震等级进小行短肢剪力墙泄墙肢的轴压比宴控制和剪力设侮计值放大。着短肢剪力墙结河构，其短肢墙横部分承担地震疏倾覆力矩不应臂大于结构总底鲁部地震倾覆力田矩金的触50贤%盗。这也是判定席短肢剪力墙结创构的上限。超判过此上限说明翻短肢剪力墙占刑的比例太大，宫这种结构是不啦允许的。若短悉肢墙部分承担北地震倾覆力矩费占结构总底部鸟地震倾覆力矩年很小（现高规瞧没有设定下限草，也许可设羡为志10达%傅），则此结构铁应视为一般剪盏力墙结构，不沸用定义为短肢辛剪力墙结构，万结构中不用区谷分短肢剪力墙露还是一般剪力圈墙，一律按剪涂力墙处理。刻短肢剪力墙和为高厚比小奏于符5址的矩形截面独难立墙肢要全楼料验算渡轴压比限值。鞠不管短肢山剪力墙有无翼套缘或端柱辽，洪SATW塞E慧和恶PMSA启P敢一律用提高的炎抗震等级按无恳翼缘或端柱轴奶压比限值来控暗制短肢剪力墙咳轴压比，驰而候TA全T怨则考虑了有无狱翼缘的不同处筐理。苗按高规第熟-丑3泳条规定，短肢勉剪力墙结构中慕墙肢高度和厚蜡度之比不大恼于扰8班的短肢剪力墙着，其抗震等级咏自动提高一级梁。用户不需要内手工更改这些圆构件的抗震等割级。样但目佩前盛TA绳T贿对短肢剪力墙轮的判断是双向球认定的。睡而径SATW思E榴、衰PMSA丝P倚对短肢剪力墙奇的判断是单向掩认定的，所以惹有长肢翼缘哲的侮T球形字、镰L萄形剪力墙的短往肢部分还认为谢是短肢剪力墙竭，这是不对的川。用户使物用打SATW条E星时请参用煮‘谨独立定义构件霉抗震等慌级碑’膨定义谜这种假短肢剪盲力墙，使它不昂按短肢墙肢自康动调整。但即栏使这样，这些颗假轨短肢墙仍然统喝计在短肢剪力监墙承担地震倾监覆力矩中。3操作配3.1艘滔设棕定歉‘目短肢剪力墙结尖构刃’SATWE拨进入菜单宴《黄1那.韵接壤P饺M灰生惠成析SATW香E灯数据她》产→溪《堵1语.皆分析与设计参劳数补充定义续》嘱→诸《总信息》。区在舍‘棋结构体覆系效’话项内选洋择朵‘河短肢剪力墙结表构捧’叮即可。TAT口进入菜单极《吹2矮.弯数据检查和图给形检查陕》某→蠢《坡3摔.听参数修正迁》绣→药《总信息》。版在予‘蔽结构类型申：路’板项内选膊择迎‘啦短肢剪力墙结腿构寨’蚕即可。宪3.2哗当关联操作雷‘激剪力墙墙肢轴婆压固比柿’茂，详见鸡《应用指南》辽4.炉3运节。塌‘炸剪力墙截面剪演力设计值调乔整绍’血，详见音《应用指南》慎4.扰5萝节。板‘龙框架总剪力调喘整丝’包，详见讨《应用指南》轧5.饥2雪节。摇3.3暴摄结果说明麦①诵慎短肢剪力墙骡部分承担地震煮倾覆力矩占结尼构总底部地震齿倾覆力矩的比愁例可在相关文遵件中查看。品SATW歌E昆可经在第WV02Q.桃OU愉T撇文件中查看，设如以下所示，万抬记裕脂笋框架柱及短肢贯墙地震倾覆弯障矩百分比请***火******爷******刃******旷******滋******蔽******臣******泥******灿******悄******拒******麦*疤撑蒜乓挤柱及短肢墙倾教覆弯贪矩闻励讲墙倾覆弯胆矩粉激内柱及短肢墙倾拒覆弯矩百分比稳辜X椒向地蜘震腹:萝46章410.5搭森5204呈0.0仇枕47.1连4%仪愿Y枝向地缴震衰:放24营870.4焦楼7726汗3.5宗是24.3悼5%致TA变T关可姨在亚NL-1.O扰U炼T腔文件中查看，哪如以下所示，膜本层短肢墙所邀承担的地震力嫁之弯矩：含塔号：摔1X握向短肢墙弯矩纽：沸Mdwx=欲164斜89.7们X欧向墙弯矩：界Mwx=满8811狂8.3贼比值：扣Mdwx/(帐Mdwx+M升wx)=评15.7作6%洒塔号：柴1Y严向短肢墙弯矩晶：继Mdwy=华153摔23.8冶Y菜向墙弯矩：抵Mwy=略8674国7.3需比值：破Mdwy/(估Mdwy+M垮wy)=班15.0朱1%伸短肢剪力墙截部分抗震等级崖的提高及敬轴压比限值降胖低造等加强，可在作相应配筋文件冠中查看。下面方显示一些结果攻，圆SATW邻E陡可翼在角WPJ*.O豪U饼T温文件中查看，震如下所示。俯N-WC=森1(I=筋79便J=貌96)B性*H*Lwc羊(m)=0珠.30*债2.50*恶3.30扔见aa扛=300(晨mm)Nf工w=2R粪cw=25转.0脚誉N=-亏5002.埋Uc=0摔.56筋册印一般剪力墙双轴压比伞(38)之M=-仿1105.体N=扇-739.笨As=躺229.直(31)再V=龄804.涉N=-阿8430.久Ash=海150.0药-----膊------约------粮------享------臣------槽------线------耗------代------躁------梢------发-----岁N-WC=植2(I摩=9掘7J=序116)耕B*H*Lw爪c(m)=冤0.30*辈2.00*杂3.30阶肤aa堡=300(菠mm)Nf到w=1R宽cw=25茄.0相短肢剪力墙抗差震等级提高插**N=拐-41湿00.Uc散=0.5哄7>0封.40咱短肢剪力墙且榨按无翼缘或无寺端柱，限值再缴降琴低膏0.1但(1)卖M=榆1.灌N=-绕4750.更As=火0.哑(1)语V=茎2.垂N=-拴4750.翅Ash=禾150.0嚼TA口T狭可耽在型PJ-*.O晕U煮T苏文件中查看，饿如下所示。竖舍研有誓智扬统宿有长肢翼缘的剥短肢剪力墙按守一般剪力墙处萄理钩N-W=氧5Lw=诉3.30(柔m)Arf肯w=0.钟0000N宴fw=2握Rcw=2护5.0添Nwb=夜1(I1=争4I2=堂2)Bw=形300(缓mm)Hw挺=2000恐(mm)a递a=30府0(mm)德救Nuc=夏-4206.讽Uc=剩0.59零励分一般剪力墙作轴压比查波(7)寸N=-8伪084.M睬=求7.As浊0=19棋54.初脉(1)净N=-4找864.V丰=四-3.As皮h=1司50.寺Nwb=售2(I1=望1I2=商3)Bw=讨300(酷mm)Hw移=2500纲(mm)a乎a=30举0(mm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