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框剪結構中剪力墻有哪些合理數(shù)量

2013-09-02 16:48  建設工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  框剪結構中剪力墻有哪些合理數(shù)量

  在框架-剪力墻結構中,剪力墻的數(shù)量直接影響到整個結構的抗震性能和土建造價。剪力墻布置得多,結構的抗側剛度大,側向位移。坏牧嫌昧吭黾,同時由于結構自振周期縮短,結構自重增大,導致地震反應隨之加大,即側向力變大。反之,剪力墻布置得少,材料用量減少,由于結構較柔,自振周期變長,地震反應即地震作用力變;但結構抗側剛度小,側向位移較大,地震后結構開裂或破壞嚴重。因此,剪力墻應該是布置得多還是布置得少才有利于結構抗震的問題,曾經(jīng)在結構工程界引起較長時間的爭論。經(jīng)過對歷次地震震害的調查分析發(fā)現(xiàn),剪力墻數(shù)量過少,結構側向位移較大,結構或非結構構件損壞嚴重,增加了修復費用。而剪力墻數(shù)量較多時,往往表現(xiàn)得震害較輕。這就說明,盡管增加剪力墻的布置會加大結構的地震反應,但對整個結構的抗震性能來說,還是有利的。當然,從建筑物土建造價的角度來說,剪力墻數(shù)量多時,會導致鋼筋和混凝土用料增加,結構自重增大,并導致地基處理費用的上漲。剪力墻數(shù)量增加,雖然從力學的角度看,框架所受的水平力會有所減少,但按照我國目前的高層建筑結構設計規(guī)程,框架部分的材料用量并不能減少很多。因此,從經(jīng)濟的角度來看,剪力墻以少設為好。此外,剪力墻少則有利于建筑平面的靈活布置。

  確定剪力墻的合理數(shù)量是一個十分復雜的問題。在方案設計階段,作為一個初步估算的方法,一般可以按剪力墻的壁率確定。所謂壁率是指平均每單位建筑面積上的剪力墻長度。日本在對幾次地震的震害調查后發(fā)現(xiàn),當壁率少于50mm/m2時,震害嚴重;當壁率多于150mm/m2時,破壞極輕微。另外,剪力墻的初步布置也可根據(jù)剪力墻面積率來確定,即同一層剪力墻截面面積與樓面面積之比。根據(jù)我國大量已建的框架一剪力墻結構的工程實踐經(jīng)驗,一般認為剪力墻面積率在3%~4%較為適宜。在擴大初步設計階段或作為結構設計的原則,剪力墻的布置應滿足結構抗側剛度的要求,即通過計算校核結構頂點位移及結構最大居間位移分別滿足本章表15-3的限制值二同時,應控制結構的自振周期在一個合理的范圍內。根據(jù)我國大量已建的框架-剪力墻結構工程的經(jīng)驗,一般認為當結構基本自振周期T=(0.1~0.15)n(n為結構層數(shù))時,剪力墻的數(shù)量和構件截面尺寸較為合理。

以上內容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。

責任編輯:淘淘
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