確定原則
剪力墻的布置位置及數量,主要由滿足規范規定的結構周期比、 位移比、 層間位移角等整體計算指標確定。而具體到確定剪力墻墻肢長度時,首先需要考慮滿足建筑功能要求,其次其長度不能太長,也不能太短。確定原則是,盡可能多均勻長墻(長度《 8m) , 少短墻。因為墻肢太長,當墻段長度(即墻段截面高度)很長時,受彎后產生的裂縫寬度會較大,墻體的配筋容易拉斷,因此墻段的長度不宜過大,高規程定為8m。
墻肢很短時,可能形成短肢剪力墻,短肢剪力墻沿建筑高度可能有較多樓層的墻肢會出現反彎點,受力特點接近異形柱,又承擔較大軸力與剪力,抗震性能較差,地震區應用經驗不多,為安全起見,在高層住宅結構中短肢剪力墻布置不宜過多,不應采用全部為短肢剪力墻的結構。
墻肢很長時的處理方法
當墻的長度很長時,可通過開設洞口將長墻分成長度較小的墻段,使每個墻段成為高寬比大于3的獨立墻肢或聯肢墻,分段宜較均勻。用以分割墻段的洞口上可設置約束彎矩較小的弱連梁(其跨高比一般宜大于6)。
墻肢很短時的處理方法
一方面,墻肢很短時,可能形成短肢剪力墻,其抗震性能較差,規范對在高層住宅結構中應用短肢剪力墻做了一些限制規定,短肢剪力墻承擔的傾覆力矩不小于結構底部總傾覆力矩的30%時,稱為具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構,此時房屋的最大適用高度應適當降低。B級高度高層建筑及9度抗震設防的A級高度高層建筑,不宜布置短肢剪力墻,不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構。
一、確定方法:
首先應該盡量避免短肢,即主墻肢的長度應該盡可能大于墻厚的8倍,如果實在做不到也應該盡量減少這種短肢墻的數量。然后在建筑物的角部盡量布置墻肢比較長的墻,增加建筑物的角部剛度,有利于抗扭。
肢長就是墻長,包括了暗柱截面中與墻長軸平行的截面邊長度。“肢長”即L形剪力墻長肢長度,該剪力墻短肢長度測量或計算方法與之相同。定額要求,如果該L形剪力墻長肢長度(即圖一中的“肢長”)小于且等于4倍墻寬,則長肢與短肢合并在一起按“異形柱”套做法。大于4倍墻寬時,則其長肢與短肢分開,但都套剪力墻定額。
確定墻肢長度的主要目的是明確沿墻肢的長度Lc。墻肢長度有兩種說法:1.認為是暗柱(能滿足高規約束邊緣構件的端柱或者翼墻)之間的長度;原因:墻肢中間段有比較剛性的翼墻或者端柱,提高了墻體的穩定性。墻就應該以約束邊緣構件之間的長度來計量,確定約束邊緣構件沿墻肢的長度Lc。而且,有一種說法,這個有點類似抗震區框架梁加密區的設置。框架梁端設置加密箍,提高結構的延性,梁端箍筋的加密區長度與本跨的跨度有關,與整根連續梁的總長沒有關聯性。2.認為是整段平直段墻體的長度,即墻的最外側到另一端墻的最外側的距離。原因:關注一下墻肢的應力圖,墻體拉壓應力最大的點在墻體的兩端,而不是因為墻中間有翼緣構件,而拉壓應力極值點在中間的翼緣構件位置,這個是肯定不可能的。規范中對墻中間的T型翼墻的Lc也是構造性的,與整片墻長無關。對端部墻約束構件Lc的要求,也是基于墻體拉壓應力最大點位置加強延性設計的出發點而規定的。設置墻約束構件Lc的主要目的是基于墻體的水平應力作用的原因。水平力又與此方向上墻體的側移剛度相關,墻水平墻體側向支撐點的設置,對其影響有限,不可能改變其極值點在非墻端部出現。且目前計算軟件和規范規定均是其它方向的抗震墻(比如X向抗震墻對Y向抗震墻)對與其垂直方向的側移剛度的貢獻還未予以考慮,因此,其墻肢長度應該是以整片墻考慮。