三、剪力牆結構設計及計算的優化措施
1、剪力牆結構設計的優化原則
在剪力牆機構中,剪力牆一般沿著主軸方向或其它方向進行雙向布置,使之形成一定的空間結構,而抗震設計的剪力牆結構,應避免單一的布置剪力牆,並要使兩個受力方向的抗側剛度相互接近,以便於使其具有一定的空間工作性能。剪力牆的抗側剛度和承載力一般都比較大,為了充分地利用剪力牆,減輕該結構的重量,剪力牆的布置不宜過於緊密,應使其結構具有適度的側向剛度。較長的剪力牆要開設洞口,並將其分成長度相等的幾段牆麵,牆段之間宜采用弱連梁連接,每個獨立牆段的總高度與截麵高度的比例應當不小於或等於2,避免剪力牆產生脆性的剪切破壞。抗震結構設計時,還應注意避免在洞口與牆邊或洞口之間形成牆肢截麵高度和厚度之比小於4的小牆肢,而當小牆肢截麵的高度小於牆厚度得4倍時,就應按照框架柱的設計箍筋按照框架柱加密區的要求全高加密。
2、剪力牆結構計算的優化原則。
樓層的最大層間與層高之比的調整原則。規範規定在計算多地震作用的樓層最大層間位移時,要以樓間彎曲變形為主,計入扭轉變形,可以不扣除結構整體彎曲變形。因此,對於高層建築應當盡可能地扭轉變形最小,但是又不能夠僅僅是根據這層間唯一不夠而盲目地增加豎向構件的剛度。然而,在實際結構設計中,有的設計師一看某一方向的層間位移不足以滿足規範要求,就不斷地增加該項的側向剛度,但應當注意的是架構的剪重比如果和規範限製接近還可以,如果減重過大,就不能減小對另一側的結構剛度,另外使其減重比減小,地震作用減小,也可以達到想要的效果。
層最小剪力係數的調整原則。當滿足短肢剪力牆承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩不能超過4/10的前提下,要盡可能的減少剪力牆的布置,並以大開間剪力牆布置方案為目標,使其結構具有適宜的側向剛度使樓層最小剪力係數不小於規範限製,這樣做能夠減輕結構自重,有效地減小地震作用的輸入,同時可以降低工程建設成本的投入。
剪力牆連梁朝鮮的調整原則。剪力牆連梁的跨高比一般不宜小於2.5,跨高之比則小於2.5的連梁很容易出現剪力和彎矩超過規範的限值,有關製度規定了高比不小於5的連梁宜按框架梁進行設計。即跨高比不小於5的連梁剛度不應折減。然而跨高比在5-6之間時,如果連梁剛度不折減就很容易出現剪力或彎矩超限。本文認為該條文在實際工程設計中如果能充分利用,則對節省工程造價就會具有一定的影響,即將跨高比不大於5的連梁和減小剪力牆牆肢長度使連梁跨高比變為大於6的框架梁,而後者的鋼筋以及混凝土用量一般都是小於前者的,可以節省一部分工程工資。
參考文獻:
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