馬春萍
摘 要:本著降低造價、節(jié)省投資、安全實用、方便施工的目的,對剪力墻結構常見問題的解決辦法進行探討。
關鍵詞:剪力墻結構;邊緣構件;配筋
1 剪力墻常見問題的解決辦法的意義
1.1 符合行業(yè)發(fā)展需求
隨著行業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多的新技術被應用到建筑行業(yè)中去,新的結構形式不斷出現,如施工快捷且結構性能更好的鋼管束結構、裝配式結構等,所以對原有的設計形式也要求越來越高。現如今對于框架結構、剪力墻結構、框剪結構等不同種建筑結構形式在造價及安全方面的要求更加嚴格。尋求剪力墻常見問題的解決辦法,從而使剪力墻結構更加經濟實用,符合建筑行業(yè)的發(fā)展要求。
1.2 符合可持續(xù)發(fā)展觀
隨著社會的不斷發(fā)展,資源越來越緊缺。對剪力墻結構相關問題的探討,是為了滿足不斷更新的規(guī)范圖集以及降低建筑材料用量的要求,以達到提高高層建筑的質量,加快剪力墻結構設計的速度,最終達到設計項目快速、經濟、安全。
2 剪力墻常見問題的解決辦法
2.1 有關地下室邊緣構件問題
(1)地下室屬不屬于底部加強區(qū)。嵌固端在地下室頂板時,按《建筑抗震設計規(guī)范》6.1.10條,嵌固端以下(地下室部分)不屬于底部加強區(qū);嵌固端位于地下室頂板以下時,底部加強區(qū)的起算點仍為底下室頂板,但宜向下延伸至嵌固端,嵌固端以下(地下室部分)仍不屬于底部加強區(qū)。
(2)嵌固頂板時,地下室不屬于底部加強區(qū),地下室如何設置邊緣構件?!陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規(guī)程》7.2.14規(guī)定底部加強區(qū)及以上一層設置約束邊緣構件,其他部位設置構造邊緣構件。地下室不屬于底部加強區(qū)固可以全部設置構造邊緣構件。
(3)地下室因新增墻體而使邊緣構件改變的問題。地下室新增的外墻轉角,無上部墻體落下時,按照規(guī)范的要求設置構造邊緣構件;地下室新增的內外墻交角,無上部墻體落下時,也按照規(guī)范的要求設置構造邊緣構件;完全重合于地下室外墻中部的一字形邊緣構件,在地下室范圍已經不是邊緣構件,所以在地下室取消該邊緣構件。
2.2 剪力墻墻身分布筋及拉筋設置的問題。
《建筑抗震設計規(guī)范》6.4.4條規(guī)定豎向鋼筋直徑不宜小于10mm,主要考慮豎向筋應保持直立性,方便施工。實際應用中根據地方規(guī)定若豎向筋允許用8mm,則滿足最小配筋率即可,若不允許則采用10mm的鋼筋,但是間距相應加大。
剪力墻的拉筋設置最小為φ6@600@600(矩形)底部加強區(qū)不再特別加密,一般情況下,采用矩形布置簡單易懂且經濟,有特殊要求時可采用梅花布置。
2.3 邊緣構件配筋的相關問題。
約束邊緣構件非陰影區(qū)的拉筋應同時勾住墻水平分布筋和豎向分布筋;拉筋的豎向間距滿足約束邊緣構件陰影區(qū)的箍筋間距要求,可以與陰影區(qū)箍筋的豎向間距不同,但應與墻身水平分布筋的間距成一倍或兩倍關系。與墻水平分布筋不同層的拉筋應勾住墻的豎向分布筋。拉筋的水平間距不大于對應墻身的豎向分布筋的間距。
構造邊緣構件(暗柱、翼柱和端柱)高層與多層規(guī)范要求不一致,應用中應予以區(qū)分。
一般情況下,邊緣構件縱筋沿墻肢方向的間距宜控制在200mm以內;不重要的地方,間距可以適當加大,但不得大于300mm。墻厚小于等于300時,構造要求端部放兩根即可,沒必要放三根鋼筋。墻厚大于300mm時如350mm,則在端部中間需要設置鋼筋,并且沿墻肢方向設置拉筋或箍筋,滿足箍筋肢距不大于300mm。
邊緣構件的縱筋搭配。縱筋在滿足計算及規(guī)范規(guī)定的最小配置量的前提下,標準形狀的邊緣構件,宜搭配部分小直徑鋼筋,以提高經濟性。當規(guī)范規(guī)定的最小配置量中的鋼筋直徑為16mm時,搭配的最小直徑鋼筋宜大于等于12mm;當規(guī)范規(guī)定的最小配置量中的鋼筋直徑小于等于14mm時,搭配的小直徑鋼筋宜大于等于10mm。小直徑鋼筋應放在受力較小或便于施工的位置,不能擺在墻肢的端部。
邊緣構件箍筋配置須滿足體積配箍率、間距及直徑的要求。邊緣構件內部采用小套箍和拉筋相結合的方式。單數縱筋者采用拉筋,受力較小遠離墻端處采用拉筋。目前對墻身水平分布筋參與體積配箍率的構造做法和相關輔助計算尚未成熟,剪力墻約束邊緣構件暫不考慮墻水平筋對體積配箍率的貢獻。由于約束邊緣構件箍筋的復雜性,暫不考慮箍筋重疊面積對體積配箍率的貢獻。
構造邊緣構件的箍筋肢距不大于300mm,與縱筋至多隔一拉一,內部盡量采用拉筋。
合并繪制暗柱的規(guī)則。合并繪制暗柱時,一般情況以400mm或者兩倍的墻厚作為控制,如果按照各處基本尺寸繪制后,剩余的墻身段長度小于400mm或者兩倍墻厚時,宜合并繪制暗柱。
轉角窗的邊緣構件宜加強,邊緣構件的最小尺寸加大為600mm,構造邊緣構件的配筋要求,也按照相同抗震等級的約束邊緣構件加強,編號仍然按構造邊緣構件。
2.4 剪力墻平面外搭梁處設置AZ(非邊緣構件)的基本要求。
2.4.1 剪力墻平面外單邊搭梁處設置AZ
剪力墻平面外單邊搭梁按剛接的情況:鋼筋的直錨長度(0.4labE)對于厚度較薄的墻很難滿足;AZ需要按計算配筋配置,但很難計算且計算配筋較大;剛接的構造配置要求較高,且容易忽略;當為邊緣構件時,需滿足邊緣構件的要求,這時剪力墻平面內外同時受力,計算不清晰。剪力墻平面外單邊搭梁按鉸接的情況:直錨長度滿足0.35lab,對于厚度較薄的墻體,對鋼筋直徑加以控制,較易滿足;其構造配置要低于按剛接的構造配置要求;AZ的配筋不需要計算;當為邊緣構件時,按照一般的邊緣構件設計即可。綜上所述,剪力墻平面外單邊搭梁時,計算中應盡量按鉸接計算。
2.4.2 剪力墻平面外搭貫通梁處設置AZ
梁貫通時,計算按連續(xù)梁計算,不應鉸接。若兩側梁有較大高差,彎矩難以連續(xù)可按鉸接考慮。
2.5 剪力墻連梁超筋問題
剪力墻連梁超筋可采取以下措施處理。
(1)減小連梁截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施(可按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》5.2.1條對剪力墻連梁剛度予以折減,折減系數不宜小于0.5;或者設置雙連梁)。
(2)抗震設計剪力墻連梁的彎矩可塑性調幅,內力計算時若已按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》5.2.1條的規(guī)定降低的剛度的連梁,其彎矩不宜再調幅,或限制再調幅范圍。
(3)連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響(連梁上沒有搭樓面梁),可按獨立墻肢的計算簡圖進行第二次多遇地震作用下的內力分析,墻肢截面應按兩次計算 的較大值計算配筋。
(4)小震時連梁確實存在,大震時連梁允許破壞。若不能保證連梁在大震時的延性要求,應將這些連梁鉸接于剪力墻上考慮,重新計算整個結構。鉸接處理的方法:在用PM建模時應在洞口兩側各增設一個節(jié)點,然后在兩節(jié)點間按普通梁布置,而后用SATWE特殊構件定義中將此梁設為梁端鉸接。但此時應注意按此法處理后,結構層間位移比尚需滿足規(guī)范的要求,配筋按兩次計算所得的較大內力配筋
3 結語
總之,隨著科學技術的飛速發(fā)展,建筑行業(yè)正在發(fā)生翻天覆地的變化,只有不斷的努力學習,不斷鉆研,大膽創(chuàng)新,才能真正做出更多的優(yōu)良精品工程。今后,我們仍將不斷深入學習,全面考慮施工條件、周圍環(huán)境、設計可行性和施工成本等多方面的因素,做好結構設計,保證設計優(yōu)化方案滿足建設施工標準的要求,保證房屋建筑的施工質量與施工效率,節(jié)約資源保護環(huán)境為人們創(chuàng)造更舒適的居住環(huán)境。
參考文獻:
[1] 朱丙寅.建筑結構設計規(guī)范應用圖解手冊.
[2] 北京市建筑設計研究院.建筑結構專業(yè)技術措施.