fileupload_engineering_有關(guān)剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的討論

1、32[編者按]本期討論源自建筑結(jié)構(gòu)論壇（）和《同是土木人》系列群(群號(hào)6983479，23722215)。本次討論的解答由本刊編輯部李靜撰寫(xiě)，并得到了張維斌、李國(guó)勝、姜學(xué)詩(shī)、朱炳寅、趙兵等專(zhuān)家的指導(dǎo)。網(wǎng)友討論中黑體字為專(zhuān)家批注。一、同是土木人QQ群有關(guān)剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的討論（一）網(wǎng)友的討論半頭磚：剪力墻的無(wú)支長(zhǎng)度如何理解？緣來(lái)是你：無(wú)肢長(zhǎng)度就是沿剪力墻長(zhǎng)度方向沒(méi)有平面外橫向支撐墻的長(zhǎng)度。對(duì)雙魚(yú)座：這是條文說(shuō)明中的解釋?zhuān)@個(gè)解釋并不很明了

2、。緣來(lái)是你：高規(guī)提出這個(gè)概念是為了計(jì)算剪力墻最小厚度，而實(shí)際控制剪力墻厚度的是穩(wěn)定性。半頭磚：工字形與T形的差別是很大的，對(duì)同樣長(zhǎng)度的腹板，我認(rèn)為T(mén)形與H形的穩(wěn)定性有很大不同。緣來(lái)是你：應(yīng)去掉翼緣墻厚bw，若考慮端部，翼緣部分的長(zhǎng)度是不是也影響無(wú)支長(zhǎng)度呢？那就不統(tǒng)一了。關(guān)系不大。雙魚(yú)座：工字形腹板的無(wú)支長(zhǎng)度就是腹板的凈高，這個(gè)應(yīng)該可以統(tǒng)一吧。問(wèn)題是，T形和L形的無(wú)支長(zhǎng)度是否就可以用腹板凈高來(lái)算最小墻厚？如果開(kāi)口端沒(méi)有端柱，則無(wú)所謂無(wú)支長(zhǎng)

3、度，就只能根據(jù)墻高或者附錄D來(lái)定墻厚。雙魚(yú)座：針對(duì)規(guī)范條文說(shuō)明的解釋?zhuān)部梢杂懻撘幌聢D1的無(wú)支長(zhǎng)度是L1還是L2？中間是洞口，有連梁。根據(jù)規(guī)范，應(yīng)為L(zhǎng)1。眼睛會(huì)勾魂：那要看連梁的大小來(lái)定。跟連梁的剛度關(guān)系不大，因?yàn)檫B梁的剛度對(duì)墻體平面外穩(wěn)定貢獻(xiàn)不大。雙魚(yú)座：但不管連梁多大，如果說(shuō)可以按L2取，那不開(kāi)洞反而要按L1取，則不開(kāi)洞的墻厚要比開(kāi)洞的墻厚取得大得多，也就是說(shuō)不開(kāi)洞的穩(wěn)定性不如開(kāi)洞的，這顯然說(shuō)不過(guò)去。半頭磚：我說(shuō)一個(gè)具體的工程實(shí)例，

4、層高為5400，二級(jí)抗震等級(jí)，底部加強(qiáng)區(qū)的墻厚該取多少？T形截面墻。如果按層高取，墻厚至少為337?？墒菍?shí)際根本不需要這么厚，怎么辦？由于層高比較高，可以考慮按照無(wú)支長(zhǎng)度來(lái)定最小墻厚。按照3片墻肢分別來(lái)考察，對(duì)于T形墻的任何一片墻肢來(lái)說(shuō)：1）如果沒(méi)有端柱，就沒(méi)有所謂的無(wú)支長(zhǎng)度，就要按照墻高來(lái)估計(jì)或者按照附錄D來(lái)驗(yàn)算墻厚；2）如果有端柱，則無(wú)支長(zhǎng)度為肢長(zhǎng)，如果這個(gè)無(wú)支長(zhǎng)度小于5400，就按無(wú)支長(zhǎng)度來(lái)取最小墻厚，如果這樣定出來(lái)的墻厚還是不能

5、滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，則只能根據(jù)附錄D來(lái)驗(yàn)算墻厚。柱子：計(jì)算墻體穩(wěn)定。半頭磚：請(qǐng)教另一問(wèn)題，據(jù)說(shuō)新版的PKPM可驗(yàn)算墻的穩(wěn)定性，這個(gè)計(jì)算書(shū)在哪里可以查到？墻體穩(wěn)定計(jì)算問(wèn)題在SATWE軟件的超筋超限信息WGCPJ.OUT文件里，只有墻體穩(wěn)定計(jì)算不夠時(shí)才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，一般情況不會(huì)有此信息。土模甲兵：還是用小工具來(lái)驗(yàn)算。雙魚(yú)座：規(guī)范附錄穩(wěn)定性驗(yàn)算中的q是否要考慮地震作用也不清楚。q理論上應(yīng)該根據(jù)內(nèi)力組合來(lái)求。但是對(duì)于剪力墻，由地震作用等水平力造成的等效

6、豎向力比較復(fù)雜，不如柱那么好算，因此實(shí)際操作中q取1.2永久＋1.4活的豎向內(nèi)力組合來(lái)驗(yàn)算。（二）專(zhuān)家解釋規(guī)定剪力墻的最小厚度的目的是保證剪力墻出平面的剛度和穩(wěn)定性。墻體的穩(wěn)定性嚴(yán)格上由高規(guī)附錄D的公式D.0.1確定，可見(jiàn)，墻體的穩(wěn)定性和墻體的厚度t、墻的高度h（視樓板為上下約束，墻高即上下約束之間的距離）、左右約束條件（體現(xiàn)在計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)β上）以及作用于墻頂?shù)呢Q向荷載有關(guān)。一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，荷載、層高及其左右約束基本都是確定的，為了保證

7、墻體穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員需要控制最小墻厚。當(dāng)墻平面外有與其相交的剪力墻時(shí)可視為剪力墻的支承有利于保證剪力墻出平面的剛度和穩(wěn)定性能。因此高規(guī)7.2.2條規(guī)定可根據(jù)層高和無(wú)支長(zhǎng)度來(lái)確定墻厚的最小限值。一般情況下，建議最好根據(jù)層高（即被上下樓板約束的距離，一般的樓層間距要比一般的墻肢短）來(lái)確定該限值，在某些特殊情況下，如出現(xiàn)某層樓板缺失，或局部開(kāi)大洞造成墻高較大的時(shí)候，可以考慮墻體左右約束的作用，這個(gè)時(shí)候用到無(wú)支長(zhǎng)度的概念。所謂無(wú)支長(zhǎng)度，應(yīng)該這么

8、理解，是指沿剪力墻長(zhǎng)度方向沒(méi)有平面外橫向支承時(shí)的長(zhǎng)度，即一直算到有平面外橫向支承為止的長(zhǎng)度。支承可以是翼墻，也可以是端柱(有翼墻或端柱的剪力墻的規(guī)定應(yīng)符合高規(guī)表7.2.16注3的要求)。照這樣理解，無(wú)支長(zhǎng)度不外乎有圖1所示這三種情況。由于這本來(lái)就是簡(jiǎn)化的方法，因此，無(wú)支長(zhǎng)度是從翼墻或者端柱的中心算起還是如圖1所示取凈長(zhǎng)度，就不是十分重要了。網(wǎng)上熱點(diǎn)討論和專(zhuān)家答疑33還應(yīng)注意的是，如果墻肢沒(méi)有翼墻或者端柱，則這段墻肢就沒(méi)有所謂的無(wú)支長(zhǎng)度，

9、其最小厚度只能按照層高估計(jì)，如果不能滿(mǎn)足要求，則需要根據(jù)附錄D來(lái)驗(yàn)算。二、建筑結(jié)構(gòu)論壇網(wǎng)友的提問(wèn)1.網(wǎng)友我行且我笑：請(qǐng)教有關(guān)短肢剪力墻的問(wèn)題。我在做一個(gè)工程設(shè)計(jì)，28層住宅，帶2層地下室，剪力墻結(jié)構(gòu)，挖孔樁基礎(chǔ)。墻長(zhǎng)取1700mm＞8倍厚度（厚度200mm)，可按普通剪力墻設(shè)計(jì)，避免形成短肢剪力墻，不用提高抗震等級(jí)，節(jié)約鋼筋。讀到這里，感覺(jué)這位朋友可能混淆了短肢剪力墻和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的概念。事實(shí)上只有滿(mǎn)足一定條件（短肢剪力墻承受的第一振

10、型底部地震傾覆力矩為結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的40%～50%），才能界定結(jié)構(gòu)為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，而只有被界定為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)后，才需要提高抗震等級(jí)；否則仍然是一般剪力墻結(jié)構(gòu)，不需要提高抗震等級(jí)。如果有興趣，可參考本刊2006年1月《關(guān)于短肢剪力墻的討論》一文。地下室層高5.1m，在地下室范圍內(nèi)將墻厚改為300mm，墻肢截面維持1700mm不變＜8倍墻厚，也未考慮地下室頂板的嵌固作用，因?yàn)閴χ涞截?fù)2層地下室基礎(chǔ)，但這樣底部結(jié)構(gòu)不滿(mǎn)足普通剪力

11、墻的要求（1700mm＜8倍墻厚）。如果加大墻肢截面尺寸到2500mm，基礎(chǔ)承臺(tái)就做得很大，很浪費(fèi)，開(kāi)發(fā)商肯定反對(duì)。如果維持1700mm不變，結(jié)構(gòu)應(yīng)該按普通剪力墻結(jié)構(gòu)還是按短肢剪力墻結(jié)構(gòu)輸入？另外結(jié)構(gòu)建模帶地下室輸入，不輸入地下室側(cè)壁擋墻，所有剪力墻平面外配筋均不夠，所以將地下室2層按地面以上輸入（模型中沒(méi)有地下室，層數(shù)變成30層），12層就形成短肢剪力墻，抗震等級(jí)提高，違背了想設(shè)計(jì)成普通剪力墻的初衷。不知道怎么辦才好？如果室外地坪和地

12、下室頂板高差不大，土對(duì)地下室有很好的側(cè)向約束作用，而地面以上又無(wú)短肢剪力墻或僅有很少的短肢剪力墻(短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的40%～50%)，此時(shí)不論結(jié)構(gòu)的嵌固部位在何處，此結(jié)構(gòu)不應(yīng)判定為短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵谒胶奢d下，地下室部分的豎向構(gòu)件和地面以上的豎向構(gòu)件在受力特點(diǎn)上有很大區(qū)別。既然地面以上200mm厚的墻肢通過(guò)計(jì)算可以滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)的要求，那么地面以下將一些墻肢加厚應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力

13、更有利，結(jié)構(gòu)的延性、抗震性能更好，沒(méi)有必要按高規(guī)對(duì)加厚后墻肢高厚比為5～8的剪力墻肢予以加強(qiáng)。自己感覺(jué)地下室以上剪力墻滿(mǎn)足普通剪力墻要求，結(jié)構(gòu)模型就應(yīng)歸入普通剪力墻結(jié)構(gòu)類(lèi)，而不應(yīng)歸入短肢剪力墻結(jié)構(gòu)類(lèi)，不用提高抗震等級(jí)。另外我的地下室只有2.5面嵌固、1.5面臨空（1側(cè)部分臨空），可以作為地下室嵌固輸入嗎？“地下室只有2.5面嵌固、1.5面臨空(1側(cè)部分臨空)”意思不詳，理解起來(lái)有兩種可能的情況：(1)對(duì)于帶裙房的塔樓結(jié)構(gòu)，可能出現(xiàn)2.5

14、面嵌固(和土接觸)、1.5面臨空(和裙房連接的部位)的現(xiàn)象。這時(shí)只要滿(mǎn)足相關(guān)條件(可以參考本刊2006年3月張維斌教授《對(duì)確定結(jié)構(gòu)底部嵌固部位的一點(diǎn)看法》一文)，就可以認(rèn)為地下室頂板為結(jié)構(gòu)的嵌固部位。(2)如果是在斜坡上建造的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)底部2.5面和土接觸1.5面臨空，這種情況對(duì)結(jié)構(gòu)是十分不利的。此時(shí)結(jié)構(gòu)的嵌固部位應(yīng)在基礎(chǔ)頂面，并且在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)，應(yīng)把2.5面和土接觸部分產(chǎn)生的土壓力輸入模型進(jìn)行計(jì)算。2.網(wǎng)友honglian：6級(jí)人防

15、地下室底板荷載取值如何有同事說(shuō)取40，有的卻說(shuō)不用考慮，哪個(gè)對(duì)呢？“6級(jí)人防地下室底板荷載取值如何”這句話似是根據(jù)人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5003894)2003年版提出的。該規(guī)范的第4.5.5，4.5.17條分別規(guī)定了無(wú)樁基和帶樁基的防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值。而人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500382005)(簡(jiǎn)稱(chēng)新規(guī)范)對(duì)人防地下室底板等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值有新的規(guī)定:（1）第1.0.2條：將人防地下室底板等效靜荷載

16、分為常規(guī)武器炸動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)等效靜荷載和核武器炸動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)等效靜荷載兩種。（2）第4.7.4條：防空地下室底板設(shè)計(jì)可不考慮常規(guī)武器的地面爆炸作用，但底板設(shè)計(jì)應(yīng)符合本規(guī)范第4.11節(jié)規(guī)定的構(gòu)造要求。（3）第4.8.5條：無(wú)樁基的防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按表4.8.5采用；帶樁基的防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按本規(guī)范表4.8.15采用。從2006年3月1日起，人防地下室底板荷載取值應(yīng)按新規(guī)范執(zhí)

17、行。3.網(wǎng)友Neilchan:請(qǐng)教有關(guān)次梁的問(wèn)題。一個(gè)工程平面是扇形，需要加一些弧形次梁，因?yàn)橐恢碧幱诓粩嗾{(diào)整的狀態(tài)，在PM菜單二內(nèi)輸入的次梁，經(jīng)常會(huì)消失，而且程序在計(jì)算時(shí)也并沒(méi)有按連續(xù)梁計(jì)算，而是按獨(dú)立單根簡(jiǎn)支梁計(jì)算。我就在菜單一內(nèi)按主梁的方式輸入次梁，梁端人為點(diǎn)成鉸接，但是在計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)程序根本就不認(rèn)那個(gè)鉸接點(diǎn)，照樣按剛接計(jì)算，在配筋簡(jiǎn)圖內(nèi)也不顯示為鉸接。不知道是不是因?yàn)槎际腔×旱脑?，因?yàn)槠渌闹本€次梁都是正常的。由于圓弧形、折線形