剪力牆結構設計要點

整體規定

◆ a級高度乙類、丙類高層建築的剪力牆結構最大適用高度:

全部落地剪力牆——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震時,分別為150、140、120、100、60m

部分框支剪力牆——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為130、120、100、80m,9度抗震時不宜採用

a級高度甲類高層建築的剪力牆結構最大適用高度:

6度、7度、8度抗震時,將本地區設防烈度提高一級後,按乙類、丙類建築採用

9度抗震時,應專門研究

(說明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的電梯機房、水箱、構架等高度)

◆ b級高度乙類、丙類高層建築的剪力牆結構最大適用高度:

全部落地剪力牆——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為180、170、150、130m

部分框支剪力牆——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為150、140、120、100m

b級高度甲類高層建築的剪力牆結構最大適用高度:

6度、7度抗震時,按本地區設防烈度提高一級後,按乙類、丙類建築採用

8度抗震時,應專門研究

◆ 結構的最大高寬比:

a級高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震時,分別為6、6、6、5、4

b級高度——非抗震、6度、7度、8度抗震時,分別為8、7、7、6

◆ 質量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結構,應計算雙向水平地震作用下的扭轉影響;

其他情況,應計算單向水平地震作用的扭轉影響

◆ 考慮非承重牆的剛度影響,結構自振周期折減係數取值0.9~1.0

◆ 平面規則檢查,需滿足:

扭轉: a級高度——

b級高度、混合結構高層、複雜高層——

樓板: 有效樓板寬 ≥ 該層樓板典型寬度的50%

開洞面積 ≤ 該層樓面面積的30%

無較大的樓層錯層

凹凸: 平面凹進的一側尺寸 ≤ 相應投影方向總尺寸的30%

◆ 豎向規則檢查,需滿足:

側向剛度:

除頂層外,局部收進的水平向尺寸 ≤ 相鄰下一層的25%

樓層承載力:a級高度——抗側力結構的層間受剪承載力 (宜)≥ 相鄰上一層的80%

薄弱層抗側力結構的受剪承載力(應)≥ 相鄰上一層的65%

b級高度——抗側力結構的層間受剪承載力(應)≥ 相鄰上一層的75%

(說明:樓層層間抗側力結構受剪承載力指在所考慮的水平地震作用方向,該層全部柱及剪力牆的受剪承載力之和)

豎向連續:豎向抗側力構件(柱、抗震牆、抗震支撐)的內力不得由水平轉換構件(梁等)向下傳遞

◆ 水平位移驗算:

多遇地震作用下的最大層間位移角 ≤

罕遇地震作用下的薄弱層層間彈塑性位移角 ≤ 1/120

◆ 舒適度要求:

高度超過150m的高層建築,按10年一遇的風荷載取值計算的順風向與橫風向結構頂點的最大加速度限值為:住宅、公寓 0.15 m/s2,辦公、旅館 0.25 m/s2

◆ 伸縮縫

1. 最大間距:現澆 45m,裝配 65m

2. 可適當放寬最大間距的條件:

① 頂層、底層、山牆和縱牆端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率

② 頂層加強保溫隔熱措施,外牆設定外保溫層

③ 每隔30~40m留出後澆帶,頻寬800~1000mm,鋼筋採用搭接接頭,後澆帶砼兩個月之後澆灌

④ 頂部樓層改用剛度較小的結構形式,或頂部設局部溫度縫,將結構劃分為長度較短的區段

⑤ 採用收縮較小的水泥,減少水泥用量,砼中加入適宜的外加劑

⑥ 提高每層樓板的構造配筋率,或採用部分預應力混凝土

◆ 防震縫

1. 最小寬度:按框架結構的50%取用,但不宜小於70mm.

框架結構防震縫最小寬度規定為:高度≤15m的部分,70mm;超過15m的部分,6度、7度、8度、9度相應每增加高度5m、4m、3m、2m,縫寬加寬20mm

2. 縫兩側結構體系不同時,按不利情況確定

縫兩側房屋高度不同時,按較低房屋高度確定

3. 縫沿房屋全高設定,地下室和基礎可不設,但在與上部防震縫對應處應加強構造和連線

4. 相鄰結構基礎存在較大沉降差時,宜加寬防震縫

牆體布置

◆ 宜雙向布置,尤其是抗震時應避免單向布置

◆ 門窗洞口宜上下對齊,成列布置。一、二、***抗震時,底部加強部位不宜採用錯洞牆,且所有部位不宜採用疊合錯洞牆

◆ 牆肢長度不宜超過8m,且牆段總高與牆肢高度之比應大於2.當牆肢較長時宜開設洞口,各牆段間設定弱連梁

◆ 應避免樓面梁垂直支承在無翼牆的剪力牆的端部(《審查要點》3.6.3 / 6)

◆ 當牆肢與其平面外方向的樓面梁連線時,應至少採取以下一種措施:

◆ 一般剪力牆的底部加強部位高度的取值:

(說明:當有地下室時,牆肢總高度應從地上一層(首層)算起,但底部加強部位應額外加上地下室的高度)

截面設計

◆ 構件截面長邊與短邊之比大於4時,宜按牆的要求進行設計(《砼規》10.5.1)

◆ 矩形截面獨立牆肢的長度與厚度之比不宜小於5

當其比值小於5時——其在重力荷載代表值作用下的軸壓比限值,當一、二級抗震時,應較正常牆肢的相應值減0.1,***抗震時為0.6

當其比值不大於3時——宜按框架柱進行設計,但縱向鋼筋的最小配筋率不變,且箍筋宜沿全高加密

◆ 雙肢剪力牆的抗震設計中,牆肢不宜出現小偏拉,當任一牆肢出現大偏拉時,兩牆肢均應將彎矩設計值和剪力設計值乘以1.25的增大係數

(說明:剪力牆牆肢不同受力狀態的延性優劣—— 小偏拉 < 大偏拉 < 小偏壓 < 大偏壓)

◆ 剪力牆截面設計的內容:平面內的斜截面受剪、偏壓或偏拉、平面外軸心受壓

◆ 在集中荷載作用下,牆內宜設定暗柱,並註明暗柱縱筋的連線方式,無暗柱時應進行局部受壓承載力驗算

◆ 一級抗震時,牆體的水平施工縫處宜進行抗滑移驗算

截面厚度

◆ 一、二級抗震時,底部加強部位 ≥

其他部位 ≥

(《砼規》11.7.9 / 1)補充:當牆端無端柱或翼牆時,≥ 層高的1/12

◆ 三、四級抗震時,底部加強部位 ≥

其他部位 ≥

◆ 非抗震時,≥

◆ 當不能滿足上述要求時,應進行牆體的穩定計算(高規附錄d)

◆ 剪力牆井筒中,分隔電梯井或管道井的牆肢截面厚度可適當減小,但不宜小於160mm.

◆ 截面尺寸還應符合受剪要求

◆ 剪力牆的厚度不宜小於樓層高度的1/25(《砼規》10.5.2)

軸壓比限值

◆ 一般剪力牆底部加強部位——***抗震無規定、二級抗震0.6、一級(7、8度)抗震0.5、一級(9度)抗震0.4

其他部位——無規定

◆ 短肢剪力牆各部位統一規定為***抗震0.7、二級抗震0.6、一級抗