多層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題

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　　在8度地震區(qū)如何對(duì)多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)（層數(shù)為9層及9層以下或房屋高度不超過(guò)28m）進(jìn)行設(shè)計(jì)，是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。

　　一、多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)

　　對(duì)抗震設(shè)防烈度為8度的多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，抗震規(guī)范GB50011-2001和高規(guī)均規(guī)定：在抗震設(shè)防烈度為8度的地區(qū)，房屋高度不超過(guò)80m時(shí)，抗震等級(jí)為二級(jí)。

　　抗震規(guī)范GBJll-89把8度地震區(qū)，高度在35-80m范圍內(nèi)，屬于丙類(lèi)建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)定為二級(jí)，而把高度在35m以下屬于丙類(lèi)筑的剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)定為三級(jí)。

　　建議抗震規(guī)范GB50011-2001在修訂時(shí)，把8度區(qū)層數(shù)不超過(guò)9層，高度不超過(guò)28m，屬于丙類(lèi)建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)定為三級(jí)。

　　此外，建議對(duì)8度地震區(qū)的多層住宅短肢剪力墻結(jié)構(gòu)和多層部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，相應(yīng)的規(guī)定也宜適當(dāng)放寬。

　　二、多層剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度

　　抗震規(guī)范GB50011—2001規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的l／8和底部2層二者的較大值，且不大于15m.即底部加強(qiáng)部位的高度至少為2層。這對(duì)于層數(shù)不超過(guò)6層的多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，顯然偏嚴(yán)。對(duì)比砌體結(jié)構(gòu)，8度區(qū)6層及接近6層的砌體結(jié)構(gòu)，除下部1／3樓層橫墻內(nèi)的構(gòu)造柱間距要適當(dāng)減小外，并無(wú)底部專(zhuān)門(mén)加強(qiáng)的規(guī)定。

　　建議取墻肢總高度的l／10和底部1層二者的較大值。

　　三、多層剪力墻結(jié)構(gòu)無(wú)地下室時(shí)的底層層高

　　目前框架結(jié)構(gòu)無(wú)地下室時(shí)，底層層高的計(jì)算方法大體有以下三種：

　?。?）按混凝土規(guī)范GB50010-2002第7.3.11條第2款：框架結(jié)構(gòu)底層層高為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度。

　?。?）按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002第8.2.6條做成高杯口基礎(chǔ)，滿足表8.2.6對(duì)杯壁厚度的要求，則底層層高為從基礎(chǔ)短柱頂面到一層樓蓋頂面的高度。

　?。?）參照《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5003-2001）第5.1.3條，當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深且有剛性地坪并配構(gòu)造鋼筋時(shí)，底層層高可取室外地面以下500mm到一層樓蓋頂面的高度。

　　多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)高寬比一般小于等于2，屬于剛性建筑，破壞模型均呈剪切型。而高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高寬比可以達(dá)到5，在水平力作用下，屬于豎向彎曲型結(jié)構(gòu)或彎剪型結(jié)構(gòu)，破壞模型呈彎曲型或彎剪型。

　　比照多層框架結(jié)構(gòu)的辦法，多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)無(wú)地下室時(shí)，底層層高的計(jì)算方法亦可有以下三種：

　　（1）從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度。

　?。?）在±0.0地面以下-0.10m處附近，加厚剪力墻形成“短墻”（宜使短墻厚度至少大于等于2倍墻厚），從短墻頂面起計(jì)算剪力墻結(jié)構(gòu)底層層高。

　?。?）當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深且有剛性地坪并配構(gòu)造鋼筋時(shí)，底層層高可取室外地面以下500mm到一層樓蓋頂面的高度。

　　建議：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)多層建筑的結(jié)構(gòu)高寬比符合剛性建筑要求時(shí)，對(duì)于無(wú)地下室的多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)或多層框架結(jié)構(gòu)，若埋置深度較淺，應(yīng)采用第一種做法和計(jì)算方法。若埋置深度較深，可采用第二或第三種做法和計(jì)算方法。

　　當(dāng)多層框架結(jié)構(gòu)無(wú)地下室，基礎(chǔ)（柱下獨(dú)立基礎(chǔ)）埋置深度又較深時(shí)，為了減小底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度和底層位移，在±0.00以下適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁，此時(shí)宜將從基礎(chǔ)頂面至首層頂面分為兩層：從基礎(chǔ)頂面至拉梁頂面為一層，從拉梁頂面至首層頂面為二層，即將原結(jié)構(gòu)增加一層進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)時(shí)，從基礎(chǔ)頂面至首層頂面的柱應(yīng)按有關(guān)規(guī)定予以加強(qiáng)，拉梁按框架梁設(shè)計(jì)，獨(dú)立基礎(chǔ)按偏心受壓設(shè)計(jì)。

　　當(dāng)多層框架結(jié)構(gòu)無(wú)地下室，基礎(chǔ)（柱下獨(dú)立基礎(chǔ)）埋置深度較淺，此時(shí)若設(shè)拉梁，一般應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)頂面，拉梁可按軸心受力構(gòu)件設(shè)計(jì)，獨(dú)立基礎(chǔ)按中心受壓設(shè)計(jì)。

　　四、多層剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位墻肢截面厚度

　　多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)根據(jù)抗震等級(jí)為三級(jí)確定底部加強(qiáng)部位墻肢截面厚度，當(dāng)墻厚不滿足要求時(shí)，應(yīng)按高規(guī)附錄D計(jì)算墻體的穩(wěn)定，但不得小于160mm。

　　多層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)的外墻厚度不能取得太薄，應(yīng)比內(nèi)墻適當(dāng)加厚。主要原因，一是外墻通常開(kāi)洞較多，容易形成弱的小墻肢；二是當(dāng)房屋開(kāi)間較大時(shí)，較厚的樓板要求外墻有較大的出平面剛度和較大的出平面抗彎能力。

　　五、剪力墻約束邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)

　　剪力墻約束邊緣構(gòu)件非陰影區(qū)箍筋或拉筋的配筋方式，可按下列規(guī)定執(zhí)行：

　　1）外圈設(shè)置封閉箍筋，該封閉箍筋伸入陰影區(qū)域內(nèi)一倍縱向鋼筋間距，并箍住該縱向鋼筋，封閉箍筋內(nèi)設(shè)置拉筋。

　　2）當(dāng)水平分布筋的錨固及布置同時(shí)滿足下列條件時(shí)，水平分布筋可取代相同位置（相同標(biāo)高）處的封閉箍筋。 

　　當(dāng)墻體水平筋在陰影部分有可靠錨固，且非陰影部分兩端的拉筋同時(shí)牢牢鉤住墻體水平筋和豎向筋時(shí)，可以代替一部分約束邊緣構(gòu)件非陰影部分的箍筋或拉筋，另一部分則配置密閉箍筋或拉筋，兩部分之和滿足配箍特征值的要求。這樣做既可達(dá)到約束混凝土，提高延性的目的，又不致造成非陰影部分的水平方向鋼筋過(guò)密，施工難以擺放的問(wèn)題。

　　六、多層建筑樓層扭轉(zhuǎn)位移控制條件

　　多層建筑結(jié)構(gòu)的絕對(duì)側(cè)移值很小，層間位移角也很小，建設(shè)部建質(zhì)[2003]46號(hào)文件指出：“規(guī)則性要求的嚴(yán)格程度，可依設(shè)防烈度不同有所區(qū)別。當(dāng)計(jì)算的最大水平位移、層間位移很小時(shí)，扭轉(zhuǎn)位移比的控制可略有放寬。”因此，多層建筑結(jié)構(gòu)的樓層的扭轉(zhuǎn)位移控制條件可適當(dāng)放寬。建議不宜大于1.5，不應(yīng)大于2.0。