5.2 计算要点
5.2.1 抗震设计的双肢剪力墙,其墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的剪力和弯矩设计值应乘以增大系数1.25。
5.2.2 多、高层剪力墙结构抗震设计时,剪力墙墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩和剪力计算值应根据所在部位和抗震等级按下列要求进行相应调整,四级时可不调整。
1 剪力墙截面的弯矩设计值
式中:M——剪力墙截面的弯矩设计值;
Mw——考虑地震作用组合的弯矩计算值;
ηMw-——剪力墙弯矩调整系数,按表5.2.2选用。
2 剪力墙截面的剪力设计值
9度的一级和9度的特一级底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值可不符合上式,但应满足:
式中:V——剪力墙截面的剪力设计值;
Mwua——考虑承载力调整系数γRE后剪力墙墙肢正截面受弯承载力所对应的弯矩值,应按实际配筋面积、材料强度标准值和轴力设计值确定,有翼墙时,应考虑墙两侧各1倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋;
Mw——考虑地震作用组合的弯矩计算值;
Vw——考虑地震作用组合的剪力计算值;
ηMw——剪力墙剪力调整系数,按表5.2.2选用。
表5.2.2 剪力墙结构剪力墙墙肢组合内力计算值调整系数
说明:剪力墙墙肢截面考虑地震作用组合的内力计算值指地震作用效应与其他荷载(作用)效应分别考虑分项系数和组合值系数进行组合后的内力值。采用剪力墙墙肢的剪力调整系数,目的在于实现强剪弱弯,是剪力墙延性设计的重要措施。
5.2.3 多、高层剪力墙结构剪力墙截面的剪力设计值应符合以下要求:
式中:λ——剪跨比,,其中Mc与Vc应取有地震作用的同一组合时,按5.2.2条调整前的墙肢截面组合的弯矩计算值和对应的剪力计算值,并取墙肢上、下端截面计算的剪跨比的较大值;
βc——混凝土强度影响系数;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值;
bw——剪力墙的截面厚度;
hw0——剪力墙的截面有效高度,取墙肢长度。
说明:本条规定了剪力墙墙肢最小截面要求,即剪压比(V/fcbwhw)的限制。其原因是剪压比超过限制时,将较早出现斜裂缝,即使增加横向钢筋,能提高一些延性,但并不能有效提高其受剪承载力,可能在横向钢筋屈服前,斜裂缝不断加大,受压区减小,最后在压力和剪力共同作用下混凝土破碎发生斜压破坏。
5.2.4 多层剪力墙结构中一、二、三级抗震等级的窗间墙高宽比不大于2时,其截面的剪力设计值应符合以下要求:
5.2.5 剪力墙的连梁两端截面抗震设计时应符合下列要求:
1 剪力墙结构计算时,可考虑连梁刚度折减但不宜小于0.5,当连梁内力以竖向荷载或风荷载效应为主时,连梁刚度不宜折减。
2 确定连梁截面的剪力设计值时应按下列要求确定:
1)一、二、三级剪力墙的连梁,其剪力设计值应乘以表5.2.5的增大系数ηvb,按下式确定,四级抗震等级可不调整。
2)9度时特一级、9度时一级连梁的剪力设计值按下式确定:
式中:Vb——梁端截面剪力设计值;
ln——连梁的净跨;
VGb——在重力荷载代表值作用下,连梁按简支梁计算的梁端截面剪力设计值(9度时高层建筑尚应考虑竖向地震作用);
——分别为连梁左右端截面反时针或顺时针方向的弯矩设计值;
——分别为连梁左右端截面反时针或顺时针方向实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值,应按实配钢筋面积(计入受压钢筋)和材料强度标准值计算并考虑承载力抗震调整系数γRE;
ηvb——连梁剪力调整系数,按表5.2.5选用。
表5.2.5 剪力墙连梁剪力计算值增大系数
3 连梁的截面设计值应满足以下要求:
式中:bb——连梁的截面宽度;
hb0——连梁的截面有效高度。
说明:剪力墙连梁既是影响剪力墙刚度和承载力的重要构件,又是对剪切变形敏感、容易剪切破坏的构件。本条规定了连梁的剪压比限制及强剪弱弯的内力调整系数。
5.2.6 当连梁的截面不能满足5.2.5条第3款的要求时,可做如下处理:
1 减小连梁截面高度,或在连梁中加水平缝形成双连梁或多连梁。
2 当连梁弯曲裂缝对正常使用无明显影响时,可对部分连梁的弯矩进行再调幅(连梁刚度折减系数不宜小于0.5);当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位的连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。(可按减小后的连梁进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋。)
说明:在地震区不宜采用刚度很大的连梁,必要时可在连梁中设置水平缝形成双连梁或多连梁,以减小其刚度。
关于连梁刚度的折减,本条规定可考虑连梁刚度折减但不宜小于0.5,但当连梁内力由风载控制时,连梁刚度不宜折减,另外竖向荷载下的内力调幅范围应当限制,以免影响正常使用。当连梁弯曲裂缝对正常使用没有很大影响时,也可对连梁有地震组合的内力进行再调幅,其配筋设计可参见附录B“剪力墙连梁超限时设计建议”,此时连梁纵向钢筋仍应满足5.3.10条第2款规定的最小配筋率要求。