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干货 | 高层剪力墙结构体系墙体方案布置中错洞墙分析

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一、相关规范


《高规》7.1.1剪力墙结构应具有适宜的侧向刚度,其布置应符合下列规定:


1.平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向(X/Y)或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置。


2.宜自下到上连续布置,避免刚度突变。


3.门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置;抗震设计时,一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。


条文说明:7.1.1 高层建筑结构应有较好的空间工作性能,剪力墙应双向布置,形成空间结构。特别强调在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。


剪力墙的抗侧刚度较大,如果在某一层或几层切断剪力墙, 易造成结构刚度突变,因此,剪力墙从上到下宜连续设置。


剪力墙洞口的布置,会明显影响剪力墙的力学性能。规则开洞,洞口成列、成排布置,能形成明确的墙肢和连梁,应力分布比较规则,又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合,设计计算结果安全可靠。错洞剪力墙和叠合错洞剪力墙的应力分布复杂,计算、构造都比较复杂和困难。剪力墙底部加强部位,是塑性铰出现及保证剪力墙安全的重要部位,一、二和三级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞布置,如无法避免错洞墙,应控制错洞墙洞口间的水平距离不小于2m,并在设计时进行仔细计算分析,在洞口周边采取有效构造措施(图6a、b)。此外,一、二、三级抗震设计的剪力墙全高都不宜采用叠合错洞墙,当无法避免叠合错洞布置时,应按有限元方法仔细计算分析,并在洞口周边采取加强措施(图6c),或在洞口不规则部位采用其他轻质材料填充,将叠合洞口转化为规则洞口(图6d,其中阴影部分表示轻质填充墙体)。



二、实际案例解释说明


以上条文中,第3条是对1、2条的解释。


门窗洞口上下对齐,成列布置


错洞剪力墙示意图



1图里两边墙体落地,中部墙体不落地,落在了连梁上,没有形成明确的墙肢和连梁(若此部分为地下室部分,则需要区别对待),2图里三个位置三部分墙体都落地,并且中部最上面位置产生了明确的墙肢和连梁,综上所述,我们要墙体是否有根来确定是否是错洞墙。


在实际项目中,判断是否存在错洞墙可根据使用功能的变化去对比判断,一般在相邻两层使用功能发生变化的时候,是有很大的可能出现错洞墙的,如正负零位置,如底部的1、2、3层有门头的位置。


另外后续的计算中若层间位移角富余,则上部墙体可开洞(偏大一些的),此为结构洞,需考虑建筑要求,见下图。



对比,另外一种错洞墙:



解决方法:在建筑允许情况下上方开大洞和下方保持一致或比下方洞口大。


(编辑:奚雅青)


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