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1、朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答 92007 年 06 月 03 日 星期日 23:04 问： 剪力墙结构设角窗、角阳台对结构整体受力的影响很大吗？很不利吗？应采取怎样的加强措施？我们这是 8 度区近 100 米的剪力墙住宅。个人认为主要应加强楼板连接和角部洞口两侧的边缘构件，具体来说就是适当加厚角部房间楼板（120mm ）并双层双向配筋，在楼板内洞口两侧的边缘构件间增设斜向筋 5 根 12（若设暗梁则必须将板加得很厚，作用有多大说不清），洞口两侧的边缘构件全高按约束边缘构件配筋。业主要求洞口两侧的边缘构件不设凸出墙面的翼墙和端柱（主要为作窗户），可以吗？ 答： 设置角窗破坏了墙体结构
2、的连续性和封闭性，使地震作用无法直接传递，对结构不利，尤其当结构的扭转效应明显时，应避免设置。必须设置时应采取切实有效的结构措施，结构措施应根据工程的具体情况确定，很难根据你所提供的情况判断你所确定，很难根据你所提供的情况判断你所采取的结构措施是否有效。 结构措施的合理与否涉及很多具体问题，如：窗宽度是多少？结构扭转效应大不大？等才能判断 120 厚楼板是否合适，不能笼统说，否则更不合适。 总的感觉，楼板局部加强不够，建议应调整结构布置，减小结构扭转，在窗顶楼板内设置暗梁等。 问：关于短肢剪力墙及短肢剪力墙较多时的情况判别比较混乱，是否有明确的判别标准？ 答： 此处将我的建筑结构设计规范应用图
3、解一书中的相关内容摘录如下： 1按墙肢截面的高度与厚度之比，剪力墙可分为一般剪力墙和短肢剪力墙，见表 1，8 的剪力墙为一般剪力墙（下称剪力墙）。 表 1 各类剪力墙的墙截面高宽比 剪力墙分类 一般剪力墙 短肢剪力墙 超短肢剪力墙 柱形墙肢 剪力墙截面高宽比 8 8 5 5 3 3 2“混凝土规范”规定 4 时，按剪力墙要求设计。 3为区别于一般的短肢剪力墙，编者将截面高度与厚度之比 5 3 的剪力墙定义为超短肢剪力墙。 4对于 3 的剪力墙墙肢，规范规定按框架柱进行截面设计。 5短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求见表 2。 表 2 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求 序号 项目 规定 1
4、 结构的最大适用高度 H （抗震与非抗震） 比表 4.2.1-1 中剪力墙适当降低 且 7 度 H100m 、8 度 H60m 2 筒体和一般剪力墙承受的 第一振型底部地震倾覆力矩 0.5 为结构总底部倾覆力矩 3 短肢剪力墙的抗震等级 应比一般剪力墙提高一级 4 短肢剪力墙的轴压比 抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于 0.5、 0.6 和 0.7； 无翼墙或端柱时其轴压比限值降低 0.1 5 抗震设计时，短肢剪力墙除底部加强部位外的各层剪力设计值增大系数 一级 1.4、二级 1.2 6 抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的最小配筋率 底部加强部位 1.2% 其他部位 1.0% 7 短
5、肢剪力墙的最小截面厚度 200mm 8 7度和 8 度抗震设计时 短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁 6高规第 7.1.2 条规定：抗震与非抗震设计的高层建筑结构均不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。 7短肢剪力墙较多时： 1）短肢剪力墙的纵向配筋，不区分抗震等级，加强部位相当于一级抗震等级的一般剪力墙约束边缘构件的配筋要求，其他部位则当于二级抗震等级的一般剪力墙约束边缘构件的配筋要求。 2） 8 5 的剪力墙均为短肢剪力墙，其又可分为带翼墙（翼墙长度不小于 3 倍翼墙厚度）或端柱的短肢剪力墙和一字形短肢剪力墙（无翼墙或端柱及翼墙长度小于 3 倍翼墙厚度
6、）短肢剪力墙。 3）对短肢剪力墙应进行剪力再增大（增大系数：一级 1.4，二级 1.2）。 4）对普通剪力墙只限制加强部位的轴压比（一级 0.5（9 度 0.4）、二级 0.6），而对短肢剪力墙则限制加强与非加强所有部位的轴压比（一级 0.5、二级 0.6、三级 0.7）。 5）对一字形短肢剪力墙应采取比带翼墙短肢剪力墙更严格的抗震措施（轴压比限值再降 0.1）。 设计建议： 1 “全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”可理解为无一般剪力墙的结构。即结构中不存在一般剪力墙（或只有数量很少的一般剪力墙）。编者建议，即使是在非抗震设计的结构中也应设置相当数量的一般剪力墙或筒体，短肢剪力墙的数量可比抗震设计
7、时有所放大，其放大的幅度应根据工程经验确定。 2所谓“短肢剪力墙较多”没有定量的界限，但从概念上说，可以认为是： 1）短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总截面面积 50%以上（广东省标准 DBJ/T 15-46-2005）； 2）短肢剪力墙承受荷载的面积较大，达到楼层面积的 40%50%以上（较高的建筑允许的面积应取更小的数量）； 3）短肢剪力墙的布置比较集中，集中在平面的一边，或建筑的周边。也就是说，当短肢剪力墙出现破坏后，楼层有可能倒塌。 4）短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总倾覆力矩的 40%50%时； 5）规范本条第 2 款的规定，可理解为抗震设计时，对不出现“短肢剪力墙较多
8、”在计算量值上的定义。一般剪力墙和短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩可由电算输出文件中查验（如程序18 的 WVO2Q.OUT）。在结构方案及初步设计阶段，也可控制一般剪力墙或筒体的截面面积不小于短肢剪力墙的截面面积。 3对适用高度的“适当降低”应根据工程经验确定，无可靠设计经验时可按比剪力墙结构降低20%考虑。 4对 9 度区应严格限制短肢剪力墙的使用。若允许采用，则建筑高度也应比 9 度一般剪力墙结构降低 20%，同时，一级（9 度）抗震等级时，其轴压比应不大于 0.4。 5不属于短肢剪力墙较多时，建议对短肢剪力墙，也采取本条规定的对构件的加强措施。 6短肢剪力墙（8 / 5）分一字
9、形短肢剪力墙和带翼墙（翼墙长度3 时）短肢剪力墙。当剪力墙截面厚度 H/15 （H 为层高）、 300mm 且 2000mm 的墙，可不按短肢剪力墙考虑。 7广东省标准（DBJ/T 15-46-2005 ）规定：“剪力墙截面高度与厚度之比大于 4、小于 8 时为短肢剪力墙。当剪力墙截面厚度不小于层高的 1/15，且不小于 300mm，高度与厚度之比大于 4 时仍属一般剪力墙”。（注意：上述规定在墙厚 300mm 时出现很大的跳跃，不合理） 朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答 高规规定只有质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，才考虑双向地震作用。那么，如何确定刚度明显不对称、不均匀？ 说法一
10、：在非偶然偏心作用下，结构位移比1.2，或在偶然偏心作用下， A 级高度建筑结构位移比1.4， B 级高度建筑结构位移比1.3，需要考虑双向地震作用。来源：2005 年 7 月 1820 日在京举办了首次“PKPM 结构设计软件在应用中的问题解析”讲座。 说法二：验算结构位移比时, 总是要考虑偶然偏心；结构构件设计时，分下列两种情况处理:1) 如果位移比超过 1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心； 2) 如果位移比小于 1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心。来源：PKPM 新规范计算软件 TAT 、SATWE 、PMSAP 应用指南- 黄吉锋。 说法三：一般而言，可根据楼层最大位移与平均位
11、移之比值判断，若该值超过扭转位移比下限1.2 较多( 比如 A 级高度高层建筑大于 1.4， B 级高度或复杂高层建筑等大于 1.3)，则可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。来源：高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002) 若干问题解说-黄小坤。 说法一和说法三比较接近，而说法二和其他两种差别较大，要严格的多，哪一种说法是正确的？ 答：通过楼层位移比来判别结构的对称性和均匀性，是较为合理的量化手段，具体量值应根据工程经验结合工程的具体情况确定，即：工程重要或复杂时，可适当从严，反之可适当放松。我认为说法二比较合理
12、，在结构扭转影响比较大时，应考虑双向地震，反之应考虑偶然偏心。 问：桩筏（承台）基础中，规范并未给出筏板（承台）刚度的确定方法。在考虑筏板（承台）为近似刚性的时候，板厚如何确定？ 对于剪力墙结构墙下布桩时，筏板或条形承台的配筋如何确定，仅按构造配筋是否合适？ 答： 1对桩筏基础有条件时应采用弹性地基梁板法计算，当采用地基反力直线分布假定进行近似计算时，对桩筏基础的筏板截面要求可按规范对筏板的要求确定。 2当剪力墙下沿剪力墙中线布置单排桩时，筏板可只考虑地下水浮力及必要时考虑筏板的整体弯曲问题。 问：由于基础深度不同，底层框架柱有长短，这样的结构有什么问题吗？在建摸的时候已经调整了柱底标高，模型
13、里能看出柱已经有长短了，但是到 SATWE 里出图计算的时候，还是按默认的层高输出，底层柱还是一样长了，怎么处理？ 答：对这个问题很难用一两句话说明白，基底标高不同肯定不好，而且大部分出现在坡地，与坡地建筑有牵连。但应区别不同情况，作为一个有经验的结构工程师，首先要做的不是把结构照原样拿来用程序算一遍，而是应进行合理的简化，优先通过采取适当的构造措施，实现基础底面的同一计算标高（如当基础底面高差很大时，是否可在首层地面以下适当位置设置钢筋混凝土拉梁，同时加大地下柱的刚度，实现结构计算嵌固部位的适当上移）。 问：高层建筑一字型平面长度 110m,不可以分缝，采取什么措施较好？ 答：可采取以下措施
14、： 1采用无收缩混凝土或掺适量的微膨胀剂； 2适当增加板的通长钢筋； 3必要时加设预应力钢筋； 4建筑采取减小结构温差的措施，如采取必要的保温隔热措施，使结构的温差变化尽量小。 5必要时，在屋顶层设置音叉式温度缝。 问： 连梁纵筋的最小配筋率如何确定？因规范中没有明确规定。文中的“0.545% ”似取自高规表 6.3.2 1 的框架梁，黄小坤在 04 年 1 月建筑结构文中提出，这样可能造成受弯承载力过高，受剪破坏先于弯曲破坏。另外，“0.545% ”为按 HPB235 钢筋计算结果，似应按 HRB400,为 0.318%。 答： 连梁构造配筋按框架梁要求取值应该是合理的，控制连梁受剪承载力不
15、小于抗弯承载力的关键在于计算取用的梁截面的合理性，要求梁的计算截面不宜太小，若梁的计算截面太小，则可能造成连梁抗剪承载力与抗弯承载力的比例关系失衡。 问： 我对高层建筑混凝土结构技术规程2002 中第 3.2.5 款中的高宽比 H/B 的理解不清楚，在这儿的 宽 B是指结构的迎风面宽度还是结构平面的窄边宽度呢？ 通过网上交流，许多人认为这个宽度为结构平面中的窄边宽度，可我不明白为什么是窄边的宽度。根据风荷载体型系数的理解体型系数是考虑建筑物的高矮胖瘦对风压和气流的作用而引入的一个参数，如果我的理解对的话，那当风的方向是垂直于建筑物的平面长边的时候，建筑物的窄边 B 无论大小对正面风压的影响都不
16、会很大了，那 3.2.5 条款中的高宽比 H/B 的规定还有什么意义呢？ 答： 风荷载体型系数与建筑物的体形、尺度及周围环境和地面粗糙度等诸多因素有关。对特殊形状的高柔建筑，建筑物的自振频率也是影响风荷载体型系数重要因素，因此不单是一个与建筑物迎风面体型尺寸有关的问题。 建筑物高宽比中的 宽 B，指建筑物的窄边宽度。 问： 我在做一轻钢厂房独立基础时，基底净反力出现了负值，即 Psmin 小于零，这中情况一般如何处理？加大基础尺寸又使得基础很大，对于轻钢结构这种情况很容易出现，可不可以不用考虑？规范中也没有基底净反力出现负值的处理规定，而只有基底反力出现负值的处理规定。 答： 按规范要求，实行基底总反力控制，对基础底面净反力可以不控制。注意当偏心距很大（出现零应力区）时，应按地基规范的公式（5.2.2-4 ）计
