对剪重比的理解和控制

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1、网上热点讨论和专家答疑建筑结构肢术通讯 2006年11月编者按本期话题的讨论源自 http:/okok.org和侗是土木人QQ群（群号：6983479）。讨论时间：2006年1011月。答疑专家为中国建筑设计研究院朱炳寅教授级高工，参与“板简支边是否要满足最小配筋率”讨论的还有中国建筑设计研究院审图所的姜学诗教授级高工。文中黑体字是专家的评议。编辑整理：李静。#网上热点讨论和专家答疑建筑结构肢术通讯 2006年11月#网上热点讨论和专家答疑建筑结构肢术通讯 2006年11月对结构剪重比的理解和控制nxjun :最近碰到8度区两个近百米框架-剪力墙高层，其墙 率偏高，但剪重比仅为2.6%2.8%

2、 （SATWE计算），请教该如何处理？难道仅仅将地震作用按比例放大？从剪重比数值来看，其墙率并不高。岀现这种“矛盾”的情况，可以 检查填入信息是否有误，构件截面尺寸、周期折减是否合理 等。当结构的剪重比不满足规范规定的最小剪重比要求时， 应优先考虑采取措施调整结构构件的布置，适当加大结构的抗侧刚度；当剪重比与规范规定的最小剪重比相差不多时， 可采取加大水平地震作用效应的方法，以满足规范的要求。 另外，墙率（量）可以作为结构定性分析的一个辅助指标， 但不必要规定其绝对的量值要求。Sunzhis、多孔砖：规范设置最小剪重比的目的是：由于地 震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结

3、构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太 小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和 位移可能对结构的破坏具有更大的影响，但是规范所采用的 振型分解反应谱法尚无法对此作岀估计。岀于安全考虑，增加了对各楼层水平地震剪力最小值的要求。对。现行规范对结构地震作用的计算，主要考虑地震加速度的影响， 而对于 长周期结构（基本周期大于3.5s），地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构更具破坏作用，控制结构最小剪重比的根本目的就在于弥补振型分解反应谱法的不足，确保长周期结构的安全。Sunzhis :对于存在竖向不规则刚度突变的结构，在较弱的 楼层，尚应再乘以1.15的系数。Chji

4、:新抗规GB50011 - 2001第5.2.5条并没给出指标，即 剪重比未达到应对结构布置进行调整，仅是说未达到应对计 算结果进行调整，以保证结构安全，在SATWE计算结果文件所列信息中，有一项 0.2Q。调整信息即是此意。剪重比要 求与0.2Q。要求是两个问题，不可混淆。0.2Q。是对框架-剪 力墙结构中框架的二道防线要求。gjf88 :结构的剪重比是一个综合的指标，既有安全方面， 也有经济方面的考虑。剪重比过大，说明剪力墙布置过多了， 太刚，尽管内力、位移都满足要求，但会吸收更大的地震作 用，不经济。剪重比太小，则位移难以满足要求。所以规范 尽管只提到剪重比不满足要求时进行内力调整，但在

5、可能的情况下，还是应该控制其在合理的范围之内，以达到经济和安全。只有在结构布置受到制约，没办法调整到合理范围时， 才按照规范的要求进行内力调整，这才应该是规范的本质。 对长周期结构，剪重比太小可能表现为位移难以满足要求， 但规范更深层的考虑还不在此，在于为弥补振型分解反应谱 法的不足，确保结构安全。keycn：振型参与质量系数不够的话，也会造成地震剪力不 够。检查该系数是否达到了 90%，如果没有，请加大振型数， 重新计算，直到达到 90%为止。ljyzhs : 一个3层教学楼，剪重比用TBSA5.0算为4.1%， 用广厦SS算为4.0%。总信息：近震7度，3级，11类场地， 周期折减0.8，

6、地震力调整1.0,梁刚度增大系数1.0。审图 机关提岀剪重比超限。我认为是因为楼层太低、层数太少的 缘故。3层教学楼若采用钢筋混凝土结构，一般会采用框架 结构。根据计算结果，4%左右的剪重比对多层框架结构应 该是合理的，这是由结构体系的体型所决定的。结构体系对剪重比的计算数值影响较大，矮胖型的钢筋混凝土框架结构 一般剪重比较大，体型纤细的长周期高层建筑结构一般剪重 比较小，应注重判断。另外，规范没有规定最大剪重比限值， 因此这只涉及结构设计的合理性问题，不涉及超限问题。如果计算的剪重比数值超岀规范要求的最小值较多，可以结合其他计算指标（如位移值）进行分析，如果结构位移很小， 则结构刚度太大，可

7、以减小抗侧力构件截面或减少抗侧力构 件来减小地震作用对结构的影响；如果其他计算指标均较合 理，则不宜刻意去降低剪重比数值。张晋元：1）梁柱截面太大会使周期减小，地震剪力增大；2）荷载取得是否偏大？3）现浇框架梁刚度增大系数建议取1.2。梁刚度增大系数可取结构典型梁截面，按T形截面计算确定。ljyzhs :该工程剪重比超限经查对后确认是柱截面过大所 致，因为该楼是圆形图书楼，首层架空，建筑为柱廊效果定了柱尺寸，导致柱轴压比普遍在0.2以下，改小柱截面后剪重比即下降至2.2%。3层框架结构剪重比为 2.2%不是很合 理。要注意其他指标是否合理。Yaokd：如果剪重比过大，说明结构存在一定的不合理，

8、应 该适当调整。如果建筑要求的柱子截面过大，结构柱可以做小些，再用装修来解决其要求的效果。wangsl77：不要为了应付审图而随意调整系数， 而应根据实 际情况取。上述工程，我认为梁刚度增大系数应大于 1.5（板 的作用），周期折减系数可取 0.9 （教学楼很少墙）。（以上话题讨论源自 http:/okok.org，由南京市建筑设计研究院有限责任公司黄志诚提供）#消防车均布活荷载标准值的取值烈日骄羊：30t消防车、8.4 $.4地下室板、0.7m覆土，活 荷载取多大？建筑结构2006年第5期副刊发表过朱炳寅教授的一篇文章对荷载规范第4.1.1条的理解与应用，但有些内容交代不全，如什么是覆土足够

9、厚？如果不够厚，如何取？消防车的等效荷载取值与消防车类型、结构布置及 覆土厚度及计算的构件类型等密切相关，其计算过程较为复 杂，首先应根据汽车轮压扩散原理计算轮压（一般是后轴轮压）作用在楼板上的局部荷载（荷载数值及作用面积） ，然 后根据楼面等效活荷载的等效原则（见荷载规范附录B）将 轮压局部荷载等效为楼面等效均布荷载（按板块大小满布）。 对楼面梁、剪力墙、柱和基础等，还应按荷载规范第4.1.2条折减。根据以上条件，在只考虑一辆消防车作用时，可推算岀后轴轮压在地下室顶板上的局部荷载为两个，每个长2.81m、宽1.01m，每个荷载共重120kN，两荷载相距0.79m（沿宽度方向）。“覆土足够厚”

10、指：消防车的轮压荷载通过土体的扩散， 达到可以按其合理投影面积内的平均荷重考虑的情况。覆土足够厚时表现为轮压荷载相互重叠。如不满足足够厚条件， 应按轮压扩散角进行相应计算。足够的覆土厚度数值应根据工程经验确定。当无可靠设计经验时，可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分 的汽车投影面积确定，见表1。如：300kN级汽车，汽车的合理投影面积为（8+0.6） x（ 2.5+0.6） =26.66m2,后轴轮压 占全车重量的比例为 240/300 =0.8，取后轴轮压的扩散面积 为0.8X26.66=21.33m2，相应的覆土厚度就是hmin。当实际覆 土厚度h hmin时，可认为覆土厚度足够。满

11、足覆土厚度足够时的最小覆土厚度表1汽车级别100kN 150kN200kN 300kN550kNhmin（ m ）2.5 2.4H 2.322.50 2J56好好学习：30t的消防车，当覆土足够厚时，活荷载取11.25kN/m2。可以参考朱教授的推导。毕贤：应取20kN/m2，这是规范定的，为什么要折减呢？不是折减，是消防车荷载的合理取值，提折减很容易与荷载规 范第4.1.2条混淆。注意：荷载规范表4.1.1中第8项给定的 消防车荷载，只能用于当轮压直接作用在楼板上时，楼板设计所用的等效荷载；当消防车类型不符合规范规定的车型、 楼板上有覆土，或用于楼板以外的结构构件设计等其他情况 时，不可直接

12、采用规范给定的数值。飞刀：可以参考北京市建筑设计技术细则。其附录一有 错误，已发勘误表取消之，不应采用。缘来是你：如果覆土很厚，按20kN/m2确实浪费了，看下人 防规范就知道了。有覆土时，对楼板计算也不能直接取规范 的数值。覆土很薄时可不考虑覆土作用，计算结果偏安全。1.5m厚土上消防车，我一般取10 kN/m 2工程实践及算例分析表明，取10kN/m2虽依据不足，但作为一种估算方法， 其计算结果具有一定的合理性，可用于方案及初步设计。还 是要按轮压扩散来计算，就是按 45。折减，不能按整个作用 面积考虑。轮压在土中的扩散角可取 30。35,在混凝土中 的扩散角可取45。aid:如果不考虑覆

13、土，按等效荷载算的话还会超过 20kN/m2。 对30t级（含）以下的消防车，大多数情况下规范给定的数值 应能满足要求。可考虑用有复杂楼板计算功能的软件计算。 在云端：某专家的文章指岀消防车荷载依据梁板跨度和覆土 厚度不同而不同，一般情况取12 15 kN/m 2，再取大就没有很大意义了。具体数值应根据覆土厚度确定，从上述数值来看应是接近覆土层较厚的情况。土+西安：我们这里消防车的荷载不折减。完全套用规范给 定的楼板等效荷载数值不一定合理，多数情况下取值偏大。 半头砖-醋泡：现在的载重汽车，经常比消防车还重。前几 天刚做了一个地下通道，甲方说那地方经常通过40t以上的拉煤车，比消防车还重10t

14、o规范只列岀最大为30t级消防车 的等效均布荷载，其实超高层建筑的消防车常超过30t级，应按轮压局部荷载验算。缘来是你：重车轮压面积大，所以等效荷载不一定最大。 半头砖-醋泡：有理。过重的车往往有 10多个轮子。缘来是你：我经常做1.5 m厚覆土的工程，20，15，10kN/m2 都取过，审图的也没提过异议。 审图标准与设计合理性通常 是两个不同的问题。（以上话题讨论源自同是土木人Q（群）板简支边是否要满足最小配筋率小媛：板简支边要满足最小配筋率吗？即混凝土规范9.5.1条要求。我用 8180,审图的说我违反强条，不满足最小 配筋率就相当于没有钢筋。在简支边设置构造钢筋的根本目 的在于，控制由

15、非计算弯矩引起的构件裂缝宽度在规范容许 的范围内，以满足正常使用要求。从严格的计算角度来说简 支边是不用配筋的，因为，简支边的合理转动不影响构件的 安全，故简支边无需满足受力钢筋的最小配筋率要求（对应于计算弯矩的相应部位， 见混凝土规范第9.5.1条），但应满 足构造钢筋的配筋要求（对应于计算以外的实际存在的非计 算弯矩部位，见混凝土规范第 10.1.7条）。配置适量的构造 钢筋既可使支座有一定的转动能力，又可控制使支座截面的 裂缝宽度不致过大。事实上只要使用要求不高，允许支座处 地面有裂缝，就可以不配筋，如不设整浇层的预制楼板结构 就属于这种情况。喜欢蓝：最小配筋率是针对受力钢筋的，简支边不用满足最 小配筋率，但要满足构造要求。构造要求是考虑了温度等非 荷载作用造成的收缩开裂。即使是厚150的板我用屈200 的构造也没有人提岀不行。概念是清楚的，满足构造要求也 是合理的。深圳、东莞的做法是按照最小配筋率作为构造。 要求构造满足受力钢筋最小配筋率的要求，严于规范的要 求，是一种土政策，但容易引起概念的混淆。好好学习：对于承重板，不论是上铁还是下铁都是受拉的。 即使简支，也有弯矩存在，只是小些，这时就要求满足最小 配筋率。还是没