fileupload_engineering_有關剪力墻無支長度的討論

1、32[編者按]本期討論源自建筑結構論壇（）和《同是土木人》系列群(群號6983479，23722215)。本次討論的解答由本刊編輯部李靜撰寫，并得到了張維斌、李國勝、姜學詩、朱炳寅、趙兵等專家的指導。網友討論中黑體字為專家批注。一、同是土木人QQ群有關剪力墻無支長度的討論（一）網友的討論半頭磚：剪力墻的無支長度如何理解？緣來是你：無肢長度就是沿剪力墻長度方向沒有平面外橫向支撐墻的長度。對雙魚座：這是條文說明中的解釋，但這個解釋并不很明了

2、。緣來是你：高規(guī)提出這個概念是為了計算剪力墻最小厚度，而實際控制剪力墻厚度的是穩(wěn)定性。半頭磚：工字形與T形的差別是很大的，對同樣長度的腹板，我認為T形與H形的穩(wěn)定性有很大不同。緣來是你：應去掉翼緣墻厚bw，若考慮端部，翼緣部分的長度是不是也影響無支長度呢？那就不統(tǒng)一了。關系不大。雙魚座：工字形腹板的無支長度就是腹板的凈高，這個應該可以統(tǒng)一吧。問題是，T形和L形的無支長度是否就可以用腹板凈高來算最小墻厚？如果開口端沒有端柱，則無所謂無支長

3、度，就只能根據(jù)墻高或者附錄D來定墻厚。雙魚座：針對規(guī)范條文說明的解釋，也可以討論一下圖1的無支長度是L1還是L2？中間是洞口，有連梁。根據(jù)規(guī)范，應為L1。眼睛會勾魂：那要看連梁的大小來定。跟連梁的剛度關系不大，因為連梁的剛度對墻體平面外穩(wěn)定貢獻不大。雙魚座：但不管連梁多大，如果說可以按L2取，那不開洞反而要按L1取，則不開洞的墻厚要比開洞的墻厚取得大得多，也就是說不開洞的穩(wěn)定性不如開洞的，這顯然說不過去。半頭磚：我說一個具體的工程實例，

4、層高為5400，二級抗震等級，底部加強區(qū)的墻厚該取多少？T形截面墻。如果按層高取，墻厚至少為337。可是實際根本不需要這么厚，怎么辦？由于層高比較高，可以考慮按照無支長度來定最小墻厚。按照3片墻肢分別來考察，對于T形墻的任何一片墻肢來說：1）如果沒有端柱，就沒有所謂的無支長度，就要按照墻高來估計或者按照附錄D來驗算墻厚；2）如果有端柱，則無支長度為肢長，如果這個無支長度小于5400，就按無支長度來取最小墻厚，如果這樣定出來的墻厚還是不能

5、滿足設計要求，則只能根據(jù)附錄D來驗算墻厚。柱子：計算墻體穩(wěn)定。半頭磚：請教另一問題，據(jù)說新版的PKPM可驗算墻的穩(wěn)定性，這個計算書在哪里可以查到？墻體穩(wěn)定計算問題在SATWE軟件的超筋超限信息WGCPJ.OUT文件里，只有墻體穩(wěn)定計算不夠時才會顯現(xiàn)出來，一般情況不會有此信息。土模甲兵：還是用小工具來驗算。雙魚座：規(guī)范附錄穩(wěn)定性驗算中的q是否要考慮地震作用也不清楚。q理論上應該根據(jù)內力組合來求。但是對于剪力墻，由地震作用等水平力造成的等效

6、豎向力比較復雜，不如柱那么好算，因此實際操作中q取1.2永久＋1.4活的豎向內力組合來驗算。（二）專家解釋規(guī)定剪力墻的最小厚度的目的是保證剪力墻出平面的剛度和穩(wěn)定性。墻體的穩(wěn)定性嚴格上由高規(guī)附錄D的公式D.0.1確定，可見，墻體的穩(wěn)定性和墻體的厚度t、墻的高度h（視樓板為上下約束，墻高即上下約束之間的距離）、左右約束條件（體現(xiàn)在計算長度系數(shù)β上）以及作用于墻頂?shù)呢Q向荷載有關。一般結構設計時，荷載、層高及其左右約束基本都是確定的，為了保證

7、墻體穩(wěn)定性，設計人員需要控制最小墻厚。當墻平面外有與其相交的剪力墻時可視為剪力墻的支承有利于保證剪力墻出平面的剛度和穩(wěn)定性能。因此高規(guī)7.2.2條規(guī)定可根據(jù)層高和無支長度來確定墻厚的最小限值。一般情況下，建議最好根據(jù)層高（即被上下樓板約束的距離，一般的樓層間距要比一般的墻肢短）來確定該限值，在某些特殊情況下，如出現(xiàn)某層樓板缺失，或局部開大洞造成墻高較大的時候，可以考慮墻體左右約束的作用，這個時候用到無支長度的概念。所謂無支長度，應該這么

8、理解，是指沿剪力墻長度方向沒有平面外橫向支承時的長度，即一直算到有平面外橫向支承為止的長度。支承可以是翼墻，也可以是端柱(有翼墻或端柱的剪力墻的規(guī)定應符合高規(guī)表7.2.16注3的要求)。照這樣理解，無支長度不外乎有圖1所示這三種情況。由于這本來就是簡化的方法，因此，無支長度是從翼墻或者端柱的中心算起還是如圖1所示取凈長度，就不是十分重要了。網上熱點討論和專家答疑33還應注意的是，如果墻肢沒有翼墻或者端柱，則這段墻肢就沒有所謂的無支長度，

9、其最小厚度只能按照層高估計，如果不能滿足要求，則需要根據(jù)附錄D來驗算。二、建筑結構論壇網友的提問1.網友我行且我笑：請教有關短肢剪力墻的問題。我在做一個工程設計，28層住宅，帶2層地下室，剪力墻結構，挖孔樁基礎。墻長取1700mm＞8倍厚度（厚度200mm)，可按普通剪力墻設計，避免形成短肢剪力墻，不用提高抗震等級，節(jié)約鋼筋。讀到這里，感覺這位朋友可能混淆了短肢剪力墻和短肢剪力墻結構的概念。事實上只有滿足一定條件（短肢剪力墻承受的第一振

10、型底部地震傾覆力矩為結構總底部地震傾覆力矩的40%～50%），才能界定結構為短肢剪力墻結構，而只有被界定為短肢剪力墻結構后，才需要提高抗震等級；否則仍然是一般剪力墻結構，不需要提高抗震等級。如果有興趣，可參考本刊2006年1月《關于短肢剪力墻的討論》一文。地下室層高5.1m，在地下室范圍內將墻厚改為300mm，墻肢截面維持1700mm不變＜8倍墻厚，也未考慮地下室頂板的嵌固作用，因為墻肢落到負2層地下室基礎，但這樣底部結構不滿足普通剪力

11、墻的要求（1700mm＜8倍墻厚）。如果加大墻肢截面尺寸到2500mm，基礎承臺就做得很大，很浪費，開發(fā)商肯定反對。如果維持1700mm不變，結構應該按普通剪力墻結構還是按短肢剪力墻結構輸入？另外結構建模帶地下室輸入，不輸入地下室側壁擋墻，所有剪力墻平面外配筋均不夠，所以將地下室2層按地面以上輸入（模型中沒有地下室，層數(shù)變成30層），12層就形成短肢剪力墻，抗震等級提高，違背了想設計成普通剪力墻的初衷。不知道怎么辦才好？如果室外地坪和地

12、下室頂板高差不大，土對地下室有很好的側向約束作用，而地面以上又無短肢剪力墻或僅有很少的短肢剪力墻(短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的40%～50%)，此時不論結構的嵌固部位在何處，此結構不應判定為短肢剪力墻較多的剪力墻結構。因為在水平荷載下，地下室部分的豎向構件和地面以上的豎向構件在受力特點上有很大區(qū)別。既然地面以上200mm厚的墻肢通過計算可以滿足抗震設計的要求，那么地面以下將一些墻肢加厚應對結構受力

13、更有利，結構的延性、抗震性能更好，沒有必要按高規(guī)對加厚后墻肢高厚比為5～8的剪力墻肢予以加強。自己感覺地下室以上剪力墻滿足普通剪力墻要求，結構模型就應歸入普通剪力墻結構類，而不應歸入短肢剪力墻結構類，不用提高抗震等級。另外我的地下室只有2.5面嵌固、1.5面臨空（1側部分臨空），可以作為地下室嵌固輸入嗎？“地下室只有2.5面嵌固、1.5面臨空(1側部分臨空)”意思不詳，理解起來有兩種可能的情況：(1)對于帶裙房的塔樓結構，可能出現(xiàn)2.5

14、面嵌固(和土接觸)、1.5面臨空(和裙房連接的部位)的現(xiàn)象。這時只要滿足相關條件(可以參考本刊2006年3月張維斌教授《對確定結構底部嵌固部位的一點看法》一文)，就可以認為地下室頂板為結構的嵌固部位。(2)如果是在斜坡上建造的結構，結構底部2.5面和土接觸1.5面臨空，這種情況對結構是十分不利的。此時結構的嵌固部位應在基礎頂面，并且在結構整體計算時，應把2.5面和土接觸部分產生的土壓力輸入模型進行計算。2.網友honglian：6級人防

15、地下室底板荷載取值如何有同事說取40，有的卻說不用考慮，哪個對呢？“6級人防地下室底板荷載取值如何”這句話似是根據(jù)人民防空地下室設計規(guī)范(GB5003894)2003年版提出的。該規(guī)范的第4.5.5，4.5.17條分別規(guī)定了無樁基和帶樁基的防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標準值。而人民防空地下室設計規(guī)范(GB500382005)(簡稱新規(guī)范)對人防地下室底板等效靜荷載標準值有新的規(guī)定:（1）第1.0.2條：將人防地下室底板等效靜荷載

16、分為常規(guī)武器炸動荷載作用下結構等效靜荷載和核武器炸動荷載作用下結構等效靜荷載兩種。（2）第4.7.4條：防空地下室底板設計可不考慮常規(guī)武器的地面爆炸作用，但底板設計應符合本規(guī)范第4.11節(jié)規(guī)定的構造要求。（3）第4.8.5條：無樁基的防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標準值，可按表4.8.5采用；帶樁基的防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標準值，可按本規(guī)范表4.8.15采用。從2006年3月1日起，人防地下室底板荷載取值應按新規(guī)范執(zhí)

17、行。3.網友Neilchan:請教有關次梁的問題。一個工程平面是扇形，需要加一些弧形次梁，因為一直處于不斷調整的狀態(tài)，在PM菜單二內輸入的次梁，經常會消失，而且程序在計算時也并沒有按連續(xù)梁計算，而是按獨立單根簡支梁計算。我就在菜單一內按主梁的方式輸入次梁，梁端人為點成鉸接，但是在計算時發(fā)現(xiàn)程序根本就不認那個鉸接點，照樣按剛接計算，在配筋簡圖內也不顯示為鉸接。不知道是不是因為都是弧梁的原因，因為其它的直線次梁都是正常的。由于圓弧形、折線形