結(jié)構(gòu)工程師一定要了解的基礎(chǔ)知識（六）

結(jié)構(gòu)工程師一定要了解的基礎(chǔ)知識（六）

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1、剪力墻結(jié)構(gòu)平均重度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)？

工程設(shè)計中最常見的高層剪力墻住宅項目（采用輕質(zhì)隔墻材料），其平均重度規(guī)律一般如下：

（1）6度設(shè)防地區(qū)：20層為13.0KN/㎡；30層為14.0KN/㎡；40層為15.0KN/㎡；

（2）7度設(shè)防地區(qū)：20層為14.0KN/㎡；30層為15.0KN/㎡；40層為16.0KN/㎡；

（3）8度設(shè)防地區(qū)：20層為15.0KN/㎡；30層為16.0KN/㎡；40層為17.0KN/㎡；

戶型較小，隔墻較多時平均重度將偏大；戶型較大，隔墻較少時平均重度將偏小。

若SATWE計算結(jié)果中平均重度與上述規(guī)律相差超過10%時，應(yīng)到PMCAD“②平面荷載顯示校核”仔細(xì)校核荷載輸入是否正確。當(dāng)計算結(jié)果中平均重度偏大時，一般可能是荷載輸入偏大或重復(fù)輸入線荷載；當(dāng)計算結(jié)果中平均重度偏小時，一般可能是荷載輸入遺漏。

2、高層住宅框剪結(jié)構(gòu)，地震作用下的樓層最大值層間位移角X方向1/2900，Y方向1/1900是否滿足要求？

從位移角數(shù)值看，說明X、Y向的剛度不等且差別較大，宜按照規(guī)范控制結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近，一般控制到兩個方向相差20%以內(nèi)。宜進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置調(diào)整。

3、什么是短肢剪力墻？

（1）《高規(guī)》7.1.8條注1規(guī)定“短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm（小于或等于300mm）、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻；”。例如200X1500就屬于短肢剪力墻，但200X1650就是一般剪力墻，而墻厚大于300的剪力墻350X1750則屬于一般剪力墻。

（2）必須注意《高規(guī)》7.1.8條條文說明規(guī)定“對于L形、T形、十字形剪力墻，必須是各肢的肢長與截面厚度之比最大值大于4且不大于8時，才劃分為短肢剪力墻”。例如L形一個墻肢長厚比大于8，另一個墻肢長厚比小于8應(yīng)屬于一般剪力墻。

（3）此外，《高規(guī)》7.1.8條條文說明還規(guī)定“對于采用剛度較大的連梁與墻肢形成的開洞剪力墻，不宜按單獨墻肢判斷墻肢其是否屬于短肢剪力墻”。

4、框架-剪力墻的傾覆力矩的合適范圍是多少？

要使得框架-剪力墻成為具有二道防線的有機(jī)組合結(jié)構(gòu)體系，就應(yīng)該合理設(shè)計剪力墻和框架，使得剛度特征值處于合理范圍1~2.5 。根據(jù)相關(guān)研究和設(shè)計實踐，當(dāng)剛度特征值處于合理范圍1~ 2.5 時 ，地震作用下最大樓層位移角的樓層高度約為0.6H 左右，對于20 層高的建筑框架部分承受的傾覆彎矩為40% 左右，對于30 層高的建筑框架部分承受的傾覆彎矩為30% 左右，對于40 層高的建筑框架部分承受的傾覆彎矩為20% 左右，此時框架-剪力墻設(shè)計最為合理、協(xié)同工作最有效，結(jié)構(gòu)造價最為經(jīng)濟(jì)。

5、部分框支剪力墻中框支框架承擔(dān)的傾覆力矩比值是看“規(guī)定水平力框架柱及短肢墻地震傾覆力矩百分比(抗規(guī))”對應(yīng)的數(shù)據(jù)嗎？

不是

部分框支剪力墻中上部剪力墻的剪力通過轉(zhuǎn)換層變化為框支柱的軸力，因此，框支框架承擔(dān)的傾覆力矩比值是看“規(guī)定水平力框架柱及短肢墻地震傾覆力矩百分比(軸力方式)”。如果按抗規(guī)模式計算的傾覆力矩進(jìn)行判斷將會得出錯誤的結(jié)論，對結(jié)構(gòu)安全造成重大隱患。

6、部分框支剪力墻轉(zhuǎn)換層上一層剪力墻老是超筋怎么辦？

在部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)中經(jīng)常會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換層上一層剪力墻老是超筋的情況，而且一般都是水平筋超，也就是抗剪超。其根本原因是由于PKPM中框支梁采用梁單元模擬，上部剪力墻采用墻元模擬，梁單元與墻單元的連接情況與實際情況不符造成的。真實情況是轉(zhuǎn)換層上一層剪力墻水平剪力比計算結(jié)果要小很多，因此PKPM的計算結(jié)果是不太合理的。解決辦法有兩種：

（1）采用墻元模擬框支梁，即框支柱和框支梁用剪力墻開洞的方式生成。

（2）框支梁仍然用梁單元模擬，但將轉(zhuǎn)換層分成兩層建模。如轉(zhuǎn)換層層高6米，框支梁2米高，則將其分為一個5層高的轉(zhuǎn)換層+（0.5框支梁梁高=1.0米）的上部標(biāo)準(zhǔn)層，上部標(biāo)準(zhǔn)層計算結(jié)果以轉(zhuǎn)換層上第二層計算結(jié)果為準(zhǔn)。

7、獨立基礎(chǔ)一般采用錐形基礎(chǔ)還是階梯形基礎(chǔ)？

錐形獨基和階梯形獨基在實際工程中均有做的。錐形基礎(chǔ)支模工作量小，施工方便，但對混凝土塌落度控制要求較嚴(yán)格。階梯形獨基支模工作量較大，但對混凝土塌落度控制要求較松，混凝土澆筑質(zhì)量更有保證，因此階梯形獨基應(yīng)用范圍更大。

8、階梯形獨立基礎(chǔ)最小配筋率如何計算？

可以按最危險截面控制最小配筋率。一個設(shè)計合理的階梯形獨立基礎(chǔ)一般都是第一階最危險（長高比一般為2），因此當(dāng)設(shè)計合理的階梯形獨基可按第一階截面控制最小配筋率，而不必按全截面控制。

9、筏板合理厚度如何取值？

（1）一般按50mm每層估算一個筏板厚度，其實這只是一個傳說。筏板厚度與柱網(wǎng)間距、樓層數(shù)量關(guān)系最大，其次與地基承載力有關(guān)。一般來說柱網(wǎng)越大、樓層數(shù)越多，筏板厚度越大。

（2）根據(jù)經(jīng)驗研究，對于20層以上的高層剪力墻結(jié)構(gòu)，6、7度可按50mm每層估算，8 度區(qū)可按35mm每層估算；對于框剪結(jié)構(gòu)或框架-核心筒結(jié)構(gòu)，可按50~60mm每層估算。局部豎向構(gòu)件處沖切不滿足規(guī)范要求時可采用局部加厚筏板或設(shè)置柱墩等措施處理。

10、筏板沉降如何計算？

筏板基礎(chǔ)沉降計算應(yīng)按勘察報告輸入地質(zhì)資料，并采用單向壓縮分層總和法-彈性解修正模型進(jìn)行計算。需要注意的計算沉降調(diào)整系數(shù)需要根據(jù)工程經(jīng)驗進(jìn)行合理取值，一般土質(zhì)較差時可取0.5，土質(zhì)較好時可取0.2。

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