在设计条件一定的情况下,怎样合理而有效地布置剪力墙是一门学问,尤如大帅点将、摆兵布阵,有重点、普通之分,必须要厚此薄彼,而不能一视同仁。
结构大师说,剪力墙结构设计想要省钱,也必须懂得这“四个不同”:
水平位置:内外不同
— —内部和外部的受力有区别,剪力墙而在外圈对结构刚度更有效(参考文献3对此有详细分析)。就提高结构刚度而言,剪力墙布置在周边比布置在中间的作用更大,如果要量化,作用可提升25%左右,可以大大提高剪力墙对于结构刚度的贡献度。
剪力墙的布置原则之一:“强周边、弱中部”。
竖向位置:上下不同上下不同
— —剪力墙在下部和上部受力有别,越是下部、轴压力越大,因而一般是下厚、上薄。如果上下一样厚,别看了,浪费。
剪力墙的布置原则之二:“下厚上薄、逐步递减”。
截面尺寸:长宽不同
— —剪力墙的长度对刚度更有效。结构大师说“结构刚度与长度的三次方成正比,与宽度的一次方成正比。因而增加长度、比减少墙厚对提高结构刚度更有效。而且,在总的剪力墙长度不变的情况下,提高单个剪力墙长度,将两个短墙合并成一个长墙,有利于减少边缘柱数量,是减少钢筋用量的有效措施,当然室内空间的灵活性可能受影响。
剪力墙的布置原则之三:“多长墙、少短墙”。
几何形状:分合不同
— —合比分好。组合、成片可以形成合力,产生1+1>2的效应。剪力墙相连布置比分散布置的刚度大、延性也好。理论上截面面积从小到大依次是:一字型、L型、T型,但是一字型墙的稳定性、抗震性均弱于L型、T型。形状越复杂、暗柱越多,越耗材料。
剪力墙的布置原则之四:“多L、T、十字型、少复杂形状”。
如果我们的剪力墙设计,也做到了这“四个不同”,想不省钱都难了。
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