
关于一般剪力墙结构不必设置暗梁和正确区分框架剪力墙结构与剪力墙结构的概念.docx
5页关于一般剪力墙结构不必设置暗梁和正确区分框架剪力墙结构与剪力墙结构的概念工程管理部A提出:设计上节约的成本可比物料采购、工程造价等方面的金额要可观的多如果设计单位完全从开发企业的角度认真开展设计,在尊重规范的前提下,更加灵活运作有关规则的话,开发企业考虑在设计上节约成本的精力就会省很多 灵活应对规范的要求、探讨不同技术处理方法、含钢量是否合理、平面布局、基础选型、管线优化等,比如,结构选型是剪力墙结构,设计再在剪力墙结构中构造设置暗梁(规范没有明确规定剪力墙结构必须设置暗梁,且暗梁钢筋是按构造配筋)无意义,框架剪力墙设暗梁的目的是在抗震设防第二道防线上让框架与剪力墙起共同协同作用一、框架剪力墙与剪力墙结构的划分现以观天下和东方王榭高层剪力墙结构增设暗梁为例,本项目单栋图纸施工说明明确指出本工程为剪力墙结构,对关于怎样确定结构属框架剪力墙结构还是剪力墙结构关键是看该结构体系是否真正形成第二道防线--《建筑结构》2007.09有明确说明---中国建筑研究院副总工朱炳寅的论文,《建筑结构设计规范应用图解手册》朱炳寅主编和《混凝土结构设计禁忌及实例》李国胜主编及《实用建筑结构设计手册》等相关结构计算手册都有说明,如形成第二道防线则属框剪结构,此时的框架部份要承担总剪力的20%,反之即为剪力墙结构。
高规要求高厚比不大于3时和砼规范要求高厚比小于4时按墙计算9#、10#楼每层的框架柱只有四根,要想承担至少20%或1.5倍V的剪力,形成第二道设防根本达不到,不符合结构设计计算初衷,这点可证明该楼是按单栋楼说明按剪力墙结构计算二、剪力墙结构没必要设置暗梁对于剪力墙结构李国胜主编的《简明高层钢筋混凝土结构设计手册》第287页第5点已明确指出不需设通长加强钢筋,更没必要将钢筋用箍筋箍起形成楼层圈梁---李国胜是《高层建筑混凝土结构技术规程》主编人之一,黄小坤(高规主编人之一)对高规疑难解释中也提出剪力墙结构不设暗梁,朱炳寅(中国建筑研究院副总工,全国注册结构工程师命题组成员,香港工程师学会会员,教授级高工)在规范研讨会上也提出过对剪力墙结构(剪力墙结构及含有少量短肢剪力墙结构)不必设置暗梁,剪力墙结构刚度大只有一道防线;全国民用建筑工程设计技术措施结构部份对剪力墙结构设计也作说明高规要求是带边框的剪力墙结构宜设暗梁,对剪力墙结构没有规定必须设暗梁三、设暗梁的经济测算现以10#楼为例每层暗梁钢筋用量约为0.8~0.85吨多,31层,钢材市场价为5500~6500元/吨,每一栋节可约约13~15万,这样的高层两个项目共有26栋(不包括王榭二期),总计就直接费可节约390多万,这不仅是这两个项目的结构方案,更关系到后期高层结构设计方案的选择优化问题,仅这一项结构方案优化给企业带来巨大的财富,也是对规范的灵活运用带来的经济效益。
四、建议对剪力墙结构不必设暗梁公司以前与设计院已沟通,我觉得应进一步沟通加强结的构概念设计 1、设暗梁的依据 2、设暗梁的目的 3、结构概念设计设计院B答复:对于你公司所提上述问题,我方上次已非常明确地表达清楚了如下观点:1、本工程为剪力墙结构,大部分剪力墙处暗梁可不做A:经A与设计沟通后,设计已同意大部份剪力墙处暗梁可不做2、但框柱周边与之相连的剪力墙应设暗梁关于少量框架的剪力墙结构在剪力墙结构中设置少量的框架,结构的主要抗侧力构件仍为剪力墙,少量框架根本起不到二道防线的作用,因此,不能将其归类为框架-剪力墙结构,在结构设计中应采用包络设计的原则,设计剪力墙时,可不考虑框架柱的抗侧作用(在框架柱EA不变时,对EI取小值),按纯剪力墙结构计算;对框架柱可按框架-剪力墙结构中的框架柱设计朱炳寅)另:1. 对于规范条文所指“宜”处,均应理解为最低要求,而并非可不做A:只有带边框的剪力墙即框架剪力墙结构规范才有宜设计暗梁的的要求,对剪力墙结构规范没有要求这点应明确)2. 设置暗梁对剪力墙而言它可增加剪力墙的延性和整体稳定并非“无意义”(A:高规第7.2.14~7.2.15 的条文说明由于高层建筑的高度不断增高,钢筋混凝土剪力墙的高度也逐渐加大,其轴压应力也随之加大。
清华大学结构工程研究所及国内外其他研究单位所做试验表明,当偏心受压剪力墙轴力较大时,压区高度增大,与钢筋混凝土柱相同,其延性下降研究表明,剪力墙的边缘构件(暗柱、明柱、翼柱)有横向钢筋约束,可改善混凝土受压性能,增大延性;以前对于剪力墙边缘构件的规定过于笼统,以致在某些情况下不够安全,在另外一些情况下又过于保守为了保证在地震作用下的钢筋混凝土剪力墙具有足够的延性,本规程增加了有关剪力墙轴压比的规定3. 原设计采用全暗梁基于如下考虑: a.) 本工程高宽比(A: 10#楼宽14.6m,屋面标高89.97m,高宽比未超过规范要求,且高宽比只是对结构刚度、整体稳定、承载力,经济合理性等起宏观控制作用,可以允许超)已经超过了规范要求,且属平面不规则结构(A:本工程结构布置对称,剪力墙布置均匀,楼盖刚度大楼盖没有大的洞口,竖向构件连续等表现结构平面规则,本工程有可能扭转不规则,但是楼盖刚度大对结构抗扭转能起很大的控制作用),分析计算结果显示在水平荷载作用下其位移已接近或略超出规范要求,表明结构刚度偏小(A:计算剪力墙刚度时是否已考虑剪力墙相应有效翼墙的宽度,剪力墙互为翼墙,不然设计取值会偏小。
由于受建筑户型限制和总造价限制,无法增加剪力墙,许多剪力墙轴压比偏大(A:轴压比超过规范没有?一般剪力墙结构只计算重力荷载作用下时轴力产生的轴压比,再加上本工程的剪力墙端部均设有边缘约束构件或翼墙、暗柱等,砼强度等级也较高加强区是C35,6~19层是C30,墙体配筋率0.3%也高于规范0.25%要求等),墙体稳定验算亦接近超限,在现存条件下,我方为提高剪力墙整体稳定性和延性决定在剪力墙中增加暗梁A:剪力墙结构稳定性由结构刚重比来控制,从规范规定的刚重比公式分析,结构的刚重比与设暗梁无关,且规范规定的刚重比公式是结构验算稳定的最低要求(专家解释),如果结构分析真是像设计人员分析中提出的位移已超过规范限制那不是现在结构是处于不安全状态?加设暗梁对提高剪力墙稳定性作用不大(朱炳寅在对一般剪力墙结构分析中答复);剪力墙的延性是由轴压比和剪力墙边缘约束构件确定,设暗梁与这两项指标无多大关系 b.) 且剪力墙墙肢长度大部分为1800(A:高厚比大于8就可按一般剪力墙计算,即观天下墙肢长达1600就可以),相应翼墙均为600~1200,梁主筋直径16~22,三级抗震锚固长度42d(A:钢筋锚固应该还和砼强度等级有关,C35 34d、C30 37d),为672~924,考虑两端锚固为1344~1848,事实上大部分纵筋均已贯通或接近贯通(A:不是每道剪力墙两端都有梁,梁锚入墙内长度是按锚固计算,规范没有要求小于2m就梁筋拉通),因此纵筋增加非常有限,所增用钢量大部分均为箍筋(对于增加数量请慎重核对,2.2kg/m2似不太可能,我方初步测算约略小于1kg/m2)。
A:按设计院前述两点答复和按规范要求,现场实际测量9#、10#楼暗梁钢筋标准层重量约为860Kg,最后由成控部核定相对与而言,以有限的用钢量增加换取“提高剪力墙的延性和整体稳定性”我方认为还是相当值得的工程管理部A观点:1、针对设计院的答复设暗梁来提高剪力墙的延性和稳定性在搞震措施上不是很合理,在对抗规和高规的应用与理解等相关书籍上有说明,位移超限,结构的稳定性主在是由刚重比来控制重力二阶效应,如工程位移超限也由刚重比来控制,设暗梁来提高剪力墙整体稳定性作用不明显(朱炳寅解答);提高剪力墙的延性主要是由轴压比来控制,对轴压比偏大部位的主要采取措施:剪力墙边缘约束构件、砼强度等级、设置翼墙等进行控制,本工程剪力墙边缘均设有暗柱或翼墙等措施,且一般剪力墙结构只计重力荷载作用下的轴压比2、现设计院已签复剪力墙结构剪力墙处大部份可取消,且设暗梁对提高剪力墙延性和整体稳定性作用不明显10#楼图经两家设计院(重庆市设计院、华东设计院)人员分析后,都一致认为对该结构体系没必要设暗梁3、现场实测用钢量较大,单栋标准层暗梁用钢约860Kg,按公司核价5500~6000元/吨,每栋楼可节约约14万,观天下和王榭一期项目共有26栋单体高层,可节约暗梁钢筋直接费共用约350多万,经与设计沟通后,在沟通时设计已愿意出取消暗梁的变更通知或技术核定单。
4、建议公司取消一般剪力墙结构的暗梁,按现在的设计意见实施1、设计已同意大部剪力墙结构暗梁可取消2、关于高宽比现行的高规没有强制性要求必须满足,只是在结构方案选择时起宏观控制作用,可以超3、高规没有要求一般剪力墙结构在楼层设暗梁,根据高规的编制人李国胜、黄小坤对高规的解释及专家朱炳寅在规范研讨会上和网上的答复是一般剪力墙结构不必设暗梁,就是框架剪力墙当框架梁不与剪力墙重合时也不必设暗梁设暗梁的作用,按设计院解释是为提高剪力墙的延性和整体稳定性,然而专家对此的答复是设暗梁对提高剪力墙的稳定性作用不明显;对剪力墙延性规范要求是控制轴压比、设边缘约束构件、设翼墙等措施,现在的结构是每道剪力墙均设有暗柱或翼墙,墙体配筋率也超过规范最低要求,一般剪力墙结构计算轴压比是只计算重力荷载作用下的轴压比,所以剪力墙的轴压比一般不会超4、设暗梁的成本以成本控制部核定为准,现提供数据仅供参考规范没要求小于2m的剪力墙梁钢筋拉通5、无锡的高层项目结构应算平面规则,剪力墙布置均匀,楼盖没有大的洞口且双层双向布筋楼盖刚度大,在电梯井、楼梯间处楼板结构设计上已采取加强措施楼盖刚度大对结构抗扭转也能起很好的控制作用6、在楼梯间和电梯处我认为没必要设暗梁,因为框剪结构设暗梁是保证结构在抗震中,在第二道防线上让框架与剪力墙共同起协同作用,现无锡项目设计已明确是剪力墙结构(从朱炳寅的论文中也有解释),无锡项目的结构只有一道设防,就是框架部份也可以不设,因为结构没有第二道防线。
7、建议与设计沟通后取消剪力墙上大部份暗梁上述只代表个人意见。
