轻钢轻混凝土结构技术规程 [附条文说明] JGJ383-2016 建标库

4.2  剪力墙设计

4.2.2  轴压比是影响剪力墙在地震作用下塑性变形能力的重要参数,本规程所适用的结构为6层及6层以下,考虑轻混凝土强度较低,将抗震设防烈度8度时的墙体轴压比限值定为0.3是适宜的。

4.2.3  墙体承载力抗震调整系数γRE是根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定给出的。该系数是在该规范采用的多遇地震作用取值和地震作用分项系数取值的前提下,为了使多遇地震作用组合下的各类构件承载力具有适宜的安全性水准而采取的对抗力项的必要调整措施。

4.2.4  稳定系数的取值引用现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。

4.2.5  轻钢轻混凝土柱的轴压试验研究表明,其受力机理与普通钢筋混凝土结构类似,采用《混凝土结构设计规范》GB50010中的轴心受压构件的承载力计算公式计算的承载力与试验结果基本吻合。实际工程中梁传给墙体的集中荷载作用点不一定位于墙体形心位置,存在偏心是难免的,但本条规定的隔离体实际上并不是脱离墙体的独立柱,而是墙体的一部分,考虑周边墙体的协同和对隔离体的实际约束,简化为轴心受压柱计算其承载力。

4.2.6  试验结果表明,轻钢轻混凝土墙体承载受力时,仍符合平截面假定。轻钢轻混凝土剪力墙的正截面偏心受压承载力计算,是在平截面假定条件下,参考型钢混凝土剪力墙正截面偏心受压承载力计算公式确定的。因剪力墙含钢率较低,因此,在计算公式中没有考虑墙体竖向分布轻钢所承担的轴力值和弯矩值。

4.2.7  抗震结构的底部加强区应采取专门的抗震加强措施,包括放大内力设计值及必要的构造加强措施。因轻钢轻混凝土结构适用的最高层数为6层,因此将房屋底层作为底部加强区。本条规定房屋底层内剪力墙各墙肢截面的弯矩设计值均取用墙肢底部截面的弯矩设计值,是因为当剪力墙底部受拉轻钢进入屈服且形成扇形斜裂缝区之后,由于斜裂缝截面中的斜弯效应,使剪力墙受拉轻钢产生内力重分布,即轻钢的最大应力区可以从剪力墙底部截面一直延伸到接近扇形斜裂缝区的顶部。为了便于设计,故决定在比塑性铰区略高的“底部加强部位”高度范围内使剪力墙肢受拉轻钢的面积不变,即保持该区域内各截面均具有与底部截面相同的抗弯能力。由于从剪力墙底部截面向上的纵向受拉轻钢中高应力区向整个塑性铰区高度的扩展,也导致塑性铰区以上墙肢各截面的作用弯矩相应有所增大,故本条规定抗震设防烈度为8度时,对底部加强部位墙肢各截面的组合弯矩设计值乘以1.1的增大系数。实际上轻钢轻混凝土剪力墙的竖向轻钢配置是连续的,而且其截面基本不变,因此,通常会满足本条规定。

4.2.8  对于剪力墙肢底部截面及其他部位同样需要考虑“强剪弱弯”的要求,即对其作用剪力设计值通过增大系数予以增大。

4.2.10、4.2.11  对于轻钢轻混凝土剪力墙的受剪承载力,主要采用承载力叠加法计算,其受剪承载力由构件有效抗剪截面和混凝土抗拉强度提供的抗剪能力、轴压力引起的抗剪能力增量、抗剪钢材所提供的抗剪能力三部分之和得到。根据不同参数下的试验结果进行拟合得到轻钢聚苯颗粒混凝土和轻钢泡沫混凝土剪力墙受剪承载力的计算公式。

4.2.12  为了实现强剪弱弯,使连梁具有一定的延性,给出了连梁剪力设计值的增大系数。试验表明,轻钢桁架轻混凝土连梁具有较好的抗剪能力和延性,连梁设计适宜时,可以确保其具有良好的延性,不至过早的出现破坏。

4.2.13、4.2.14  试验研究成果表明,连梁截面的平均剪应力大小对连梁破坏性能影响较大,尤其在小跨高比条件下,如果平均剪应力过大,在抗剪钢拉条充分发挥作用之前,连梁就会发生剪切破坏。因此对小跨高比连梁,本规程对截面平均剪应力及斜截面受剪承载力验算提出更加严格的要求。

4.2.15  在受弯状态下,轻钢桁架上弦杆附近的轻混凝土参与受压,但受压区高度很小。构件破坏阶段,受拉区轻钢拉断,而受压区轻钢由于轻混凝土的参与和包裹,极限应力没有达到屈服,且没有出现屈曲破坏。按轻钢桁架材料破坏的模式确定的正截面承载力计算值比试验结果小,因此,本条规定的计算方法是偏于安全的。