对剪重比的理解
对剪重比的要求,是不是要求剪力设计达到一定的值?如果计算出来剪力达不到这个值,能不能在设计时加大剪力设计值,使剪力设计总值达到或超过因剪重比所需的剪力要求,这种算不算符合规范?如六度区剪重比只有0.7左右,而在设计时人为按1.0来设计,这样行不行?
这是新版规范中增加的内容。以前大家只是按经验来控制剪重比。正如您所说的,这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求进行后续的计算。
至于您说的取为1%,似乎没有必要。一方面,规范没有规定6度区的最小值;另
一方面,按比例推下去的话,也只是0.8%。所以我想是不是取为0.8%也就可以了?或者干脆就直接用0.7%?
二楼说的很有道理,没有必要取过大的值。
去年曾设计一高层,就剪重比的问题和给我审图的我省的一位结构大师讨论过。当时我也是坚持说规范上没有要求6度区也要满足剪重比的要求,所以不用在设计中作为控制参数,但大师告诉我,规范虽然没有要求,但行业内部还是有这样的意见的,就是6度区按0.8%考虑比较好。所以我接受。
剪重比也就是地震剪力系数,由《抗规》(GB50011-2001)对5.2.5条的条文说明知,“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构,剪力系数取0.2amax”,由此可据《抗
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规》表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数:9度为0.2*0.32=0.064,8度为0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048),7度为0.2*0.08(0.12) =0.016(0.024),6度为0.2*0.04=0.008。
当然规范对6度区的地震剪力系数没有要求,但我还是赞同yunfeiyu斑竹的观点,即6度区按0.8%较好,这样对结构来说是更安全的(类似于最小配筋率的概念)。
把表5.1.4-1也附上,方便大家看清它们之间的关系。
剪重比主要是考虑基本周期大于3s的长周期结构。地震对于此类结构的破坏相比短周期的结构有更大影响,但规范用的振型分解反应普法无法作出估计;而且对于此类长周期结构计算所得的水平地震作用下的结构效应可能偏小,这可能就是规范设定最小剪重比的原因。另外不要忘了对竖向不规则结构的薄弱层的水平剪力应增大1.15倍,即楼层最小剪力系数不小于《高规》表3.3.13(即上表)中相应数值的1.15倍。规范中给出了,剪重比的最低限值,我想问一下,剪重比有没有最高限值呢?也就是说,剪重比在一个什么样的范围之内,对一个建筑来说才是合理的?
另我想再顺便问一下,剪压比的概念与作用是什么?
上述的论断学习之后,颇有感想,请同仁指正:
1.剪重比、剪压比是一个概念,是指水平作用与竖向作用的比值。在78规范的时候,人们用重力乘以系数来反映地震作用,因为在那时安全度设计的概念里,只是用这样一种方法来反映地震实质上是惯性力这样一个客观道理。
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2.我国78规范把这个系数称之为结构系数,
3.最小值的确定实际上可以根据反应谱曲线上计算的最小值来确定,当然,超出了反应谱估计的自震周期的部分可以专门论证,但是,一般工程超出了反应谱规定的最小值是不应该的
4.以上海IV类场地计算最小的剪压比是(7度)1.64%左右
5.如果在6度区II类场地,最小剪压比应是0.6%(2001规范),按89规范应为0.5%
6.如果计算的结果不满足最小值的限定,计算肯定是存在明显的错误,如输入有误、设置有误,模型不合理,甚至于结构不合理,希望慎重,当然,6度区只要按抗震构造即可,无需计算验算
根据《抗规》GB50011-2001条文说明5.2.5条“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构,剪力系数取0.2amax”,由此可据《抗规》表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数:9度为0.2*0.32=0.064,8度为0.2*0.16(0.24)=0.032 (0.048),7度为0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024),6度为0.2*0.04=0.008。在计算时应注意《抗规》5.2.5条,对于6度区可不要求该剪力系数,可详读该条
的条文说明。
我来补充几句,在抗震规范的抗震截面验算的条文说明中,明确指出,剪重比是一个
调整系数,即这不是一个指标,计算结果出来后,若剪重比大于规定的最小值,计算结
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果不作调整,若小于,将地震剪力调大,使剪重比达到规定的最小值.类似框剪结构的
0.2Qo,在satwe的结果文件Wmass.out,给出这一调整的信息,多看看这一信息,对
剪重比的理解会更深刻.高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”,
1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6。
2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5。
3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2。
4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。见抗规3.4.2。
5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,要求见高规
6、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆,要求见高规
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