正确答案: C
题目:某24层商住楼,现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构,如图28-31(Z)所示。一层为框支层,层高6.0m,二至二十四层布置剪力墙,层高3.0m,首层室内外地面高差0.45m,房屋总高度75.45m。抗震设防烈度8度,建筑抗震设防类别为丙类,设计基本地震加速度0.20g,场地类别Ⅱ类,结构基本自振周期T[XB1.gif]=1.6s。混凝土强度等级:底层墙、柱为C40(f[XBzc.gif]=19.1N/mm[SB2.gif],f[XBzt.gif]=1.71N/mm[SB2.gif]),板C35(f[XBzc.gif]=16.7N/mm[SB2.gif],f[XBzt.gif]=1.57N/mm[SB2.gif]),其他层墙、板为C30(f[XBzc.gif]=14.3N/mm[SB2.gif])。钢筋均采用HRB335级([JZ635_172_2.gif],f[XBzy.gif]=300N/mm[SB2.gif])。 [JZ635_384_1.gif]
解析:1. 据《抗规》第E.1.2条,V[XBzf.gif]=2V[XB0.gif] [JZ635_385_1.gif] [JZ635_385_2.gif],取200mm>180mm 根据《抗规》第E.1.1条,ρ≥0.25% t[XBzf.gif]=200mm时,间距200mm范围内钢筋面积A[XBS.gif]≥200×200×0.25%=100mm[SB2.gif] 采用[JZ635_385_3.gif] 根据《抗规》第E.1.3条,[JZ635_385_4.gif] 穿过每片墙处的梁纵筋[JZ635_385_5.gif] [JZ635_385_6.gif] 间距200mm范围内钢筋面积为[JZ635_385_7.gif] 上下层相同,每层为[JZ635_385_8.gif] 答案选C 【命题思路】 考查高层框支剪力墙结构中剪力墙的抗震设计,框支剪力墙结构中关于剪力墙的设计,需要掌握的内容主要包括:抗震等级的确定;墙肢轴压比控制;墙肢截面的名义剪应力值控制;墙体的稳定计算;墙肢截面的抗压、抗拉、抗剪承载力计算'重要计算参数的正确取值。 1.框支层楼板最小厚度; 2.框支层楼板配筋; 3.框支层楼板剪力设计值调整及截面抗剪承载力验算。 【解题分析】 矩形平面抗震墙结构框支层楼板设计要求,见《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录E,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.2.18条至第10.2.20条的要求基本类似。这些要求主要包括:楼板最小厚度;楼板最小配筋率;楼板剪力设计值调整;楼板截面抗剪承载力验算。本题要求的答案选向有两项:框支层楼板的最小厚度;最小配筋。 1.框支层楼板的最小厚度由两方面控制:最小构造厚度;满足楼板抗剪承载力最低要求的厚度。 1)根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第E.1.1条,最小构造厚度,不宜小于180mm。 2)满足楼板抗剪承载力最低要求的厚度按公式(E.1.2)计算,应注意建筑物抗震设防烈度为8度,由不落地剪力墙传到落地剪力墙处按刚性楼板计算的框支层楼板组合的剪力设计值应乘以增大系数2,V[XBzf.gif]=2V[XB0.gif]。 3)楼板厚度取两项较大值200mm。 2.框支层楼板的配筋主要由三方面控制:构造配筋率;水平平面内截面抗剪承载力要求;竖向承载力和水平平面内抗弯要求,该项在提示中已明确不需要考虑。 1)根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第E.1.1条,构造配筋率ρ≥0.25%,配筋:[JZ635_172_2.gif]12@100。 2)满足水平平面内截面抗剪承载力要求的配筋按公式(E.1.3)计算,本题计算结果小于构造配筋,按构造配,注意穿过落地剪力墙的框支层楼盖的全部钢筋的截面面积应包括梁的钢筋面积。 2. 根据《高规》第10.2.15条,竖向及水平分布筋最小配筋率均为0.3%, [JZ635_386_6.gif],A不满足 配[JZ635_386_7.gif] 根据《高规》第7.2.10条,[JZ635_386_8.gif] 根据《高规》公式(7.2.2-3),[JZ635_386_9.gif] 根据《高规)).公式(7.2.11-2),λ=1.2<1.5,取λ=1.5 [JZ635_386_10.gif],取N=9780kN [JZ635_386_11.gif] [JZ635_386_12.gif] 答案选D 【命题思路】 本题考查剪力墙的配筋设计,应重点把握:抗震等级的确定;墙肢轴压比控制;墙肢截面的名义剪应力值控制;墙体的构造配筋;墙肢截面的内力调整;抗压、抗剪计算的主要公式;主要参数的正确选用。本题主要考察以下几个内容: 1.底部加强部位剪力墙墙体的抗震构造配筋; 2.剪力墙墙肢体现强剪弱弯抗震原则的剪力调整,计算参数λ和N的取值; 3.底部加强部位剪力墙墙肢的水平计算配筋。 【解题分析】 1.部分框支剪力墙与一般剪力墙相比,两者的最小配筋率不同,一般剪力墙抗震等级一、二、三级皆为0.25%,见《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.4.3条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.2.18条;部分框支剪力墙结构底部加强部位为0.3%,见《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.4.3条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.2.15条。本题为部分框支剪力墙结构,底部加强部位剪力墙竖向分布筋的最小配筋率应为0.3%,答案选项A不满足。 2.该墙肢位于底部加强部位,水平分布筋由计算控制,首先需要确定其剪力设计值V。题目提示按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002作答,对于部分框支剪力墙结构,根据第10.2.14条及第7.2.10条,剪力增大系数η[xbzvzw.gif]取1.6,由η[xbzvzw.gif]求出V值。按公式(7.2.11-2)计算水平分布筋时,应注意两个参数λ和N的取值,λ<1.5时取1.5;[JZ635_387_1.gif]时取N值,其他就是准确计算了。剪力墙竖向和水平分布筋的最小配筋率,是规范、规程的强制条文,该题理解难度不大,但要答对不容易,计算公式繁琐,数据计算量大,很容易算错,是计算方面难题。解答此类计算难题时,最好把它放在最后,先找简单的题做。解题时可以多用一点时间,计算要准确。当然,如果你的计算又快又准,则又当别论了。 3. 根据《高规》表4.8.2,剪力墙底部加强部位抗震等级为一级 根据《高规》第10.2.4条,底部加强区高度H[XB1.gif]=6+2×3=12m;H[XB2.gif]=1/8×75.45=9.43m 取大者12m,第四层为底部加强部位的上一层。 根据《高规》第7.2.15条及条文说明,需设约束边缘构件,即下层约束边缘构件向上的延伸。 根据《高规》第7.2.16条及表7.2.16,翼墙外伸长度=300mm 配纵筋阴影范围面积:A=(200+3×300)×200=2.2×10[SB5.gif]mm[SB2.gif] A[XBS.gif]=1.2%A=2640mm[SB2.gif],取[JZ635_388_1.gif] 箍筋λ[XBzv.gif]=0.2,直径不小于[JZ635_172_2.gif]8,间距不大于100mm [JZ635_388_2.gif] 箍筋直径为[JZ635_172_2.gif]10时, [JZ635_388_3.gif] 答案选A 【命题思路】 本题考查高层框支剪力墙结构底部加强部位上一层的抗震构造措施,主要考察以下几个内容: 1.框支剪力墙结构底部加强部位高度的确定; 2.框支剪力墙结构底部加强部位上一层边缘构件纵向钢筋配筋范围内的纵筋配置; 3.框支剪力墙结构底部加强部位上一层边缘构件纵向钢筋配筋范围内的箍筋配置。 【解题分析】 1.要确定剪力墙边缘构件纵筋、箍筋配置,先要确定该边缘构件是约束边缘构件还是构造边缘构件。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002表4.8.2,剪力墙底部加强部位抗震等级为一级,底部加强部位高度由第10.2.4条确定,第四层为底部加强部位的上一层。按第7.2.15条,需设约束边缘构件,注意第7.2.15条条文说明,是下层约束边缘构件的延伸,其纵筋、箍筋配置按下一层即第三层约束边缘构件的要求配置。 2.需要注意的是,剪力墙轴压比对底部加强部位约束边缘构件设置的影响,按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.2.15条条文说明,轴压比小于限值0.5时,需要设置约束边缘构件,没有给定下限,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.4.5条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.2.14条规定,轴压比不大于0.2时,墙肢两端可设置构造边缘构件。 3.约束边缘构件纵筋、箍筋配置,由《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.2.16条计算确定,注意《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010对此修订较多,应重点掌握; 4.箍筋体积配箍率计算时扣除重叠部分箍筋,是《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002的规定,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010已对此做了修正。 4. 原墙抗震等级为一级。 由《高规》第10.2.5条,第四层墙抗震等级提高一级,变为特一级。 根据第4.9.2条第4款第3项,ρ[XBzv.gif]=1.4% 由《高规》表7.2.16 λ[XBzv.gif]=0.20×(1+20%)=0.24 答案选D 【命题思路】 本题考查转换层处于高位的高层框支剪力墙结构,该类结构需要掌握高位转换层对结构抗震等级的影响及特一级构件的抗震构造措施。本题主要考察以下几个内容: 1.高层框支剪力墙结构,转换层的位置设置在3层及3层以上时,剪力墙底部加强部位的抗震等级比设置在3层以下时提高一级; 2.特一级剪力墙约束边缘构件纵向钢筋最小配筋率; 3.特一级剪力墙约束边缘构件最小配箍特征值。 【解题分析】 1.本题涉及的高层建筑为部分框支剪力墙结构,且转换层设置在3层,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.2.5条,剪力墙底部加强部位的抗震等级宜比转换层设置在3层以下时提高一级,原墙抗震等级为一级,提高一级后变为特一级。 2.根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.9.2条第4款第3项,特一级剪力墙约束边缘构件纵向钢筋最小配筋率ρ[XBzv.gif]=1.4%。 3.根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.9.2条第4款第3项,特一级剪力墙约束边缘构件最小配箍特征值宜比一级增大20%,一级最小配箍特征值由《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002表7.2.16查出。 4.对转换层处于高位的部分框支剪力墙结构,应特别注意高位转换层对结构抗震等级的影响,当建筑物处于高烈度区时,底部加强部位抗震等级的提高,很可能使其抗震等级达到特一级。复杂高层建筑结构类题目,一般命题时注重抗震概念设计,计算量不大,涉及的规范、规程条文较多,需要对相关条文及条文说明熟悉才容易做对。
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