1 짧은 다리 전단벽의 기계적 성질
1. 1 짧은 다리 전단벽의 정의
짧은 다리 전단벽은 일종의 전단벽이다. 고층건물 콘크리트 구조 기술 규정 (JBJ3.2002) 에서 짧은 다리 전단벽에 대한 정의는 짧은 다리 전단벽은 벽 다리 단면의 두께가 5 ~ 8 인 전단벽을 말합니다. 즉, 짧은 다리 전단벽은 5 ≤ h ≤ 8 (1) 의 힘을 충족시켜야 합니다. 짧은 다리 전단벽 구조는 벽 구조보다 경제적이며, 구조는 벽 절단 높이이고,% 는 벽 절단 두께입니다. 짧은 다리 전단력 위 구성요소의 기하학적 치수에서만 짧은 다리 전단벽을 정의하는 것은 엄격하지 않습니다. 이러한 조건을 충족하는 다양한 구조 형태의 기계적 성능 차이가 커서 짧은 다리 전단벽 구조 설계의 혼란을 야기하기 때문입니다. 이 글은 경제와 안전의 관점에서 짧은 다리 전단벽의 힘 특성에 따라 다리 끝 강도 계수와 무결성 계수 C 를 도입하여 짧은 다리 전단벽을 4J 로 제한한다.
(1) 짧은 다리 전단벽은 K [] ≤ 를 충족시켜야 한다. , ≤[](2) 여기서 k 는 계수, 0 입니다
1.2 적분 계수 A 가 짧은 다리 전단벽에 미치는 영향
1.2. 1 적분 계수가 측면 변위 곡선에 미치는 영향
수평 하중 하에서 짧은 다리 전단벽의 측면 이동 곡선은 뚜렷한 곡선 전단 유형, 즉 바닥 바닥이 구부러지고 역학 성능이 우수합니다. 최상층은 전단형으로 역학 성능이 떨어진다. 수평 균일 하중 하에서 짧은 다리 전단벽의 측면 이동 방정식은 = p1phen1]+11I2 (/kloc-) 0sh (~ Sinh (ko ~ h (Bujj, = 1 1+A=+4 sound-z''' 는 전단 변형을 고려하는 연결된 빔 단면의 등가물
1.2.2 적분 계수가 벽 사지 응력에 미치는 영향
외부 하중으로 인한 전복 모멘트는 두 개의 벽 팔다리에 의해 전체적으로 구부러지는 저항과 두 개의 벽 팔다리에 의해 부분적으로 구부러지는 저항의 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 이때 두 벽의 전체 굽힘 저항에 대한 외부 하중 전복 모멘트는 M=kM(6), 두 벽의 부분 굽힘 저항에 대한 전복 모멘트는 m =( 1-k)M(7) 이 외부 하중에 대한 전복 모멘트, k 는 두 벽의 전체 굽힘 저항에 대한 전복 모멘트의 비율입니다. 요약하면, 수평 균일 하중 하에서 사지 강도 계수가 큰 경우 측면 이동 곡선 반전 점의 상대 높이는 전체 계수 oc 가 증가함에 따라 감소합니다. 사지 강도 계수가 작으면 측면 이동 곡선 전환점 상대 높이가 전체 계수가 증가함에 따라 증가합니다. 적분 계수가 너무 작을 수 없습니다.
2 고층 주거용 단 전단 벽의 구조 설계
2. 1 프로젝트 개요
이 공사는 안산시' 도시 햇빛' 주택단지의 고층 주택이다. 이 기사에서는 확장 조인트 단면에 대해 설명합니다. 건축 면적 3876m, 표준 층 건축 면적 338m. 세로 총 길이 24.97m, 가로 총 길이 14.3m, 개구부 3.3m ~ 5. 1m, 깊이 4.5m ~ 6m. 층 수 11, 부분 점프 12. 1 ~ 11 층 높이는 2.9m, 12 층 높이는 2.7m .. 건물의 총 높이는 36.95m, 외벽은 300mm 중공 벽돌에 70 두께의 시멘트 폴리스티렌판, 내벽은 200 두께의 중공 벽돌이다. 짧은 다리 전단벽을 이용한 구조 형태. 바닥은 현장 타설 철근 콘크리트 다중 리브 바닥, 현장 타설 벽, 기둥 및 빔을 사용하며 내진 강화 강도는 7 도입니다.
2.2 단 전단 벽의 구조 설계는 문제에주의를 기울여야한다.
(1) 짧은 다리 벽의 축 압비를 엄격하게 제어합니다. 특히 플랜지나 끝 기둥이 없는 I 형 짧은 다리 전단벽을 엄격하게 제어합니다. 현재 국내외 연구 결과에 따르면 굽힘 전단벽이 작은 편심 상태에 있을 때 연성이 떨어진다. 뿐만 아니라, 큰 편심 압축 상태에서도 축 압비가 크면 콘크리트 압축 영역의 모서리 응력도 높습니다. 콘크리트가 구속되지 않거나 불충분한 경우 응결될 수 있습니다. E 는 먼저 극한 압력 변형에 도달하여 수직 균열을 일으키거나 심지어 붕괴되어 구성요소의 변형 능력과 운반 능력을 잃게 됩니다. 따라서 짧은 다리 벽의 연성을 보장하기 위해 설계에서 짧은 다리 벽의 축 압비를 엄격하게 제어해야 합니다.
(2) 3D 계산 방법을 사용하여 구조의 동력 특성을 분석하고 구성요소의 내부 힘을 계산해야 합니다. 수직 구성요소의 경우 얇은 벽 부재 모형 및 벽 요소 모형이 있습니다. 전자는 단순화된 모델이지만 정확도는 낮습니다. 후자는 판 단위와 막 단위의 조합이며 고정밀 역학 모델입니다.
(3) 짧은 다리 전단벽 구조의 내측 강성이 일반 전단벽 구조에 비해 작기 때문에 설계에 적절한 수의 긴 벽을 설치하거나 엘리베이터, 계단을 이용하여 강성이 큰 내통을 형성한다고 발표했다. 구조가 방비 강도에서 큰 변형을 일으키지 않도록 하면서 동시에 두 가지 내진방지 조치를 형성한다.
(4) 각 벽 팔다리의 분포는 가능한 한 고르게 분포되어 강성 중심이 건물의 질량 중심에 최대한 가깝게 되도록 해야 합니다. 내진 설계에서 배럴과 일반 전단벽이 견디는 첫 번째 모드 쉐이프의 맨 아래 전복 모멘트는 구조 맨 아래 전복 모멘트의 50% 이상이어야 합니다. 필요한 경우 긴 팔다리 벽을 추가하여 강성 중심 위치를 조정할 수 있습니다.
(5) 짧은 다리 전단벽 구조 시스템의 내진 약점은 건물의 외부 가장자리와 구석의 벽 다리, 특히' 공사' 형 짧은 다리 전단벽이 연결된 보보다 먼저 파괴될 수 있습니다. 예를 들어, 고층 짧은 다리 전단벽 구조에 비틀림 효과가 있을 경우 기존 뒤틀림 변형이 심해져 벽 팔다리가 먼저 갈라집니다. 따라서 설계에서 필요한 조치를 취해야 합니다. 예를 들어, 건물의 외곽 모서리 부분에 있는 짧은 다리 전단벽의 축 압비를 낮추고, 세로 힘줄과 등자의 보강 비를 늘리고, 작은 벽 다리의 연성과 내진 성능을 강화해야 합니다. 고립된 작업 모양의 짧은 다리 전단벽을 형성하지 않도록 하여 구조의 안전성과 실용성을 보장합니다.
(6) 짧은 다리 전단벽 구조 평면 내 보의 성능을 정확하게 판단해야 한다. "고층건물 콘크리트 구조 기술 규정" (JGJ 5-2002) 에 따르면 전단벽 개구부로 형성된 스팬 높이 비율이 5 미만인 연보는 연보에 따라 설계해야 한다. 스팬 높이 비율이 5 보다 크면 프레임 빔으로 설계해야 합니다. 연결된 빔의 강성 변화는 구조의 전체 측면 강성에 직접적인 영향을 줍니다. 빔 단면 및 리브를 합리적으로 선택하면 구조의 내진 성능을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 고층 주거용 짧은 다리 전단벽 구조의 실제 설계에서 벽 다리의 강성을 상대적으로 낮출 수 있습니다. 벽 팔다리를 연결하는 보의 강성을 낮춰서는 안 됩니다. 그래야만 빔 단면 설계가 사양 요구 사항을 쉽게 충족시킬 수 있으므로 안전합니다.
2.3 주요 구조 설계
(1) 구조 선택개발자 요구 사항에 따라 기둥이나 보와 같은 구조 부재는 방 안에서 노출되는 것을 허용하지 않습니다. 이 프로젝트에서 선택할 수 있는 구조 시나리오는 컨투어 기둥 프레임 전단벽 구조와 짧은 다리 전단벽 구조입니다. 컨투어 기둥 프레임 구조에서는 팔다리 높이에 대한 팔다리 두께 비율이 4 보다 크지 않고 기둥 단면의 긴 모서리 크기에 대한 순 높이의 비율이 4 와 3J 보다 작지 않아 단면 크기를 제한해야 합니다. 초보적인 추산에 따르면, 이형 기둥 프레임을 채택할 때 기둥의 축 압력비는 한계를 초과하고, 이형 기둥 프레임 구조의 높이 한계는 35m 이며, 본 공사 건물 높이는 36.95m [6] 입니다. 또한 본 시는 이형 기둥 프레임 구조에 대한 높이 제한이 비교적 엄격하기 때문에 이형 기둥 프레임 구조를 채택하지 않기로 결정했습니다. 짧은 다리 전단벽 구조의 경우 축 압력비, 측면 이동, 비틀림 및 전체 높이 제한이 모두 충족되므로 짧은 다리 전단벽 구조가 최종적으로 결정됩니다.
(2) 구조 배치
이 엔지니어링 특성과 함께 구조적 하중 충족, 구조적 변형 제어, 비틀림 감소, 축 압력비 제어 등의 지표를 통해 전단벽의 배치를 종합적으로 결정합니다. 구조 배치는 주로 다음과 같은 조치 [9-10] 를 채택한다. 1' 고층건물 콘크리트 구조 기술 규정' (JGJ3-2002) 에 따라. 고층 건물 구조는 짧은 다리 전단벽의 전단벽 구조를 채택해서는 안 된다. 본 공사는 계단통을 따라 긴 전단벽을 배치하여 엘리베이터 사이에 짧은 다리 전단벽과 배럴 구조를 형성한다. 다른 부분 전단벽은 작은 베이에 배치되고, 짧은 다리 전단벽은 내부 및 외부 벽이 만나는 곳에 배치됩니다. 짧은 다리 전단벽의 내측 강성을 높이기 위해 짧은 다리 전단벽은 가능한 한 T 형, L 형 또는 H 형으로 배치해야 합니다.
(2) 수평 항측력 구조는 합리적으로 배치해야 하며, 각 축의 수평 항측력 구성요소는 구조의 비틀림을 줄이기 위해 가능한 균등하게 대칭으로 분포되어야 합니다. 전단벽이 배치될 때 SATWE 프로그램을 사용하여 언제든지 구조를 분석하고 해석 결과에 따라 각 축의 벽 팔다리 길이를 조정하여 구조의 질량 중심과 강성 중심 간의 편차를 최소화합니다. "고층 건물 콘크리트 구조 기술 분야" 에 따르면 우연한 편심의 지진 작용으로 바닥 수직 구성요소의 최대 수평 변위 및 층간 변위는 A 급 고층 건물의 경우 바닥 평균의 1.2 배 및 1.5 배보다 클 수 없습니다. 본 프로젝트는 1.06 배 통제됩니다. 1 층 강성 중심과 질량 중심 좌표는 표 1 에 나와 있습니다.
(3) 전단벽을 제어하는 축 방향 압축비는 지정된 한계를 초과하지 않습니다. 본 공사는 두 가지 유형의 내진 등급에 속한다. 14kN/m 추정에 따르면 짧은 다리 전단벽의 축 압비는 0.6 이하로 제한되고, 공형 짧은 다리 전단벽의 축 압비는 0.5 이하로 제어됩니다. 벽 팔다리 길이는 팔다리 두께의 5 ~ 8 배이며 건물 문과 창문의 요구 사항을 고려해야 합니다. 전단벽 외부 벽의 두께는 250nli/ 1 이고 내부 벽의 두께는 200mm 입니다. 0.000 이하 벽사지 두껍게 하기 100 mm. (4) 수직 강성을 유지하고, 아래 4 층은 C40 콘크리트, 5 ~ 8 층은 C35 콘크리트, 9 층 이상은 C30 콘크리트, 보와 바닥은 C25 콘크리트입니다. 전단벽 단면은 수직을 따라 변하지 않습니다.
⑤ 구조 무결성을 강화하기 위해 현장 타설 지붕을 사용한다. 6. 내벽 보의 단면 폭은 200mm 이고 외벽 보의 단면 폭은 250mm 입니다. 보 높이는 1/ 10 의 순 스팬에 따라 초기에 결정됩니다. 전단벽의 수는 구조 설계에서 중요한 문제입니다. 전단벽이 너무 적고, 구조의 측면 강성이 작고, 구조의 측면 변위가 크다. 전단벽이 너무 많아 지진력이 강하여 비경제적이다. 프레임-전단벽 구조 설계에서는 벽 비율, 평균 압력, 실제 엔지니어링에서 전단벽 수에 대한 참조 등과 같은 전단벽 배치 [11-1-14] 를 안내하는 몇 가지 지표를 자주 사용합니다. 벽 비율을 계산하는 두 가지 방법, 즉 건물 면적당 벽 길이 및 건물 면적당 벽 면적을 계산할 수 있습니다. 전자는 거칠고 후자는 벽 두께의 요소를 반영한다. 평균 압력은 바닥 위의 무게를 벽, 기둥의 단면적 으로 나누어 구조의 층 수, 무게, 단면적 등을 반영한 것이다. 실제 엔지니어링의 전단벽 수를 언급할 때 "건축 면적당 벽 면적" 의 벽 비율을 비교했습니다.
(3) 주요 분석 결과
SATWE 는 다양한 복잡한 모양의 고층 철근 콘크리트 구조 계산에 적합한 다중 고층 건물 구조 해석을 위해 특별히 개발된 공간 조합 구조 유한 요소 해석 소프트웨어입니다. SATWE 는 전단벽을 시뮬레이션하는 쉘 단위 이론에 기반한 범용 하이퍼셀 벽 단위입니다. 면 내부 강성뿐만 아니라 면 외부 강성도 있어 전단벽의 힘 상태를 더 잘 시뮬레이션할 수 있습니다. 또한 벽 단위의 각 노드에는 6 개의 공간 자유도가 있어 추가 제약 조건 없이 공간 빔 및 기둥 셀과 쉽게 연결할 수 있습니다. SATWE 는 건물의 전체 평면 무한 강성, 블록 무한 강성, 탄성 연결 막대가 있는 블록 무한 강성 및 탄성 바닥 가정이라는 네 가지 단순화된 가정을 제공합니다. SATWE 프로그램은 분석에 사용됩니다. 짧은 다리 전단벽은 벽 요소 모델로 입력되고, 짧은 다리 전단벽 사이의 보는 연결된 빔으로 계산됩니다.
3, 특수 기둥 프레임 구조 비교
짧은 다리 전단벽 구조는 동네와 비슷한 조건, 이형 기둥 프레임 구조를 사용하는 공사에 비해 측면 변위가 작고 강성이 큰 장점이 있습니다. 짧은 다리 전단벽과 컨투어 기둥 프레임을 비교한 철근 및 콘크리트 사용량 데이터는 표 4 에 나와 있습니다. 짧은 다리 전단벽은 컨투어 기둥보다 4.8 kg/m, 보 짧은 다리 전단벽은 컨투어 기둥보다 14.87kg/m 적습니다. 이는 짧은 다리 전단벽 구조 보 스팬은 컨투어 기둥 프레임 보 스팬보다 작기 때문입니다. 벽 기둥 콘크리트 사용량에서 짧은 다리 전단벽 콘크리트 사용량은 컨투어 기둥보다 0.01/M, 보 콘크리트 사용량은 컨투어 기둥 프레임 구조보다 0.022m/m/m 적습니다. 짧은 다리 전단벽 구조의 총 템플릿 사용량은 컨투어 기둥 프레임 구조보다 0.49 m2/m 더 많습니다.
짧은 다리 전단벽 구조 설계는 구조적 변위를 제한하고 비틀림을 줄이고 축 압력비를 제어하는 원칙에 따라 전단벽의 수와 위치를 합리적으로 배치하는 동시에 합리적인 시공 조치를 취하여 건물 지붕의 강성을 강화하고 암기둥을 설정하여 구조의 무결성을 높여야 합니다. 전단벽의 벽 비율을 계산할 때는 건물의 전체 높이와 레이어 수를 고려하여 경험을 쌓아서 더욱 합리적으로 만들어야 합니다.
이상은 중다 컨설팅 회사에서 수집하고 정리합니다.
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