可见,墙体的稳定性和墙体的厚度t、墙的高度h(视楼板为上下约束,墙高即上下约束之间的距离)、左右约束条件(体现在计算长度系数β上)以及作用于墙顶的竖向荷载有关。一般结构设计时,荷载、层高及其左右约束基本都是确定的,为了保证墙体稳定性,设计人员需要控制小墙厚。当墙平面外有与其相交的剪力墙时,可视为剪力墙的支承,有利于保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。高规7.2.2条规定可根据层高和无支长度来确定墙厚的小限值。一般情况下,建议好根据层高(即被上下楼板约束的距离,一般的楼层间距要比一般的墙肢短)来确定该限值,在某些特殊情况下,如出现某层楼板缺失,或局部开大洞造成墙高较大的时候,可以考虑墙体左右约束的作用,这个时候用到无支长度的概念。所谓无支长度,应该这么理解,是指沿剪力墙长度方向没有平面外横向支承时的长度,即一直算到有平面外横向支承为止的长度。支承可以是翼墙,也可以是端柱(有翼墙或端柱的剪力墙的规定应符合高规表7.2.16注3的要求)。照这样理解,无支长度不外乎有图1所示这三种情况。由于这本来就是简化的方法,无支长度是从翼墙或者端柱的中心算起还是如图1所示取净长度,就不是十分重要了。。
还应注意的是,如果墙肢没有翼墙或者端柱,则这段墙肢就没有所谓的无支长度,其小厚度只能按照层高估计,如果不能满足要求,则需要根据附录D来验算
高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:
一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,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,高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:
1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比:主要为限制各楼层的小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。这个要求如同小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的低要求,就要人为提高,并按这个低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:
1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:
1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:
1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按以下方法调整:
1)适当降低本层层高,或适当提高上部相关楼层的层高。
2)适当加强本层墙、柱和梁的刚度,或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。
四、位移比:主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。见抗规3.4.2,高规4.3.5及相应的条文说明。
位移比不满足时的调整方法:
1、程序调整:SATWE程序不能实现。