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圖5.4.3 輕型桁架幾何尺寸取值示意圖
表5.4.3輕型桁架的變形限值
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豎向變形部位
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屋蓋桁架
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允許
變形
限值
[ω]
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上弦桿節(jié)間注
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S/180
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下弦桿節(jié)間注
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S/360
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下弦桿懸臂段
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A/120
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下弦節(jié)點(diǎn)或節(jié)間
最大豎向變形
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L/180
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L/360僅恒載作用
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桁架下有吊頂時(shí)，節(jié)點(diǎn)或節(jié)間最大撓度
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灰泥或石膏板吊頂
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L/360僅活載作用
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其它吊頂
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L/240僅活載作用
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無(wú)吊頂
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L/240僅活載作用
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水平
允許
變形
限值
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鉸支座處
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25mm
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注：上弦、下弦節(jié)間變形指相對(duì)于節(jié)端的局部變形，s取所計(jì)算變形處節(jié)間幾何尺寸。
桁架極其桿件的變形驗(yàn)算見下式：
ω≤[ω]
式中： ω——按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合與桁架模型分析計(jì)算得到桁架以及其桿件的變形；
[ω]——桁架以及其桿件的變形限值（表5.4.3）
5.5 水平力分配以及地震作用效應(yīng)規(guī)定
5.5.1 由于水平力作用，屋蓋對(duì)下部結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度以及局部承壓等驗(yàn)
算，風(fēng)載和地震作用形成的水平力以及風(fēng)載引起的拉力均應(yīng)乘以1.2倍放大系數(shù)。
條文說(shuō)明：
5.5.1 水平作用的傳遞路線：樓、屋蓋將水平荷載（風(fēng)荷載和地震作用）傳遞到支撐樓、屋蓋的剪力墻，再通過(guò)剪力墻傳遞到基礎(chǔ)。
5.5.2 玻纖增強(qiáng)覆面木基復(fù)合輕型結(jié)構(gòu)布置滿足構(gòu)造設(shè)計(jì)法規(guī)定時(shí)，結(jié)構(gòu)樓層水平力可按抗側(cè)力剪力墻從屬平面面積比例進(jìn)行分配，且不考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。對(duì)超過(guò)2m長(zhǎng)度的剪力墻體從樓層分配到的水平力應(yīng)乘以1.1的放大系數(shù)。
條文說(shuō)明：
5.5.2 設(shè)計(jì)假定各層地震剪力首先均勻分布在樓蓋上，然后再按支撐樓蓋剪力墻從屬平面面積比例進(jìn)行分配，平行和垂直方向的地震剪力分配給對(duì)應(yīng)方向剪力墻均可按類似方法確定。由于按樓層的從屬面積分配樓層水平力是沒有考慮樓蓋剛度，對(duì)較長(zhǎng)的墻體分配的剪力偏小，應(yīng)適當(dāng)放大。超越構(gòu)造設(shè)計(jì)法限制的結(jié)構(gòu)樓層水平力必須按抗側(cè)力構(gòu)件的層間等效抗側(cè)剛度進(jìn)行分配，并應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)各抗側(cè)力構(gòu)件的附加作用。
5.5.3 同時(shí)承擔(dān)結(jié)構(gòu)外圍護(hù)的剪力墻體從樓層分配到的水平力應(yīng)乘以1.2的放大系數(shù)。
5.5.4 沿平面軸線上下剪力墻相連的樓蓋、邊框梁和墻骨柱，其地震組合作用效
應(yīng)應(yīng)乘以1.15增大系數(shù)。
條文說(shuō)明：
5.5.4本結(jié)構(gòu)沿平面軸線上下的剪力墻在樓層連接節(jié)點(diǎn)是斷開的，中間插入樓蓋板，對(duì)節(jié)點(diǎn)側(cè)向作用不連續(xù)，對(duì)節(jié)點(diǎn)抗力不利。
5.5.5 房屋抗震設(shè)計(jì)采用底部剪力法進(jìn)行水平地震作用計(jì)算；結(jié)構(gòu)基本自振周期
的水平地震影響系數(shù)α1 = αmax；其重力荷載代表值的可變荷載組合系數(shù)為：按實(shí)
際情況計(jì)入樓面活載以及按等效均布荷載計(jì)入樓面活載，其組合系數(shù)分別為1.0
和0.5；屋面活載不計(jì)入，雪荷載按組合系數(shù)0.5計(jì)入。
條文說(shuō)明：
5.5.5 玻纖增強(qiáng)覆面木基復(fù)合輕型結(jié)構(gòu)房屋，地震烈度按不同設(shè)防時(shí)，眾值以及罕遇地震影響系數(shù)最大值按下表選取， 結(jié)構(gòu)阻尼比可采用0.05.
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地震影響
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6度
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7度
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8度
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眾值地震
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0.04
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0.08（0.12）
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0.16
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罕遇地震
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0.28
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0.50（0.72）
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0.90
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7度時(shí)括號(hào)內(nèi)數(shù)值用于設(shè)計(jì)基本地震加速度分別為0.15g的地區(qū)
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重力荷載代表值應(yīng)按結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值與可變荷載組合值之和，其中可變荷載組合系數(shù)按下表選取：
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可變荷載類別
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組合系數(shù)
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按等效均布荷載計(jì)入樓面活荷載
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0.5
|
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按實(shí)際荷載情況計(jì)入樓面活荷載
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1.0
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屋面活荷載
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不計(jì)入
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屋面雪荷載
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0.5
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采用底部剪力法不考慮頂層附加地震作用影響，與輕型木結(jié)構(gòu)建筑比較，根據(jù)模擬地震振動(dòng)臺(tái)的試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)構(gòu)自振周期均在地震影響系數(shù)曲線的水平段周期范圍，因此地震影響系數(shù)取最大值；
計(jì)算出結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEK；通過(guò)公式：
獲得各樓層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值Vi，按本章節(jié)的調(diào)整系數(shù)要求，按該剪力墻從屬面積百分比分配至各段剪力墻并且參與荷載不利組合進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。
應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的規(guī)定進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算。
抗震變形驗(yàn)算時(shí)，其各樓層最大彈性層間位移Δue應(yīng)符合下式要求：
Δue ≤ [θ] h
式中：Δue計(jì)算時(shí)，地震作用效應(yīng)組合分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取1.0。玻纖增強(qiáng)覆面木基復(fù)合墻體構(gòu)件的抗側(cè)剛度可按 規(guī)定取值；[θ]按第4.1.5條要求，當(dāng)有充分試驗(yàn)研究依據(jù)的前提下可適當(dāng)放寬；h為計(jì)算樓層層高，取本層與相鄰樓層面板間的高度尺寸。
6 樓蓋、屋蓋構(gòu)造設(shè)計(jì)
6.1 一般規(guī)定
6.1.1 組成建筑樓蓋的輕型結(jié)構(gòu)樓板所用封邊梁、格柵板的木基條板材質(zhì)等級(jí)應(yīng)
達(dá)到I級(jí)；輕型結(jié)構(gòu)樓板所用覆面規(guī)格結(jié)構(gòu)板、建筑屋蓋面板木基條板材質(zhì)等級(jí)
應(yīng)達(dá)到II級(jí)；
6.1.2輕型結(jié)構(gòu)樓板、屋蓋面板的長(zhǎng)寬比不宜大于4:1。樓蓋、屋蓋整體長(zhǎng)寬比不宜超過(guò)2.5:1。輕型結(jié)構(gòu)樓板的厚度不應(yīng)小于156mm，其組成的四面封邊梁的寬、高尺寸應(yīng)為58 mm×156 mm，，板內(nèi)格柵的厚度不宜小于12mm，輕型結(jié)構(gòu)樓板的覆面規(guī)格結(jié)構(gòu)板以屋蓋面板的板厚不應(yīng)小于18mm；檁條梁截面寬、高尺寸應(yīng)為120 mm×160 mm且支座間最大跨距不應(yīng)超過(guò)1200mm。
條文說(shuō)明：
6.1.2 應(yīng)確保樓、屋蓋的剛度要求，輕型結(jié)構(gòu)樓板、屋蓋面板過(guò)窄抗側(cè)力不足。樓蓋、屋蓋的封邊構(gòu)件、格柵按兩端簡(jiǎn)支受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，支座處應(yīng)進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。對(duì)于滿足本規(guī)程構(gòu)造設(shè)計(jì)要求及規(guī)定并具備工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)時(shí)可不進(jìn)行樓蓋、屋蓋豎向荷載作用下的平面外承載力和變形驗(yàn)算。
在承受風(fēng)、地震作用時(shí)。水平荷載通過(guò)屋、樓蓋分配到與其連接的剪力墻上，為了保證結(jié)構(gòu)安全，因此針對(duì)三層樓蓋、屋蓋的構(gòu)造，根據(jù)V = d ·B。進(jìn)行了平行于荷載方向水平荷載作用下的平面內(nèi)抗剪強(qiáng)度分析和試驗(yàn)， 由于構(gòu)成房屋樓、屋蓋組成構(gòu)件在控制開洞的構(gòu)造規(guī)定下，一般平面內(nèi)具有足夠大的剛度，保證了剪力傳遞的空間工作性能。與水平荷載垂直的板封邊桿件的軸向力按以下公式計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)算滿足抗拉及抗壓承載力要求。
式中：Nr ——板邊桿件的軸向壓力或拉力設(shè)計(jì)值 （kN）
B0 ——樓、屋蓋平面內(nèi)板邊桿件中心軸線之間平行于荷載方向的間距（m）
b —— 沿平行于荷載方向的開孔長(zhǎng)度尺寸（m
M1——樓、屋蓋平面內(nèi)全長(zhǎng)的彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）按簡(jiǎn)支時(shí)M1 = W L2 / 8
M2——樓、屋蓋平面內(nèi)開孔長(zhǎng)度的彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）按簡(jiǎn)支時(shí)M2 = W a2/ 8
W ——作用于樓、屋蓋的側(cè)向水平均布荷載設(shè)計(jì)值（kN/m）
a —— 沿垂直于荷載方向的開孔長(zhǎng)度尺寸（m）
L —— 垂直于荷載方向樓、屋蓋長(zhǎng)度（m）
A B
6.2 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)要求
6.2.1 樓蓋與屋蓋的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的要求適用于采用構(gòu)造設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的輕型玻纖增強(qiáng)
覆面木基復(fù)合結(jié)構(gòu)體系。
6.2.2 結(jié)構(gòu)布置樓蓋、屋蓋平面的輕型結(jié)構(gòu)樓板、屋蓋面板拼接邊界應(yīng)連續(xù)，不
得僅依靠覆面板作為受力構(gòu)件之間的連接板。
6.2.3樓蓋輕型結(jié)構(gòu)樓板骨架構(gòu)件沿跨度的縱向格柵及邊梁的截面寬高，橫向支
撐格柵的寬度構(gòu)造均應(yīng)符合本章一般規(guī)定的要求，縱橫格柵骨架中心間距分別不
應(yīng)超過(guò)750mm和600mm，當(dāng)輕型結(jié)構(gòu)樓板的寬度不超過(guò)1000mm時(shí)，可不增設(shè)
縱向格柵梁。但不得采用寬度小于300mm的窄板。
6.2.4 屋蓋面板沿檁條方向鋪設(shè)，采用的面板厚度應(yīng)符合本章一般規(guī)定的要求，
板邊應(yīng)擱置在屋架上弦桿及檁條梁上并確保連接的膠合強(qiáng)度。
6.2.5 樓蓋輕型結(jié)構(gòu)樓板以及屋蓋面板之間應(yīng)預(yù)留膠合接縫，且確保填縫滿粘的
密封性以及膠合強(qiáng)度。
6.2.6 樓蓋、屋蓋相關(guān)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)除滿足本規(guī)程要求外，應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)和施工工
藝流程的要求。
6.2.7 樓蓋輕型結(jié)構(gòu)樓板封邊梁、格柵以及屋蓋檁條梁開孔洞直徑不得大于
30mm，且距構(gòu)件邊緣不得小于50mm。
6.2.8 樓蓋輕型結(jié)構(gòu)樓板的擱置以及與上下墻體的插板加強(qiáng)連接構(gòu)造應(yīng)確保質(zhì)量，詳見圖 6.2.8所示。
圖6.2.8 剪力墻與樓板連接構(gòu)造
7 剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)
7.1 一般規(guī)定
7.1.1剪力墻兩側(cè)覆面板及橫、豎支撐用規(guī)格木基板材質(zhì)等級(jí)應(yīng)達(dá)到I級(jí)；墻骨柱
及墻底梁板和頂梁板用規(guī)格木基板材質(zhì)等級(jí)應(yīng)達(dá)到I級(jí)；剪力墻的墻肢高寬比不
得大于3.5:1。
條文說(shuō)明：
7.1.1規(guī)定剪力墻墻肢高寬比的限值是為了確保其具有一定的剛度。此處剪力墻的高度是指樓層內(nèi)從剪力墻底梁板的底面至頂梁板的頂面之間的垂直距離。
7.1.2 風(fēng)荷載作用下構(gòu)造設(shè)計(jì)剪力墻按軸線分布最小百分比應(yīng)滿足表7.1.2的要求：
表7.1.2風(fēng)荷載作用下按每一軸線構(gòu)造設(shè)計(jì)剪力墻分布最小百分比
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基本風(fēng)壓
（kN/m2）
|
地面
粗糙度
|
單層房屋
|
二層房屋
|
三層房屋
|
|
底層
|
頂層
|
底層
|
第二層
|
頂層
|
|
0.90
|
A B
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
|
C D
|
70%
|
8 0%
|
70%
|
—
|
—
|
—
|
|
0.60
|
A B
|
50%
|
70%
|
50%
|
80%
|
70%
|
50%
|
|
C D
|
45%
|
50%
|
45%
|
70%
|
50%
|
45%
|
注： 1、“—”表示不允許使用；
2、基本風(fēng)壓0.90 kN/m2、0.60 kN/m2的構(gòu)造剪力墻最大間距分別不應(yīng)超過(guò)7.6m和5.3m；
3、低于上表所列風(fēng)壓地區(qū)可參考基本風(fēng)壓0.60 kN/m2對(duì)應(yīng)的每一軸線構(gòu)造設(shè)計(jì)剪力墻分布最小百分比執(zhí)行。
7.1.3 地震作用下構(gòu)造設(shè)計(jì)剪力墻按軸線分布最小百分比應(yīng)滿足表7.1.3的要求：
表7.1.3地震作用下按每一軸線構(gòu)造設(shè)計(jì)剪力墻分布最小百分比
|
地震基本
加速度
|
特征周期（s）
(Ⅰ至Ⅳ類場(chǎng)地/三組設(shè)計(jì)分組)
|
單層
房屋
|
二層房屋
|
三層房屋
|
|
底層
|
頂層
|
底層
|
第二層
|
頂層
|
|
0.05g
（六度）
|
0.25～0.45
|
40%
|
40%
|
40%
|
50%
|
45%
|
40%
|
|
0.45～0.90
|
45%
|
45%
|
45%
|
60%
|
45%
|
45%
|
|
0.10g
（七度）
|
0.25～0.45
|
45%
|
50%
|
45%
|
60%
|
50%
|
50%
|
|
0.45～0.90
|
50%
|
60%
|
50%
|
70%
|
60%
|
50%
|
|
0.15g
（七度）
|
0.25～0.45
|
50%
|
60%
|
55%
|
70%
|
60%
|
55%
|
|
0.45～0.90
|
60%
|
70%
|
60%
|
80%
|
70%
|
75%
|
|
0.20g
（八度）
|
0.25～0.45
|
70%
|
75%
|
70%
|
90%
|
80%
|
70%
|
|
0.45～0.90
|
80%
|
80%
|
70%
|
—
|
—
|
—
|
注： “—”表示不允許使用；構(gòu)造剪力墻最大間距：地震設(shè)防烈度六度不應(yīng)超過(guò)7.6m；地震設(shè)防烈度七、八度不應(yīng)超過(guò)5.3m。
針對(duì)玻纖增強(qiáng)覆面木基復(fù)合輕型結(jié)構(gòu)剪力墻主要由外框體墻骨柱與覆面規(guī)格結(jié)構(gòu)板粘結(jié)連接，形成平面抗側(cè)力構(gòu)件并傳遞水平荷載，風(fēng)和地震引起的側(cè)向作用主要是由剪力墻承擔(dān)，按通常的工程設(shè)計(jì)要求，需要提供不同類型剪力墻的抗側(cè)承載力設(shè)計(jì)值。結(jié)合實(shí)際研究條件，為達(dá)到編寫技術(shù)規(guī)范的要求，開展?jié)M足邊界約束情況下，針對(duì)不同構(gòu)造墻片抗側(cè)力進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)的編研工作，對(duì)其剪力墻的抗側(cè)性能的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行定義，為編寫技術(shù)規(guī)程提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)具有不同構(gòu)造類型組合的剪力墻的抗側(cè)性能具有可比較性。將剪力墻抗側(cè)試驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)換為符合安全度要求的有效的設(shè)計(jì)控制墻率。對(duì)不同構(gòu)造類型的剪力墻試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可得到相關(guān)參數(shù)的對(duì)比變化結(jié)論。
由于剪力墻與樓、屋蓋相互作用形成了復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)體系。將剪力墻的構(gòu)造分為外框骨架（含墻骨柱）、覆面板、覆面板邊緣與外框架粘接體、墻內(nèi)部豎、橫向檁條。對(duì)剪力墻力學(xué)分析中提出以下建議假定：
1） 外框骨架的橫桿為完全剛性；
2） 墻骨柱為線彈性；
3） 外框骨架桿件連接為餃接；
4） 覆面板邊緣與外框架粘接面連續(xù)傳遞面板與框架之間的剪力；
剪力墻不承受豎向荷載時(shí)，由側(cè)向力作用產(chǎn)生的傾覆彎矩
Mv分別由剪力墻兩端的框架豎桿（墻骨柱）一端受壓另一端受拉承擔(dān)，力值分別為Mv/L（L為墻片的長(zhǎng)度）。當(dāng)墻受水平外外力作用，外框架頂部平移整體由矩形變形為平行四邊形，在覆面板邊緣與外框架粘接界面形成剪力流，覆面板的周邊承受的剪應(yīng)力V/ t L（t為覆面板厚度），阻止墻的外框架產(chǎn)生變形，為墻體提供剪切剛度和強(qiáng)度，大尺寸覆面板為剪力墻獲得更高的剛度、側(cè)向承載力和延性。墻內(nèi)檁條提供覆面板剪力的傳遞以及防止覆面板翹曲，其中豎向檁條還承擔(dān)部分豎向荷載。墻體的變形是外框架豎桿（墻骨柱）彎曲變形、覆面板的剪切變形、覆面板邊緣與外框架粘接界面滑移變形以及墻底部連接邊界變形四種變形的疊加效應(yīng)的破壞形式。
為滿足建筑抗震設(shè)計(jì)要求，通過(guò)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)各種構(gòu)造墻片在下列地震水準(zhǔn)作用下破壞狀態(tài)表現(xiàn)和對(duì)應(yīng)位移角的數(shù)值，滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防要求，為確定剪力墻抗側(cè)能力設(shè)計(jì)值提供試驗(yàn)依據(jù)。
由于受試驗(yàn)條件、量測(cè)技術(shù)、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的限制，只能從有限的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)性能控制指標(biāo)，按一定的理論進(jìn)行解析。因此有必要采用有限元分析軟件模擬實(shí)驗(yàn)墻片的構(gòu)造、邊界以及受力過(guò)程，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果對(duì)比確定其理論模擬合理性，并進(jìn)一步對(duì)典型構(gòu)造墻體和工況的有限元進(jìn)行模擬推測(cè)分析，進(jìn)一步全面了解不同長(zhǎng)度剪力墻、開洞以及剪跨比變化等其傳力、抗側(cè)性能指標(biāo)以及影響因素和變形開裂特點(diǎn)，為受力墻體的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)以及控制每一軸線構(gòu)造設(shè)計(jì)剪力墻分布最小百分比的編制提供依據(jù)。
對(duì)構(gòu)造剪力墻進(jìn)行水平荷載作用下的平面內(nèi)抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算V = ∑vd k1 ·k2· l， 以及對(duì)剪力墻端部邊緣構(gòu)件墻骨柱進(jìn)行受拉強(qiáng)度 以及受壓強(qiáng)度 和穩(wěn)定驗(yàn)算 ，保證了本規(guī)程特定條件下構(gòu)造剪力墻承載力的安全度。
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