上部結構剪力墻承受垂直方向的重力和水平方向風和地震產生的剪力。地下室剪力墻除了上述的兩種荷載外,還要承受因填土和車輛產生的水平荷載。
1、剪力墻截面厚度方向為平面外,截面長度方向為平面內。
一般剪力墻結構的住宅樓厚度為200,平面外剛度太弱,一般設計也不考慮平面外剛度。
2、剪力墻的特長是承受重力荷載和水平方向平面內剪力。因為平面內剛度大。伙伴們回憶一下材料力學,慣性矩和截面長度的4次方成正比,平面外慣性矩遠小于平面內!
1、地下室外填土傳來的水平荷載,必須由平面外剛度非常弱的剪力墻來抵抗。雖然地下室剪力墻加厚了一些,但有時還是要配置很多抗彎鋼筋。這就是剪力墻除了配置貫通筋外,有時還要配置附加非貫通筋的原因。
2、因為地下室剪力墻考慮了平面外彎矩,且內外側彎矩不同,所以墻體內外側鋼筋配置數量不同,要分開標注,才有符號OS與IS之分。上部結構剪力墻就沒有這么麻煩了。
上部結構剪力墻截面的剪力墻設計計算時,不管豎向鋼筋放置在內側還是外側,計算公式都是一樣的,沒什么區別。那為什么水平方向鋼筋要放在外側呢?一個重要的原因就是對減少剪力墻豎向開裂很有好處。
我們都知道剪力墻較長時,在墻體中部容易出現豎向裂縫,見上圖。這種裂縫是由混凝土收縮造成的,而收縮開裂是由外向內發展。水平鋼筋剛好與裂縫垂直,在外側的話會更有效地抵抗裂縫發展。
1、地下室外側剪力墻,要利用平面外剛度來抵抗水平填土荷載,設計工程師為獲得更大的截面有效高度h0,把受力最大的方向鋼筋放置在最外側,可以節約部分鋼筋。
2、設計工程師會根據剪力墻平面外的支撐情況,根據彎矩計算結果,可能把豎向鋼筋放于最外側,也可能把水平鋼筋放于最外側,而不是豎向鋼筋一定在最外側!
圖集第82頁的詳圖顯示的是豎向鋼筋放置在外側的情況。如果設計圖沒有明示,那就應要求設計補充明示。
3、地下室的內墻因沒有承受平面外水平填土荷載,水平鋼筋當然應放置在最外側,和上部結構剪力墻一樣,提高抵抗豎向裂縫的能力。
先看下圖,圖1為樓板承受垂直荷載示意圖,把該圖逆時針轉90度,見圖2,剛好就是地下室剪力墻受力示意圖。
根據這個思路,應很好理解,樓板承受負彎矩的罩筋,剛好和16G101-1第82頁標注的地下室外墻外側水平和豎向附加非貫通鋼筋效果一樣。
當如果設計計算水平和豎向貫通鋼筋可以抵抗負彎矩了,也可能不設置附加非貫通鋼筋。施工時看設計標注就可。
看下圖3,圖中的扶壁柱FBZ和較小尺寸內墻是否可做為平面外支座,要設計明示才可。如設計明示不是支座,則水平貫通筋的連接區域不受限制,視為不存在即可。
地下室剪力墻中水平和豎向貫通筋,雖然在地下,但還是有剪力墻的屬性,和上部結構剪力墻鋼筋連續穿過暗梁、邊框梁、暗柱、扶壁柱一樣,鋼筋都是連續貫通的,只有連接,沒有錨固,更不是錨入支座!
如圖集第82頁所示,才有了貫通筋連接區與非連接區之分!細心的伙伴可能已經發現,非連接區都是在墻體平面外彎矩較大的區域,連接區剛好相反,和梁類似。