钢筋混凝土(RC)剪力墙一直被认为是合适的结构系统,提供两种乐动体育网站好不好侧阻力和漂移控制在钢筋混凝土建筑。然而老剪力墙通常是设计主要为重力荷载,风荷载的联合行动没有特别的地震荷载的考虑。地震规定只介绍在1970年代,和已经进化,以确保他们有足够的能力和延性地震载荷。在本文中,我们将探索的进化设计规范混凝土剪力墙的设计和详细说明。
混凝土剪力墙,规范和指导方针的发展
美国混凝土协会- ACI 318
1963年
混凝土剪力墙的设计方法在1963年ACI代码(ACI 318、1963)是基于工作应力设计;然而,还介绍了一个极限强度设计方法。22章6的代码所需的最小厚度。(150毫米)壁两层楼的高度。这个最小厚度增加1。(25毫米)每25英尺(7.6米)低于前两层。这段代码需要一个横向和纵向钢筋面积不少于0.0025和0.0015倍墙的钢筋截面的面积,分别。墙超过10厚,应该为每个方向放置在两层钢筋与墙的脸。最小栏大小仅限于# 3(9.5毫米直径)酒吧间隔不超过18岁。(450毫米)中心。 Around openings and at wall boundaries, there shall be not less than two #5 bars (16 mm). The minimum lap splice length required for reinforcement of Grade 50 and 60 should not be less than 30 and 36 bar diameters, respectively.
1971年和1977年
1971 ACI代码(ACI 318、1971)后一般相同的设计和详细要求强化比率和酒吧大小的1963代码,除非在附录A -“特殊地震抗震设计规定”,横向和纵向分布钢筋的最小区域必须至少0.0025倍墙的总截面的面积。对于剪力墙体育/Pb< 0.4,(体育、设计轴向载荷和Pb在平衡的条件),轴向负荷能力,需要更多的纵向钢筋在边界附近的元素。这个集中强化是最少的200 bw.d /财政年度,在那里d是极端之间的距离压缩纤维和中心的集中强化和bw墙的厚度。墙与轴向载荷水平较高,集中强化不得不选择这样的数量,墙上可以抵抗重力和倾覆力矩的联合行动。钢筋的边界元素与横向钢筋必须限制他们。所需的最少的横向钢筋在边界元素lh.ρs.sh / 2,在那里ρs = 0.45 (Ag) / Ac - 1)。f 'c/财政年度、lh是篮球的跨距上海是篮球的间距。所有垂直钢筋的最小重叠拼接长度直径至少30酒吧。
1977 ACI代码(ACI 318, 1977)有相同的设计和详细需求1971代码,代码除了1977年推出了最低搭接接头长度修改为不同类型的拼接。
1983年
1983年ACI代码(ACI 318、1983)所需的最小面积的0.0025倍总截面面积为纵向和横向钢筋。这个强化不应该间距大于18。(450毫米)。的部分剪力墙,极端的纤维受到的压力大于0.2f 'c,应该有边界元素。边界元素必须分配所有分解重力载荷在墙上,以及地震荷载产生的倾覆力矩。边界元素被限制与横向钢筋间距不超过小:四分之一的最小成员维度和4。(100毫米)。横向钢筋的最小数量是:
灰= 0.3分钟{(s.hc.f 'c/年度)。(Ag) / Ac - 1);0.12 s.hc.f 'c/年度}
在哪里hc的中心距距离水平面限制关系,年代和垂直间距的关系。所需的最低发展长度直酒吧1983代码2.5fydb/√f 'c已被修改,以得到合适的搭接接头长度,基于重叠拼接的类。
1989年
ACI 1989代码(ACI - 318, 1989)的最低要求开发长度和搭接接头长度发生了重大的变化,通过修改所需的长度的影响,钢筋间距、钢筋直径,和环氧树脂涂层的存在。1989 ACI规范规定的两种不同类型的圈拼接:A类,只有50%或更少的钢筋拼接;和B类,50%以上的加固圈拼接。类一个拼接重叠拼接长度作为发展长度,和B类拼接重叠拼接长度作为发展长度的1.3倍。然而,地震规定仍与前一个版本的代码。确定最低的要求发展ACI规范长度在1995 (ACI - 318, 1995)是:
ld = 3/40。财政年度,e / f√'c .αβγλdb / ((cb + ktr) / db)
在那里,α,β,γ改性的影响因素和占栏位置,酒吧涂料、酒吧大小和具体的密度(λ轻质混凝土大于1.0),分别。的因素,ktr约束的影响,cb是酒吧之间的最大距离。剪力墙的抗震规定仍然非常类似于之前的版本。
2008年和2011年
应该注意的是,2008年和2011年ACI代码(ACI - 318、2008、2011)要求发展纵向钢筋的长度确定开发名义屈服应力的1.25倍。2011 ACI代码基本相同的最小发展长度的表达式,但是格式是:
ld = 3/40。财政年度,e /λ√f 'c .ΨtΨeΨsdb / ((cb + ktr) / db)
在哪里λ占混凝土密度(λ轻质混凝土是小于1.0)。
加拿大标准协会和加拿大国家建筑规范;1965年至今
1965年
加拿大1965年国家建筑规范(NBCC, 1965),分段4.5.8需要6的最小厚度。混凝土剪力墙(150毫米)。所需的厚度在8。(200毫米)地下室墙和基础。横向和纵向钢筋的最小比率的墙壁分别为0.002和0.0012,分别。
1973年和1977年
特别规定的抗震设计是引入条款19 1973 CSA A23.3标准(CSA, 1973)。最低比率的横向和纵向钢筋延性弯曲墙是增加到0.0025和0.0015,分别。的最大间距钢铁18岁。(450毫米),但降低了12。(300毫米)的下半部分的结构。
CSA A23.3 6的最小厚度要求。对轴承的墙(150毫米)。混凝土剪力墙超过10。(250毫米)厚被要求在每个方向均匀分布钢筋,放置在两层与面对墙。延性弯曲墙需要集中垂直钢筋墙的两端附近为重力载荷和倾覆力矩的联合行动。在这个计算,倾覆力矩不应低于开裂的时刻。在任何情况下钢筋应小于0.002 bwd中间或0.0018 bwd硬合金钢或年级60 (414 MPa)钢。不超过50%的集中强化被允许拼接在同一位置。搭接接头长度都要求开发长度的1.7倍。CSA A23.3(1977) 1973年代码,几乎是相同的,除了使用公制单位。
1984年
CSA A23.3 (CSA 23.3, 1984)引入容量设计条款21-Special规定进行抗震设计。脆性剪切破坏等失效模式避免了通过设计的剪切阻力墙,这样可以开发塑料要底部的墙。弯曲压缩带的长度没有约束钢筋混凝土墙有限保证延性反应。墙上的边界元素详细提供约束和防止杆屈曲通过限制封闭箍的间距在集中垂直钢筋。
2004年
使用一个基于业绩的方法,CSA A23.3 (CSA A23.3, 2004)需要估计混凝土剪力墙的全球设计地震力引起的漂移,然后确保墙的底部压缩区长度不超过限制长度(Adebar等,2005)。这些规定也推荐的最小配筋率0.0025为纵向和横向均匀分布钢筋。这些酒吧的间距是有限的300毫米的塑料要地区和其他地区的450毫米。代码要求横向钢筋被扩展和锚定在一个地区的集中强化发展1.25财政年度。集中垂直钢筋,包括至少四条应放置在至少2层两端的墙。最小的集中强化不得少于0.0015 bwlw潜在塑性铰区域和0.001 bwlw为其他地区。集中垂直钢筋应封闭的关系有一个直径至少30%的最大的钢筋直径和详细的篮球和间距不得超过最小的6纵筋直径、24领带直径,至少一半的维度的成员或领带间距要求的特殊的延性要求。确保延性,当前的代码需要在塑料墙上的非弹性转动能力要地区大于需求无弹性转动。
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关于作者:
哈米德博士Layssi,彭的首席执行官和结构工程师FPrimeC解决方案。欢迎您的加入他已经参与了混凝土行业超过15年作为一个专业的工程师,工业研究和开发专家、研究人员和学者。Layssi博士是安大略省注册专业工程师自2014年以来,麦吉尔大学博士学位,加拿大,和收到的2018年企业家奖PEO,渥太华的一章。
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