某18层办公楼,钢筋混凝土剪力墙结构,首层层高4.5m,二层和三层层高为3.6m,四层及以上层高均为3.1m,室内外高差0.45m,房屋高度58.65m。抗震设防烈度8度(0.20g),设计地震分组第二组,场地类别Ⅱ类,抗震设防类别为丙类,安全等级为二级。混凝土强度等级为C40(fc=19.1N/mm2)。
一层平面中部的某长肢墙,在重力荷载代表值作用下墙肢承受的轴向压力设计值为2600kN/m,试问,按轴压比估算的墙厚(mm),至少应取以下何项数值?( )
房屋高度H=58.65m,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第3.3.1条规定,8度(0.20g)剪力墙结构,58.65m<100m,属于A级高度。
根据第3.9.3条规定,8度(0.20g)剪力墙结构,58.65m<80m,抗震等级为二级。
根据第7.2.13条规定,抗震等级为二级,柱轴压比限值为:[μN]=0.60,因此要求满足:
μN=2600×103/(19.1×b×1000)≤0.6
解得:b≥227mm。
根据第7.2.1条第2款规定,一、二级剪力墙截面厚度,底部加强部位不应小于200mm,其他部位不应小于160mm。墙厚取250mm,满足构造要求,因此选择C项。
【考点分析】
本题主要考查以下内容:
①结构抗震等级的判断;
②轴压比限值的相关计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据《高规》第3.3.1条判断结构属于A级高度还是B级高度;
②根据《高规》第3.9.3条判断结构抗震等级;
③根据《高规》第7.2.13条求轴压比限值;
④根据轴压比限值列不等式,求墙厚的限值;
⑤根据第7.2.1条第2款和计算的墙厚限值确定剪力墙厚度。
假定,每层(含屋面层)重力荷载代表值取值相同,结构竖向布置规则,建筑平面布置相同,每层面积均为370m2。主要计算结果:第一自振周期为平动周期,T1=1.2s,按弹性方法计算在水平地震作用下楼层层间最大位移与层高之比为1/1010。试问,按首层满足规范规定的最小剪重比的水平地震作用标准值下的首层剪力(kN),与下列何项数值最为接近?( )
提示:剪力墙结构单元面积重力荷载代表值约为13~16kN/m2。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第4.3.12条规定,8度(0.20g),第一自振周期为平动周期为1.2s,水平地震剪力系数λ=0.032。
当剪力墙结构单元面积重力荷载代表值为13kN/m2时,可得
VEk1≥λG=0.032×18×370×13=2771kN
当剪力墙结构单元面积重力荷载代表值为16kN/m2时,可得
VEk1≥λG=0.032×18×370×16=3410kN
首层地震剪力标准值在2771kN和3410kN范围内,因此只有C项的3400kN符合要求,故选择C项。
【考点分析】
本题主要考查水平地震作用标准值下的首层剪力计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据《高规》第4.3.12条和题干查得水平地震剪力系数;
②求单元面积重力荷载代表值为13kN/m2时的剪力;
③求单元面积重力荷载代表值为16kN/m2时的剪力;
④综合判断,得出答案。
假定,三层某墙肢截面高度5800mm(有效高度5600mm),墙厚250mm,同一组合的(调整前)截面弯矩计算值,剪力计算值分别为M=24000kN调整(本层上下端最大值),V=2800kN,试问,该剪力墙截面受剪承载力(kN)最大值,与下列何项最为接近?( )
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第7.2.7条第2款式(7.2.4-4),剪跨比为:λ=Mc/(Vchw0)=24000/(2800×5.6)=1.53<2.5。
根据式(7.2.7-2),受剪承载力应满足:
V≤0.15βcfcbwhw0/γRE=0.15×1.0×19.1×250×5600/0.85=471882N=4719kN
选择B。
【考点分析】
本题主要考查以下内容:
①剪跨比计算;
②受剪承载力计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据《高规》第7.2.7条第2款式(7.2.4-4)计算剪跨比并判断其是否小于2.5;
②根据式(7.2.7-2)计算受剪承载力限值。
假定,方案调整后,上题的墙肢抗震等级为一级,剪力墙截面轴向压力设计值N=12000kN,分布筋用HRB335(fy=300N/mm2),该墙肢的其他条件均同上题。试问,承载力计算需要的墙肢水平分布筋为下列何项?( )
提示:(1)Aw/A≈1;
(2)墙肢水平分布筋满足构造要求,墙肢的剪跨比λ=1.7。
房屋高度H=58.65m,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第7.1.4条第2款规定,底部加强部位的高度取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值。
本题墙体总高度的1/10为5.865m,二层顶高度为:4.5+3.6=8.1m,故底部加强部位的高度为底部两层,三层为非底部加强部位。
根据第7.2.5条规定,剪力增大系数可取1.3,V=1.3×2800=3640kN。
根据第7.2.10条规定,由于剪力墙截面横向压力设计值N=12000kN>0.2fcbwhw=0.2×19.1×250×5800×10-3=5539kN,计算时取N=5539kN。
由于1.5<λ=1.7<2.2,取λ=1.7计算。
则有:

解得:Ash/s≥1.36mm2/mm。
墙厚250mm,双排配筋,当间距为150mm时,所需单根钢筋截面积为1.36×150/2=102mm2,12可提供113.1mm2,满足要求。
当间距为200mm时,所需单根钢筋截面积为1.36×200/2=136mm2,12不满足要求。
因此选择D项。
【考点分析】
本题主要考查以下内容:
①抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围规定;
②剪力墙截面横向压力设计值计算;
③剪力限值计算;
④不同间距下钢筋截面积计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据《高规》第7.1.4条判断底部加强部位的范围;
②根据《高规》第7.2.5条查得剪力增大系数;
③根据《高规》第7.2.10条计算剪力墙截面横向压力设计值;
④根据剪力限值相关公式求Ash/s限值;
⑤计算不同间距下钢筋截面积,确定正确选项。