(31)多、高层冷轧钢材(CFS)骨架建筑

九、刚性墙SW-S例子

(一)样板结构

下面的例子是用来示范钢材网络的刚性墙SW-S系统的设计能力。设计师可以指定额定荷载,测试剪力墙组件。在这份文件里包含的信息一步一步的显示了用来设计TSN的刚性墙的设计过程。在这份文件和例子里有一些假设。所有分析都只针对例子,并不替代具体的荷载要求或荷载组合。更多的信息请接触钢材网络。

下边的例子采用了刚性墙来建造5层结构。已经提供了荷载和每层的反应,也包括全部基础反应。列举了三种荷载情况:(1)静荷载+平面内风荷载;(2)静荷载+0.75平面内风荷载+075活荷载;(3)静荷载+0.75活荷载+0.75平面外239Pa风荷载。

在这个例子里,承重内隔墙承受239Pa平面外风荷载,静荷载+平面内风荷载是控制力。墙深度为152mm,并且提供最大1219mm中心间距的剪力撑。刚性墙不转移楼面之间的荷载。需要用足够的横隔层刚度或额外的受压构件来转移荷载。

(二)假设

静荷载(D)=7.3kN/m

活荷载(L)=10.94kN/m

附属宽度=610mm,受压力校核

1525mm抬起力计算

D+W校核

D+0.75L+0.75W校核

注意:

◇采用1/2宽度或1525mm附属宽度(仅用于张力和抬起力计算)宽度计算刚性墙柱里的抬起力和张力荷载。

◇刚性墙不取代楼面刚度。在刚性墙柱之间提供受压构件,或确保楼面横隔层足以抵抗楼面之间的受压荷载。

(三)根据分析,顶层剪力墙荷载如下:

◆柱子压力:20.02kN

◆采用152C64-0.84,允许能力=22.02kN>20.02kN

◆在平拉带里的张力是:22.02kN/2=11.01kN

◆采用102mm宽,1.37mm厚拉带,能力=23.66kN

◆使用5颗ST5.5自攻螺钉,能力=12.68kN>11.01kN

◆使用61.65kN(T1)能力的刚性墙支脚“B”

◆采用4颗M12螺栓(A325)把刚性墙支脚B固定到柱子上

注意:柱子里没有抬起/张力

***抬起力计算采用1525mm附属宽度

(四)根据分析,4层剪力墙荷载如下:

◆柱子压力:51.15kN

◆采用152C64-1.73,允许能力=58.71kN>51.15kN

◆在平拉带力的张力是:37.72kN/2=18.86kN

◆使用102mm宽,1.37mm厚拉带,能力=23.66kN>18.86kN

◆使用8颗ST5.5自攻螺钉,能力=20.28kN>18.86kN

◆使用61.65kN(T1)能力的刚性墙支脚“B”

◆采用4颗M12螺栓(A325)把刚性墙支脚B固定到柱子上

◆4颗M12(A325)螺栓到1.73mm厚柱子的能力=34.52kN

注意:柱子里没有抬起/张力

*采用1524mm附属宽度计算抬起力。

(五)根据分析,3层剪力墙荷载如下:

◆柱子压力:88.96kN

◆采用152C64-2.46,允许能力=88.16kN:fc/Fc≈1

◆在平拉带力的张力是:47.19kN/2=23.60Kn/每根拉带

◆使用102mm宽,1.37mm厚拉带,能力=23.66kN:

◆使用10颗ST5.5自攻螺钉,能力=25.35kN>23.60kN

◆使用61.65kN(T1);35.41kN(T2)能力的刚性墙支脚“B”

◆在柱子里8.90kN抬起力/张力***

◆采用4颗M12螺栓(A325)把刚性墙支脚B固定到柱子上

◆4颗M12(A325)螺栓到2.46mm厚柱子的能力=53.29kN>8.90kN(T2)

***采用1524mm附属宽度计算抬起力。

(六)根据分析,2层剪力墙荷载如下:

◆柱子压力:131.22kN

◆采用2根152C64-1.73,允许能力=134.95kN>131.22kN

◆在平拉带力的张力是:53.38kN/2=26.69Kn/每根拉带

◆使用152mm宽,1.37mm厚拉带,能力=37.72kN>26.69kN

◆使用11颗ST5.5自攻螺钉,能力=27.89kN>26.69kN

◆使用61.65kN(T1);35.41kN(T2)能力的刚性墙支脚“B”

◆在柱子里31.14kN抬起力/张力***

◆采用4颗M12螺栓(A325)把刚性墙支脚B固定到柱子上

◆4颗M12(1/2”A325)螺栓到1.73mm厚柱子的能力=34.52kN>31.14kN(T2)

*采用1524mm附属宽度计算抬起力。

(七)根据分析,1层剪力墙荷载如下:

◆柱子压力:177.92kN

◆采用2根152C64-2.46,允许能力=202.61kN>177.92kN

◆在平拉带里的张力是:59.69kN(T1实际)/2=29.85Kn/每根拉带

◆使用152.4mm宽,1.37mm厚拉带,能力=37.72kN>29.85kN

◆使用12颗ST5.5自攻螺钉,能力=30.42kN>29.85kN

◆使用61.65kN(T1);64.76kN(T2)能力的刚性墙支脚“C”

◆在柱子里57.82kN抬起力/张力***

◆采用6颗M12螺栓(A325)把刚性墙支脚C固定到柱子上

◆6颗M12(A325)螺栓固定到2.46mm柱子上的能力=79.53kN>57.82kN(T2)

*采用1524mm附属宽度计算抬起力。

(八)典型表格

记录工程师(EOR)负责确定水平荷载和锚固到平台上。

(九)典型详图,刚性墙SW-W双柱

十、刚性墙SW-R设计例子

钢材网络提供额外的剪力墙选项。刚性墙也可以采用杆状结构,下面就介绍设计细节。柱子部件是和刚性墙SW-S平拉带系统一样的,主要的差异如下:(1)杆状系统的锚栓支脚不同于刚性墙SW-S系统,(2)与标准的平拉带系统相比,杆状系统的张力构件是杆。与平拉带系统相比,一些设计师、承包商,以及业主喜欢内部的杆状系统,因为它消除了交叉平拉带带来的明显凸起。

(一)主要构件

十、刚性墙SW-R设计例子

钢材网络提供额外的剪力墙选项。刚性墙也可以采用杆状结构,下面就介绍设计细节。柱子部件是和刚性墙SW-S平拉带系统一样的,主要的差异如下:(1)杆状系统的锚栓支脚不同于刚性墙SW-S系统,(2)与标准的平拉带系统相比,杆状系统的张力构件是杆。与平拉带系统相比,一些设计师、承包商,以及业主喜欢内部的杆状系统,因为它消除了交叉平拉带带来的明显凸起。

(一)主要构件

注意:

◇在刚性墙柱子里的抬起和张力荷载计算,是采用按1/2宽度或1524mm附属宽度(仅作张力和抬起力计算)。

◇刚性墙不能代替楼面刚度。在刚性墙柱与柱之间提供一个受压构件,或确保楼面横隔层足以承受楼面之间的压力荷载。

当刚性墙SW-R系统提供一个锚栓支脚选项和一个杆件杆件选项时,每个楼面的设计都遵循相同的方法。设计人员必须确保锚栓支脚、杆、柱子和锚栓的实际荷载小于允许荷载。柱子和锚栓设计与第38页的平拉带例子相似。审查设计例子并校核,确保每个剪力墙的杆和锚栓支脚都处于容许荷载限制范围之内。

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