9.3 墙体
9.3.1 墙骨柱应按两端铰接的受压构件设计,构件在平面外的计算长度应为墙骨柱长度。当墙骨柱两侧布置木基结构板或石膏板等覆面板时,平面内可仅进行强度验算。
9.3.2 当墙骨柱的轴向压力的初始偏心距为零时,初始偏心距应按0.05倍的构件截面高度确定。
9.3.3 外墙墙骨柱应考虑风荷载效应组合,并应按两端铰接的压弯构件设计。当外墙围护材料采用砖石等较重材料时,应考虑围护材料产生的墙骨柱平面外的地震作用。
9.3.4 轻型木结构的剪力墙应按下列规定进行设计:
1 剪力墙墙肢的高宽比不应大于3.5 。
2 单面采用竖向铺板或水平铺板(图9.3.4)的轻型木结构剪力墙受剪承载力设计值应按下式计算:
Vd=∑fvdk1k2k3l (9.3.4)
式中:fvd——单面采用木基结构板材作面板的剪力墙的抗剪强度设计值(kN/m),应按本标准附录N的规定取值;
l——平行于荷载方向的剪力墙墙肢长度(m);
k1——木基结构板材含水率调整系数,应按本标准表9.2.4-1的规定取值;
k2——骨架构件材料树种的调整系数,应按本标准表9.2.4-2的规定取值;
k3——强度调整系数;仅用于无横撑水平铺板的剪力墙,应按表9.3.4的规定取值。
3 对于双面铺板的剪力墙,无论两侧是否采用相同材料的木基结构板材,剪力墙的受剪承载力设计值应取墙体两面受剪承载力设计值之和。
9.3.5 剪力墙两侧边界杆件所受的轴向力应按下式计算:
N=M/B0 (9.3.5)
式中:N——剪力墙边界杆件的拉力或压力设计值(kN);
M——侧向荷载在剪力墙平面内产生的弯矩(kN/m);
B0——剪力墙两侧边界构件的中心距(m)。
9.3.6 剪力墙边界杆件在长度上宜连续。当中间断开时,应采取能够抵抗所承担轴向力的加强连接措施。剪力墙的覆面板不应作为边界杆件的连接板。
9.3.7 当进行抗侧力设计时,剪力墙墙肢应进行抗倾覆验算。墙体与基础应采用金属连接件进行连接。
9.3.8 钉连接的单面覆板剪力墙顶部的水平位移应按下式计算:
式中:△——剪力墙顶部位移总和(mm);
V——剪力墙顶部最大剪力设计值(N);
M——剪力墙顶部最大弯矩设计值(N·mm);
Hw——剪力墙高度(mm);
I——剪力墙转换惯性矩(mm4);
E——墙体构件弹性模量(N/m㎡);
L——剪力墙长度(mm);
Kw——剪力墙剪切刚度(N/mm),包括木基结构板剪切变形和钉的滑移变形,应按本标准附录N的规定取值;
da——墙体紧固件由剪力和弯矩引起的竖向伸长变形,包括抗拔紧固件的滑移、抗拔紧固件的伸长、连接板压坏等;
θi——第i层剪力墙的转角,为该层及以下各层转角的累加。
9.3.1 由于墙骨柱两端与顶梁板和底梁板一般用钉连接,因此可将墙骨柱与顶梁板和底梁板的连接假定为饺接。构件在平面外的计算长度为墙骨柱长度。由于墙骨柱两侧的木基结构板或石膏板等覆面板可阻止构件平面内失稳,因此构件在平面内只需要进行强度验算。
9.3.4 本条参考《加拿大木结构规范-2010》的相关条文。剪力墙的受剪承载力为洞口间墙肢受剪承载力之和,洞口部分受剪承载力忽略不计。剪力墙墙肢高宽比限制为3.5,这主要是为了保证墙肢的受力和变形以剪切受力和变形为主。当剪力墙墙肢的高宽比增加时,墙肢的结构表现接近于悬臂梁。
9.3.5、9.3.7 剪力墙平面内的弯矩由剪力墙两端的边界墙骨柱承受。在验算受拉边界构件时,当上拔力大于重力荷载时,应设置抗拔紧固件将上拔力传递到下部结构;在验算受压边界构件时,应考虑上部结构传来的竖向力与平面外荷载的共同作用。
9.3.8 剪力墙的水平位移参考加拿大《木结构设计规范》2014年版的相关计算公式。它是一个近似公式,包括四部分:第一项是由剪力和弯矩导致的位移,第二项是由抗拔紧固件伸长和边界受压构件压缩引起的位移,第三项是由木基结构板材的剪切变形和钉变形引起的位移,第四项是因剪力墙底部转动所引起的位移。抗拔紧固件的伸长变形(da)取决于紧固件的类型,da的取值一般由厂家的技术资料给定。