介绍更强大,更简单,更通用的强大的WALL®高强度木制剪切墙

经过多年的发展,我们非常高兴地向大家介绍Strong-Wall®shearwall家族的最新成员- the坚固的壁高强度木制剪弹力(WSWH)

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2015年SDPWS剪力墙高宽比新处理

这篇文章由辛普森工程师Randy Shackelford和AWC工程师Phil系列共同编写。

2015年国际建筑码参考2015年新更新的2015年版美国木材委员会特殊设计规定,用于风和地震标准(SDPW)。更新的SDPWS包含用于设计高纵横比剪力墙的新规定。对于木结构板剪切墙,认为术语高纵横比被认为施加到具有大于2:1的宽高比的壁。

图1. SDPWS 2008表4.3.4和高度,H和长度,BS的剪力墙的插图

在2015年SDPWS中,高长比剪力墙的折减系数不再包含在表4.3.4的脚注中(见图2),而是包含在新的条款中,考虑了高长比剪力墙的强度和刚度的折减。

图2. SDPWS 2015表4.3.4
图2。表4.3.4

挠度兼容性-计算方法

新增第4.3.3.4.1节规定“剪力墙线中各剪力墙的剪力分布应提供相同的计算挠度,δ。西南在每个剪切墙中。“使用这种相等的偏转计算方法用于分布剪切,分配给剪切壁线内的每个剪切壁的单元剪切基于其相对于剪切壁线中的另一剪切壁的刚度而变化。因此,具有相对低的刚度的剪切壁,与含有较长剪切壁的剪切壁线内的高纵横比剪切壁的情况一样,被分配了较小的单元剪切(参见图3)。

图3。挠度兼容性说明

此外,第4.3.4.2节包含新的纵横比因子,1.25 - 0.125h / b年代,具体解释了高长径比剪力墙单位抗剪承载力的降低。长径比为2:1的剪力墙强度折减率为1.00,长径比为3.5:1的剪力墙强度折减率为0.81。值得注意的是,这种强度降低适用于抵抗地震力或风力的剪力墙。对于风和地震,控制单元抗剪能力均为强度准则4.3.4.2或挠度兼容准则4.3.3.4.1中较小的值。

偏转兼容性 -2 b年代/小时调整因子方法

2B.年代/h系数,以前由表4.3.4脚注1提到,现在是4.3.3.4.1等挠度计算方法的替代方法,适用于抗风或抗地震力的剪力墙。这种调整系数法允许设计人员按剪力墙强度的比例分配剪力,前提是高纵横比剪力墙的强度按2b调整年代/ h因子。长径比为2:1的剪力墙强度折减率为1.00,长径比为3.5:1的剪力墙强度折减率为0.57。该调整系数法提供了与长径比为1:1的剪力墙段与高长径比剪力墙段组合而成的剪力墙线等挠度计算方法大致相似的设计。

在SDPWS以前的版本中,一个常见的误解是2b年代/ h因子代表了高纵横比剪力壁的单位剪切容量的实际降低,而不是减少因子来解释刚度兼容性。高纵横比剪力墙的单位剪切容量的实际降低由因子,1.25-0.125h / b表示年代如前所述。2B.年代/ h因素是两个因素的严重,而不是同时应用1.25-0.125h / b年代的因素。

对设计的主要影响是什么?

  • 对于抗震设计,2b年代/h因子法不变,但作为4.3.3.4.1中提供挠度兼容性的等挠度法的替代方法提出。等挠度计算方法可以产生更多和更低的效率设计可能导致2b年代/h因子法取决于墙线剪力墙的相对刚度。例如,如果不受地震漂移准则的限制,完全由3.5:1长宽比剪力墙组成的剪力墙线的设计单位剪力比以前版本高出40%(即0.81/0.57=1.42)。
  • 在抗风设计中,首次采用高纵横比剪力墙系数。对于长径比为3.5:1的剪力墙,单位抗剪承载力降低到不超过以前版本的81%。实际的折减量会因考虑挠度兼容性的实际方法而有所不同。
  • 等于偏转计算方法对剪切壁偏转计算中的许多因素敏感,包括压紧滑动,护套类型和钉,以及框架水分含量。熟悉的2B.年代/ H因子方法对影响剪切墙偏转计算的因素敏感性不太敏感,并且在许多情况下,将产生更有效的设计。

随着2015年《国际建筑规范》在不同国家的采用,设计师需要了解高长宽比剪力墙设计的新要求。2015版SDPWS还包含了设计师需要注意的其他重要修订。美国木材委员会提供了一个只读版本的标准网站可免费提供。

请在下面的评论中给出你对这些新要求的想法。

木剪力墙设计实例

两周前,我有机会向华盛顿地铁结构工程协会的青年成员小组做演讲,主题是多层轻框架剪力墙设计.在华盛顿地区的所有大公司中,只有大约三分之一的公司有轻型框架剪力墙设计的经验,这并不令人惊讶。

然而,上周在中西部和东北部研究土木/结构工程项目时(为我们的结构工程/建筑学学生奖学金我失望地发现,只有大约四分之一的顶尖工程项目提供木材设计课程。所以我想这周贴一个木剪力墙的设计例子可能会有帮助。

这个例子是相当基本的,但包括一个个人全高穿孔相同条件的剪切墙分析。该设计基于风装和SPF框架,既有常见的常见,在中西部/东北共同,并以2008年的风险和地震(SDPWS)的特殊设计规定所列的规定和条款,可免费下载这里以及最近发布的2015年版本。

多层剪力墙实例:风荷载与SPF框架

给出:SE博客1

  • 2012 ibc和2008 SDPWS
  • 三层木框架剪力墙线
  • 如图所示,ASD隔膜风剪切力
  • 如图所示的墙壁和开口尺寸

解决方案:

  1. 确定每个剪切墙线中的总剪切力。
  2. 确定感生单位剪力,v,用于剪切墙类型和最大诱导单位剪切力,V.最大限度,对于穿孔剪力墙收集器,剪切转移和均匀的隆起。请注意以下事项:
    1. v最大限度需要的决心抗剪能力调整系数, CO,用于穿孔剪力墙。
    2. SDPWS提供了两种确定C的方法O,表列值或计算值。这个例子使用了更精确的计算值。
    3. 射孔法要求集热器为v最大限度和底板锚定,用于均匀隆起等于V.最大限度(如图所示)。

SE博客2

SE博客43.确定张力,和压缩,C,和弦中的力量(假设该示例的死载没有贡献)。请注意以下事项:

    1. 反向风负载将需要下图所示的T&C力的镜像图像。
    2. 在这个例子中,张力T,反映了累积当他们从一个岗位转移到另一个岗位时,张力是典型的传统据点。对于像ATS这样的连续杆系统增加的张力(由单位剪切而导致,VOR V.最大限度,在此等级中,也必须如本例结束时的剪切墙规格表中所示确定。

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SE博客5SE博客64.确定在步骤2中计算的v的护套材料和紧固图案。下表基于SDPW表4.3a中的7/16“木结构面板护套值。

SE博客7

    1. 单体全高剪力墙:

一世。v3.=227 plf:使用7/16 OSB与6:12钉模式,允许负载336 plf

2v2=409 plf:使用7/16 OSB和4:12钉型,允许负载490 plf

3v1= 591 PLF:使用7/16 OSB具有3:12钉子图案,可允许630 PLF的载荷

B.穿孔剪力墙(涂抹C.O容许剪切能力系数):

一世。v3.= 227 PLF:使用7/16 OSB具有6:12钉子模式,该图案具有255 PLF的允许负载

2v2=409 plf:使用7/16 OSB和3:12钉型,允许负载479 plf

3v1=591 plf:墙体两侧使用7/16 OSB,钉模式4:12,允许荷载338*2=676 plf

5.调整柱子的尺寸以减少压力。Simpson在连接器目录的后面提供了一些有用的表,允许各种尺寸、高度和柱子种类的拉力和压缩负载。

6.为拉力负载选择压紧值,并验证后尺寸是否足够。对于高长径比剪力墙,桩柱尺寸和压合方式可显著减小拉心和压心之间的弯矩臂,从而产生较高的拉压力。

下表以典型格式显示了该示例中墙壁的剪切墙规范。注意,它们不包括用于所有穿孔剪切壁的底板上的均匀隆起力的物品所需的一些细节,或两侧具有OSB护套的穿孔剪切壁。

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有不同的方法来解决负载,所以如果您在设计中会有不同的方式,请告诉我们。

剪力墙装配过程中桩墩的使用

根据国际建筑代码(IBC)设计避难所时,持有的连接器用于抵抗由于横向负载引起的推翻时刻。从结构估计的角度来看,没有死载或持有的剪切墙将具有零横向抵抗容量,而不会抑制倾向于倾斜的时刻。由于墙壁组件仍然具有提供抗翻转的耐置的门槛板锚固,因此可以测量没有持有的壁组件的容量。

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你想到了木头(收缩)吗?

木材是一种独特的建筑材料,因为它的特性取决于环境和它的水分特性,这可以随时间变化。通常,锯木材随着含水量相对较高的借氧垫盘。在建筑物的生命中,水分含量将降低,直至实现平衡。作为水分含量下降,木材成员收缩。大多数木材收缩在建筑物生活的前六个月内发生,这是一个重要的设计考虑因素。

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