设计具有木隔板的工程建筑的设计师通常使用分支面积法将水平地震和风荷载分配给剪力墙或其他抗侧力元件, 通过将膜片的行为理想化为柔性.
对于风力设计,第3期7允许所有膜片采用木结构板护套(如.g.(胶合板或OSB)在第26节中被自动理想化为柔性.2.
对于抗震设计,第3期7第12节.3允许膜片用木结构板护套,不超过1.5英寸的非结构混凝土或类似的顶部是理想的柔性, 只要每条垂直阻力线符合第3期7层地震荷载漂移限制. 如果这些理想化的条件不满足,第3期7第12节.3.1.3提供了一种方法,通过计算可以证明膜片是柔性的-当最大单跨膜片挠度(ẟMDD)大于相邻支承墙平均楼层漂移的2倍(ΔADVE).
ẟMDD > 2 * ΔADVE
而弹性隔膜往往是默认的, 在某些情况下,证明木膜片是刚性的是有利的. 例子包括具有显著悬臂隔板的建筑物和剪力墙线长度明显不同的情况. 考虑到结构构型越来越复杂的趋势, 多层混合用途和多户木结构建筑设计中使用刚性隔膜分析越来越普遍.
下面的第一张图显示了一个假设的平面图, 在长方向上, 与走廊墙相比,外墙上可用的剪力墙长度很少.
第一个图显示了使用柔性隔膜方法的分支区域的横向荷载分布. 在这里,内墙和外墙线都承受着类似的荷载. 如果外线有1/3的墙长可用, 然后是容量要求, 以磅每英尺为单位, 在外线会高出近三倍吗. 如果在外线的剪力墙是漂移控制,以满足层漂移限制, 在详细需求方面的差异可能更大.
下图显示了使用刚性隔膜分析(RDA)的剪力墙线的假设荷载分布。. RDA与, 横向荷载分布到剪力墙系统中,与建筑物中每面墙的相对刚度成正比, 而不是通过简单的支流区分布. 刚性隔膜设计方法确实需要更多的计算, 至少要有一个建筑系统的电子表格分析. 快速进行手工计算是站不住脚的.
请注意, 相对于走廊,外部剪力墙较短, 刚性隔膜分析将较低的侧向荷载分配给外剪力墙线. 这导致内部和外部剪力墙的力需求(plf)相似,并且可以使一些困难的设计情况比柔性隔膜分析更容易实现.
证明刚性隔膜分析的合理性
第3期7 不 provide a method to idealize a diaphragm as rigid via calculation; however, 这些条件在国际建筑规范(IBC)和美国木材委员会的规范中有详细说明 风和地震的特殊设计规定 (SDPWS). IBC第1604条.式(4)中指出,当横膈膜的侧向变形小于或等于横膈膜平均位移的两倍时,横膈膜的剪力和扭矩分布为刚性. 类似的语言见于SDPWS 2015第4节.2.5. 根据IBC第1604节,重新使用第3期7中的符号.4、简单跨隔膜在以下情况下可以理想地为刚性:
ẟMDD ≤ 2 * ΔADVE
证明木膜片是刚性的, 膜片的挠度可以用SDPWS 4计算.2.2、支撑剪力墙的挠度可使用SDWPS 4进行计算.3.2、数字可以使用上述检查进行比较. 如果隔膜的挠度小于支承墙挠度的两倍, 膜片可以理想化为刚性的. 取决于结构配置, 可能有必要使用堵塞的隔膜,使其具有足够的刚性.