我所整理的结构设计的一些知识11
markhump
markhump Lv.4
2008年09月29日 10:58:56
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强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设防目标而提出的。必须严格控制柱轴压比,我们目前的计算均是基于小震下进行的,如果小震下柱子轴压比过高,则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力(有文章研究表明约增加30%),则柱子根本不可能有这点安全储备,在大震即会破坏,那又何谈大震不倒呢?笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0.9%,且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理,建议边柱,角柱应适当加强,特别是角柱,建议应全柱加密箍筋,且配筋率不宜小于1%。所有框架柱,不包括小截面柱,笔者建议纵筋均应大于20,且柱筋品种不宜过多,矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部的钢筋,而支座筋则可通过调幅让其适当降低,防止柱先于梁屈服,使梁端能首先产生塑性铰,保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力.

强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设防目标而提出的。必须严格控制柱轴压比,我们目前的计算均是基于小震下进行的,如果小震下柱子轴压比过高,则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力(有文章研究表明约增加30%),则柱子根本不可能有这点安全储备,在大震即会破坏,那又何谈大震不倒呢?笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0.9%,且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理,建议边柱,角柱应适当加强,特别是角柱,建议应全柱加密箍筋,且配筋率不宜小于1%。所有框架柱,不包括小截面柱,笔者建议纵筋均应大于20,且柱筋品种不宜过多,矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部的钢筋,而支座筋则可通过调幅让其适当降低,防止柱先于梁屈服,使梁端能首先产生塑性铰,保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力.

混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照苏州地区的经验,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,这在笔者长期的工程实践中证明是切实可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时,笔者认为必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。
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markhump
2008年09月29日 10:59:33
2楼
房屋的总高度、层数是否满足抗震规范GB50011-2001第7.1.2条强制性条文的规定。在层数和高度的计算方面应明确如下若干具体规定:
1.关于房屋总高度的计算,仍然沿用自室外地坪到主要屋面板板顶标高,
或至檐口标高。此地所指室外地面为室外的自然地坪面。若高坡地面,则应从低处计算;同时,此地所指檐口为至平顶屋面的檐口高度;而不是坡屋面的檐口。
2.半地下室应从室内地面算起,即半地下室应作为一层考虑。当半地下室开有窗洞设有完整的窗井时,如窗井两侧的墙系由内横墙延伸至室外窗井,并有挡土墙形成封闭的窗井,此时已将半地下室的面积扩大,即可将半地下室视为上部墙体的嵌固端。同时半地下室的楼盖为现浇楼盖。此时可不将半地下室当作一层,此时的总高度可从室外地坪算起。
3.全地下室的高度计算,可从室外地坪算起。因为全地下室墙体基本埋于地下,楼盖顶板低于或高于室外地坪,且无窗洞时,可视全地下室在地震作用时与土体共同工作,而无动力放大作用。因此可以不作为一层计算。

对于横墙较少房屋,规范具体规定了在同一层内,凡开间大于4.2m的房间面积数超过本层面积的40%时,此时可认为该建筑为横墙较少的建筑。对于此类建筑,房屋层数应降低一层,高度降低3m。对于横墙很少的多层砌体房屋,一般指比教学楼等横墙更少的建筑,在整栋建筑中均为会议室或开间很大的办公或其它用房。考虑到此类建筑的结构力特性的改变,作为砌体结构主要的抗侧力构件的墙体过少。因此,对于此类横墙很少的空旷砌体结构房屋,应根据具体工程情况现再适当降低层数和高度。
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markhump
2008年09月29日 11:00:21
3楼
如何布置钢筋混凝土地基梁的桃梁?如何利用“网格输入”?
答:地基梁的桃梁输入应首先用“网格输入”菜单下的“直线延伸”子菜单将网格线两端挑出,如网格线一端已存在同向网格线,则该端网格线不再挑出。有了网格线就可在其上布置地基梁了。同样利用“网格输入”菜单可任意增加网格线和节点,这样能够处理基础网格线与上部结构不一致的问题。注意增加网点应在基础布置与荷载布置之前进行,否则容易发生错位。此外删除网点也只能删除在此增加的网点,而不能删除PM传下来的网点。

基床反力系数K应如何取值?
答:K的取值请参阅说明书的附录二,在同一类土中,偏硬的土取大值,偏软的土取小值,若考虑垫层的影响,K值还可取大些。当有多种土层时,应按土层的变形情况取加权平均值。K值的改变对荷载均匀的基础内力影响不大,但荷载不均匀时则会对内力产生一定的影响。此时可适当调整K值,选择能到较理想的内力与变形的K值,并最好使垂直位移不出现负值。对于基础各部位土质不一样的情况,可先按大面积选取,再到地基梁计算时进行局部修改。

弹性地基梁结构计算时,5种计算模式,用户怎么选择?
答:关于5种计算模式的含义可参见2.3.2节中的内容。用户一般可选计算模式1、[按弹性地基梁计算]。当上部结构刚度较大,荷载又不均匀时,且采用计算模式1计算效果不好时,才考虑模式2、[按考虑等代上部结构刚度影响的弹性地基梁计算]。当上部结构刚度更大,如框支剪力墙结构时,可考虑采用模式3、[按上部结构为刚性的弹性地基梁计算]。模式4、[按SAWE、TAT计算出的上部结构刚性影响的弹性地基梁计算]的方法很好。但条件是必须在计算SAWE或TAT时选择把刚度传给基础项,且对剪力墙结构容易出现刚度异常问题,特别是TAT刚度。模式5、[按普通梁单元刚度矩阵的倒楼盖方式计算]除用户自己要求外一般不建议使用。
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markhump
2008年09月29日 11:02:23
4楼
部分框支抗震墙结构的框支层框架,不管设防烈度高低也不管房屋高度如何,其抗震等级最低为二级,不存在三级,意即其结构计算及构造措施要求都较严。
地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,从楼板厚度、砼强度等级、板的配筋率、楼层的侧面刚度等都有具体要求。此外,从规范条文说明中看到,地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,地下室层数不宜少于两层,这意味着对高层建筑来说,地下室层数或总深层不仅由地基基础埋深决定,还必须考虑上述因素。
扁梁楼盖的抗震性能并不优于传统梁板结构,因此扁梁楼盖不宜用于一级框架结构,即扁梁楼盖的应用是有一定限制的。只有当客观条件受到限制,比如房屋总高与层数关系、层高与净高关系等,才考虑采用扁梁楼盖。
柱的轴压比可以通过加强复合箍筋和加芯柱的办法给予提高,轴压比最高可达1.05,即使是一级的框剪或筒体—框架结构的框架柱,其轴压比可达0.9,这对于缩小柱截面很有现实意义。 框架—抗震墙结构中的抗震墙的周边要设置梁(暗梁)和端柱,这条在设计中容易忽略,应特别注意。

请问:PKPM里刚性楼板假定 是什么作用啊?
答复:1、分析位移时候用的,计算配筋的时候不要选那项。
2、现阶段对结构的分析和量化指标的控制,都是在刚性楼板假定的前提下提出来的。比如说位移比,剪重比,周期比,质量参与系数等等。
换句话说,如果不是刚性楼板假定的前提下计算出来的结果是不能用现在规范上提出的控制参数来进行结构分析的。所以在结构设计中,我们尽可能要使结构的实际情况符合基本前提假定。刚性楼板假定 是指楼板在自身平面内刚度无穷大,不考虑楼板的变形。水平受力构件通过它共同变形受力。
5、但采用刚性楼板假定,忽略了平面外刚度,使得结构总刚度偏小,所以规范规定以近似的梁刚度放大系数来间接的考虑楼板平面外刚度《高规》5.2.2条等,但对无现浇层的装配整体式结构是不考虑楼面翼缘作用,既不采用放大系数。
6、刚性楼板适用范围有限,仅适合用于楼板比较规则的普通工程,对于复杂楼板形状工程环型楼面、大开洞楼面、狭长外伸楼面和其他特殊体系如板柱体系、厚转换层结构等是不适合用刚性楼板假定 的,其在PKPM中的计算可靠性也是无法保证的。只有你定义了弹性楼板,在计算位移比时才用强制刚性楼板假定,在计算配筋时都用原模型假定。SATWE说明手册中,有明确规定,当计算结构位移比时,需要选择此项,其他的结构分析、设计不应该选择此项。
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markhump
2008年09月29日 11:03:48
5楼
建筑抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,所在地区的抗震设防列度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组:第二组。场地类别:三类。特征周期:Tg=0.55sec,建筑结构的阻尼比:0.05,框架抗震等级:三级
答复:1、周期折减系数是根据建筑中隔墙的多少及刚度来取值的。因为隔墙不参与结构的抗震计算,但它们的存在会使得结构周期变小,也就是说,有隔墙的建筑在pkpm结构计算周期的时候都把周期算大了。根据隔墙的多少,可以把周期折减系数取值为0.7~1.0
周期折减系数就是了考虑填充墙对结构的影响,由于填充墙的存在会吸收很大的地震力。但因为计算软件只计算了梁,柱,钢筋砼墙等构件的刚度(并没有考虑填充墙的刚度),并由此刚度求得结构自振周期。使得实际的刚度比计算的刚度大。实际周期比计算周期小,若以计算周期来计算地震力,地震力会偏小,使结构偏不安全,因此对地震力再放大些是很有必要的。
我在抗震书上看到是:
框架结构周期折减系数0.6~0.7
框剪结构周期折减系数0.7~0.8
纯剪力墙结构周期折减系数0.9~1.0
当结构的第一自振周期T1≤Tg时,不需进行周期折减,因为此时地震影响系数由 程序自动取结构自振周期与特征周期的较大值进行计算。

《抗规》5.4.2条,结构构件的截面抗震验算,应采用下列表达式!S≤R/rRE,式中rRE均是小于等于1的数,规范相当于提高了结构构件承载力设计值!即结构构件在相应效应发生时偏不安全!不知道哪位老师为我指点迷津,规范是如何考虑的呢?
答复:1、用于承载力设计的地震作用可以取到小震水平,当更大的地震来临的时候,则靠结构的延性去抵抗。所以,我们并不取用设防烈度地震作用力来进行结构承载力设计,而需要把设防烈度地震力降低一个系数,称为地震力降低系数。
2、地震力降低系数取得越大,设计地震作用就取得越小;地震力降低系数取得越小,设计地震作用就取得越大。在同一个设防烈度下,地震力降低系数取得越大,地震作用就越小,那么按此小的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越低,意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越大,这就要求结构具有较大的延性来保证它较大的非弹性变形的实现,因而对延性提出的要求就更高。
4、地震作用是有限次的、短时的脉冲作用,在此类荷载作用下,结构的可靠度较静荷载作用下有所降低,因此不论是地基的抗震承载力验算,还是截面的抗震承载力验算,都有一个调整系数,只不过地基的抗震承载力验算是采用提高fa,而截面的抗震承载力验算是提高承载力设计值(rRE≤1)。
5、S≤R/rRE,rRE是小于等于1的数,即放大了结构构件承载力设计值,是偏不安全的。
但由于抗震中,考虑偶然因素较大,安全要求相对较低;此外,在动力荷载作用下,结构的承载力会相应提高;综上,经济地考虑将结构构件承载力设计值R除以一个小于等于1的数rRE。
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markhump
2008年09月29日 11:04:51
6楼
对单筋与双筋,我从书本上的理解是,在受压区(即构件上部)有配筋的为双筋,没有则为
单筋。在下部的配筋又叫受拉钢筋,上部的叫受压钢筋。按道理说受拉钢筋面积绝对大于受压 钢筋面积的,为什么图纸中梁的上部和下部的钢筋是对称分布的,这我就很困惑了!
答复: 3、首先应该认识的是,单筋双筋都是针对梁的某一个计算截面而言的,而不是对梁全长而言的。比如一个连续梁的某一跨。先看支座处截面。这里是梁上部受拉,下部受压。所以有可能出现上下配筋一样的情况,因为上部是真的要配筋,而下部一般都把跨中的钢筋直接拉通到支座里了,所以看起来上下都配筋了。再看跨中截面。此处梁上部受压下部受拉。一般上部钢筋仅为架立筋。如果这里也是上下对称配筋,分两种,如果跨度很小,就把上下筋直接拉通算了。如果跨度不小,那只能是设计人员太懒了。

根据《抗震规范》6.3.10 柱的箍筋加密范围,应按下列规定采用:3 剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱,取全高。 我们的根据就是后者——因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱,取全高。举个例子。比如某楼层某处,窗贴柱开,层高2800mm,梁高400mm,柱截面350mmX400mm,窗台高900mm,则(2800-400-900)/400=3.75<4,则该框架柱箍筋就要全高加密。这个并不是楼上几位所说的短柱,如果是短柱的话,除柱箍筋全高加密外,柱的体积配箍率还要不小于1.2%,9度时还不应小于1.5%(《抗震规范》表6.3.12注3)。 规范之所以会有这样的规定,是因为填充墙的刚度比较大所致。如果框架柱两侧都是填充墙,那么地震的时候,它的两侧同时受到填充墙的约束,破坏并不厉害;如果框架柱一侧填充墙,另一侧开门洞也就相当于另一侧不砌墙,那么破坏也不严重,因为一侧受约束另一侧上下都还允许变形;如果框架柱一侧填充墙,另一侧开窗,那开窗这一侧下面要砌墙直至窗台高,而上面要开窗洞无墙体,或者两侧都开窗,根据震害资料,地震的时候,这种类型的框架柱由于下半部分受填充墙约束,受剪破坏要比另两种严重得多,因此要考虑箍筋全高加密。可以让窗户离开框架柱一定距离,保证柱一侧全高都有墙体约束即可,这样就不会形成短柱。
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xiaohuanggong
2008年09月29日 11:09:21
7楼
学习了,是楼主自己整理的哇?谢谢楼主
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lizhongchi0411
2011年10月04日 10:27:52
8楼
谢谢楼主分享
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lizhongchi0411
2011年10月04日 10:28:17
9楼
谢谢楼主分享
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lizhongchi0411
2011年10月04日 10:28:38
10楼
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lizhongchi0411
2011年10月04日 10:31:53
11楼
谢谢楼主分享
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