大学精品课件:第2章-2.9-10 抗侧力结构及布置.ppt
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- 大学精品课件:第2章2.9-10 抗侧力结构及布置 大学 精品 课件 2.9 10 抗侧力 结构 布置
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1、钢筋凝土结构设计过程概要 结构方案初步设计 结构选型 高层建筑 (要结合建筑和结构考虑) 结构布置高层建筑的重点内容(概念设计) 抗震等级(重要性等级、高度等级、场地类别)高层建筑抗震结构 初选结构尺寸和材料混凝土结构设计 结构布置图平面图和剖面图 注:要通过适用、技术、经济等各方面的比较和计算最终确定方案。 结构设计和计算手工和程序计算 确定荷载各种荷载的标准值和设计值建筑荷载 结构计算计算恒、活、风、震的荷载效应S。混凝土结构设计 变形验算整体变形、层间变形高层建筑与抗震结构 结构构件设计配筋与截面承载力S6 (抗震设防烈度6,7度) L/B5 (抗震设防烈度8,9度) 凹入太多 凸出太细
2、 平面不规则的类型:凹凸不规则 狭长平面实例 L/B6 (抗震设防烈度6,7度) L/B5 (抗震设防烈度8,9度) 平面不规则的类型:凹凸不规则 凹 凸 不 规 则 平 面 实 例 平面不规则的类型:凹凸不规则 凹 凸 不 规 则 平 面 实 例 B Bb5 . 0 B BlA AA 3 . 0 0 l 局部不连续局部不连续 大开洞大开洞 错层 不应5m 不规则类型不规则类型 定义定义 扭转不规则扭转不规则 楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位 移(或层间位移)平均值的移(或层间位移)平均值的1.2倍倍
3、凹凸不规则凹凸不规则 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30% 楼板局部不连续楼板局部不连续 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如,有效楼板宽度小于该层楼板典楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如,有效楼板宽度小于该层楼板典 型型宽度的宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面或开洞面积大于该层楼面面积的面积的30%,或较大的楼层错或较大的楼层错 层层 (单侧不小于(单侧不小于5m,双侧各不小于,双侧各不小于2m) 不应2m 平面不规则的类型:楼板局部不连续 相对有效宽度太小(30%) 绝对有效宽度太小 (总宽5m或单侧2m) 平面不规则的类型
4、:楼板局部不连续 一般不规则 有效宽度Be小于典型宽度B的50%:Be0.3A 特别不规则 有效净宽度Be小于5米或一侧楼板最小有效宽度小于 2米 开洞的要求及补强措施 原因:楼、电梯间开洞使楼板过分削弱 尺寸要求 1.开洞总面积不宜超过楼面面积的30 2.扣除凹入和开洞后,楼板任一方向的最小净宽度不 宜小于5m。 3.开洞后,洞口每边楼板宽度不应小于2m。 楼板开大洞后的补强措施: 1.加厚洞口附近楼板,提高楼板配筋率 2.采用双层双向配筋。 3.洞口边缘设置边梁、暗梁 4.在洞口角部集中配置斜向钢筋。 竖向不规则与薄弱层 形成原因:楼层刚度(承载力)突变 后果:导致层间位移(相对)过大变形
5、集中,发生薄 弱层破坏。 判别标准: 楼层刚度比1.0 (PKPM) 楼层承载力比 0.8(PKPM) 弹塑性限值 1/50(弹性1/550) (第四章)。 楼层屈服强度系数(抗震设计专题讲解) 改进措施:避免设计三种竖向不规则结构 1. 侧向刚度不规则 2. 竖向抗侧力构件不连续 3. 楼层承载力突变 框架结构的底层可视为薄弱层 框架结构底部变形最大,是可能的薄弱层。 台湾大地震:底层薄弱导致倒塌 汶川地震-底层薄弱部分倒塌 底层薄弱部分倒塌 中间出现薄弱层倒塌 1985年墨西哥大地震,薄弱层及相邻两层倒塌 顶部破坏鞭梢效应 1976年唐山地震,唐山地委办公大楼 美国奥利弗医疗中心主楼 Ol
6、ive View 医院 Olive View 医院 Olive View 医院结构剖面 砖隔墙 钢筋混凝土墙 不规则类型不规则类型 定义定义 侧向刚度不规则侧向刚度不规则 该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个,或小于其上相邻三个 楼层侧向刚度平均值的楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺;除顶层外,局部收进的水平向尺 寸大于相邻下一层的寸大于相邻下一层的25% 竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件不连续 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换 构件(梁、桁架等
7、向下传递)构件(梁、桁架等向下传递) 楼层承载力突变楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80% 竖向不规则的类型竖向不规则的类型侧向刚度不规则侧向刚度不规则 1 7 . 0 ii KK i K 1i K 2i K 3i K ) 3 (8 . 0 321 iii i KKK K 沿竖向的侧向刚度不规则沿竖向的侧向刚度不规则 PKPM计算正常结果(WMASS.out): Ratx1= 1.2500 Raty1= 1.2500 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 规范规定:薄弱层的地震剪力放 大系数为1.15。 层位移)层位移)(
8、层剪力)层剪力)( 其中:其中: i i K K K KKK K RATX i i i i i iii i V 1 7 . 0 , ) 3 (8 . 0 min1 1 321 层间侧移刚度之比 (WMASS.out) Ratx1,Raty1 : X,Y 方向本层塔侧移刚度 与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层 平均侧移刚度80%的比值中之较小者。 注意:大于1.0就是规则的: 1 7 . 0 ii KK i K 1i K 2i K 3i K ) 3 (8 . 0 321 iii i KKK K 沿竖向的侧向刚度不规则沿竖向的侧向刚度不规则 0 . 1 7 . 0 1 i i K K 0
9、. 1 ) 3 (8 . 0 321 iii i KKK K 层位移)层位移)( 层剪力)层剪力)( 其中:其中: i i K K K KKK K RATX i i i i i iii i V 1 7 . 0 , ) 3 (8 . 0 min1 1 321 输出结果实例(wmass.out) 薄弱层对应地震作用标准值的地震剪力,应乘以1.25的放大系数。 此处非薄弱层,所以放大系数为1.0。 结构规则性判别的4个重要指标-阅读 楼层的承载力比(WMASS.OUT) Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比 - 层号 塔号 X向承载力 Y向承载力 Ratio_Bu:X,Y - 16 1
10、0.5133E+04 0.7049E+04 1.00 1.00 15 1 0.6809E+04 0.1588E+05 1.33 2.25 14 1 0.7249E+04 0.1853E+05 1.06 1.17 13 1 0.7605E+04 0.1907E+05 1.05 1.03 12 1 0.7920E+04 0.1958E+05 1.04 1.03 11 1 0.8200E+04 0.2007E+05 1.04 1.02 10 1 0.9056E+04 0.2122E+05 1.10 1.06 9 1 0.9356E+04 0.2172E+05 1.03 1.02 8 1 0.9626
11、E+04 0.2220E+05 1.03 1.02 7 1 0.9890E+04 0.2249E+05 1.03 1.01 6 1 0.1245E+05 0.2505E+05 1.26 1.11 5 1 0.1281E+05 0.2528E+05 1.03 1.01 4 1 0.1312E+05 0.2540E+05 1.02 1.00 3 1 0.1348E+05 0.2524E+05 1.03 0.99 2 1 0.1400E+05 0.2425E+05 1.04 0.96 1 1 0.3532E+05 0.2546E+05 2.52 1.05 PKPM中层间刚度比计算选项 高规建议的方法
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