04荷载组合和设计要求-文档资料
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在“小震不坏、中震可修,大震不倒“的抗震设计原则下,结构 都应该设计成延性结构,即在设防烈度地震作用下,允许构件出 现塑性铰,当合理控制塑性铰部位、构件又具有足够的延性时, 可在大震作用下结构不倒塌。 当设计成延性结构时由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形 加大,但结构、承受的地震作用( 惯性力)不会直线上升。在这种 情况下可降低结构的承载力要求,而结构的塑性变形能力,即延 性,应当足够好。也可说,当延性结构达到其承载力后,结构是 用它的变形能力在抵抗地震作用;反之,如果结构的延性不好, 则必须有足够大的承载力抵抗地震。然而后者会多用材料,也是 不经济的。
v y
根据设防烈度、结构类型和房屋高度区分为不同的抗震等级, 采用相应的计算和构造措施, 抗震等级的高低,体现了对结构抗震性能要求的严格程度。 抗震等级分:特一级、一级、二级、三级、四级。
结构设计要求
决定抗震构造措施等级时应考虑的烈度
甲、乙类 建筑类别 设防烈度 决定抗震构造 场 措施等级时应 地 考虑的烈度 土 Ⅰ
qk gk
A
3600
B
图1
A
MGK跨中=4.3kN.m
B
荷载效应
MGK图 MQK跨中=3.24kN.m A MQK图
+
B
荷载效应组合
荷载效应组合
1无地震作用效应组合时
S S S S G GK Q Q QK W W WK
S——荷载效应组合的设计值; 一永久荷载分项系数;当其效应对结构不利时,对由可变 G 荷载效应控制的组合应取1.2,对由永久荷载效应控制的组 合应取1.35;当其效应对结构有利时,应取1.0; Q 一楼面活荷载分项系数;应取1.4; W 一风荷载的分项系数;应取1.4; S GK 一永久荷载效应标准值; S QK 一楼面活荷载效应标准值; S WK —风荷载效应标准值;
合下式要求:
②框架结构应符合下式要求: 2 倾覆问题
高层建筑由于总高度值很大,基底面积小,在水 平荷载和水平地震力下,产生很大的倾覆力矩, 如果倾覆力矩超过稳定力矩,则建筑物将会发生 倾覆。
二、结构设计要求
(5) 结构的延性和抗震等级
延性:结构构件吸收能量的能力 (力-位移曲线包围的面积,主要反 应塑性变形能力) 延性比:构件破坏时的变形与屈服时的变形的比值
第4章结构设计要求 和荷载效应组合
竖向:恒、活等 自重、雪、楼面活、 水平向:风、地震
旋转餐厅轨道和驱动设备、擦窗机等 荷载较大的水箱、冷却塔、冷冻机 、屋顶 直升机停机
满足:承载能力极限状态 正常使用极限状态
荷载效应组合
荷载效应 指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力 和位移。 荷载效应组合 指在所有可能同时出现的诸荷载组合下,确定 结构或构件内产生的效应。其中最不利组合是 指所有可能产生的荷载组合中,对结构构件产 生总效应为最不利的一组,
弹性方法计算的楼层层间最大位移与层 高之比
/ h / h
二、结构设计要求
Baidu Nhomakorabea
(3)舒适度的验算:
高度超过150m
结构顶点最大加速度值满足:
max max
(4)整体稳定、倾覆问题
1 整体稳定 高层建筑结构的稳定应符合下列规定:
①剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构应符
S 1 . 2 S 1 . 0 1 . 4 S 0 . 7 1 . 4 S GK WK QK
荷载效应组合
2地震作用效应组合时
S S S S S GE Eh Ehk EV EVK W W WK G
S——载效应和地震作用效应组合的设计值;
S GE一重力荷载代表值的效应;
2.水平侧移限制
3.舒适度的验算 4.稳定和抗倾覆验算 5.抗震结构的延性要求和抗震等级
二、结构设计要求
1、承载能力的验算
无地震作用组合 有地震作用组合
0
RE
0S R
SR /RE
:结构重要性系数,分别取1.1、1.0、0.9 :承载力抗震调整系数
二、结构设计要求
(2) 水平侧移限制
6 6 7 7 8 8 8 9 9 9 ★ 6 6 6 7 6 7 8 7 8 9 8 9
丙类
Ⅱ— 7 Ⅳ
★乙建筑,按特一级 考虑抗震措施 ★甲类建筑, 采取更有效的抗震措施
二、结构设计要求
A级高度的高层建筑结构抗震等级
二、结构设计要求
B级高度的高层建筑结构抗震等级
(5) 结构的延性和抗震等级
3.设计延性结构 4.钢筋混凝土结构的抗震构造措施及抗震等级
6、罕遇地震作用下的变形验算
(1) 下列结构应进行弹塑性变形验算: 1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢 筋混凝土柱厂房的横向排架; 2)7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋 混凝土框架结构; 3)高度大于150m的钢结构; 4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土 结构和钢结构; 5)采用隔震和消能减震设计的结构。
荷载效应组合
1无地震作用效应组合时
(恒荷载起控制,无风)
S 1 . 35 S 0 . 7 1 . 4 S GK QK
(活荷载起控制,有风) S 1 . 2 S 1 . 0 1 . 4 S 0 . 6 1 . 4 S GK QK WK
(风荷载起控制,有风)
S Ehk 一水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;
——竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数; S EVK
.
w
——风荷载的组合值系数=0.2
有地震作用效应组合时荷载和作用分项系数
结构设计要求
位移计算
以上各分项系数取值为1.0
1.承载能力的验算
影响结构延性的因素:
1.材料 钢是延性很好的材料,砖石砌体的延性很差,钢筋混凝土 则介于二者之间。如果设计合理,钢筋混凝土构件可以有较好 的延性 2.进行结构概念设计:选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减 少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性构件,分 析结构的薄弱部位,并采取相应措施避免薄弱层过早破坏,尽 可能设置抵抗地震的多道防线。超静定结构允许部分构件屈服 或甚至损坏,是抗震结构的优选结构。合理预见并控制超静定 结构的塑性铰出现部位,就可能形成抗震的多道防线。第一道 防线是指全部结构,其部分构件可能屈服,要求具有良好的延 性;第二道防线能形成独立的结构,抵抗总刚度减小后的地震 作用。