第4章多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
5_多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
一、水平地震作用的计算 (一)计算简图
横向框架;纵向框架 跨度,层高,荷载作用位置和大小
(一)、水平地震作用的计算
一般情况下可用底部剪力法 FEk Geq
周期计算可采用顶点位移法
T1 1.7t uT
非结构墙体影响系数 T 0.6 ~ 0.8
各楼层地震作用标准值 Fi
(2).梁柱刚度计算(为计算框架的自振周期) ①梁的线刚度如表5.14。
对于现浇砼框架梁:Ib=1.5I0
考虑板的影响
Ib=2.0I0
边框架
中框架
注意区分不同位置的框架柱刚度
影响因素:层位置;砼等级;截面尺寸;层高。
还有:边框架;中框架;边柱;中柱等。
边框架
边框架
区分边框架与 中框架,是考 虑梁的刚度不 同。区分边柱 与中柱,是考 虑梁的约束不 同。
某综合服务楼,主体为8层钢筋混凝土框架结构,空心 砖填充墙,局部9层,梁板柱均为现浇。柱网布置、建筑 层高及横剖面简图见图 ,底层柱截面尺寸;中柱 650mm×650mm , 边 柱 550×550mm 。 柱 混 凝 土 1 ~ 3 层 C40,4~~9层 C30。楼板采用双向连续板。纵横向框架 梁截面 400mm × 650mm,梁混凝土 C30。设防烈度8度, 设计基本地震加速度为0.20g,I类场地土,设计地震分组 为二组,抗震等级为二级。要求进行横向框架设计。
§5.1 概述
一.多高层建筑的结构形式 框架、抗震墙、框架-抗震墙及框架-简体等结构体系
二.抗震设计的内容 抗震概念设计:结构体系选择 ,结构布置,一般规定等。 抗震计算设计:内力,强度,变形等。 抗震的构造措施设计等。
§5.2 抗震设计的一般要求(概念设计)
国家建筑标准设计图集11G329-1《建筑物抗震构造详图(多层和高层钢筋混凝土房屋)》更正说明
国家建筑标准设计图集11G329-1 《建筑物抗震构造详图(多层和高层钢筋混凝土房屋)》更正说明国家建筑标准设计图集11G329-1 《建筑物抗震构造详图(多层和高层钢筋混凝土房屋)》更正说明编辑:管理员发表时间:2011年10月14日.X 力■:希二n tt y-«規定 力Qtt w -力堆MI i芬*■支S M W x<8缁糾说W-M 規2力M £4* ・,. 力m 臥2 梅ftF ⅛tι力聖 *?. T <⅛ d *r ∙<A 臼制tt 外 ・・*・■内AMΛT<M f*¾∣Fi ⅞ pr tt H s: 5.2 JΛlt.棺房与主楼相连处及复杂鰭构抗震冬圾鹤壽定5.2.1当地下*顶板作为上■第构的議■・<⅛B∣∙Jfc 下一 J ⅛的 4⅛f 5>MA ⅜丄IC 鰭构相IM •地下一屋以下的降低一ML 也不宜飢于旳峻・Mb «中尢上・的构的•分∙Ht «1JeMW*Λ^ftΛJRWΞa<∣Vtt;5.2. J A 生楼 if 为住飮的 Ie 房的 M*Yft.*6ItMftΛt<ft ««.««»外・郴关厳IHQ e 可从主If 刃边外腿三片且不小 千20■范m )不应紅于古悝的抗霞■级;*gjj 主楼分髙砒,5.2.3下Itl 邻一斥的幅 栄林舸林心筒聘力Jl 的《ur 等■虫菱离一做系用;5.2.4 It 尿结构■错Ai 处»*lt 及的京处+*⅛受力的为力箱 的 tΛ<3Ftt ½M*Λj -a* 用;5.2.5楚体结构的養桂体及与连挨体相邻的绪构构件在连桂 体Λfll ⅛WΛM 上.下足杭真等a ⅛ft<高一级采用;5.2.6 ¢$.2. 3*-«5. 2.S ⅜.⅛M (M 为一级I ®提高至 转一竣・转一α抗施等St 的會关夏來仓找<Λ>½>t ⅜>⅛*± 结待找术αβ> JCJ3 2010t ⅛K 观反执行• 6转压比讯值6.1 U ⅛ft 比(JtAoA . I. •以比wna ⅛ftt ⅛ft 力侵计∙bxe ⅛仝•由由戟和込•」•心m βajt<ittt ∙vtΛtttt; 不威仃纹・0用"trim 轲. 可耿无⅛tflΛ⅛^ft ⅛力枚计■计jr.:.<ΛRIΛ<Λ-t ∙Wte.Λ+J. <«« ∙-F*∙fC6H ⅞tt:∙Ifit 不 A fJ ⅛U ・轴矗比・・ OS; ■"比 ÷fl.S ∙⅛li.I*用比■・ n<π^<M ≡v^<t ⅛⅛ι* ■・3. ^M ⅛Λ<ltΛtM 合∙MP(Jt ∙F/^ if.・ BMrt^AJ )0⅛M . AftFf H ⅛B ・ AotI ⅛AfMt*W ∙a ・・»M » 不Af!∙(⅛i. aMttr 不人于20J ・ H 代不Φfυ∙β・ 4*11* 鳥*用爰斤・0炉财却汝・、fi<∙tt4lbfΛ Γ>α-. Beeib÷ AF20C «. lβ^÷!∣(H ∙・∙dlt∣ttti ⅛∙J 冷*0.10:上煤三 tt ∙Me ⅛*l* ■的“曲昨臨用櫛大釣*屋比頁∙9•应・KS(R ∙⅛o. ι‰ ⅛kU ⅛mm^lf *»•. H.Ifjill ⅛⅛J.J ⅛⅛ΛAHH *WH ・ 比 NI"*!** α B.・・ »*KI « ・H ♦仍∙f* WiH 比 Jt>∙ιK>∙⅞14t ⅜< ・ S. tt ∙⅛l ⅛Kt^fiΛfi.∙s. 6・ fl ⅞<ft ⅜cu-σ∙∙t.紬用比 NlflIrtItAfttttMtt 0 ・5: ii<<l4 ttT ⅜M ⅛C75-Ct ∙H ・■卩比■(!Ji 比*申廉Fl »«.0.10・7. »>. M4htfΛ、 ⅛i(M !«XH ・M * 9 *二n Sy K ∙*tt4⅛ 0.6S 0. 7J 0 1$ 0 90 «*-* BlllUb-4 力畐0. 75 0. 85 0.90 0. 9S 祁分*iii 力榆0.600. 70--«4 n∣as 比顒值・∙<1Λ> -«(>・ I)It-∙" ttttιkΛ0. 4OS0. ⅛9 ιti< rn ,f UitnnAMAff <tt. M 优•"出∙m∣aiβ 出4√h. ∙ 2騙力比(见条八药力墙墙肢轴压比限值 «5 A . HSJ 比为∙bq ■代鑽m*同下ItII ■受∣⅛∙N 力。
钢结构房屋抗震设计规定
培训系列
结构
中国建筑标准设计研究所
钢结构房屋抗震设计规定
主讲人: 蔡益燕
中国建筑标准设计研究所 中国建筑标准设计研究所
目录(一)
一、多层和高层钢结构房屋 1、前言 2、材料 3、高层钢结构体系和最大适用高度
3.1 结构体系 3.2 适用的最大高度 3.3 适用的最大高宽比 4、层间位移角限值 5、结构布置的一般规定
12
1
性铰,支撑斜杆、柱和其余梁段仍保持弹 1 2 4
3 1
43
性。消能梁段以本身的屈服耗能保证了结 1 2 1
43
构其他部分的安全,起到了保险丝的作用。1 2 1
44
1 2 32 1 44
1 2 32 1 44
1 2 32 1 44
1 2 32 1 44
(b )
3
4
3
12 34
21 43
12 34
中国建筑标准设计研究所
2.地下室设置,8.1.9和8.1.10条规定了超过12层
的钢结构房屋应设置地下室,对12层以下的 则不作限定。另外,钢结构房屋设置地下室时, 规定框架柱至少伸至地下一层;框架-支撑(抗 震墙板)结构中,竖向连续布置的支撑或抗震墙 板应延伸至基础。与《高钢规程》的规定相比, 对于高层钢结构设置地下室时是否用钢骨混凝 土结构层不作限定,允许对不同情况作不同处 理。
目录(四)
二、多层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
中国建筑标准设计研究所
三、单层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
一、多层和高层钢结构房屋-1
1、前言 我国《钢结构设计规范》GBJ17不含抗震内容。
建筑结构抗震课程教案
建筑构造抗震课程教案【篇一:2023 版课程教学大纲:建筑构造抗震】“建筑构造抗震”课程教学大纲程编号:英文名称:resisting earthquake of the buildin课g0001033 课程性质:专业限选课学分:2.0 学时:32 面对对象:土木工程专业本科生先修课程:理论力学、构造力学、构造动力学、钢筋混凝土构造使用教材及参考书:[1] [2] [3]李国强,李杰,陈素文,陈建兵.建筑构造抗震设计〔第四版〕.北京:中国建筑工业出版社,2023 年 8 月吕西林.建筑构造抗震设计理论与实例.上海:同济大学出版社,2023 年 5 月建筑抗震设计标准 gb50011-2023. 北京:中国建筑工业出版社,2023 年 8 月一、课程简介构造抗震是减轻地震灾难的有效技术手段,建筑构造抗震是土木工程专业学生必需把握的重要专业课程,建筑构造抗震涉及到构造力学、构造动力学、混凝土构造、钢构造、砌体构造等根底及专业课程学问,涵盖的内容丰富。
通过本课程的教学,使学生能够了解地震的成因、地震带的分布以及地震惊的根本要素,把握抗震构造的主要形式、构造抗震的概念设计与构造措施以及典型常用工业、民用房屋构造的经典抗震设计方法,加强建筑物抗震防灾的意识和措施,减轻生命和财产损失。
二、课程地位和教学目的课程地位:地震是一种自然灾难,猛烈地震会造成建筑物倒塌或损坏,我国是一个地震多发频发的国家,故建筑构造抗震是土木工程专业的核心课程。
本课程主要介绍地震作用的根本原理及构造抗震的设计方法,使学生把握构造抗震的根本理论及设计方法,具有较强的有用性。
本课程的学习可以为学生从事专业工作,以及进一步争论打下确定的根底。
教学目的:本课程的教学目的是介绍地震作用的根本原理及构造抗震的设计方法,通过本门课程的学习,使学生初步理解与把握建筑构造抗震的概念、原则和方法,构造地震作用的计算原理,多层钢筋混凝土构造和砌体构造的抗震设计,为学生进展毕业设计以及今后对实际工程进展抗震设计打下根底。
多层及高层钢筋混凝土房屋
1.概念 主要由楼板、梁、柱及基础等承重构件通过结点连接 组成,一般由框架梁、柱与基础形成多个平面框架(一个 框架平面称为榀)作为主要的承重结构,若干榀框架再由 联系梁联系起来,形成一个空间结构体系。
5
框架结构
2.特点
将承重结构和围护、分隔构件完全分开,墙只起围护、分隔作 用。
当高层剪力墙结构的底部要求有较大空间时,可将底部一层 或几层部份剪力墙设计为框支剪力墙,形成部份框支剪力墙体系。
部分框支剪力墙结构属竖向不规则结构,上、下层不同结构 的内力和变形通过转换层传递,抗震性能较差,烈度为9度的地 区不应采用。
5
5.1.3 框架-剪力墙体系 1.概念
框架结构侧向刚度差,抵抗水平 荷载能力较低,地震作用下变形大,但 它具有平面灵活、有较大空间、立面处 理易于变化等优点。而剪力墙结构则相 反,抗侧力刚度、强度大,但限制了使 用空间。把两者结合起来,取长补短, 在框架结构中的适当部位增设一定数量 的钢筋混凝土剪力墙,形成的框架和剪 力墙结合在一起共同承受竖向和水平力 5 的体系叫做框架-剪力墙体系简称框-剪 体系。
第一讲 教学目标:
1.了解框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构及筒体 结构的概念及组成 ; 上述四种结构体系的适用范围; 2.理解全现浇框架、半现浇框架、装配式框架及装配整体 式框架的含义及其优缺点; 3.掌握框架体系中承重框架的布置方案、柱网布置及常 用层高、变形缝的设置要求。
关于多层与高层建筑的界限,各国有不同的标准。 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010(以下简称《高 规》)以10层及10层以上或高度大于28m的住宅建筑和房屋 高度大于24m的其他高层民用建筑。 《民用建筑设计通则》JGJ37-87和《高层民用建筑设计防火 规范》均以10层及10层以上或高度大于24m的房屋为高层建 筑。
多层和高层钢结构抗震规范
6多层和高层钢筋混凝土房屋6.1一般规定6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。
平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低。
注:本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。
注: 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构;3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构;4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度;5 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。
6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。
丙类建筑抗震等级应按表6.1.2确定。
6.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:1框架-抗震墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。
2裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定外,不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。
裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。
3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
地下室中无上部结构的部分,可根据具体情况采用三级或更低等级。
4 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按本规范3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级;其中,8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时,应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。
注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。
注:1建筑场地为Ⅰ类时,除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;2接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;3 部分框支抗震墙结构中,抗震墙加强部位以上的一般部位,应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。
结构抗震-第4章-第10讲
柱端箍筋加密区范围,应按下列规定采用: •取截面高度、柱净高的1/6和500mm三者的最大值; •底层柱的下端不小于柱净高的1/3; •刚性地面上下各500mm。 •剪跨比不大于2的柱、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、框支柱、一级和二级框架的角柱,取全高。
一般情况下,柱端箍筋加密区的箍筋间距和直径:
(3)控制柱轴压比
轴压比:柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度 设计值乘积之比,即:
N N / fcbchc
综合考虑不同抗震等级的延性要求,对于考虑地震作用组合的各 种柱轴压比限值见下表:
柱轴压比限值
结构类型
框架结构 框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒、筒中筒
部分框支抗震墙
(2)强剪弱弯
①柱剪力设计值
《抗震规范》规定:对于抗震等级为一、二、三级的框架柱 端剪力设计值,应按下式进行调整:
V
vc
M
t c
M
b c
Hn
H n ——柱的净高;
M
ct、M
b c
——分别为柱上、下端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计
值;应符合强柱弱梁和底层柱底的调整要求。
vc ——柱端弯矩增大系数,对框架结构,一、二、三、四级可分别取
ln ——梁的净跨;
VGb ——梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值;
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
一
度 , 证 了建 筑构 造 的整 体 性 , 性 的增 加也 就 提 高 了变 形 能 保 延 力 , 样 可 以 减少 地震 的破 坏 性 , 高 了 建筑 的抗 震 能力 。 这 提
在 结 构 布 置 上 , 扩 大 了 的 柱端 抗 弯 承 载 力 进 行 设 计 , 按 理 论 上可 将 柱 屈 服 的可 能 性 减 少 , 证 “ 柱 弱 梁 ” 设 计 原 则 。 保 强 的
要求 。
高 的砌 体 填 充墙 紧 密嵌 砌 时 , 项 剪 切 破 坏 严 重 , 坏 部 位 还 柱 破
可 能 转 移 至 窗 洞上 下处 , 至 出现 短 柱 的剪 切 破 坏 。 甚
3砌 体 填 充墙 .
② 限制 约 束 配 筋 和 配 筋 形 式 。加 密 塑性 铰 区 内 的 ห้องสมุดไป่ตู้ 筋 间
① 限制 轴 压 比与 纵 筋 最 大 配 筋 率 合 理 的受 力 过 程 可 明 显
提 高构 件 延 性 ,为 实 现 受 拉 钢 筋 的屈 服 先 与受 压 区 混 凝 土 压
剪 切 破 坏 外 , 般 是 柱 端 发 生 弯 曲破 坏 , 者 发 生 水 平 或 斜 向 一 轻 断 裂 ; 者 混 凝 土 压 酥 , 筋 外 露 、 屈 和箍 筋 崩 脱 。 节 点核 重 主 压 当
从 用 楼 层 水 平 地震 剪力 与层 间 位 移 关 系 来 描 述 楼 层 破 坏 的全 过 程 可 反 映 出 , 抗 震 设 防 的 第 二 、 水 准 时 , 架 结 构 在 三 框 构 件 已进 入 弹 塑性 阶段 ,构 件 在 保 持 一 定 承 载 力 条 件 下 主要
是 困难 的 , 时为 实 现 “ 剪 弱 弯 ” 同 强 的要 求 , 证 塑 性 铰 区 域 的 保
东南大学工程结构抗震与防灾习题集-老规范.
第一章抗震设计基本概念1-1 地震震级差一等级,ΔM=M2-M1=1, 所释放能量有何关系, 即E2/E1=?1-2 试绘出世界和中国主要的地震带。
1-3用简单方法(按悬臂梁)计算一个正方形平面结构在高度为25m,50m,100m时的基底剪力V0、基底弯矩M0、顶点转角θ和顶点侧移△的数值,并加以比较(比较时均以25m高时为1)。
该正方形筒体平面为10×10m,墙厚为20mm,弹性模量E=30.0KN/mm2。
荷载分为:①倒三角形分布荷载,顶部最大值q0=50KN/m;②均布荷载q=25KN/m。
从该结构的简单比较可得到什么概念?高层、多层、低层对结构刚度和承载力要求有什么不同?1-4 什么是三水准抗震设计目标?用什么方法实现这些目标?抗震概念设计有哪些主要内容?第二章场地、地基和基础2--1 已知某场地土,从地表以下至基岩的20m范围内共有3层土,各层土的厚度、名称和物理状态见下图,试计算该场地土层的固有周期T,并确定该建筑场地的类别,(提示:杂填土,可塑亚粘土,饱和砂土的V S分别为100,150,340m/S)。
2--2s第三章地震作用和结构抗震验算3--1 底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同?3--2地震作用和那些因素有关?计算等效地震作用的步骤是什么?3--3 计算结构自振周期有那些方法,如何选用?3--4结构自振周期和那些因素有关?随着房屋振动加剧出现局部损坏,结构周期为什么加长?3--5结构自振周期计算值如何修正为设计值?为何需要修正?3--6计算二层框架结构的自振频率与振型。
横梁刚度为无限大,各层重量为G1=m1g =400KN, G2=m2g=300KN, 底层层间侧移刚度为K1=2╳12╳2EI/h13 =48EI c/h13=14280KN/m, K2=2╳12EI c/h23。
(K11=K1+K2,K22=K2 ,K12=K21=-K2)3---7结构整体刚度K与总重量W增大对结构自振周期T及水平地震荷载F有何影响?3--8有地震作用内力组合和无地震作用内力组合的主要区别有哪些?3--9在变形验算中,有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别?第四章 多层混合结构房屋4-1. 验算下图所示四层砖混结构房屋首层④轴线横墙a,b,c 墙短多遇地震烈度下的抗震强度,如抗震强度不足时要求提出提高抗震强度的措施。
《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)强制性条文内容[1]
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,自2002年1月1日起施行,原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1号)于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,其中有52条为强制性条文,必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下:一.第一章“总则”部分第 1.0.2 条:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
第 1.0.4条:抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
二.第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条:建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑;乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑;丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑;丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:1:甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2:乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
另外,对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3:丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
4:丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案
第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度.烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。
一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。
2。
如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。
1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标.2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用.4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。
一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用.3。
怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%.4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性.他们是一个不可割裂的整体。
5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系.延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。
多层与高层钢筋混凝土房屋的延性探讨
多层与高层钢筋混凝土房屋的延性探讨摘要:我国是世界上地震活动较多且强烈的国家之一。
其主要分布在东南方向的台湾福建等地,还有华北津京地区,青藏高原四川云南,西北的甘肃宁夏等地区。
地震的广泛分布,不仅对我国的经济发展和社会稳定带来了巨大的消极影响,而且严重威胁着我国相关地区居民的生命财产安全,其破坏力,毁灭性巨大,且预防较为困难,因此,要加强建筑房屋的抗震能力,是减轻地震损失的重要方法之一,通过对增强建筑的延性,做出科学合理的建筑结构延性设计,可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能,可以有效保障居民的生命财产安全,减少经济损失,维护社会稳定。
本文结合实际对多层及高层钢筋混凝土房屋的延性进行探讨,对我国多高层建筑抗震设计现状作出简单概述,探究房屋建筑结构延性设计,并提出控制延性的措施。
关键词:多层多层;钢筋混泥土;房屋;延性;探讨abstract: our country is the world seismic activity more strong and one of the countries. the main distribution in the southeast of fujian and taiwan, and north china tianjin beijing area, the qinghai-tibet plateau in yunnan in sichuan province, northwest gansu ningxia and other regions. the earthquake widely distributed, not only to china’s economic development and social stability to bring great negative influence, and a serious threat to our related areas the lifeproperty safety of the residents, the destructive power, devastating huge, and the prevention is very difficult, therefore, to strengthen the building of the aseismic ability, is an important mitigate earthquake loss one way, through to increase the ductility of the building, make scientific and reasonable building structure ductility design, can greatly enhance building structure seismic performance, can effectively guarantee the life property safety of the residents and reduce economic loss, maintain social stability. according to the practice of multi-layer and high-rise steel reinforced concrete building of ductility are discussed, to our country many high-rise building aseismic design present situation to make a simple overview, explore building structure ductility design, and puts forward the control measures of ductility.keywords: multilayer multilayer; reinforcing steel bar mixes clay; houses; ductile; to explore中图分类号:tu528.571 文献标识码:a文章编号:一.前言增强多高层钢筋混泥土房屋的结构延性,是增强我国建筑抗震性能的重要组成部分,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定。
工程结构抗震设计习题与思考题
《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型?按其震源深浅又分为哪几种类型?2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景?3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?对地面运动影响如何?5、什么是地震震级?什么是地震烈度?两者有何关联?6、地震基本烈度的含义是什么?7、为什么要进行设计地震分组?8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法?10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类,不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么?11、什么是建筑抗震概念设计?包括哪些方面的内容?12、根据经验公式,某次地震释放的能量大约是5×1024尔格,它对应的里氏震级是多少?第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地,怎样划分场地土类型和场地类别?2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力?简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表,试计算该场地土层的自振周期,并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别土层资料5、什么是砂土液化?液化会造成哪些危害?影响液化的主要因素有哪些?6、怎样判别地基土的液化,如何确定地基土液化的危害程度?7、简述可液化地基的抗液化措施第三章 工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用?如何确定结构的地震作用?2、地震系数和动力系数的物理意义是什么?通过什么途径确定这两个系数?3、 影响地震反应谱形状的因素有哪些?设计用反应谱如何反映这些因素影响的?4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤?5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS ),写出其表达式,说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应?设计时如何考虑这种效应?8、什么叫结构的刚心和质心?结构的扭转地震效应是如何产生的?9、哪些结构需要考虑竖向地震作用?如何计算竖向地震作用?10、 什么是结构或构件恢复力特征曲线,反映了结构或构件的什么性能?11、地震动的三要素是什么?采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素?12、 抗震设计中如何考虑结构的地震作用?依据的原则是什么?13、什么是承载力抗震调整系数?为什么要引入这一系数?14、什么是楼层屈服强度系数?怎样确定结构薄弱层或部位?15、一单层单跨框架如图1所示。
抗震结构设计--多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
放置箍筋时,柱纵向筋压曲外鼓。 梁筋锚固破坏。锚固长度不足,从节点内拔出, 将混凝土拉裂。 装配式框架构件连接处易发生脆断,剖口焊接钢 筋处易拉断,焊接处后浇混凝土开裂或散落。 原因:节点受弯承载力不 足,约束混凝土太少,梁 筋锚固长度不足及施工质 量引起。
三、填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而 承载力低,首先承受地震 作用而遭破坏。一般7度 即出现裂缝,8度和8度以 上地震作用下,裂缝明显 增加,甚至部分倒塌,一 般是上轻下重,空心砌体 墙重于实心砌体墙,砌快 墙重于砖 墙。 框架-剪力墙结构上 部较严重,框架结构下 部震害严重。
5.1 概述
多层和高层钢筋混凝土结构体系包括: 框架结构体系由梁和柱组成,平面布置灵活,易 于满足建筑物设置大房间的要求,应用广泛。 抗震墙也称剪力墙,这种结构体系由钢筋混凝土 纵横墙组成,抗侧力性能较强,但平面布置不灵 活,纯剪力墙体系一般用于住宅、旅馆和办公楼 建筑。
筒体结构或由四周封闭的剪力墙构成单筒式的筒 状结构;或以楼电梯为内筒,密排柱深梁框架为 外框筒组成筒中筒结构。这种结构的空间刚度大, 抗侧和抗扭刚度都很强,建筑布局亦灵活。
11G329_1建筑物抗震构造详图多层和高层钢筋混凝土房屋更正说明
DBA90备案号:XXXXX-XXXX市地方标准DB31/329.11-2009重点单位重要部位安全技术防系统要求第11部分:医院2009-5-6发布2009-9-1 实施市质量技术监督局发布前言DB 31/329《重点单位重要部位安全技术防系统要求》分为若干部分,现已发布的有:——第1部分:展览会场馆;——第2部分:剧毒化学品、放射性同位素集中存放场所;——第3部分:金融营业场所;——第4部分:公共供水系统;——第5部分:电力系统;——第6部分:学校、幼儿园——第7部分:城市轨道交通——第8部分:旅馆、商务办公楼——第9部分:零售商业——第10部分:党政机关本标准是DB 31/329的第11部分,是本市医院重要部位安全技术防系统设计、检验、验收、维护的依据。
本标准除3.3表1中序号1、6、7、11、12、18、20、21、31、34、42、48、50、55、56、62、64、65、66、67和4.1.2、4.1.3.d)、4.1.6为推荐性条款,其余为强制性条款。
本标准由市公安局技术防办公室提出。
本标准起草单位:市公安局、市卫生局、公安部第三研究所、市保安服务总公司。
本标准起草人:廷华、渊明、兴宝、晓新、焱升、金宝弟、高秋韵、吴凌放、亮、欣、顾忠平、朱明初。
本标准由市社会公共安全技术防标准化技术委员会归口。
本标准于2009年3月首次制定。
重点单位重要部位安全技术防系统要求第11部分:医院1 围本标准规定了本市医院安全技术防系统的设计、施工、检验、验收、维护。
本标准适用于本市行政区域依照《医疗机构管理条例》等法规的规定,取得《医疗机构执业许可证》的二级(含)以上医院的安全技术防系统。
其他医疗机构参照本标准执行。
2 规性引用文件下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的容)或修订版均不适用于本标准,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。
高层钢筋混凝土房屋抗震设计分析
、
a 别。6 度与 8 度设防烈度 的房屋抗震要 求应有较 大差别 ,地震 烈 柱 的抗 弯强度 ,梁铰 机制 ,较 为有 利 ,见 图l所示 。 、7 、9 规 范 规 定一 、二 级抗 震 等 级框 架 的 柱 端抗 弯 能力 分 别符 合 式 度愈高 ,结构抗 震要求也愈 高。 1、() 2 不 同抗 侧力构件 的抗震能力 主要决定 于主要抗侧力 构件 的抗 震 () 2要求 ,其 目的是 为 了体现强 柱弱 梁的设 计要求 。但 在实 际工 程 中由于梁筋超 强 、楼 板配筋参 加梁的抗 弯作用等 因素 ,要完全做 到 能力 。一个结 构 中主要 与次要抗 侧力构件 的抗震要 求应有 所区别 。如
建 筑 设 计 l
C NS R CT oN I O T U I
高层钢 筋混凝 土房屋抗震设 计分析
李兵 健
保定胜达建筑设计有 限责任公 司 0 1 0 7 0 0
摘要 :本文结合钢筋混凝土房屋 高度 限制与结构选型的规定及影 响结构抗震等级的 因素 ,分析 了高层钢 筋混凝土房屋抗震设计 中计算要点
并提 出 了框 架结 构 抗 震 构 造 措 施 。
关键 词 : 高层 钢 筋 混凝 土 房屋 抗 震 设 计
一
、
钢筋混凝 十房屋高度 限制 与结构选型
地震 区钢筋 凝 土房屋 总高度是确 定结构选 型的重要 因素之一 , 昆 这类房屋 的高度限位 与地震烈度 、场地 条件和结构 类型有 关。规范 规 定 不同类型钢筋 凝土房屋 的适 用最大 高度 如表 1 昆
框架结构 中的框架是 主要抗侧力 构件 ,其抗震要 求应 比框 架一抗震 墙 梁铰 机制 ,柱 不 出现 塑型性铰必 须大幅度 提高柱 的相 对抗弯强度 。试 验说 明按照规 范的一级要 求一般也 只能达 到混合机制 ,即在 同一层 内 结 构中的框架高 。 3 规范综 合考虑地震 烈度 、结构 类型和 房屋高度等 因素 ,采取 划 不致 全部 出现柱 铰 ,但 它可 以达 到适 当推 迟} 柱铰 目的 。对 于轴 压 . 比小 于01 的柱 ,包括顶 层柱 在内 ,因为柱具有 同梁相 近的变形 能力 .5 分抗震等级 的方法来 区别对待不 同抗震计 算要求 和构造措 施的方针 , 对 同一设 防烈 度不 同类 别和高度 的建筑 可采 用不 同的抗震 等级 ,同一 所 以不需要加强 其抗 弯能力 . 2 梁 、柱 、抗震墙 和抗 震墙连 梁平 均剪应力控 制 . 建筑中不同 的结构 部分也可采用 不同 的抗震 等级 研究 表 明构件 塑性 铰 区截 面平 均剪 应力 应于控 制 ,以剪压 比( 平 三 、计算要 点 均 剪应 力与 凝土 轴心抗 压设 计 强度 比值) 昆 限值 来表 述较 为可取 。剪 在规范 中,为了保证框 架的延性 和变形 能力 ,防止 在地震作用 下 压 比过高 ,混 凝土 出现 过早破坏 将不可能 与箍筋一起 充分发挥作 用。 因此 必须予 以限制 ,这 在实 际上 是规定 了构件最小 截面尺寸 。根据国
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图4-15 抗震墙的破坏
图4-16 抗震墙的剪切破坏
图4-17 墙肢间连梁的破 坏
《高层建筑结构及抗震设计》
§4.2 选型、结构布置和设计原则
主要内容
(1)选 (3)材 型 料
平面布置 竖向布置
防震缝的设置
(2)结构布置 (4)抗震等建筑结构及抗震设计》
4.2.1 选
《高层建筑结构及抗震设计》 (5)填充墙的破坏。
《高层建筑结构及抗震设计》
4.1.3 具有抗震墙的结构的震害
高层结构抗震墙的破坏有以下一些类型:
(1)墙的底部发生破坏,表现为受压区混凝土的大片压碎剥落,钢筋压屈(图4-15)。 (2)墙体发生剪切破坏(图4-16)。 (3)抗震墙墙肢之间的连梁产生剪切破坏(图4-17)
Vjk
i jk
i
k '1
m
Vj
jk '
k=1, …, m
(4-7)
求出各柱的剪力后,根据已知各柱的反弯点位置,可求出各柱的弯矩。
《高层建筑结构及抗震设计》
求出所有柱的弯矩后,考虑各节点的力矩平衡,对每个节点,由梁端
弯矩之和等于柱端弯矩之和,可求出梁端弯矩之和Mb。把Mb按与该节点
表4-4 适用的房屋最大高宽比
结构类型 框架,板柱—抗震 墙 框架—抗震墙 筒体,抗震墙 6度 4 5 6 7度 4 5 6 8度 3 4 5 9度 2 3 4
结构沿竖向(铅直方向)应尽可能均匀而少变化,使结构的刚度沿竖向均
《高层建筑结构及抗震设计》
3. 防震缝的设置
平面形状复杂时,宜用防震缝划分成较规则简单的单元。但对高层结构, 宜尽可能不设缝。 当需要设置防震缝时,其最小宽度应符合下列要求: (1)框架结构房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时可采用100mm; 超过15m时,6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m, 宜加宽20mm。 (2)框架---抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用上述对框架规定数值的 70%,抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用上述对框架规定数值的50%; 且均不宜小于70mm。 (3)防震缝两侧结构体系不同时,防震缝宽度应按需要较宽的规定采用, 并可按较低房屋高度计算缝宽。 (4)8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时, 可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙,每一侧抗撞墙 的数量不应少于两道,宜分别对称布置,墙肢长度可不大于一个柱距。
《高层建筑结构及抗震设计》
(1) 构件塑性铰处的破坏
图4-10 柱的破坏形式之一
图4-11 柱的破坏形式之二
《高层建筑结构及抗震设计》 (2)构件的剪切破坏
图4-12 柱的剪切破坏
《高层建筑结构及抗震设计》 (3)节点的破坏
图4-13 节点的破坏
《高层建筑结构及抗震设计》 (4)短柱破坏
图4-14 短柱破坏
《高层建筑结构及抗震设计》 4.2.4抗震等级
结构类型 6 框架 高度(m) 框架 剧场、体育馆等大跨度公共 建筑 框架--抗震 墙 高度(m) 框架 抗震墙 抗震墙 高度(m) 抗震墙 部分框支抗 震墙结构 筒体 抗震墙 框支层框架 框架--核心筒 框架 核心筒 筒中筒 外筒 内筒 板柱--抗震 墙 板柱的柱 抗震墙 80 四 三 二 三 二 三 三 三 二 60 四 三 >80 三 二 二 二 二 二 二 二 二 80 三 二 一 30 四 三 >60 三 60 三 二 >80 二 80 二 一 一 一 一 一 一 一 二 >30 三 30 三 二 >60 二 60 二 一 >80 一 不宜采用 烈 7 >30 二 30 二 一 >60 一 度 8 >30 一 9 25 一 一 50 一 一 60 一 不应采 用 一 一 一 一 不应采 用
筒体
框架--核心筒
筒中筒 板柱--抗震墙
150
180 40
140
160 35
100
120 30
70
80 不应采用
《高层建筑结构及抗震设计》
楼盖应优先选用现浇楼盖,其次是装配整体式楼盖,最后才是装配式楼盖。 抗震墙之间楼屋盖的最大长宽比见表4.2
表4.2 抗震墙之间楼屋盖的最大长宽比 烈度 楼屋盖类别 6 现浇、迭合梁板 装配式楼盖 框支层和板柱-抗震墙的现浇梁板 4 3 2.5 7 4 3 2.5 8 3 2.5 2 9 2 不宜采用 不宜采用
《高层建筑结构及抗震设计》
4.2.3
材
料
按抗震要求设计的混凝土结构的材料应符合下列要求: (1)混凝土的强度等级,抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 心区、框支梁、框支柱不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各 类构件不应低于C20。并且,混凝土结构的强度等级,在9度时不宜 超过C60,在8度时不宜超过C70。 (2) 普通钢筋的强度等级,纵向受力钢筋宜采用HRB335级和 HRB400级热轧钢筋;箍筋宜采用HPB235、HRB335和HRB400 级热轧钢筋。普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢 筋。对一、二级抗震等级的框架结构,其普通纵向受力钢筋的抗 拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;屈服强度 实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。 (3)在施工中,当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的 纵向受力钢筋时,应按照钢筋受拉承载力相等的原则换算,并应 满足正常使用极限状态和抗震构造的要求。
V jk
12i jk h2 j
j
(4-6)
其中,ijk为第j层第k柱的线刚度;hj为第j层柱的高度。
《高层建筑结构及抗震设计》
把式(4-6)代入式(4-5),由于梁的刚度为无穷大,从而第j层的各柱两端的相对 水平位移均相同(均为j),因此有
j
k 1
m
Vj 12i jk hj
2
把上式代入式(4-6),得第j层各柱的剪力为
Q ij
D ij
D
k 1
m
Qi
ik
其中Dij为第i层第j根柱的抗侧刚度
《高层建筑结构及抗震设计》 2. 内力计算
用计算机进行框架结构的静力计算(把框架上的地震作用作为静力荷载) 或动 力计算(时程分析法),可直接得到各杆的内力。 在初步设计时,或计算层数较少且较为规则的框架在水平地震作用下的内力 时, 可采用下述近似计算方法:反弯点法和D值法,后者较为常用。
《高层建筑结构及抗震设计》
高层建筑(8层及8层以上)的平面中L不宜过长(图4-18),突出部分长度l宜 减小,凹角处宜采取加强措施。图4-18中,L、l和l‘的值宜满足前表4-3的要求。
图4-18 高层建筑平面
《高层建筑结构及抗震设计》
2.竖向布置
匀。 为使结构有较好的整体刚度和稳定性,结构高度H和宽度B的比值不宜超 过表4-4所列的限值
严重震害。
图5-7 应力集中产生的震害
《高层建筑结构及抗震设计》 4.防震缝处碰撞
碰撞
Ⅰ
ⅡⅡ
防震缝如果宽度不够,其 两侧的结构单元在地震时就会
相互碰撞而产生震害
碰撞
图5-8 防震缝两侧结构单元的碰撞
《高层建筑结构及抗震设计》
4.1.2框架结构的震害
1.整体破坏形式.
框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏,按破坏机制可分为 梁铰机制(强柱弱梁型)和柱铰机制(强梁弱柱型)。 (A) (B)
图5-4 高层建筑的第5层倒塌
《高层建筑结构及抗震设计》 具 有 薄 弱 底 层 的 房 屋 , 易 在 地 震 时 倒 塌 。
图5-5 软弱底层房屋倒塌形式之一
图5-6 软弱底层房屋倒塌形式之二 (底层完全倒塌)
(倾倒)
《高层建筑结构及抗震设计》 3.应力集中
结构竖向布置产生 很大的突变时,在突变 处由于应力集中会产生
(3)基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较大;
(4)地基主要受力层范围内存在软弱粘土层、液化土层和严重不均匀土层; (5)桩基承台之间。
《高层建筑结构及抗震设计》
4.3.2 地震作用在结构各部分的分配和内力计算
1. 地震作用在结构各部分的分配
底部剪力法 例如,求得结构第i层的地震剪力Qi后,再把Qi按该层各柱的刚度进行分配,得 该层第j 柱所承受的地震剪力Qij为
《高层建筑结构及抗震设计》
4.2.2
1. 平面布置
结构布置
结构的平面布置是指在结构平面图上布置柱和墙的位置以及楼盖的传力方式。
从抗震的角度看,最主要的是使结构平面的质量中心和刚度中心相重合或尽可能靠 近,以减小结构的扭转反应。 结构的平面布置宜简单、对称和规则
表4-3 L、l的限值
设防烈度 6度和7度 8度和9度 L/B 6.0 5.0 l/b 2.0 1.5 l/Bmax 0.35 0.30
型
多层和高层钢筋混凝土结构体系包括:
框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构和框架-筒体结构 等。
抗震墙
框架-抗震墙
《高层建筑结构及抗震设计》 各种结构体系适用的最大高度见表4-1。
表4-1 现浇钢筋混凝土房屋结构适用的最大高度 (m)
结构体系 6 框架 框架--抗震墙 抗震墙 全部落地 部分框支 60 130 140 120 7 55 120 120 100 烈度 8 45 100 100 80 9 25 50 60 不应采用
图4-9 框架的破坏形式 (a)强梁弱柱型;(b)强柱弱梁型
《高层建筑结构及抗震设计》
2.局部破坏形式.
(1)构件塑性铰处的破坏 (2)构件的剪切破坏 (3)节点的破坏 (4)短柱破坏 (5)填充墙的破坏 (6)柱的轴压比过大时使柱处于小偏心受压状态,引起柱的脆性 破坏。 (7)钢筋的搭接不合理,造成搭接处破坏。
《高层建筑结构及抗震设计》