底部框架结构抗震构造措施
底部框架—抗震墙砌体房屋的抗震概念设计和计算要点
底部框架—抗震墙砌体房屋的抗震概念设计和计算要点摘要:底部框架—抗震墙砌体房屋是由框架—抗震墙和上部砌体结构组成的,我国特有的一种砌体结构形式。
由于其具有造价低,便于施工,性价比较高的优点,在中小城市被广泛采用。
但其抗震性能不理想,提高此类房屋的抗震性能,满足抗震设防要求是亟待解决的问题。
本文根据完善调查和模拟试验分析底部—抗震墙砌体房屋震害特点,从概念设计出发论述了提高上述建筑结构的抗震性的方法和措施。
底层采用整的框架抗震墙结构体系。
合理的抗震墙的布置。
选用适宜的上下层侧向刚度比。
并对底部—抗震墙砌体结构设计的计算要点做简单阐述,以供设计者参考。
关键词:侧向刚度比;抗震性能的匹配性;低矮抗震墙;完整的框架—抗震墙体系Abstract: The bottom frame-aseismic wall masonry buildings is formed by the framework-aseismic wall and the upper masonry structure, which is a kind of special form of masonry structure of our country. Due to advantages of low cost, convenient installation and high cost performance, it is widely used in small-medium cities. However, there exists the unsatisfactory aseismic performance. Toimprove such aseismatic performance of building, meet the requirements for seismic resistance is a problem to be solved. According to the perfect investigation and simulation test of bottom-aseismic wall masonry buildings, the paper analyses the earthquake features, and from conceptual design, discusses the processes and measures to improve the vibration resistance. Theauthor puts that the bottom should apply the whole frame aseismic wall structure system and should set reasonable seismic wall arrangement, and choose appropriate up-down lateral stiffness ratio, and briefly explains the key points of the design calculation. All of the paper offers reference.Keywords: the lateral stiffness ratio; the matching of seismic performance; low aseismic wall; complete framework-seismic wall system底部框架—抗震墙砌体房屋是多层砌体房屋的一种特殊形式。
框架结构抗震构造措施
框架结构抗震构造措施一、基础设计方面的抗震措施1.地质勘察:进行详细的地质勘察,了解地层的性质和地震烈度,从而为地基设计提供充分的依据。
2.基础稳定性:为了增强建筑物的稳定性,在地基的设计中考虑超载和剪切效应的作用,并通过增加基础的尺寸和改进地基处理方式来提高基础的抗震能力。
二、结构设计方面的抗震措施1.结构的刚度和强度:采用合适的结构形式和材料,提高结构的刚度和强度,并采用适当的刚性节点和剪力墙等构件,以增强结构的整体刚度和稳定性。
2.结构的抗侧推性能:在结构设计中,考虑横向的地震作用,采用抗侧推措施,如设立剪力墙、加固柱子和设立拱墙等,以提高结构的抗侧推能力。
3.结构的耗能能力:通过合理的结构设计,引入耗能构件,如阻尼器和摆锤等,能够将地震能量转化为热能和声能,从而有效地减小地震对建筑物的破坏。
4.结构的纵向抗震性能:采用适当的横向加劲措施和增加纵向承载能力,以增强结构的纵向抗震性能。
三、施工过程中的抗震措施1.施工质量控制:严格控制施工过程中的质量,确保结构的精度和连接的牢固性,以提高建筑物的抗震能力。
2.施工材料的选用:选择合适的施工材料,如高强度混凝土、高性能钢材和高精度预制构件等,以增强建筑物的抗震性能。
3.施工方法的优化:采用适当的施工方法,如预制构件的使用、模板支撑的设置和砼浇筑的顺序等,能够减小施工过程中的震动和变形,从而有助于增强建筑物的抗震能力。
四、维护和修复措施1.日常维护:定期进行建筑物的巡视和维护工作,包括检查结构的完整性和建筑物的损坏情况,及时进行维修和加固,以保持建筑物的抗震能力。
2.抗震修复:如果发生地震导致建筑物损坏,需要进行抗震修复。
这包括修复已损坏的结构和构件,以及对结构进行加固和改进,以提高建筑物的抗震能力。
综上所述,框架结构抗震构造措施是一个多方面的工程,需要从基础设计、结构设计、施工过程和维护等方面进行综合考虑。
通过合理的设计和施工,加强结构的刚度、强度和抗侧推能力,增加耗能和纵向抗震性能,以及保持建筑物的稳定性和完整性,可以有效地提高建筑物的抗震能力,从而减小在地震中的破坏。
《建筑抗震设计规范》对底部框架-抗震墙结构设计中的几个要点
《建筑抗震设计规范》对底部框架-抗震墙结构设计中的几个要点摘要:国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) (2016年版)于2010年5月31日颁布,12月1日实施。
底部框架-抗震墙结构形式相比旧版本不仅从建筑总层数上加以限制,而且对计算和构造措施也提出了更严格的要求,防止底部框架-抗震墙房屋在底部框架层或过渡层出现薄弱环节,形成结构的软肋。
关键词:抗震设计; 底部框架-抗震墙结构;过渡层虽然经过2008年汶川地震后的震害,表现出底部框架-抗震墙结构形式存在着先天不足的缺点,但通过国家有关部门多年的实验研究和震害经验总结,按照新规范设计的该类结构,也不乏成功的例子。
由于本结构形式在三、四线城市的建设中的工程需要,底部框架-抗震墙结构仍是不可淘汰的一种结构形式。
结合自己运用新规范设计的底部框架-抗震墙结构的某商住楼谈谈《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗规》)的条文规定在具体工程中的应用:本工程所处地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,砌体采用多孔砖(墙厚240mm);1层为独立商铺层高3.65米,2~6层为住宅层高3.0米;室内外高差0.30米。
采用底部框架-抗震墙结构,底层混凝土框架抗震等级为二级;混凝土墙体的抗震等级为三级。
一、一般规定1. 《抗规》7.1.2条中允许房屋总高度为19米,层数为6层。
本工程房屋总高度为0.3+3.6+3.0*5=18.95米满足规范要求(新版《抗规》相对旧版《抗规》的对房屋总高度的要求降低了3米,层数降低了一层)。
2. 《抗规》7.1.5条对本工程房屋抗震横墙的间距要求为15米,根据本条的要求,结合建筑平面及抗震横墙间距要求结构专业将一层抗震墙布置在房屋四角,分户墙及单元分户墙处,既满足了规范的要求,又力求对称,减轻抗力构件不对称给结构带来的扭转影响。
(新版《抗规》相对旧版《抗规》的对房屋抗震横墙的间距要求降低了3米)。
底层框架-抗震墙结构构件截面的选择重点是首先确定墙板的厚度,根据《抗规》7.5.3条第二款墙厚不小于160mm及墙板净高的1/20,本工程一层计算高度为:3.65+1.3=4.95m,故取墙后为250mm。
底部框架——密肋复合墙房屋结构抗震设计方法
的任 意 调整 。
2 抗 震 性能 研 究
21 框 架 一 密 肋 复合 墙 体 受 力 特 点 . 为 了研 究 反 复荷 载作 下 框 架 与 复 合 墙 协 同 工作 机
度 叠 加 法适 用 范 围广 , 算 方 便 , 便 于 应 用 角 度 出发 , 计 从 完 全 能 够 满 足 实 际 工 程 的 精 度 要求 ,文 章 即利 用 有 效 刚 度 叠 加 法 对底 部 框 架 一 复 合墙 上部 砌 体 结 构进 行 设 计 。
裂 缝 ,同 时增 加 了墙 体 变 形 能 力 ,使 得 后 期 变形 更 为平 缓 ; 处 于压 弯 状 态 的肋 柱 较 拉 弯 状 态 的 肋梁 破 坏 轻 微 , ④ 在 荷 载作 用 的 整个 过 程 中均 能 保 持 竖 向承 载 力 ,始 终 分
底部框架——抗震墙结构设计
墙 体较 多 , 量大 , 移 刚度 大 , 重 侧 但变 形 和 耗能 能 力 相 对较 差 ; 下部 为钢 筋 混凝 土 框架 结 构 , 高大 , 而 层
侧 移 刚度较 J部 砖房 小 这就 形成 了整 个结 构上 重 :
宽 比大 于 40时 , . 主要 表 现为 弯 曲变形 。为 和 P P KM
底 部 框架 侧 向刚 度过 大 。 薄弱 层 转 移 到上部 砖 房 使 的过 渡 层 , 框部 分 的延 性 性 能 得 不 到 发挥 , 渡 底 过
层 却 发生 应力 集 中破 坏
5剪 力 墙 的 设 计
《 砌体 规 范》 052款条 文 说 明:…纵 向 和横 向 l .. “ 均 匀 、 称布 置一 定数 量 的抗 震 墙就 从 抗 震体 系 上 对
7结 语
底框 结 构作 为 一种 抗 震不 结 构 , 汁 时应严 设
格 执行 强 制 性 条文 , 强 “ 念设 计 ” 加 概 的抗 震 理 念 ,
不迷 信计 算软 件 , 这样 才能 设 计出好 的底 框结 构 。
尽量满足“ 均匀 、 称 、 边 、 散 ” 对 周 分 的原 则 , 尽 可 并 能使 底层 的刚度 中心 与 上部 的质量 中心 重合 。通过 咨 询 P P 软 件技 术 支持 和实 例计 算 , KM 剪力 墙 的 布 置 位置 在计 算 巾是 不予 以考虑 的 . 以我们 只 能 在 所
5 施工 的组 织措 施也 一 定要 得 到保 订 , ) F 如 视 旁 站监 理 . 高监 理人 员素 质 , 提 进行 々、 培训 等 。
3结 语
加 气混 凝 土砌筑 _ 丁程虽 不 影 响结 构 的安 全 , 但 影响美 观 , 能满 足使 用要 求 , 不 出现 问题 了 , 处理 起 来 也很 费 事 。所 以一定 要予 以足 够 的重 视 , 采取 综 合措施 将 裂缝控 制在 规定 的范 围 内。
简述底部框架—抗震墙砌体房屋抗震设计的计算要点
简述底部框架—抗震墙砌体房屋抗震设计的计算要点作者:刘尚彬荣德刚来源:《房地产导刊》2014年第02期摘要:底部框架-抗震墙砌体房屋是目前城市周边到郊区中小区临街建筑一种比较实用实现建筑功能的结构形式。
在总结汶川地震底部框架-抗震墙砌体房屋震害教训基础上,从新旧规范比较来看01新规范对底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震措施的规定更加严格,底部剪力墙合理布置更加关键。
关键词:底部框架-抗震墙砌体房屋震害剪力墙合理布置计算要点一. 底部框架剪力墙结构总的震害情况1. 部分底部框架房屋由于在底部设置未设或者设置数量不足抗震墙体,造成底层层间刚度和强度不足,在底部形成不规则的薄弱层,地震时由于变形集中,导致底层倒塌,倾斜。
震害特点是:(1)震害基本集中发生在底层,为严重破坏或倒塌。
(2)底层结构构件的破坏规律是:墙体比框架重,框架柱比梁重。
(3)房屋上部几层砖混破坏程度比底层轻很多。
2. 按规范要求设置足够数量底部抗震墙体的底部框架房屋,地震中表良好,破坏主要表现在框架上部墙体的裂缝。
主要表现在:(1)结构薄弱部位可能出现在底部,也可能出现在过度楼层。
当薄弱部位在底部时,虽然抗震墙、框架梁柱节点,填充墙破坏严重,但底部不会出现倒塌情况。
(2)当底部框架抗震墙体多,刚度较大,底层侧向刚度和强度均大于二层以上的砌体结构,由于过渡层所受地震剪力大,上部结构会在过渡层出现薄弱层,该层破坏严重,甚至出现整体塌跨,过渡层及以上各层砌体部分全部倒塌,而底部破坏较轻。
3. 当房屋底部框架抗震墙部分和上部砌体部分抗震性能比如抗侧刚度匹配较好时,抗侧刚度上下部比较均匀,房屋受损部位趋于均匀化,分散化。
这样就有效实现了抗震三水准的抗震设防目标要求。
二. 底部框架剪力墙结构房屋的各部分震害情况1. 底部抗震墙。
(1)房屋在底部设置足够数量的抗震墙时,在地震作用下,由于墙体侧向刚度大,故抗震墙分担大部分地震作用,在地震中受损现象明显,而钢筋混凝土抗震墙破坏情况又好于砖抗震墙,因为砖抗震墙延性较钢筋混凝土抗震墙差。
浅谈底部框架-抗震墙结构设计
山 西 建 筑
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2 . N, 混 计 1. .—) R E .5 的设计人员都会 发现 , 在布 置了剪力 墙用 P A MC D主菜单 8抗 震 873 6k 《 凝 土 规 范》 算 公 式 ( 1 7 42 中 r =0 8 , 验算 后 , 即便混 凝土剪 力墙 布置 的数 量不 多 , 第二 层 与底层 的侧
. I T 计算得 出横向剪力墙总 长度 为 1 . n注 意这 4 5r, 裂, 当层 间位移 角到 1 5 0时 , /0 其刚度约降低 到弹性刚度 的 3 %; 向墙厚 b=0 2I, 0 砌体抗震墙 的层 问位 移角到 15 0时 , 刚度 约 降低到弹性 刚度 是纵 向剪 力墙所需最短 的总长度 。前后 外纵墙 一般为 商业 门脸 , /0 其
移刚度 比却小于 10 为 了降低底层 的侧 移刚度 , ., 需要 在剪力墙 上
= 10 C 5混 凝 土 .,3
,
.
=1 . nn2可得 出剪力墙横 断面面积 6 7N/ql,
b .5m, =0 2 计算得 出横向剪力墙总 开洞 口, 但无论 洞 口开 多 大 , 二 层与底 层 的侧移 刚度 比的提 高 长度 为 1 . 2注 意 这 是 横 向 剪 力 墙 所 需 最 短 的 总 长 度 。把 横 向 第 16i, q 却非常有限 。下 面在 深刻 理解 《 震规 范》 关条 文 的基础 上 重 剪力墙分成 4 , 抗 有 段 每段 3 1m, 照“ . 按 均匀 、 称、 对 周边 、 分散 ” 的原
框架结构抗震构造措施
框架结构抗震构造措施1.抗震设计:-结构基于极限状态设计,考虑地震作用下结构的破坏特征,并确定结构的抗震性能目标。
-采用可靠性分析方法,考虑地震概率,并确定结构的可靠性指标。
-根据地震区位、设计地震参数等确定地震力的设计谱,并根据设计要求计算结构的抗震力。
-根据设计基准地震的地震动频谱,进行结构的动力特性分析,确定结构的固有周期和振型。
-通过地震响应谱分析,计算结构在地震作用下的最大位移、加速度、剪力等,以评估结构的地震性能。
2.抗震材料选择:-使用高强度、高韧性的材料作为主要构造材料,如高性能混凝土、高强度钢材等。
-选择具有良好耐震性能的连接材料,如高强度膨胀螺栓、粘结剂等,以确保构件之间的连接牢固。
-使用支撑耐震设备的材料,如阻尼器、减震橡胶等。
3.抗震构造形式的选择:-选择适合地震区的抗震结构形式,如剪力墙结构、框架结构、筒状结构等。
-设计合理的结构布局,合理配置结构横向抗力墙、支撑剂和抗震支撑系统等。
-采用双重结构、重要设备的柔性结构、迎震设备等,以提高结构的抗震性能。
4.抗震加固措施:-对已有的框架结构进行加固处理,如设置剪力墙、加强柱和梁的截面等,提高结构的承载能力和刚度。
-使用抗震填充墙、加固结构连接节点等手段,降低结构的地震响应。
-采用附加的抗震设备,如减震器、阻尼器等,提高结构的耐震性能。
5.施工质量控制:-对抗震构造的施工进行严格的质量控制,确保各个构件的尺寸、形状符合设计要求。
-充分预埋连接件,增加结构的抗震性能。
-进行地震活动期间的施工,保证施工质量并避免施工期间的地震破坏。
总之,框架结构抗震构造措施主要包括抗震设计、抗震材料选择、抗震构造形式的选择和抗震加固措施等方面。
通过合理设计和施工质量控制,可以提高框架结构的抗震性能,减少地震对建筑物的破坏。
谈底框结构工程的抗震设计
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谈底 框 结构 工程 的抗 震设 计
黄 坤
( 淮北市第二建 筑安装有 限责任公 司, 安徽 淮北 2 50 ) 3 0 0
摘 要: 底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震 性能差异较 大, 建设设 计、 结构布 置、 底部地 震作 用效应调 整 , 构造措施等 方面要 引起 重视 , 才 能保障结构安 全。本 文对底 部框 架结 构设 计 存在 的 问题进 行 分析 , 同时提 出底 部框 架 结构抗 震构 造措 施 。
关键 词 : 部框 架 ; 底 结构 工程 ; 抗震 设计
1 震设计基本要求。 抗 1 房屋 的层数高和总高度限值 . 1 在设防烈度 6789 、、、 度时 ,底部框 架砖 房 的总高度不应超过 2、32 和 1m 62、O 4 。总层数分 别不 宜超过 8764 , … 层 且砖混层 的层高均不宜 超过 4 。对上部砖混层 为医院 、 学楼等横墙 m 教 较少的底部框架—抗震墙砖房 的总 高度 , 比 应 上述规 定降低 3 层数 相应减 少一层 , m, 以保证 上部砖房的抗 震能力 。
1 2建筑平立剖面及结构 布置 底部框架砖房的平 、 、 立 剖面应 简单 、 规整 , 避免楼层错 层 , 平面上质量和刚度 均匀 对称。 四
周闭合 , 可能地减小扭转效应 。 部框架 砖房 尽 底 的底部应采用全框架形式 , 并应沿纵 、 横两个方 向对称 布置 一定数量的抗震墙 , 防烈度为 7 设 度且总层数不超过 5 层时 ,可采 用嵌砌 于框 架 之间 的粘土砖墙或混凝土小 砌块墙 ,其余情况 为保证抗震横墙和框架柱能合理地承 担水 平地震力 以及尽量做到纵墙不先于抗震横墙破 坏, 楼、 根据 屋盖水平变 位要求 , 类房 屋 的抗 这 震横墙间距应满足: 在设防烈度 6789 … 度时, 底部框剪层分别不 能超过 2、11 和 1m 抗 52 、8 5 。 震墙在布置应做到 :第 2 和第 1 层 层抗震墙 的 平面布置一致 ,截面尺寸相同 ,以满足规范要 求 ; 震墙布置于上层砖 房没有砖抗震墙轴线 抗 处 , 好布置在外围或靠近外墙处 , 且最 以获得较 大的整体抗 弯刚度 。 此外 , 底部框架砖房 的砖砌 分别符合多层砖房和 多层 混凝土结构房屋 的有关规定。 1 楼层 的侧 移刚度 比和极限剪力 系数 比 3 限值 为了提高这种房屋的整体抗震能力 ,应经 过合 理设计 , 房屋的薄弱部位 既能出现在变 使 形 和耗能能力较好的底部两层 ,又可避免该两 层变形 过分集 中而过早丧失承载能力。 为此 , 应 同时控制结构砖混过渡层 与相邻 框剪层的极 限 剪力 系数 比和侧移刚度比。砖 混过渡层与相邻 框剪层 的极 限剪力 系数比和侧移 刚度比分别控 制在 1 01 5 1- ̄范围 内较为合适。 . -2 和 2 2 1 1 框剪层抗 震墙数量的合理确定 4 底部框架砖房框剪层抗 震墙 的设 置数量 由 抗震横墙最大间距、砖混过渡层与相邻框剪层 的侧移刚度 比及相邻框剪层 的弹塑性位 移等限 值来 控制 , 且对底 层框架一 抗震墙砖 房 , 混 当砖 层为小开 间房 子时 , 抗震横墙数量仅 由当前 两 者控制 ; 震纵墙数量均 由后两者控制。 抗 底部框
浅谈底部框架-抗震墙结构
浅谈底部框架—抗震墙结构对于地震区需要抗震设防的多层商住建筑,底层为钢筋混凝土框架的大空间商店,上部为小开间砖房或砌块建筑,这些建筑物往往采用底框结构。
此种结构优点在于房屋的底部可提供较大较灵活的空间做商业,在上部可盖空间规整、不露柱子,造价低廉的砖混住宅。
此种结构其结构特点:在结构竖向体系、结构材料体系、结构刚度等多方面,在竖向存在突变,是一种抗震不利的结构体系,本来应该避免采用。
但随着对此类结构研究的深入,发现只要合理的设计此种结构,还是能达到一定抗震性能的。
所以,现行规范放宽了高度限制,当采取相应措施后底部框架可有两层;允许底部框架房屋的总层数和高度与普通多层砌体房屋相当。
也提出相应的要求:严格控制相邻侧移刚度,合理布置上下楼层的墙体,并提高底部框架的抗震等级。
这就使底框结构的适用范围更加推广。
1 上下层刚度比的控制从材料上来看,底框结构底层为混凝土框架—抗震墙结构,上部为砖砌体结构,属上、下两种不同材料,不同性质的混合式结构:从质量上来看属上重下轻的结构;从刚度来看,属上刚下柔:从竖向传力途径来看,上部砌体结构通过两层(三层)梁板转化为底层的大空间框架。
以上几方面使底框结构为抗震不利结构。
从算法来看,PKPM 软件对此种结构在转换层将其一分为二:砖混部分采用底部剪力法,底框部分采用有限元法。
采用这种算法的前提是,房屋质量和刚度沿高度分布比较均匀,且以剪切变形为主,可采用底部剪力法进行抗震计算。
这已为框支墙梁振动台试验证实。
所以为使底框结构的整体变形以剪切变形为主更接近普通砖混结构的变形,就要控制各层的刚度比值使之变化比较均匀,使各层的刚度比接近普通砖混结构,最终才能满足算法上的要求。
所以《抗震规范》强制性条文第7.1.8-3、4 款规定:“底部框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8 度时不应大于2.0,且均不应小于1.0”,“底部两层框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,6、7 度时不应大于2.0。
框架梁抗震构造措施的基本要求
框架梁抗震构造措施的基本要求
1.框架梁的墙体应采用抗震设计,墙体应具有足够的强度和刚度,以承担水平荷载和地震引起的惯性荷载。
2. 框架梁的梁柱节点应采用预制混凝土节点,节点应具有足够
的强度和刚度,以承受地震引起的强烈地震动力作用。
3. 框架梁的地基应进行抗震处理,采取有效的地震隔离和减震
措施,以减少地震对结构的影响。
4. 框架梁的水平抗震力应满足规范要求,采用适当的构造措施,包括加固梁柱节点、加设抗震支撑、采用抗震加强板等。
5. 框架梁的构造材料应采用高强度、高耐久性的材料,如混凝
土强度等级应不低于C30,钢筋应选用高强度钢。
6. 框架梁的设计应符合国家抗震设计规范和相关标准,经过严
格的验算和检验,确保结构的抗震能力符合要求。
- 1 -。
框架结构的抗震构造措施
框架结构的抗震构造措施概述框架结构是建筑领域中常见的一种结构形式。
在地震区域,为了提高建筑物的抗震性能,需要采取一系列的抗震构造措施。
本文将介绍框架结构的抗震构造措施及其原理。
框架结构的抗震构造措施框架结构的抗震构造措施主要包括以下几个方面:1. 增加结构的抗侧刚度抗侧刚度是指建筑物在受到侧向地震作用时,结构能够抵抗倾覆和位移的能力。
为了增加结构的抗侧刚度,可以采取以下措施: - 增加框架设计中的柱子数量和布置密度,即增加水平框架的纵横比,提高刚度。
- 使用更高强度的钢筋和混凝土材料,增加结构的刚度和承载能力。
- 增大构件尺寸,如增大框架中的梁柱截面尺寸,提高刚度。
- 在框架结构中设置剪力墙,增加结构的抗剪能力。
2. 提高结构的抗震能力抗震能力是指建筑物在地震作用下,能够有效吸收和分散地震能量的能力。
为了提高结构的抗震能力,可以采取以下措施: - 在结构的连接部位采用可塑性连接,增加结构变形能力,使结构能够在地震中有一定的变形能力。
- 在结构中设置阻尼器,吸收地震能量,减小结构受力。
- 在结构中设置减震器,通过弹簧和阻尼器的组合来控制结构的变形和响应。
- 在结构中设置防层间剪切墙,增加结构的整体抗震能力。
3. 加固和改进现有结构对于已经存在的框架结构,可以通过加固和改进来提高其抗震性能。
常用的加固和改进方法包括: - 在框架结构的柱子和梁柱节点处加固,增加节点的刚度和承载能力。
- 增加钢筋混凝土包裹层,提高柱子和梁的抗震能力。
- 在柱子和梁的受压区使用加固材料,增加其抗压能力。
- 在框架结构中加设斜撑或者斜杆等支撑构件,提高结构的整体稳定性。
抗震构造措施的原理框架结构的抗震构造措施背后的原理主要是通过改变结构的刚度和抗震能力来提高结构的抗震性能。
增加结构的抗侧刚度可以通过增加结构刚性元素(如柱子和剪力墙)的数量和布置密度来实现。
这样可以增加结构的整体刚度,使其能够更好地抵抗地震作用产生的侧向力和变形。
底部框架-抗震墙砌体房屋抗震设计
底部框架-抗震墙砌体房屋抗震设计摘要:底部框架-抗震墙房屋上部和底部抗震性能差异较大,结构布置、底部地震作用效应调整,构造措施等方面要引起重视,才能保障结构安全。
本文对底部框架-抗震墙房屋的设计进行分析,同时提出底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施。
关键词:底部框架抗震墙抗震设计Abstract: The bottom frame aseismic wall housing upper and bottom seismic performance difference is bigger, the arrangement of structure, the adjustment of earthquake action effects, structural measures and other aspects should be caused take seriously, in order to guarantee the safety of structure. The bottom frame aseismic wall housing design was analyzed, and puts forward the bottom frame aseismic wall building aseismic structural measures.Key words: bottom frame aseismic wall; seismic; design近年来,出现了许多的底框一抗震墙结构房屋,底层为商业,上部为住宅的多层房屋。
底层商业为钢筋混凝土框架结构,在平面布置上满足了灵活的要求,上部住宅一般为多孔砖砖混结构,这种结构形式既满足了商业要求,又给附近居民生活带来了很大的方便,另外该结构形式还比较经济。
但是,历次震害表明,该结构在震害时底部发生变形集中,因出现大的侧移而严重破坏,甚至坍塌。
底部框架-抗震墙多层内框架砖砌房屋
,但不多于1m;
2 普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高, 不应超过3.6m;底部框架-抗震墙房屋的底部和内框 架房屋的层高,不应超过4.5m。
三 构件的抗震等级
底部框架-抗震墙房屋和多层多排柱内框架房屋的 钢筋混凝土结构部分,除应符合本章规定外,尚应 符合本规范第6章的有关要求;此时,底部框架-抗震 墙房屋的框架和抗震墙的抗震等级,6、7、8度可分 别按三、二、一级采用;多排柱内框架的抗震等级 ,6、7、8度可分别按四、三、二级采用。
3 底部框架抗震墙房屋的砌体抗震墙
3 底部框架抗震墙房屋的砌体抗震墙
7.5.6 底层框架-抗震墙房屋的底层采用普通砖抗震墙时, 其构造应符合下列要求:
1 墙厚不应小于240mm,砌筑砂浆强度等级不应低于M10 ,应先砌墙后浇框架。
2 沿框架柱每隔500mm配置2φ6拉结钢筋,并沿砖墙全长 设置;在墙体半高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平 系梁。
f 1
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(2)抗震墙平面内的转动刚度的确定:
在弯矩作用下抗震墙的转角φw 由两部分组成,抗震自 身的变形引起的转角φw1和地基变形引起的转角φw2
1 底层框架-抗震墙房屋
地震作用所产生的 倾覆力矩
n
M1 Fi (Hi H1) i2
1
倾覆力矩按墙(混凝土)和框架柱的 整体弯曲刚度比例进行分配。
K Kw Kf
Mw
K w K
M1
底部框架-抗震墙砌体房屋
(3)竖、横向分布钢筋配筋率≥0.30%,应双排布置;双排分布钢筋 间拉筋的间距≥600,直径≥6。
(4)边缘构件可按一般部位的规定设置。
(5)强度等级≥ C30。 P333-1
P332-四
约束砖砌体抗震墙——6度 (1)墙厚≥240,砂浆强度等级≥M10,应先砌墙后浇框架。 (2)沿框架柱每隔300mm配置2φ8水平钢筋和φ4分布短筋平面内点 焊组成的拉结网片,并沿砖墙水平通长设置;在墙体半高处尚应设 置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。 (3)墙长大于4m时和洞口两侧,应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。
建筑结构抗震设计
6 底部框架-抗震墙砌体房屋
6.1 概述 6.2 震害及其分析 6.3 抗震设计一般规定 6.4 房屋抗震验算 6.5 抗震措施
6.1 概述
底部框架-抗震墙砌体房屋:结构底层或底部两层采用钢 筋混凝土框架-抗震墙或钢筋混凝土框架-砌体抗震墙结构, 以上部位采用多层砌体墙承重。
主要用于底层需要大空间,而上方各层允许布置较多纵、 横墙的房屋。
3. 抗震墙
P332-三
钢筋混凝土墙
(1)墙体周边设置梁(或暗梁)和边框柱(或框架柱)组成的边框; 边框梁的截面宽度不宜小于墙板厚度的1.5倍,截面高度不宜小于墙 板厚度的2.5倍;边框柱的截面高度不宜小于墙板厚度的2倍。
(2)墙板厚度不宜小于160mm,且不应小于墙板净高1/20;墙体宜 开设洞口形成若干墙段,各墙段的高宽比不宜小于2。
5. 底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震墙应设置条形基础、筏形基础 等整体性好的基础。
控制上部与底部的侧向刚度比
γ=K2/K1
通过在底部纵、横向设置一定数 量的抗震墙; 侧向刚度比合理取值和控制范围:
底部框架—抗震墙砌体结构设计
底部框架—抗震墙砌体结构设计本文针对底部框架—抗震墙砌体房屋的特点,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(以下简称抗震规范)的规定,结合实际工程设计经验,分析总结了底框-抗震墙结构的设计要点,并提出自己的见解。
标签底部框架-抗震墙结构;抗震墙;抗震设计;过渡层底部框架—抗震墙砌体结构,是由上部砌体结构和底部框架抗震墙结构两部分组成。
这两种由上下不同材料组成的结构,其抗震性能存在明显的不足。
在历次地震中,该类房屋的震害是相对比较严重的。
由于该类结构属上刚下柔结构类型,为使其具有更好的综合抗震能力,从剪力墙的结构布置、抗震计算及构造措施等方面都有很多我们设计人员需要慎重对待的地方。
1 底层剪力墙的布置原则剪力墙的布置必须符合剪力墙的布置原则,即“均匀、对称、周边、分散”。
《抗震规范》明确规定:在6度抗震设防区,只有四层及以下才可以采用“嵌砌于框架之間的约束普通砖砌体的砌体抗震墙。
”除此限定条件以外的其他情况均应“采用钢筋混凝土抗震墙”。
且在8度(0.30g)及9度区已经不允许采用此种结构体系。
在平面上除应符合上述原则外,还应注意到上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐,不应将上部的砌体抗震墙作用在非抗震墙上。
如设计中确有困难,可以部分落在框架次梁上,但数量不宜过多,以利于荷载的传递。
底部抗震墙的布置,除上述原则外还需考虑上面砌体结构部分的质心位置,应使底层纵向和横向的刚心尽可能的与整幢房屋的质心相重合,以减小结构在扭转效应下的震害影响。
在设计过程中,发现有如下几种错误做法:1.1 剪力墙布置在一条纵轴线上。
当底层为车库或商业网点时,由于业主的使用要求,沿外纵墙均开大洞口,若按使用要求,此时沿外纵墙无法再设剪力墙,设计者往往在一条内纵墙轴线上通长或大量布置钢筋混凝土剪力墙,以便在结构计算时可以满足规范关于底部框架层与上部砌体层的刚度比的要求,但如此布置剪力墙,对抵抗扭转是极其不利的。
浅谈底部框架-抗震墙结构
浅谈底部框架—抗震墙结构对于地震区需要抗震设防的多层商住建筑,底层为钢筋混凝土框架的大空间商店,上部为小开间砖房或砌块建筑,这些建筑物往往采用底框结构。
此种结构优点在于房屋的底部可提供较大较灵活的空间做商业,在上部可盖空间规整、不露柱子,造价低廉的砖混住宅。
此种结构其结构特点:在结构竖向体系、结构材料体系、结构刚度等多方面,在竖向存在突变,是一种抗震不利的结构体系,本来应该避免采用。
但随着对此类结构研究的深入,发现只要合理的设计此种结构,还是能达到一定抗震性能的。
所以,现行规范放宽了高度限制,当采取相应措施后底部框架可有两层;允许底部框架房屋的总层数和高度与普通多层砌体房屋相当。
也提出相应的要求:严格控制相邻侧移刚度,合理布置上下楼层的墙体,并提高底部框架的抗震等级。
这就使底框结构的适用范围更加推广。
1 上下层刚度比的控制从材料上来看,底框结构底层为混凝土框架—抗震墙结构,上部为砖砌体结构,属上、下两种不同材料,不同性质的混合式结构:从质量上来看属上重下轻的结构;从刚度来看,属上刚下柔:从竖向传力途径来看,上部砌体结构通过两层(三层)梁板转化为底层的大空间框架。
以上几方面使底框结构为抗震不利结构。
从算法来看,PKPM 软件对此种结构在转换层将其一分为二:砖混部分采用底部剪力法,底框部分采用有限元法。
采用这种算法的前提是,房屋质量和刚度沿高度分布比较均匀,且以剪切变形为主,可采用底部剪力法进行抗震计算。
这已为框支墙梁振动台试验证实。
所以为使底框结构的整体变形以剪切变形为主更接近普通砖混结构的变形,就要控制各层的刚度比值使之变化比较均匀,使各层的刚度比接近普通砖混结构,最终才能满足算法上的要求。
所以《抗震规范》强制性条文第7.1.8-3、4款规定:“底部框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0”,“底部两层框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0。
框架结构抗震构造措施
6.3 框架构造抗震构造措施6.3.1梁的截面尺寸,宜符合以下各项要求:1截面宽度不宜小于200mm;2截面高宽比不宜大于4;3净跨与截面高度之比不宜小于4。
6.3.2梁宽大于柱宽的扁梁应符合以下要求:1采用扁梁的楼、屋盖应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置。
扁梁的截面尺寸应符合以下要求,并应满足现行有关标准对挠度和裂缝宽度的规定:b b≤2b c〔6.3.2-1〕b b≤b c+h b〔6.3.2-2〕h b≤16d〔6.3.2-3〕式中b c——柱截面宽度,圆形截面取柱直径的0.8 倍;b b、h b——分别为梁截面宽度和高度;d——柱纵筋直径。
2扁梁不宜用于一级框架构造。
6.3.3梁的钢筋配置,应符合以下各项要求:1梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。
2梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。
3梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6.3.3 采用,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2mm。
表 6.3.3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径注:1 d 为纵向钢筋直径;h b为梁截面高度。
2箍筋直径大于12mm、数量不少于4 肢且肢距不大于150mm 时,一、二级的最大间距应允许适当放宽,但不得大于150mm。
6.3.4梁的钢筋配置,尚应符合以下各项要求:1两端纵向钢筋的配筋率不宜大于2.5%。
沿梁全长顶面、底面的配筋,一、二级不应少于2φ14 且分别不应少于梁两端顶面、底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于2φ12。
2一、二、三级框架梁内贯穿中柱的每根纵向钢筋直径,对框架构造不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20;对其他构造类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20。
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底部框架结构抗震构造措施- 结构理论
底部框架结构抗震构造措施
建筑工程师是指掌握建筑工程基本理论和知识,具备岗位职业能力,从事建筑工程生产一线技术与管理工作的高级技术应用性专门人才。
从事的主要工作包括:建筑工程现场的施工技术和工程管理能力。
本文是选自国家级期刊《城市建筑》中关于建筑设计方向的职称论文范文:关于底框结构抗震设计的分析。
摘要:本文分析了底部框架结构设计存在的问题,提出了底部框架结构抗震构造措施,供同行参考。
关键词:底框结构,抗震设计,分析
近年来,全国各地建设了一批底层框架、上部砖房的建筑,由于底框结构属下柔上刚结构形式,对抗震极为不利,因此正确选择底层框架、上部砖房的结构方案,在房屋建筑抗震设计中显得极为重要,成为结构设计的首要问题,它直接关系到房屋的抗震性能、工程造价、施工工期和结构安全度。
1 抗震设计基本要求
1.1 房屋的层数高和总高度限值
在设防烈度6、7、8、9 度时,底部框架砖房的总高度不应超过26、23、20和14m。
总层数分别不宜超过8、7、6、4层,且砖混层的层高均不宜超过4m。
对上部砖混层为医院、教学楼等横墙较少的底部框架--抗震墙砖房的总高度,应比上述规定降低3m,层数相应减少一层,以保证上部砖房的抗震能力。
1.2 建筑平立剖面及结构布置
底部框架砖房的平、立、剖面应简单、规整,避免楼层错层,平面上质量和刚度均匀对称。
四周闭合,尽可能地减小扭转效应。
底部框架砖房的底部应采用全框架形式,并应沿纵、横两个方向对称布置一定数量的抗震墙,设防烈度为7度且总层数不超过5 层时,可采用嵌砌于框架之间的粘土砖墙或混凝土小砌块墙,其余情况应采用钢筋混凝土墙或两者兼用。
为保证抗震横墙和框架柱能合理地承担水平地震力以及尽量做到纵墙不先于抗震横墙破坏,根据楼、屋盖水平变位要求,这类房屋的抗震横墙间距应满足:在设防烈度6、7、8、9 度时,底部框剪层分别不能超过25、21、18和15m。
抗震墙在布置应做到:第2层和第1 层抗震墙的平面布置一致,截面尺寸相同,以满足规范要求;抗震墙布置于上层砖房没有砖抗震墙轴线处,且最好布置在外围或靠近外墙处,以获得较大的整体抗弯刚度。
此外,底部框架砖房的砖砌体和混凝土结构部分还应分别符合多层砖房和多层混凝土结构房屋的有关规定。
1.3 楼层的侧移刚度比和极限剪力系数比限值
为了提高这种房屋的整体抗震能力,应经过合理设计,使房屋的薄弱部位既能出现在变形和耗能能力较好的底部两层,又可避免该两层变形过分集中而过早丧失承载能力。
为此,应同时控制结构砖混过渡层与相邻框剪层的极限剪力系数比和侧移刚度比。
砖混过渡层与相邻框剪层的极限剪力系数比和侧移刚度比分别控制在 1.10-1.25和1.2-2.0范围内较为合适。
1.4 框剪层抗震墙数量的合理确定
底部框架砖房框剪层抗震墙的设置数量由抗震横墙最大间距、砖混过渡层与相邻框剪层的侧移刚度比及相邻框剪层的弹塑性位移等限值来控制,且对底层框架-抗震墙砖房,当砖混层为小开间房子时,抗震横墙数量仅由当前两者控制;抗震纵墙数量均由后两者控制。
底部框架-抗震砖房的框剪层设置抗震墙后,房屋将需要进行楼层刚度比及框剪层层间位移验算。
1.5 砖混过渡层与相邻框剪层之间楼板厚度的确定
底部框架砖房的底部框剪层与上部砖混层的抗侧力结构体系不同,要合理完成上部水平地震剪力和倾覆力矩下部的传递和重新分配,并保证楼盖处侧向变形协调,转换层之间的楼板应采用现浇或装配整体式钢筋混凝土板,并必须具有足够的平面内刚度(厚度最小值为120mm)。
2 底部框架结构设计中的常见问题
2.1 底部抗震墙数量不够造成上、下侧向刚度比超过规定。
2.2 侧向刚度比符合要求,但上层纵向墙体开间过大,下部抗震墙几乎没有,这种上、下纵向刚度都很小,相对比值却能满足。
对于这类房屋,首先要求上层砌体应满足砌体结构的局部尺寸限值,再调整底部抗震墙,使之满足侧向刚度比。
2.3 单片抗震墙过长,有的整个山墙12 米多全按抗震墙设计,形成“刚度集中”。
对于高层建筑,抗震墙不宜超过8 米,而对于高度矮很多底框房屋墙更不应过长。
低矮抗震墙破坏特征是“剪切型”,
其破坏起于混凝土剪坏,属脆性破坏。
规范规定底框房屋抗震墙高宽比不宜小于2,较长的抗震墙可设竖缝予以处理。
2.4 托墙梁支承于底部抗震墙上,这是一种严重的设计错误。
其错在于:由于托墙梁截面一般都很大,受力很大,使得抗震墙承受很大的平面外弯曲作用,也使得抗震墙局部区段轴压比过大;底框层抗震墙厚度一般在200mm-250mm 之间,托墙梁纵向钢筋的锚固难以达到规范强制性条文7、5、3 条的要求;由于墙很薄,托墙梁线刚度很大,形成“强梁弱支座”,节点易于破坏,托墙梁配置很多负筋不起作用。
对这类问题,应在托墙梁下设框支柱,或设垂直的抗震墙以平衡厚墙体平面外的弯曲作用。
在一些错误的设计中,托墙梁下抗震墙连暗柱都没有设置,这应该引起大家的重视。
2.5 当有次梁托墙时,应注意支承托墙次梁的主框架梁的抗剪、抗扭设计,此时不能按一般多层框架梁的构造作法,在支座边1.5 倍梁高或1/6 跨度范围内加密箍筋。
由于托墙次梁传来很大的集中力和扭矩,有可能使得跨中剪力与支座剪力相差不很大,对这类情况要注意跨中抗剪强度的验算。
注意一下这个问题,或许可以避免大错误。
3 抗震构造措施
底部框架砖房的砖砌体和混凝土结构部分除应分别满足多层砖房和多层混凝土结构房屋的有关构造措施外,还应满足下列要求。
构造柱和圈梁的设置部位:砖混过渡层各横墙与内、外纵墙交接处及门窗洞口处均应设置构造柱,且每轴线均设置圈梁;其它砖混层应根据房屋的总层数按抗震规范中多层砖房的规定设置。
构造柱的截面尺寸
宜采用300mm ×300mm,且不应小于240mm×240mm;圈梁的截面尺寸宜采用240mm×300mm,且不应小于240mm×240mm。
构造柱的纵向钢筋不宜小于4Ф14,箍筋间距不宜大于200 mm(柱上、下端500 mm 范围内为100 mm),箍筋直径应注≥8;圈梁的纵向钢筋不宜小于4Ф10,箍筋间距不宜大于200mm。
构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇板可靠拉结。
砖混过渡层构造柱纵筋在与相邻框剪层柱(梁)内锚固长度:单元四角处≥40d,其余部位≥35d,或在柱(梁)内留出短筋与过渡层构造柱纵筋搭接,搭接长度≥12倍锚固长度。
当构造柱与框架梁连接时,梁的相应部位应采用间距100 mm,直径≥8 的箍筋加细。
构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎,先砌墙,后浇注,并应沿墙高每隔500 mm 设置拉结钢筋,钢筋伸入墙内不宜小于1m。
砖混过渡层的外纵墙窗台以下应每隔500mm 设置通长的钢筋,并在窗台标高处设置60mm 厚、宽度不小于墙厚的配筋砂浆(或混凝土)带,砂浆强度等级应≥M7.5(混凝土强度等级应≥C20),纵向钢筋不小于2Ф10,且直锚入两侧的构造柱内;另外,过渡层墙体的砂浆强度等级不应低于M7.5。
上部的承重墙和厚度不小于240 mm 的自承重墙,其中心线宜与底部的框架梁、抗震墙的轴线相重合;构造柱与框架柱上下贯通。
为改善房屋的整体抗震性能,应尽量减轻上部结构的重要,如采用空心砖,加气混凝土砌块等。
4 结束语
底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震性能差异较大,建设设计、结构布置、底部地震作用效应调整,构造措施等方面要引起重视,才
能保障结构安全。
参考文献:
[1] 程耿东,李刚.可靠度、优化和现代结构抗震设计哲理———第十届全国结构工程学术会议特邀报告.
[2] GB 50010—2002,混凝土结构设计规范[S].
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