高规附录D有关墙体稳定的计算
规范中关于剪力墙墙体稳定性的应用与探讨
规范中关于剪力墙墙体稳定性的应用与探讨作者:曾伟健来源:《城市建设理论研究》2014年第09期摘要:剪力墙作为主要的抗侧力构件,在高层建筑结构中的应用十分普遍。
在实际工程中,常常需要按《高规》附录D验算剪力墙墙肢的稳定性。
文章以规范提出的方法,对剪力墙的稳定性计算方法及应用进行探讨。
关键词:高层建筑;抗侧力构件;剪力墙;稳定性中图分类号: TU973+.16 文献标识码:A剪力墙具有较大的刚度,在结构中往往承受水平力的大部分,成为一种有效的抗侧力结构。
在地震设防地区,设置剪力墙可以改善结构的抗震性能。
在实际工程中,对于设置剪力墙的高层建筑,剪力墙不仅作为水平力抗侧构件,同时也是竖向受力构件。
在对剪力墙设计的过程中,往往会遇到错层或越层剪力墙,又或者塔楼周边剪力墙存在楼梯间等PKPM不能按实际层高设计的情况,通常都需要手动对剪力墙的稳定性进行验算。
《高规》附录D提供了具体的公式对剪力墙的稳定性进行验算:D.0.1剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求:(D.0.1)式中:q——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值;Ec——剪力墙混凝土的弹性模量;t ——剪力墙墙肢截面厚度;l0——剪力墙墙肢计算长度,应按本附录第D.0.2条确定。
D.0.2剪力墙墙肢计算长度应按下式采用:l0=βh(D.0.2)式中:β——墙肢计算长度系数,应按本附录第D.0.3条确定;h——墙肢所在楼层的层高。
由公式D.0.1可知,影响剪力墙墙体稳定性的因素包括:1).剪力墙墙顶荷载;剪力墙平面外稳定性与该层墙体顶部所受的轴向压力的大小密切相关。
竖向荷载越大,墙肢越容易失稳。
2).混凝土弹性模量;即与剪力墙混凝土强度等级的选取有关。
混凝土强度等级越高,混凝土的弹性模量越大。
3).剪力墙截面的厚度;为保证剪力墙平面外的刚度和稳定性,《高规》7.2.1条强调剪力墙的截面厚度应满足剪力墙截面的最小厚度规定。
墙体截面越大,剪力墙平面外稳定性越好。
墙体稳定性验算
墙体稳定计算在此偏于安全的选取底部加强层上一步存在大开洞楼层进行墙体稳定性验算,具体过程如下:1.1 基本资料1.1.1 工程名称:工程一1.1.2 墙肢的支承条件:T形剪力墙的翼缘墙肢(三边支承)层高 h =5600mm 剪力墙截面高度 bf = 600mm 剪力墙截面厚度 t = 200mm1.1.3 按三级抗震等级设计的剪力墙部位:其他部位1.1.4 混凝土强度等级:C40 混凝土轴心抗压强度设计值 fc =19.11N/mm混凝土弹性模量 Ec = 32600N/mm1.1.5 墙顶轴压比 N/(fcA)= 0.54等效竖向均布荷载设计值 q = 0.54*19.11*200 = 2063.7kN/m1.2 剪力墙截面最小厚度根据高规第 7.2.2 条第 2 款,按三级抗震设计的剪力墙截面厚度应符合下列规定:其他部位,不应小于层高或剪力墙无支长度的 1/25,且不应小于 160mm。
tmin = Max{224, 20, 160} = 224mm,取 tmin = 230mm 剪力墙截面厚度 t <剪力墙截面最小厚度 tmin,应进行墙体稳定计算。
1.3 墙体稳定计算1.3.1 T形剪力墙的翼缘墙肢(三边支承)的计算长度系数ββ= 1 / [1 + (h / 3 / bf) ^ 2] = 1/[1+(5600/3/600)^2] = 0.09 < 0.25,取β= 0.251.3.2 剪力墙墙肢计算长度 LoLo =β * h = 0.25*5600 = 1400mm1.3.3 剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求:q ≤ Ec * t ^ 3 / (10 * Lo ^ 2) (高规式 D.0.1) Ec * t ^ 3 / (10 * Lo ^ 2)= 32600*200^3/(10*1400^2)= 13306.1kN/m ≥ q = 2063.7kN/m,满足要求。
挡土墙稳定性验算
中铁五局沪昆铁路客运专线云南段(TJ1标)项目经理部临建挡土墙类型的确定及稳定性验算一、挡土墙类型选择从经济使用的角度出发,结合当地的实际情况,初步确定用于本施工管段内的临建及便道挡土墙类型为石砌重力式挡土墙。
其特点是○1依靠墙身自重抵抗土压力的作用;○2形式简单,取材容易,施工简易。
挡墙根据墙背的倾斜方向,墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。
在其他条件相同时,仰斜墙背所承受的土压力比俯斜式小,故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。
同时,由于仰斜式墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致,故开挖量和回填量均比俯斜式墙背小。
综合考虑,在此确定挡墙类型为重力式(仰斜式)挡土墙。
其墙身断面形式如下图所示:重力式挡土墙断面图(扩大基础)重力式挡土墙断面图图中,m=n,且m值宜为0.05~0.30,H=2.0~6.0m,B≥0.5m当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时,为减小地基应力和增加抗倾覆稳定性,常采用扩基础。
扩大基础是将墙趾或墙蹱部分加宽成台阶,也可以同时将两侧加宽,以在、增大承压面积,减小基底压力。
台阶宽度一般不小于0.2m 。
台阶高度按加宽部分的抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定,高宽比可采用3:2或2:1。
挡墙基础埋置深度:为保证挡土墙的稳定性,必须根据地基的条件,将挡土墙基础埋入地面以下适当深度。
基础埋置深度需满足:○1设置在土质地基上的挡墙,基底埋置深度一般应在天然地面以下1.0m ;受水冲刷时,应在冲刷线以下1.0m 。
○2 设置在石质地基上的挡土墙,应清除表面风化层,当风化层厚难于清除时,可根据风化程度及允许地基承载力,将基础埋置在风化层中,并保证有一定的襟边宽度。
二、 挡土墙稳定性验算挡土墙的设计方法有容许应力法和极限状态法两种。
容许应力法是把结 构材料视为理想的弹性体,在荷载的作用下产生的应力和应变不超过规定的容许值。
极限状态法是根据结构在荷载作用下的工作特征,在容许应力法基础上发展形成的一种方法。
无肢长度的概念
无肢长度的概念规定剪力墙的最小厚度的目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性。
墙体的稳定性严格上由高规附录D的公式D.0.1确定,可见,墙体的稳定性和墙体的厚度t、墙的高度h(视楼板为上下约束,墙高即上下约束之间的距离)、左右约束条件(体现在计算长度系数β上)以及作用于墙顶的竖向荷载有关。
一般结构设计时,荷载、层高及其左右约束基本都是确定的,为了保证墙体稳定性,设计人员需要控制最小墙厚。
当墙平面外有与其相交的剪力墙时,可视为剪力墙的支承,有利于保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。
因此,高规7.2.2条规定可根据层高和无支长度来确定墙厚的最小限值。
一般情况下,建议最好根据层高(即被上下楼板约束的距离,一般的楼层间距要比一般的墙肢短)来确定该限值,在某些特殊情况下,如出现某层楼板缺失,或局部开大洞造成墙高较大的时候,可以考虑墙体左右约束的作用,这个时候用到无支长度的概念。
所谓无支长度,应该这么理解,是指沿剪力墙长度方向没有平面外横向支承时的长度,即一直算到有平面外横向支承为止的长度。
支承可以是翼墙,也可以是端柱(有翼墙或端柱的剪力墙的规定应符合高规表7.2.16注3的要求)。
照这样理解,无支长度不外乎有图1所示这三种情况。
由于这本来就是简化的方法,因此,无支长度是从翼墙或者端柱的中心算起还是如图1所示取净长度,就不是十分重要了。
PS:高规7.2.16的关于翼墙端柱的规定仅仅是针对约束构件配筋的,因此在框剪结构中,一字形的墙要加端柱时不能以此判断无端住。
高规7.2.17.3 抗震设计时,构造边缘构件的最小配筋应符合表7.2.17的规定,箍筋的无支长度不应大于300mm,拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。
当剪力墙端部为端柱时,端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置;还应注意的是,如果墙肢没有翼墙或者端柱,则这段墙肢就没有所谓的无支长度,其最小厚度只能按照层高估计,如果不能满足要求,则需要根据附录D来验算。
挡土墙稳定计算
挡土墙稳定计算挡土墙稳定计算1. 引言挡土墙是土木工程中常见的结构,用于控制土体的稳定,防止土体滑动、塌方等不稳定情况的发生。
本文将介绍挡土墙的稳定计算方法。
2. 挡土墙的结构类型挡土墙的结构类型多种多样,常见的有重力式挡土墙、加筋土壤墙、悬臂式挡土墙等。
每种结构类型有其适用的工程情况和稳定计算方法。
3. 土体参数的确定在进行挡土墙的稳定计算前,需要确定土体的参数,包括土体的抗剪强度、重度和内摩擦角等。
这些参数可以通过实验室试验或现场测试得到。
4. 土体侧压力的计算土体侧压力是挡土墙稳定计算中重要的参数之一。
根据土体的性质和墙体结构类型,可以采用不同的方法来计算土体的侧压力。
5. 挡土墙的稳定计算方法根据挡土墙的结构类型和土体参数,可以采用不同的稳定计算方法,包括平衡法、弹性法、极限平衡法等。
根据具体工程情况,选择合适的稳定计算方法进行计算。
6. 挡土墙的稳定性分析在进行挡土墙的稳定性分析时,需要考虑墙体的稳定性和土体的稳定性。
通过计算墙体的滑动稳定性和倾覆稳定性,判断挡土墙的整体稳定性。
7. 挡土墙的设计和加固措施根据挡土墙的稳定性分析结果,设计合理的挡土墙结构,并加固不稳定部分。
常用的挡土墙加固措施包括加筋、加固层等。
8. 挡土墙的施工与监测挡土墙的施工需要按照设计要求进行,同时需要进行监测,及时发现问题并采取措施。
监测内容包括挡土墙的变形、土体的应力等。
9. 结论对挡土墙的稳定计算方法进行了详细的介绍,并提出了设计和施工上的注意事项。
附件:1. 挡土墙稳定计算表格(示例)2. 挡土墙设计图纸(示例)3. 挡土墙施工合同(示例)法律名词及注释:1. 土木工程法:土木工程专门处理土木结构的设计、施工和维护等方面的法律法规。
2. 挡土墙设计规范:国家制定的挡土墙设计规范,规定了挡土墙的设计要求和计算方法等。
多层剪力墙结构设计的有关问题
在8度地震区如何对多层住宅剪力墙结构(层数为9层及9层以下或房屋高度不超过2 8m)进行设计,是一个值得探讨的问题。
一、多层住宅剪力墙结构的抗震等级对抗震设防烈度为8度的多层住宅剪力墙结构的抗震等级,抗震规范GB50011-200 1和高规均规定:在抗震设防烈度为8度的地区,房屋高度不超过80m时,抗震等级为二级。
抗震规范GBJll-89把8度地震区,高度在35-80m范围内,属于丙类建筑的剪力墙结构抗震等级定为二级,而把高度在35m以下属于丙类筑的剪力墙结构的抗震等级定为三级。
建议抗震规范GB50011-2001在修订时,把8度区层数不超过9层,高度不超过2 8m,属于丙类建筑的剪力墙结构的抗震等级定为三级。
此外,建议对8度地震区的多层住宅短肢剪力墙结构和多层部分框支剪力墙结构的抗震设计,相应的规定也宜适当放宽。
二、多层剪力墙结构底部加强部位的高度抗震规范GB50011—2001规定,剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的l/8和底部2层二者的较大值,且不大于15m。
即底部加强部位的高度至少为2层。
这对于层数不超过6层的多层住宅剪力墙结构,显然偏严。
对比砌体结构,8度区6层及接近6层的砌体结构,除下部1/3楼层横墙内的构造柱间距要适当减小外,并无底部专门加强的规定。
建议取墙肢总高度的l/10和底部1层二者的较大值。
三、多层剪力墙结构无地下室时的底层层高目前框架结构无地下室时,底层层高的计算方法大体有以下三种:(1)按混凝土规范GB50010-2002第7.3.11条第2款:框架结构底层层高为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度。
(2)按照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.6条做成高杯口基础,满足表8.2.6对杯壁厚度的要求,则底层层高为从基础短柱顶面到一层楼盖顶面的高度。
(3)参照《砌体结构设计规范》(GB5003-2001)第5.1.3条,当基础埋置较深且有刚性地坪并配构造钢筋时,底层层高可取室外地面以下500mm到一层楼盖顶面的高度。
新老《高层建筑混凝土结构设计规范》高规比较-结构所资料
3.4.5 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影 响的地震力作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间 位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不 应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、超过A级 高度的混合结构及第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该 楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。 结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、 超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层 建筑不应大于0.85。
3.4.6 当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞而使楼板 有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。 有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面 积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后,楼板在 任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼 板净宽度不应小于2m。 3.4.7 艹字形、井字形等外伸长度较大的建筑,当中央部分 楼板有较大削弱时,应加强楼板以及连接部位墙体的构造 措施,必要时还可在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。 1.第3.4.3~3.4.7条对结构平面布置不规则性提出限制条件。 2.结构方案中仅有个别项目超过“不宜”的限制条件,结构 虽属不规则,但仍可按规程有关规定计算和采取相应构造 措施;若有多项超过“不宜”的限制条件,此结构属特别不 规则,应尽量避免,并采取比规程规定更严格的措施。参考 《超限高层抗震审查要点》,以下两种情况都属于特别不 规则: 1)超过3.4.3~3.4.6、3.5.2~3.5.6条中三项“不宜”限制 条件;2)具有表3.1.4(略)所列的一项不规则; 3.不规则程度超过“特别不规则”条件较多,属严重不规则
3.4.3 抗震设计混凝土高层建筑,平面布置宜符合下列要求: 1.平面宜简单、规则、对称,减少偏心; 2.平面长度不宜过长,突出部分长度l不宜过大(图3.4.3略); L、l等值宜满足表3.4.3的要求; 3.建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。
挡土墙稳定性计算
2、农田护墙(挡土墙)稳定性计算书(1):墙身尺寸:墙身高: 1.500(m)墙顶宽: 0.500(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:0.200采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 0.400(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.200:1(2):物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.500墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) (3):挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑(4):坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)(5):稳定性计算书:第1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为1.807(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角:38.300(度)Ea=21.071 Ex=18.463 Ey=10.154(kN) 作用点高度Zy=0.615(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=10.021(度) 第1破裂角=39.550(度)Ea=23.256 Ex=16.438 Ey=16.450(kN) 作用点高度Zy=0.632(m) 墙身截面积= 1.603(m2) 重量= 36.866 kN墙背与第二破裂面之间土楔重= 0.733(kN) 重心坐标(0.633,-0.594)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度= 11.310 (度)Wn = 36.869(kN) En = 19.355(kN) Wt = 7.374(kN) Et = 12.893(kN) 滑移力= 5.519(kN) 抗滑力= 28.112(kN)滑移验算满足: Kc = 5.093 > 1.300地基土摩擦系数= 0.500地基土层水平向: 滑移力= 16.438(kN) 抗滑力= 29.149(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.773 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 0.865 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 1.425 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 0.325 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 5.334(kN-m) 抗倾覆力矩= 56.294(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 10.553 > 1.500(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力= 56.224(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=50.960(kN-m)基础底面宽度 B = 1.567 (m) 偏心距e = -0.123(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0.906(m)基底压应力: 趾部=18.992 踵部=52.774(kPa)最大应力与最小应力之比= 52.774 / 18.992 = 2.779作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.123 <= 0.250*1.567 = 0.392(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=18.992 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=52.774 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=35.883 <= 500.000(kPa) (四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积= 1.376(m2) 重量= 31.654 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 0.842 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 1.410 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 0.325 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 48.837(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=44.716(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.916(m)截面宽度 B = 1.475 (m) 偏心距e1 = -0.178(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.178 <= 0.300*1.475 = 0.443(m)截面上压应力: 面坡=9.120 背坡=57.100(kPa)压应力验算满足: 计算值= 57.100 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -2.099 <= 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为1.100(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角:43.000(度)Ea=8.426 Ex=7.383 Ey=4.060(kN) 作用点高度Zy=0.368(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=7.885(度) 第1破裂角=43.640(度)Ea=9.240 Ex=6.770 Ey=6.288(kN) 作用点高度Zy=0.385(m) 墙身截面积= 0.822(m2) 重量= 18.912 kN墙背与第二破裂面之间土楔重= 0.733(kN) 重心坐标(0.594,-0.353)(相对于墙面坡上角点)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积= 0.822(m2) 重量= 18.912 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 0.510 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 0.918 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 0.385 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 25.933(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=13.593(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.524(m)截面宽度 B = 0.995 (m) 偏心距e1 = -0.027(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.027 <= 0.300*0.995 = 0.299(m)截面上压应力: 面坡=21.873 背坡=30.254(kPa)压应力验算满足: 计算值= 30.254 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -3.621 <= 110.000(kPa)============================================== ===各组合最不利结果============================================== ===(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力= 28.112(kN),滑移力= 5.519(kN)。
挡土墙稳定性验算(二)
挡土墙稳定性验算(二)引言概述:挡土墙稳定性验算是在设计和施工中必不可缺的一项工作。
本文将对挡土墙的稳定性验算进行详细阐述。
通过对挡土墙的自重、土压力、地震力以及其他荷载等多个因素进行综合考虑,并基于相关验算方法和公式,对挡土墙的稳定性进行全面的验证和评估。
正文:一、挡土墙的自重验算1. 根据挡土墙的尺寸和材料参数,计算挡土墙的自重。
2. 确定挡土墙的垂直受力面,并将其分解为水平和垂直方向的分力,进而进行力的平衡。
3. 考虑挡土墙的倾覆稳定性,计算倾覆力矩和抗倾覆力矩,进行稳定性验算。
二、挡土墙的土压力验算1. 根据土壤的性质和挡土墙的几何形状,确定土壤的侧向土压力分布。
2. 根据土压力的分布形式,计算挡土墙受到的单位长度的土压力。
3. 考虑土层的变动性和不排水条件,对土压力进行修正。
4. 根据验算方法和公式,计算挡土墙的稳定性。
三、挡土墙的地震力验算1. 根据设计地震烈度和加速度谱,确定挡土墙受到的地震作用力。
2. 考虑挡土墙的动力特性,计算挡土墙在地震作用下的弯矩、剪力和轴力等。
3. 根据验算方法和公式,对挡土墙的地震稳定性进行验算。
四、其他荷载的验算1. 考虑其他荷载如水荷载、雪荷载等对挡土墙的影响。
2. 根据荷载的特点和挡土墙的几何形状,确定其他荷载的分布和作用力。
3. 将其他荷载作用下的力与挡土墙的抗力进行比较,进行稳定性验算。
五、挡土墙稳定性验算的评估1. 综合考虑挡土墙受到的各种荷载作用,对挡土墙的稳定性进行综合验算。
2. 根据验算结果,评估挡土墙的稳定性,确定是否满足设计要求。
3. 针对挡土墙的不足之处,提出相应的加固或改进措施。
总结:挡土墙稳定性验算是确保挡土墙安全可靠的重要环节。
通过对挡土墙的自重、土压力、地震力以及其他荷载等方面的全面验算,可以评估挡土墙的稳定性,并提出相应的加固或改进措施。
建议在挡土墙的设计和施工中充分考虑这些因素,以确保挡土墙的稳定性和长期使用安全。
高层建筑剪力墙墙体稳定计算
高层建筑剪力墙墙体稳定计算1.确定结构类型和设计参数首先,需要确定高层建筑的结构类型,通常为框架结构或剪力墙结构。
然后,根据建筑的设计参数,包括建筑高度、平面布置、剪力墙位置、墙体厚度等等,来进行下一步的计算。
2.确定设计荷载根据当地的设计规范,确定高层建筑所承受的设计荷载,包括重力荷载、风荷载、地震荷载等等。
其中,剪力墙主要用来承受风荷载和地震荷载。
3.确定剪力墙的宽度和厚度根据设计参数和荷载作用下的受力要求,确定剪力墙的宽度和厚度。
通常,剪力墙的宽度根据墙面积和间距来确定,而墙的厚度则根据荷载大小、墙的高度和材料强度来确定。
4.确定荷载分布根据建筑的平面布置和空间结构,将设计荷载分布到各个剪力墙上。
这需要根据建筑的荷载传递机理来进行荷载分析,以确定墙体上的最大荷载和荷载分布情况。
5.墙体预先设计根据墙体的几何形状、材料特性等进行初步设计,包括墙的布置、墙体的滞回特性、剪力墙纵向钢筋的配筋等等。
此外,在设计过程中还需要考虑墙体的受力性能,如抗倾覆、抗剪弯等。
6.进行弹性分析对设计好的墙体进行弹性分析,以确定墙体在设计荷载下的受力性能。
这需要采用适当的力学模型和计算方法,包括有限元分析、等效静力分析等等。
7.确定剪力墙的抗剪强度根据剪力墙的几何形状和材料特性,采用弯剪强度理论或其他计算方法,确定剪力墙的抗剪强度。
这需要考虑墙体的抗剪强度、拐角处理、开洞和其他特殊构造的影响。
8.进行承载力分析对设计荷载下的剪力墙进行承载力分析,以确定墙体的承载力。
这涉及到墙体在水平和竖向荷载作用下的受力性能,包括剪力、弯矩、轴向压力等。
9.校核剪力墙的稳定性对剪力墙的稳定性进行校核,包括抗倾覆稳定性和抗侧向稳定性。
这需要根据墙体的几何形状、材料特性和受力特点,计算墙体的倾覆系数和抗侧向稳定系数,以确保墙体具有足够的抗倾覆和抗侧向稳定能力。
10.优化剪力墙结构根据分析和校核的结果,对剪力墙进行优化设计,包括调整墙体厚度、加固墙体、调整墙体位置等等,以获得更好的受力性能和结构稳定性。
剪力墙墙体稳定计算(新规范)
墙体稳定验算(墙肢局部稳定)
单片独立墙肢
作用于墙顶等效竖向均布荷载设计值q (N/mm或KN/m)738.7剪力墙墙肢计算长度L (mm)剪力墙砼弹性模量E(N/mm^2)30000Et^3/(10L^2) (N/mm或KN/m)剪力墙墙肢截面厚度t(mm)200验算结果:
墙肢所在楼层层高h(mm)
墙肢计算长度系数β
T型,工型剪力墙翼缘墙肢
作用于墙顶等效竖向均布荷载设计值q (N/mm或KN/m)1000剪力墙墙肢计算长度L (mm)剪力墙砼弹性模量E (N/mm^2)30000Et^3/(10L^2) (N/mm或KN/m)剪力墙墙肢截面厚度t (mm)200验算结果:
墙肢所在楼层层高h (mm)
墙肢计算长度系数β
单侧翼缘截面高度bf (mm)
1/(1+(h/2bf)^2)^0.5
T型剪力墙腹板墙肢
作用于墙顶等效竖向均布荷载设计值q (N/mm或KN/m)1000剪力墙墙肢计算长度L
剪力墙砼弹性模量E (N/mm^2)30000Et^3/(10L^2)
剪力墙墙肢截面厚度t (mm)200验算结果:
墙肢所在楼层层高h (mm)
墙肢计算长度系数β
腹板截面高度bw (mm)
1/(1+(h/2bw)^2)^0.5
工型剪力墙腹板墙肢
作用于墙顶等效竖向均布荷载设计值q (N/mm或KN/m)1000剪力墙墙肢计算长度L
剪力墙砼弹性模量E (N/mm^2)30000Et^3/(10L^2)
剪力墙墙肢截面厚度t (mm)200验算结果:
墙肢所在楼层层高h (mm)
墙肢计算长度系数β
腹板截面高度bw (mm)
1/(1+(3h/2bw)^2)^0.5。
墙稳定
:[转贴]:自承重墙的稳定设计问题自承重墙的稳定设计问题在工业与民用建筑中,采用自承重墙是常见的事,除去彩钢板、石膏板等用钢龙骨做骨架的轻质隔墙外,还大量采用由砌体和砂浆砌筑而成的自承重墙,包括外围护墙与内隔墙。
《砌体结构设计规范》(GB 50003—2001)的第6.1节通过允许高厚比的方式来规范各类墙的稳定设计问题。
这并不是一个复杂的技术问题,只是因为规范的用词比较简洁,当设计人不注意时,会将不同的词义误解为词义相同,在错误引用规范公式的情况下,会将不满足规范要求的自承重墙设计,误认为是已经满足了规范的要求。
在大量的工程实践中,有时能见到一些自承重墙设计,要到快出图的阶段才发现并不满足规范要求。
而且加构造柱、加圈梁也不能满足要求,最后只有加壁柱才能解决问题。
最终影响与各专业间的配合条件,各专业修改涉及的图纸较多,造成被动。
上述问题与结构、建筑专业均有关系。
从是否满足规范要求来看,肯定属于结构专业的职责范围。
从能早期发现哪一部分自承重墙需要认真复核这个角度来看,建筑专业的机会更大一些。
本文试图从概念设计入手,探讨在常见的设计中哪些比较容易处理,哪些比较难处理。
然后再进一步探讨解决方案。
期望能够减少最后阶段修改时造成的被动。
有些概念对结构专业设计人员来说可能很简单,但为了使建筑专业设计人员也能有轮廓的概念,还是适当的提了一下。
1. 不考虑构造柱、壁柱及圈梁作用时的自承重墙1.1. 高厚比计算中计算高度H0的取值规范第6.1.1指出,计算高度H0的取值,应按第5.1.3条采用。
按规范第5.1.3条确定自承重墙的计算高度时,可表达成下面几个基本规则。
1.1.1. 自承重墙砌至楼盖或屋顶H0 = H 。
式中H为自承重墙的高度。
1.1.2. 自承重墙上端为自由端H0 = 2H 。
1.1.3. 自承重墙两侧与主体结构柱或横隔墙联系(自承重墙上端不是自由端)设自承重墙两侧与主体结构柱或横墙联系的间距为S 。
附录D墙体稳定验算
附录D 墙体稳定验算D.0.1 剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求:20310l t E q c ≤ (D.0.1) 式中:q ——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值;E c ——剪力墙混凝土的弹性模量;t ——剪力墙墙肢截面厚度;l 0——剪力墙墙肢计算长度,应按本附录第D.0.2条确定。
D.0.2 剪力墙墙肢计算长度应按下式计算:h l β=0 (D.0.2)式中:β——墙肢计算长度系数,应按本附录第D.0.3条确定;h ——墙肢所在楼层的层高。
D.0.3 墙肢计算长度系数β应根据墙肢的支承条件按下列规定采用:1,单片独立墙肢按两边支承板计算,取β等于1.0。
2,T 形、L 形、槽形和工字形剪力墙的翼缘(图D),采用三边支承板按式(D.0.3-1)计算;当β计算值小于0.25时,取0.25。
2211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=f b h β (D.0.3-1)式中:b f ——T 形、L 形、槽形、工字形剪力墙的单侧翼缘截面高度,取图D 中各b fi的较大值或最大值。
3,T 形剪力墙的腹板(图D)也按三边支承板计算,但应将公式(D.0.3-1)中的b f 代以b w 。
图D 剪力墙腹板与单侧翼缘截面高度示意4,槽形和工字形剪力墙的腹板(图D),采用四边支承板按式(D.0.3-2)计算;当β计算值小于0.2时,取0.2。
22311⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=w b h β (D.0.3-2) 式中:b w ——槽形、工字形剪力墙的腹板截面高度。
D.0.4 当T 形、L 形、槽形、工字形剪力墙的翼缘截面高度或T 形、L 形剪力墙的腹板截面高度与翼缘截面厚度之和小于截面厚度的2倍和800mm 时,尚宜按下式验算剪力墙的整体稳定:22.1hI E N c (D.0.4) 式中:N ——作用于墙顶组合的竖向荷载设计值;I ——剪力墙整体截面的惯性矩,取两个方向的较小值。
挡土墙稳定性计算
2、农田护墙〔挡土墙〕稳定性计算书〔1〕:墙身尺寸:墙身高: 1.500(m)墙顶宽: 0.500(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:0.200采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 0.400(m)墙趾台阶与墙面坡坡度一样墙底倾斜坡率: 0.200:1〔2〕:物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.500墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 〔3〕:挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑〔4〕:坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)〔5〕:稳定性计算书:第1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为1.807(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角:38.300(度)Ea=21.071 Ex=18.463 Ey=10.154(kN) 作用点高度Zy=0.615(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=10.021(度) 第1破裂角=39.550(度)Ea=23.256 Ex=16.438 Ey=16.450(kN) 作用点高度Zy=0.632(m) 墙身截面积= 1.603(m2) 重量= 36.866 kN墙背与第二破裂面之间土楔重= 0.733(kN) 重心坐标(0.633,-0.594)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度= 11.310 (度)Wn = 36.869(kN) En = 19.355(kN) Wt = 7.374(kN) Et = 12.893(kN) 滑移力= 5.519(kN) 抗滑力= 28.112(kN)滑移验算满足: Kc = 5.093 > 1.300地基土摩擦系数= 0.500地基土层水平向: 滑移力= 16.438(kN) 抗滑力= 29.149(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.773 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 0.865 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 1.425 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 0.325 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 5.334(kN-m) 抗倾覆力矩= 56.294(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 10.553 > 1.500(三) 地基应力及偏心距验算根底为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于根底底的总竖向力= 56.224(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=50.960(kN-m)根底底面宽度 B = 1.567 (m) 偏心距e = -0.123(m)根底底面合力作用点距离根底趾点的距离Zn = 0.906(m)基底压应力: 趾部=18.992 踵部=52.774(kPa)最大应力与最小应力之比= 52.774 / 18.992 = 2.779作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.123 <= 0.250*1.567 = 0.392(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=18.992 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=52.774 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=35.883 <= 500.000(kPa)(四) 根底强度验算根底为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积= 1.376(m2) 重量= 31.654 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 0.842 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 1.410 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 0.325 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 48.837(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=44.716(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.916(m)截面宽度 B = 1.475 (m) 偏心距e1 = -0.178(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.178 <= 0.300*1.475 = 0.443(m)截面上压应力: 面坡=9.120 背坡=57.100(kPa)压应力验算满足: 计算值= 57.100 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -2.099 <= 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为1.100(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角:43.000(度)Ea=8.426 Ex=7.383 Ey=4.060(kN) 作用点高度Zy=0.368(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=7.885(度) 第1破裂角=43.640(度)Ea=9.240 Ex=6.770 Ey=6.288(kN) 作用点高度Zy=0.385(m) 墙身截面积= 0.822(m2) 重量= 18.912 kN墙背与第二破裂面之间土楔重= 0.733(kN) 重心坐标(0.594,-0.353)(相对于墙面坡上角点)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积= 0.822(m2) 重量= 18.912 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 0.510 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 0.918 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 0.385 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 25.933(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=13.593(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.524(m)截面宽度 B = 0.995 (m) 偏心距e1 = -0.027(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.027 <= 0.300*0.995 = 0.299(m)截面上压应力: 面坡=21.873 背坡=30.254(kPa)压应力验算满足: 计算值= 30.254 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -3.621 <= 110.000(kPa)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算平安系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力= 28.112(kN),滑移力= 5.519(kN)。
墙体稳定性验算说明
关于剪力墙稳定计算的问题[复制链接]aub0314∙组别高级会员∙生日∙帖子47∙积分532∙性别男∙注册时间2011-04-071#字体大小: t T发表于 2011-05-07 14:46 显示全部把带“满足截面要求的端柱”的剪力墙当作一字墙计算,是不合理的。
“满足截面要求的端柱”如何定义关于这点,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002附录D“剪力墙稳定计算”中并没有作规定,软件自然也无法对带端柱的剪力墙按非一字墙来验算稳定了。
其实,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002对于T形、工字形剪力墙取墙肢计算长度系数的规定本来就不是太科学。
试想一下,一个200厚的T字形剪力墙,翼缘宽度每边仅200mm,能否将它作为三边支承来计算它的计算长度系数呢?所以在,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-201X征求意见稿(修订第三稿)附录D.0.4中提出:当T 形、槽形剪力墙翼缘的截面高度小于截面厚度的2 倍和500mm 时,还应用折算厚度按单片独立墙肢进行稳定验算(按照惯性矩换算折算厚度)。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-201X送审稿附录D.0.4中提出:当T 形、L 形、槽形和工字形剪力墙的截面高度h 或宽度b(取图D.0.4 中b1和b2 的较大值)小于1000mm 时,还应用折算厚度按单片独立墙肢进行稳定验算(按照惯性矩换算折算厚度)。
规范这样修改之后,就显得更加科学了,也就是说翼缘必须满足一定的长度要求,否则得按一字墙来计算剪力墙稳定。
回到楼主的问题,端柱的宽度满足多大时,端柱才能算作墙肢的翼缘,规范并没有作出规定(《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002第7.2.16条第2款注3中指出:端柱截面小于墙厚2倍时视为无端柱,这一规定仅仅是为计算约束边缘构件的lc,并非计算墙体稳定)。
朱炳寅在《建筑结构设计问答及分析》P185中提出了一个观点:对于有端柱的剪力墙,可直接按面积等效换算成单片剪力墙折算厚度,以考虑端柱截面对墙肢稳定的有利影响。
朱炳寅常见问题及解答
问:高规附录D中,作用于墙顶的竖向均布荷载设计值,是否可以只考虑竖向荷载组合?因为墙的轴压比计算中为重力荷载代表值作用下的轴向力设计值。
答:不可,应取各种工况(包括竖向荷载、地震作用等)组合的最大墙顶轴力设计值,并根据墙肢的长度,将其等效为墙顶均布荷载。
此处,是墙肢的稳定计算,属于构件抗力计算的内容;而轴压比计算,只是结构构造设计的辅助指标,不是结构计算本身,主要作用是通过轴压比数值的大致划分,确定结构构件的相应构造措施标准。
问《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)中第9.5.1条表9.5.1第三栏对现浇混凝土板也适用吗?若适用,那么《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)中第4.5.5条对上部结构嵌固部位的地下室顶板180厚,C30,配筋率不宜小于0.25%的规定是否多余?因为按上述规定,其最小配筋率应为0.306%。
答:关于剪力墙和框架柱轴压比计算的相关问题剪力墙和框架柱轴压比的计算规定异同分析见下表剪力墙和框架柱轴压比的计算规定异同分析表项目框架柱剪力墙轴压比定义柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;可不进行地震作用计算的结构,取无地震作用组合的轴力设计值在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值与墙肢截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;计算公式轴力设计值的取值柱组合的轴压力设计值取地震作用组合的轴力最大值,即 = 在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值,计算中取重力荷载分项系数 =1.2,为重力荷载代表值下,墙肢的轴力。
轴压比真正的轴压比是名义轴压比问:我在算桩基的群桩效应的时候对于桩规中公式5.2.2-5中的参数qck的理解不是很清楚,规范上的解释:承台底1/2承台宽度深度范围内地基土极限阻力标准值,其中地基土极限阻力标准值到底是指什么意思?是不是指承台底地基土的承载力。
还有对于多桩承台下桩的布置形式,是用矩形布置好还是非矩形(如正多边形)布置比较好(比如是七桩,八桩的),是不是采用非矩形的布置形式更利于每根桩平均受力?答: 1、qck指承台底面下,相当于1/2承台宽度的深度范围内地基土的极限承载力标准值。
装配式建筑施工中的建筑结构强度与稳定性计算
装配式建筑施工中的建筑结构强度与稳定性计算随着科技的不断发展和人们对节能环保的追求,装配式建筑在当今建筑领域越来越受欢迎。
然而,在装配式建筑施工中,如何准确计算建筑结构的强度与稳定性是一个非常重要且复杂的问题。
本文将针对这一问题进行探讨,并介绍一些常用的计算方法和注意事项。
一、强度计算1. 材料强度评估在装配式建筑施工中,首先需要评估所使用材料的强度。
这包括主要承重构件如梁和柱等的材料强度评估,以及次要构件如墙板、地板等的材料强度评估。
根据材料性质,可以选择适当的试验方法进行材料强度测试,或者参考标准数据表进行估算。
2. 结构整体刚度计算在装配式建筑施工中,结构整体刚度是影响其强度的一个重要因素。
刚度通常通过计算结构体系内各构件之间的相互作用来确定。
比较常用且较简便的方法是等效刚度法,即根据结构整体特性将其转化为等效的单个构件进行分析计算。
3. 构件强度计算装配式建筑中的构件如梁、柱、墙板等承载着压力和外力荷载,因此需要计算其强度以保证安全。
常用的计算方法包括有限元分析法和静力学分析法。
有限元分析法可以通过离散化模型精确地求解各个节点处的应力和变形,但计算量相对较大;而静力学分析法则更加简便,适用于较为简单的结构。
二、稳定性计算1. 屈曲稳定性计算在装配式建筑施工中,由于采用了预制构件,因此屈曲稳定性是一个重要的问题。
屈曲稳定性是指结构在受到外力作用时产生形状或位移不稳定的情况。
常见的屈曲模式包括压杆屈曲、剪杆屈曲和扭转屈曲等。
可以通过三角形数值法或者直接采用相关标准代码进行计算,以保证结构在受力时不会发生失稳。
2. 抗倾覆稳定性计算除了屈曲稳定性外,装配式建筑还需要满足抗倾覆稳定的要求。
这是为了保证结构在受到侧向风压或地震等荷载时不会发生倾覆。
常用的抗倾覆计算方法包括手算法和基于风洞试验和数值模拟的计算方法。
对于有较高稳定性要求的建筑结构,可以采用更为严格的计算方法以提高其安全系数。
3. 动力响应分析装配式建筑施工中,由于设计和施工阶段存在一定差异,因此需要进行动力响应分析以评估结构在地震等自然灾害下的稳定性。
装配式建筑施工中的强度与稳定性分析与计算
装配式建筑施工中的强度与稳定性分析与计算随着社会发展和科技进步,装配式建筑在现代建筑领域中扮演着越来越重要的角色。
与传统建筑相比,装配式建筑具有快速、高效、节能等优势。
然而,在实际应用过程中,我们需要对装配式建筑的强度和稳定性进行分析与计算,以确保其安全可靠。
本文将从两个方面来探讨装配式建筑施工中的强度与稳定性。
一、装配式建筑施工中的强度分析与计算1. 材料选择及质量控制在装配式建筑施工过程中,正确选择合适的材料非常重要。
首先应该根据设计要求和实际需求选择适当的材料类型和规格,例如钢材、混凝土预制构件等,并严密把关质量控制环节。
对于每批材料的到货要进行严格检查,确保其符合相关标准和规范。
只有合格的材料才能保证装配式建筑施工后具备足够的强度。
2. 结构设计与模拟分析装配式建筑的结构设计和模拟分析是确保施工后强度的关键步骤。
设计师应根据建筑形态和功能需求进行合理的结构设计,并利用计算机辅助工具进行模拟分析。
通过有限元方法等手段,可以评估各个构件在荷载作用下的受力情况,以及整体结构的强度与刚度。
这样可以有针对性地调整结构参数和材料使用量,确保装配式建筑具备足够的抗荷能力。
3. 强度验算与监测在装配式建筑施工过程中,强度验算和监测是非常重要的环节。
通过对已经安装好的构件进行验算和监测,可以检查其是否符合设计要求,并及时发现存在的问题。
同时,利用传感器等技术手段实时监测装配式建筑施工中产生的应力、变形等数据,并与预期值进行比对,确保施工过程中强度不会超出安全范围。
二、装配式建筑施工中的稳定性分析与计算1. 地基处理与基础设计在装配式建筑施工之前,地基处理和基础设计是保证其稳定性的首要任务。
根据土壤力学和地质勘探数据,对施工区域的地基条件进行分析,并制定合理的地基处理方案。
针对装配式建筑的重量和荷载特点,设计合适的地基类型和尺寸,以提供足够的承载能力。
2. 风荷载与抗风设计装配式建筑在面对风力荷载时需要具备良好的稳定性才能保证安全。
关于高层建筑楼梯间侧墙稳定性的分析
关于高层建筑楼梯间侧墙稳定性的分析摘要:本文结合工程实例,对装配式建筑中常见的核心筒楼梯间处外墙进行了稳定性分析,采用Abaqus有限元软件模拟了楼梯间处外墙的在竖向荷载作用下的屈曲模态,并结合欧拉公式近似反算得到了墙体的计算长度,代入规范公式中复核了墙体稳定性。
关键词:楼梯间侧墙、墙体稳定性、ABAQUS、有限元分析、屈曲模态0 引言高层住宅建筑结构设计中,经常会遇到楼梯间一侧的墙体为临空外墙的情况,市面上通用的结构设计软件如PKPM,盈建科等软件在对剪力墙的稳定性进行验算的时候都是默认假定楼层处有板来考虑墙的计算高度的,无法正确的识别墙体的边界约束条件,所以在工程设计中,对于这种墙体,通常需要采取一定的处理措施,如考虑将楼梯梯段水平筋锚入该处剪力墙中或尽量减短该处剪力墙的长度,避免其吸收太多地震水平力。
由于现在装配式建筑在实际工程中越来越多,预制梯段的使用越来越普遍,同时也带来了楼梯间处外墙的稳定性无法采用锚入梯段水平筋的问题。
本文主要针对这种情况对临空的楼梯间处外墙的稳定性进行分析。
1 工程案例背景本项目采用现浇剪力墙结构体系,楼栋总高约150m,共有52层,标准层采用的预制构件有预制非承重外墙(凸窗)、预制非承重内墙、预制阳台、预制楼梯、预制空调板、预制叠合楼板,预制构件与主体结构可靠连接。
其中预制楼梯的安装在本层模板拆除后完成,预制楼梯直接搁置在梯梁牛腿上,并通过梯段上预留的销键孔和梯梁牛腿上预留的钢筋限位,预制梯段样图如图1所示。
2 工程实例分析为加强楼梯间外墙的稳定性,本项目在楼栋的各层楼层标高处均设置了600mm宽、150mm厚的加劲板,并采用Abaqus有限元分析软件对楼梯间外墙的稳定性进行分析,计算该墙肢在竖向荷载(包括自重、竖向活荷载)下的屈曲模态和屈曲临界荷载。
楼梯间处的局部平面布置如图2所示。
墙肢屈曲计算的有限元模型如图3所示,首层和第二层层高较高,布置了双层的剪刀梯,在半层位置增设一道平台板,其余楼层在楼面标高处设置平台板,并在楼梯间外侧设置了600宽150mm厚的加劲板。