【结构设计】“层间位移角”和“楼层位移比”的问题分析
楼层位移比”和“层间位移角”

关于“楼层位移比”和“层间位移角”问题结构 2009-08-02 23:30:53 阅读1481 评论0 字号:大中小订阅常有人问起“楼层位移比”和“层间位移角”的相关问题,此处一并答复:1、“楼层位移比”1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的——限制结构的扭转;3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
2、“层间位移角”1)定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比;2)目的——控制结构的侧向刚度;3)计算要求——不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
3、综合说明:1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对“扭转位移比”的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2)对“层间位移角”的限制是宏观的。
“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震。
3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4)常有单位要求按双向地震作用计算控制“扭转位移比”和“层间位移角”,这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
4、相关索引1)江苏省房屋建筑工程抗震设防审查细则第5.1.3条规定:先计算在刚性楼板、偶然偏心情况下的扭转位移比,当扭转位移比大于等于1.2时,分别按偶然偏心和双向地震计算,再取最不利的扭转位移比进行扭转不规则判别。
(博主提示:请注意,这是很严格的要求)。
2)复杂高层建筑结构设计(徐培福主编)第195页,图7.1.7,先按不考虑偶然偏心计算扭转位移比,根据计算结果分两种情况分别计算,一是,当扭转位移比小于1.2时,按偶然偏心计算;二是,当扭转位移比大于等于1.2时,按双向地震计算。
关于结构设计的若干问题
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关于结构设计的若干问题一,结构设计判断是否规则的几大参数:位移比,层间位移角,周期比,层间刚度比, 层间受剪承载力比等参数不同规范的解析:1,几大指标一个共同的特点就是刚性楼板假定.但配筋计算要按照实际假定.(广厦存在缺陷,不能跟PK,YJK一样设置) 2,位移比:详抗规3.4.3,国标3.4.5,广东高规3.4.4注:1)单向地震,考虑地震剪力换算的水平力并考虑偶然偏心下的最大位移比,广厦软件看位移指标只要看"位移比"最下面的位置就可以了.2),位移比的控制:普通建筑是1.2~1.5,混合结构和复杂高层应该控制在1.4以内.单项指标达到特别不规则的位移比:具有较多层超过1.4,较多层一般是超过1/3的楼层(参照老朱表3.1.4-2.)位移比放宽的条件是位移角小于规范要求的一半以上时.国标 1.6,广东高规 1.8.只是可以放宽,但是它还是不规则.不是什么特别情况我们还是尽量控制在1.4以内.3)目前主流设计院一般都认为当位移比超过1.2时为质量和刚度分布明显不对称,要考虑双向地震.但是如果是有钢筋含量控制的,我们可以参考广东高规条文说明4.1.3条.3.层间位移角:抗规5.5.1,高规3.7.3, 广东高规3.7.3,计算层间位移角不考虑偶然偏心,主要考察风荷载作用下和水平地震下的位移角.影响层间位移角的参数有:中梁刚度放大系数,高规5.2.2及条文说明和广东高规5.2.2,我们组统一中梁大于800取1.3,小于800的取1.5.周期折减系数,周期折减影响是最大的.连梁刚度算大指标可以不折减,算内力和配筋的折减系数,我们组6.7度区统一取0.7.4.周期比:国标3.4.5,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的比.,周期比的控制与位移比相似.抗规是没有提及周期比的概念的,所以我们可以理解为其实多层建筑是不考虑周期比的.广东高规也是取消了对周期比的要求,详条文说明3.4.4.关于高层建筑周期比是否要控制,本人的见解是:如果是简单的建筑,比如说方方正正的厂房,如果结构位移比不超过 1.2,其实也就是扭转周期已经很小了, 但是因为厂房刚度相对都比较大,平动周期也很小,也会出现周期比超过90%的现象,这种情况下我们就不调整了,因为调整反而不合理了.不规则的高层建筑我们还是按照国标控制.5.层间刚度比: 1,按照国标计算,在广厦总信息里面自动生成有三种计算方法:1)是等效剪切刚度比(高规 E.0.1),主要考察的是带转换结构的转换层上,下层的刚度比.还有就是考察高层建筑结构嵌固部位的刚度比,当地下室顶板作为嵌固层时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小 2.地下一层的刚度可以取塔楼加塔楼以外的三跨不超过20米范围,详国标 5.3.7及条文说明,广东高规5.3.7.这条适用所有的结构. 2),(抗规3.4.3条文说明)(国标3.5.2-1) 楼层侧向刚度=层剪力/层间位移,主要考察多层建筑侧向刚度比和高层建筑的框架结构的侧向刚度比.本层与相邻上层的比值不宜小于0.7,与相邻上部三层刚度的平均值的比值不宜小于0.8.3),修正侧向刚度比(国标3.5.2-2)主要考察框架剪力墙结构,板柱剪力墙结构,剪力墙结构,框架核心筒结构,筒中筒结构.本层与相邻上层的比值不宜小于0.9,当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5倍. 2.按广东高规计算, 在广厦总信息里同样生成三种计算方法,其中前两项是一样的,后面一项是按照(广东高规 3.5.2)我对比了一个框架剪力墙结构,第三项国标和广东高规是一样的,但根据广东高规3.5.2条文说明,高层建筑不管是框架结构还是框剪还是剪力墙都只要看这一项就可以了.同样是要求本层与相邻上层的比值不宜小于0.9,当地下室顶板作为计算嵌固层时,首层侧向刚度不宜小于相邻上层的1.5倍.3.当地下室顶板不能满足嵌固要求时,嵌固层往下移,此时,首层可以不满足与上层的刚度比大于 1.5的要求.6.受剪承载力:抗规3.4.3,国标及广东高规3.5.3,层间受剪承载力不宜小于其相邻上层的80%,不应小于其相邻上层受剪承载力的65%.二,参数设置需要注意的问题:1,侧向刚度比不满足的楼层我们一般称为软弱层,受剪承载力不足的楼层我们一般称它为薄弱层,这两种情况根据抗规3.4.4.2,这两种竖向不规则情况多层建筑根据抗规3.4.4.2,刚度不够的均应乘以不小于1.15的地震剪力增大系数.广厦软件会自动考虑.同样的问题高层根据国标或者广东高规3.5.8,需要乘以1.25的增大系数.如果是框架结构软件还是按照默认乘以1.15是不对了,这时候在软件计算时可以将该楼层设置为薄弱层.这样就会自动考虑了.国标及广东高规 3.5.7规定,不宜采用同一层刚度和承载力同时不满足规范要求的高层建筑,如果出现这种问题,处理办法就是调模型.三,对规范的理解:1,国标3.4.8,广东高规3.4.7,楼板大开洞需在洞口周边设置边梁加大板厚及双层双向配筋,这里所说的大开洞是指洞口超过800*800.2.关于抗震等级的问题:国标及广东高规3.9,甲.乙类建筑的中小学及医院按照地方标准一般直接提高一度的抗震烈度采取相应的措施,直接按照提高一度计算.提高的不仅是抗震措施,抗震构造措施还有地震加速度.按照规范普通甲.乙类建筑只需要按照提高1度采取相应措施即提高1度采用相应的抗震措施和抗震构造措施即可.丙类建筑对于Ⅰ类场地,7度及以上地区可以采取降低一度的要求采取抗震构造措施,Ⅲ,Ⅳ类场地7度半及8度半地区宜分别按照8度及9度采取抗震构造措施.房屋的抗震设防类别影响房屋的抗震措施及抗震构造措施,房屋的场地类别只影响房屋的抗震构造措施.3,对风荷载敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍考虑,这里要注意的是承载力设计指的是钢筋混凝土构件的配筋设计等,算大指标其实是不考虑的,但软件会自动考虑.4.关于多塔结构:国标 2.1.15,未通过结构缝分开的裙房上部具有两个或者两个以上塔楼的结构.广东高规:地面以上未通过结构缝分开的裙楼上部具有两个或者两个以上塔楼的结构.两者的区别是:国标认为如果地下室顶板不能作为嵌固层,也就是嵌固层需要下移,那么在地下室顶板上面分塔的结构为多塔结构.广东高规认为只要地下室是埋地的,不管能否作为嵌固层,其上面分塔均不算多塔结构.国标5.1.14,广东高规5.1.17均认为多塔结构应该整体模型和分塔模型分别计算,但是老朱的解读是整体计算和分塔计算均要考虑几大计算指标,但其实整体计算要满足计算指标是比较困难的.如果是广东以外的地区要注意.而广东高贵5.1.17条文说明指出分塔计算主要考察结构的扭转位移比等控制指标,整体模型计算主要考察多塔楼对裙房的影响.塔楼的结构设计可依据分塔模型或整体模型的计算结果,这样的解析让多塔结构的计算更具可行性.5.关于剪力调整的问题:抗规6.2.13.1,国标及广东高规8.1.4,侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构,任一层框架部分承担的剪力值,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按照框架-抗震墙,框架核心筒结构计算的框架部分各楼层地震剪力中最大1.5倍二者的较小值.这里的剪力调整主要针对框架剪力墙或者框架核心筒的框架部分,因为框架是第二道防线,当剪力墙屈服了,我们要保证框架部分不至于太弱.需要调整的框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构的框架所占的地震倾覆力矩的比例一般在10%~80%之间,小于10%的框架够不成第二道防线,其实就是剪力墙结构,没必要调整,而大于80%的基本上不用调整也肯定是够了.地下室部分的框架结构也是不需要调整的,因为地震剪力在地下部分主要通过顶板传给侧墙传给周边的土了,框架无需再去调整.四,各种类型的结构需要注意的地方:1,框架结构:1),国标6.1.8及条文说明,广东高规6.1.8,不与竖向抗侧力构件(框架柱,框架剪力墙的柱)相连的次梁,可按非抗震要求进行设计.箍筋可以不用按照框架梁一样弯135度.一端与框架柱连接另外一端与梁连接的,与框架柱连接的一端按照框架梁考虑,另外一端按照次梁考虑.2)国标及广东高规6.3.2.4关于箍筋最大间距其中一个要求是h/4,当梁高小于400时,箍筋间距会出现小于100的,这个我们要尽量避免太密箍筋,当然如果软件出现了小于100间距的箍筋我们也要知道是为什么。
高层结构设计中位移比、周期比、刚度比的控制与调整
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高层结构设计中位移比、周期比、刚度比的控制与调整作者:李柏涛许东来源:《科学与财富》2012年第07期摘要:随着城市的发展和科学技术的进步,高层建筑的应用日益广泛, 由于高层建筑相对较柔,水平荷载作用效应明显,在满足使用条件下如何才能达到既安全又经济的设计要求。
笔者认为,对于高层结构设计来说,位移比、周期比、刚度比是保证结构规则、安全、经济的极其重要的参数。
本文仅以我国目前较为权威且应用最为广泛的PKPM软件中的SATWE程序的电算结果,结合规范条文的要求,谈谈如何对电算结果进行判读、控制与调整。
关键词:高层建筑,位移比,周期比,刚度比,名词释义,控制与调整1. 位移比(层间位移比):1.1 名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
(2) 层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
1.2 相关规范条文的控制:[抗规]3.4.2条规定,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
[高规]4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
[高规]4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墙 1/1000框支层 1/10001.3 电算结果的判别与调整要点:PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,详位移输出文件WDISP.OUT。
【结构设计】“层间位移角”和“楼层位移比”的问题分析
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“层间位移角”和“楼层位移比”的问题分析“楼层位移比”和“层间位移角”的相关问题:1、楼层位移比:1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的——限制结构的扭转;3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
2、层间位移角:1)定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比;2)目的——控制结构的侧向刚度;3)计算要求——不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
3、综合说明:1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对“扭转位移比”的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2)对“层间位移角”的限制是宏观的。
“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震。
3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4)常有单位要求按双向地震作用计算控制“扭转位移比”和“层间位移角”,这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
4、相关索引1)江苏省房屋建筑工程抗震设防审查细则第5.1.3条规定:先计算在刚性楼板、偶然偏心情况下的扭转位移比,当扭转位移比大于等于1.2时,分别按偶然偏心和双向地震计算,再取最不利的扭转位移比进行扭转不规则判别。
(博主提示:请注意,这是很严格的要求)。
2)复杂高层建筑结构设计(徐培福主编)第195页,图7.1.7,先按不考虑偶然偏心计算扭转位移比,根据计算结果分两种情况分别计算,一是,当扭转位移比小于1.2时,按偶然偏心计算;二是,当扭转位移比大于等于1.2时,按双向地震计算。
再根据两次计算结果取不利情况对结构的扭转不规则进行判别。
(博主提示:请注意,这里对采用双向地震的判别是比1)放松许多,注意,这里的规定都是对复杂高层建筑而言的,对一般工程,原则上不需要进行这样严格的判别)。
关于层间位移角的两个问题分析
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关于层间位移角的两个问题分析一、层间位移角是否考虑双向地震?关于层间位移角的问题,《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.7.3条是这样规定的:注:楼层层间最大位移△u以楼层竖向构件最大的水平位移差计算,不扣除整体弯曲变形.抗震设计时,本条规定的楼层位移计算可不考虑偶然偏心的影响.但规范并没有规定位移角计算时是否需要考虑双向地震的影响,以至于各审图机构和专家们争论不已,实操过程中也是混乱不堪.其实层间位移角是按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比,现行规范通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的.对“层间位移角”的限制是宏观的,“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震.规范规定的双向地震作用本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算的范畴,不涉及对结构结构抗侧刚度大小的判断.规范专家们规定位移角的具体数值时,也是按照未考虑双向地震去拍的脑袋,所以按照双向地震计算结果去对比规范的位移角限值,似乎不太妥当!其实,在《全国民用建筑工程设计技术措施》结构(混凝土结构)第2.3.2条就有这样一条说明:对于质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,及不考虑偶然偏心影响时位移比大于等于1.3时,应补充计算双向水平地震作用下的扭转影响,但双向水平地震和偶然偏心不需要同时组合.但验算最大弹性位移角限值时可不考虑双向水平地震作用下的扭转影响.当然对于特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求,用考虑双向地震作用下的位移角与规范限值做对比,也无可厚非,就像框架结构,规范规定限值为1/550,设计时就任性的按1/1000控制也不会吃牢饭的.二、为何说我国规范对结构层间位移角限制偏严?1、我国规范认为小震作用属正常使用极限状态,结构应保持“弹性”,故以钢筋混凝土构件(包括柱、剪力墙)开裂时的层间位移角作为多遇地震作用下结构的弹性位移角限值,这本身就限制较严.2、规范要求对计算周期乘以小于1的系数来加以修正,框架结构的周期折减系数为0.6-0.7,框-剪结构为0.7-0.8,剪力墙结构为0.9-1.然而,结构分析得到的位移却没有相应修正.由单自由度体系的周期计算公式可知,结构刚度K与周期T 的平方成反比例,因此,大致上框架结构的位移计算值约偏小估计1/0.6/0.6~1/0.7/0.7,即约2.04~2.77倍;框-剪结构约偏小1/0.7/0.7~1/0.8/0.8,即约1.56-2.04倍;剪力墙结构约偏小1/0.9/0.9~1/1.0/1.0,即约1.0~1.23倍.3、上部楼层的侧向位移中有相当部分是由于下部楼层的转角所引起的,此部分位移为刚体位移,而刚体位移并不产生结构内力.也就是我们常说的无害位移角.而规范(包括国标《高规》和《抗规》)中给出的层间位移角限值,是“不扣除整体弯曲转角产生的侧移,即直接采用内力位移计算的位移输出值”的.。
浅谈高层建筑中的位移比控制
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浅谈高层建筑中的位移比控制摘要:层间位移角简而言之,按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比,主要为限制结构在正常使用条件下的水平位移,确保高层结构应具备的刚度,避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求;由于高层结构在水平力的作用下将不可避免地发生扭转,所以符合刚性楼板假定的高层结构的最大层间位移往往出现在结构的边角部位,因此应注意加强结构外围对应位置抗侧力构件的刚度,减小结构的侧移变形。
同时在设计中,应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。
关键字:位移比;高层建筑;层间位移角引言结构楼层位移比是结构整体概念设计的一个重要参数,是控制结构扭转效应的控制指标。
在我国《抗规》、《高规》中有明确规定,位移比必须考虑在偶然偏心作用下的影响,故平常在模型的结构计算过程中,往往碰到考虑质量偶然偏心的地震作用下结构位移比超出规范要求的情况,应如何调整结构的布置以控制结构的位移比能满足规范要求,是一个需要不断尝试的过程。
本文通过对于位移比原理的简要概述,并结合作者一些实际工程经验,给出结构位移比控制调整的方法,使得以后结构布置控制调整过程少走弯路。
限制高层层间位移角的目的限制高层层间位移的主要目的有两种:1)保证主结构基本处于弹性受力状态,对钢筋混凝土结构来讲,要避免混凝土墙或柱出现裂缝;同时,讲混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许的范围内。
2)保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显损伤。
2.结构刚度的适宜原则结构的刚度和柔度在结构设计中是最常遇到的,也是一对矛盾体。
刚度,从结构抗震的角度出发,自然是越刚越好,其设计原则自然是多多设置剪力墙。
但,这不仅大大的增加了结构的自重,还吸引了过大的地震力,同时在建筑方面也影响了功能的使用,造成建筑材料过多的浪费,即使在风荷载作用下,过多的剪力墙也会使建筑顶点以及层间唯一都产生一个十分微笑的位移,无论从结构安全或从节约材料而言,都是没有必要的。
楼层位移比”和“层间位移角”
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关于“楼层位移比”和“层间位移角”问题结构2009-08-02 23:30:53 阅读1481 评论0 字号大中小订阅常有人问起“楼层位移比”和“层间位移角”的相关问题此处一并答复1、“楼层位移比” 1定义——“楼层位移比”指楼层的最大弹性水平位移或层间位移与楼层两端弹性水平位移或层间位移平均值的比值2目的——限制结构的扭转3计算要求——考虑偶然偏心注意不考虑双向地震。
2、“层间位移角” 1定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比2目的——控制结构的侧向刚度3计算要求——不考虑偶然偏心不考虑双向地震。
3、综合说明1现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制即通过对“扭转位移比”的控制达到限制结构扭转的目的通过对“层间位移角”的控制达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2对“层间位移角”的限制是宏观的。
“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联无需考虑偶然偏心及双向地震。
3双向地震作用计算本质是对抗侧力构件承载力的一种放大属于承载能力计算范畴不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4常有单位要求按双向地震作用计算控制“扭转位移比”和“层间位移角”这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
4、相关索引1江苏省房屋建筑工程抗震设防审查细则第5.1.3条规定先计算在刚性楼板、偶然偏心情况下的扭转位移比当扭转位移比大于等于1.2时分别按偶然偏心和双向地震计算再取最不利的扭转位移比进行扭转不规则判别。
博主提示请注意这是很严格的要求。
2复杂高层建筑结构设计徐培福主编第195页图7.1.7先按不考虑偶然偏心计算扭转位移比根据计算结果分两种情况分别计算一是当扭转位移比小于1.2时按偶然偏心计算二是当扭转位移比大于等于1.2时按双向地震计算。
再根据两次计算结果取不利情况对结构的扭转不规则进行判别。
博主提示请注意这里对采用双向地震的判别是比1放松许多注意这里的规定都是对复杂高层建筑而言的对一般工程原则上不需要进行这样严格的判别。
经典SATWE结果分析
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构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应
大于2。
E.0.2) 底部大空间层数大于一层时,其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空 间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等 效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3。
可能对结构具有更大的破坏作用,但采用振型分解法时尚无法对此做出较准确
的计算。因此出于安全考虑,规范规定了各楼层水平地震剪力的最小值。该值
如果不满足要求,则说明该结构有可能出现比较明显的薄弱部位。
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周期、地震力与振型输出文件 (侧刚分析方法)
振型号 1 2 3 4 5 6
周期 转角 0.4665 128.67 0.4351 19.25 0.4262 104.29 0.1631 119.98 0.1608 27.03 0.1494 54.48
平动系数 (X+Y) 扭转系数 0.25 ( 0.10+0.15 ) 0.75 0.95 ( 0.85+0.11 ) 0.05 0.89 ( 0.05+0.84 ) 0.11 0.83 ( 0.21+0.62 ) 0.17 0.98 ( 0.78+0.20 ) 0.02 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00
2) 通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期 最长的平动振型对应的就是第一平动周期T1
设计中结构设计需要控制的11个比值

设计中结构设计需要控制的11个比值1、轴压比:定义:轴压比指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【抗规第6.3.6】;轴压比指柱考虑地震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【高规第6.4.2条】墙肢轴压比指墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值【抗规第6.4.2条】。
不计入地震作用组合(条文说明)目的:主要为控制结构的延性。
注意:应按规范要求对结构地震作用进行调整:特殊结构地震作用下内力调整、0.2Q0调整、墙柱弱梁、强剪弱弯调整等等(程序可自动完成),短柱的调整。
2、剪重比定义:结构任一楼层的水平地震剪力与该层及其以上各层总重力荷载代表值的比值;抗规:5.2.5 抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求:高规:4.3.12条多遇地震水平地震作用计算时,结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要求:内涵:是反应地震作用大小的重要指标,主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,在某种程度上反映了结构的刚柔程度,剪重比应在一个比较合理的范围内。
剪重比太小,说明结构刚度偏柔;剪重比太大,说明整体结构偏刚,会引起很大的地震力,不经济。
抗规表5.2.5给出了楼层最小地震剪力的要求,当不满足时,应优化设计方案、改进结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力,使之满足要求。
地下室由于受回填土的约束作用,可以不考虑剪重比调整。
3、刚度比定义:结构楼层与其相邻上层的侧向刚度的比值。
目的:主要为控制结构竖向的规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,分类:PKPM系列软件提供了三种刚度比的计算方式:分别是剪切刚度,剪弯刚度和地震作用与相应的层间位移比。
剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定;剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构;地震作用与层间位移比,通常绝大多数工程都可以用此法计算刚度比,也是软件的缺省方式。
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文:新高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2.保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。
结构位移输出文件(WDISP.OUT)Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
(mm)Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。
(mm)Max-Dx ,Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ,Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。
PKPM 软件计算结果分析详细说明

PKPM软件计算结果分析详细说明一、位移比、层间位移比控制规范条文:《高规》JGJ3-2010中第3.4.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
《高规》JGJ3-2010的第3.7.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/550 框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800 筒中筒,剪力墙 1/1000 框支层 1/1000《抗规》GB50011-2010中第3.4.4条第1款第一条:“扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽。
”名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2.保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。
结构位移输出文件(WDISP.OUT)Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
关于楼层位移比和层间位移角
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关于楼层位移比和层间位移角关于楼层位移比和层间位移角1、楼层位移比1)定义楼层位移比指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的限制结构的扭转;3)计算要求考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
2、层间位移角1)定义按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比;2)目的控制结构的侧向刚度;3)计算要求不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
3、综合说明:1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对扭转位移比的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对层间位移角的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2)对层间位移角的限制是宏观的。
层间位移角计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震。
3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4)常有单位要求按双向地震作用计算控制扭转位移比和层间位移角,这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
朱炳寅老师回答问题1:谈到楼层位移比是限制结构的扭转,扭平周期比也是控制结构扭转,一直没有搞清楚二者对于扭转的控制实质上是一致的?还是从不同的角度加以控制?回答:限制楼层位移比是限制结构实际扭转的量值;限制扭转平动周期比,限制的是结构的抗扭能力,扭转周期过大,说明该结构抗扭能力弱(注意,结构不一定有扭转,可能是完全对称的结构),这类结构一旦遭遇意外扭转情况将会导致较大的扭转破坏。
2:多塔结构转换层设置在塔楼内时,该采取何种加强措施?规范条文说明不够详细。
你说的这种情况,属于多重复杂结构,不是采取简单加强措施所能解决的,按建设部【建质2006第220号】文件要求,一般应进行超限审查,建议慎重考虑。
【干货】各结构计算概念解析(层间位移角、剪跨比、剪重比、位移比、周期比、轴压比)

2)在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数,增大地震作用,以满足剪重比要求。
规范要求:高规3.4.5条,应在质量偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,考察结构楼层位移比的情况。
层间位移角:程序采用“最大柱(墙)间位移角”作为楼层的层间位移角,此时可以“不考虑偶然偏心”的计算条件。
复杂结构,如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等,这些结构或者柱、墙不在同一标高,或者本层根本没有楼板,此时如果采用“强制刚性楼板假定”,结构分析严重失真,位移比也没有意义。所以这类结构可以通过位移的“详细输出”或观察结构的变形示意图,来考察结构的扭转效应。
剪重比解析
名词解释
剪重比为地震作用与重力荷载代表值的比值。
主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全。
剪重比是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力的最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,
剪跨比指的是构件截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。
简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a(a称剪跨)与截面有效高度h0之比。以λ=a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系,是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。
在其它因素相同时,剪跨比越大,抗剪能力越小。当剪跨比大于3时,抗剪能力基本不再变化。
周期比、位移比、层间位移角与刚性楼板假定

结构的位移比、周期比、楼层侧向刚度比都是要求在刚性楼板假定条件下进行的。
层间位移角,对于一般的结构,可以采用刚性楼板的假定;对于有转换层等复杂高层建筑,不宜采用刚性楼板的假定。
而且计算层间位移角时,不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
首先:SATWE参数---对所有楼层强制采用刚性楼板假定:规范规定:高规(2010)5.1.5条:进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性。
条文说明:可把楼板视作水平放置的深梁,可近似认为楼板在其自身平面内为无限刚性。
采用这一假设后,结构分析的自由度数目大大减少,使计算过程及计算结果大为简化。
且满足工程精度。
程序实现:选择该项后,程序可以将用户设定的弹性楼板强制为刚性楼板参与计算。
操作要点:1:如果设定了弹性楼板活楼板开大洞,在计算位移、周期等控制参数时,应选择该项,将弹性楼板强制为刚性楼板参与计算,以满足规范要求的计算条件;计算完成后应去掉此项选择,以弹性楼板方式进行配筋和其他计算分析。
2:如果没有定义弹性板或楼板开大洞,一般不选择此项,避免出现异常情况。
*********************************************************************** (1)判断结构的位移比与周期比必须考虑强制刚性楼板:《抗震规范》的条文说明3.4.2,3.4.3指出:对于扭转不规则,按刚性楼板计算,当最大层间位移与其平均值的比值为1.2时,相当于一端为1.0,另一端为1.45;当比值为1.5时,相当于一端为1.0,另一端为3。
《抗震规范》的条文说明隐约透露出了判断结构的位移比应该是基于刚性楼板的假定。
而《抗震规范》的主编王亚勇在《建筑抗震设计规范疑问解答》一书 4.2中更是明确指出:在刚性楼板假定条件下,当计算小震作用的楼层最大弹性水平位移(或层间位移)值与该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值大于1.2时,判断为扭转不规则;当比值接近1.5时,判断为特别不规则;当比值大于1.5时,一般判断为严重不规则。
关于结构位移比的问题探讨
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182019·5摘要:位移比为结构整体计算控制指标,本文从位移比的概念出发,详细探究了其定义中规定水平力的具体含义,并对结构位移比计算和刚性楼板假定的关系作出了探讨及对设计工作提出了一些建议。
关键词:位移比;规定水平力;刚性楼板假定一、位移比的相关概念位移比全称为扭转位移比,是结构设计中非常重要的控制性指标,其主要限制的是结构平面规则性,历次地震灾害表明平面不规则的建筑在地震中损害很大,平面不规则结构中一个重要的不规则类性即为位移比超限,在《建筑抗震设计规范》(以下简称抗规)及《高层混凝土结构设计规程》(以下简称高规)中均有涉及,且在《抗规》3.4.3条正文部分对其概念作出了相应的表达,即为在具有偶然偏心的规定水平力作用下,楼层两端抗侧构件的弹性水平位移或层间位移的最大值与平均值的比值。
(一)规定水平力规定水平力在《高规》3.4.5条说明中被表述为“规定水平地震作用”,可采用阵型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用,并应考虑偶然偏心。
规定水平力的换算原则为取该层楼面上、下两层的地震剪力差的绝对值。
从规范的字面上来理解,该规定水平力为其上、下两楼层的地震剪力之差。
回想采用底部剪力法计算楼层剪力的过程,首先求出总水平地震作用标准值,其次按楼层的重力荷载代表值与楼层所在高度综合求出每层的水平地震作用标准值,最后水平地震作用标准值求得相应楼层剪力,具体为:楼层剪力Vi-1等于上层楼层剪力Vi加本层水平地震作用标准值Fi。
按照规范字面理解,规定水平力F=Vi-1—Vi,即为楼层水平地震作用标准值Fi。
那规范上所描述的规定水平力就是楼层水平地震作用标准值吗?答案是否定的。
如果如此简单,规范大可不必换一个完全不同的名字。
细读此定义,楼层地震剪力前的限定词为“采用阵型组合后的”,寻遍《抗规》及《高规》中有关内容会发现:找不到各阵型水平地震作用标准值的组合公式,能组合的只有作用效应。
所以,规定水平力定义中描述的楼层地震剪力实则为剪力效应,并不是由楼层水平地震作用标准值求得的作用。
【结构设计】结构设计最困惑最常见的问题答疑(值得收藏)

【结构设计】结构设计最困惑最常见的问题答疑(值得收藏)结构设计最困惑最常见的问题答疑(值得收藏)部⼀层或若⼲层因建筑功能要求(如⼤厅或商业)需要⼤空间时,⼀般采⽤部分框⽀剪⼒墙结构.(3)对于⾼度⼤于100⽶的⾼层写字楼,⼀般采⽤框架-核⼼筒结构.3、⼴州地区某40⽶⾼的办公楼采⽤框架结构体系合理吗?解释:不合理.7度区框架结构经济适⽤⾼度为30⽶,超过30⽶较多时应在合适的位置(如楼梯、电梯、辅助⽤房)布置剪⼒墙,形成框架-剪⼒墙结构体系.这样⼦剪⼒墙承受⼤部分⽔平⼒,⼤⼤减⼩框架部分受⼒,从⽽可以减⼩框架柱、框架梁的截⾯和配筋,使得结构整体更加经济合理.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼆1、框架结构合理柱⽹及其尺⼨?解释:(1)柱⽹布置应有规律,⼀般为正交轴⽹.(2)普通建筑功能的多层框架结构除个别部位外不宜采⽤单跨框架,学校、医院等⼄类设防建筑以及⾼层建筑不应采⽤单跨框架.(3)仅从结构经济性考虑,低烈度区(6度、7度)且风压⼩(⼩于0.4)者宜采⽤⽤⼤柱⽹(9⽶左右);⾼烈度区(8度及以上)者宜采⽤中⼩柱⽹(4~6⽶左右).(4)⼀般情况下,柱⽹尺⼨不超过12⽶;当超过12⽶时可考虑采⽤钢结构.2、框架结构材料合理选择?解释:(1)混凝⼟:多层框架柱混凝⼟强度等级可取C25、C30,⾼层框架柱混凝⼟强度等级可取C35、C40.梁混凝⼟强度等级可取C25、C30.(2)钢筋:⼀般情况下梁、板、柱钢筋采⽤HRB400,梁纵筋可⽤HRB500.3、框架结构楼盖形式合理选择?解释:(1)框架结构楼盖可采⽤单向主次梁、井字梁、⼗字梁形式.从结构合理⾓度考虑次梁的布置应使得单向板板跨为3.0⽶左右,双向板板跨为4.0⽶左右.(2)从建筑功能考虑,⼀般来说,学校、商场⼀般采⽤井字梁、⼗字梁较多;办公楼、会所、医院⼀般采⽤主次梁较多.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之三1、框架柱截⾯合理尺⼨确定?解释:(1)框架结构柱截⾯通常由轴压⽐限值控制,⼀般情况下,柱计算轴压⽐=轴压⽐规范限值-0.1较为合适.(2)除甲⽅对经济性有特殊要求时,⼀般情况下,多层框架柱截⾯尺⼨改变不超过2次;⾼层框架柱截⾯尺⼨改变不超过3次.(3)柱截⾯形状⼀般为矩形(长宽⽐⼀般不超过1.5),且柱截⾯长边平⾏于结构平⾯短边⽅向.(4)当层数为10层时,⽅形柱尺⼨700~1000mm;当层数为5层时500~800,⼤柱⽹取⼤值,⼩柱⽹取⼩值.2、梁截⾯合理尺⼨确定?解释:(1)在正常荷载情况下,框架梁截⾯⾼度可以按L/13估算,单向次梁截⾯⾼度可以按L/15估算,双向井字梁截⾯⾼度可以按L/18估算.(2)梁截⾯宽度可取为梁⾼的1/3~1/2.(3)最终梁截⾯尺⼨根据计算结果确定,⼀般情况下应确保绝⼤多数梁⽀座配筋率为1.2~1.6%,不宜超过2.0%,跨中配筋率为0.8~1.2%.(4)框架梁⾼度⼀般为600~800mm,宽度⼀般为250~350mm;次梁截⾯⾼度为500~600mm,宽度⼀般为200~250mm.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之四1、楼板合理厚度确定?解释:(1)在正常荷载及正常跨度范围内,单向板板厚约取h=L/30,双向板板厚约取h=L/38,悬臂板板厚约取h=L/10,并应使得计算配筋接近构造配筋.(2)实际⼯程中⼀般板厚取值为100mm、120mm、150mm较多.2、悬臂结构设计注意事项?解释:悬臂结构属于静定结构,安全度较低,因此设计时应适当加⼤安全储备(实配钢筋⽐计算配筋增⼤约30%).悬臂梁跨度尽量控制在3.5⽶以内,悬臂板尽量控制在1.2⽶以内.如超出此范围,应特别注意挠度和裂缝的验算或采⽤其他结构形式(如设置斜撑等).3、框架结构各构件材料⽤量⼤致⽐例?解释:框架结构由梁板柱构件组成,多层框架结构其材料⽤量⽐例⼤致如下:混凝⼟量:梁—约30%,板—约55%,柱—约15%;钢筋量:梁—约50%,板—约25%,柱—约25%.因此,设计框架结构时,应注意柱⽹⼤⼩、板厚取值及梁配筋率的控制,确保结构经济合理.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之五1、混凝⼟容重⼀定要⼤于25吗?解释:《荷规》规定钢筋混凝⼟容重为24~25KN/㎡.⼯程设计中⼤多数设计单位和审图机构都要求考虑混凝⼟构件表⾯抹灰重量⽽将混凝⼟容重相应提⾼,如框架结构或框剪结构取25.5KN/㎡,剪⼒墙取26KN/㎡.实际上直接取25KN/㎡也是可以⽽且是合理的.因为实际梁板、梁柱节点会有⼀部分重合部分,⽽软件并未考虑此因素,即梁板及梁柱节点区重复计算了多次重量,这部分重量⼀般⾜以抵消构件抹灰重量.2、风荷载信息中结构基本周期需要考虑填充墙作⽤⽽折减吗?解释:此处结构基本周期主要⽤于计算风振系数,多数设计单位和审图机构在风荷载信息中填的结构基本周期都是未进⾏折减的,即直接填⼊计算周期.实际按照相关结构理论和规范要求,此处应该填折减后的结构⾃振周期,因为在风荷载作⽤下,结构必然处于弹性状态,填充墙肯定没有开裂和破坏,其斜撑作⽤会使得结构刚度增⼤,周期减⼩,因此填⼊折减后的结构⾃振周期才是符合实际情况⽽且是最合理的.但填⼊未折减的结构⾃振周期,风振系数是偏⼤,风荷载也是偏⼤,对于结构是偏安全的.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之六1、框架结构平均重度⼤致规律?解释:采⽤轻质砌块的常规框架结构6、7度区平均重度为12~13KN/㎡,8度区为13~14KN/㎡;当内部隔墙少时取低值,当内部隔墙多时取⾼值.2、框架结构需要控制哪些整体指标?解释:需要控制层间位移⾓、位移⽐、抗侧刚度⽐及楼层受剪承载⼒⽐,不需要控制周期⽐.剪重⽐、刚重⽐很容易满⾜规范要求的.3、框架结构抗侧刚度⽐及楼层受剪承载⼒⽐不满⾜规范怎么办?解释:当底部层⾼较⼤时,特别容易造成框架结构抗侧刚度⽐及楼层受剪承载⼒不满⾜规范要求.此时,⼀般可以采⽤加强层⾼较⼤楼层框架柱和框架梁的截⾯,必要的时候需要改变结构体系,采⽤框架-剪⼒墙结构.单独在底部层⾼较⼤楼层处设置剪⼒墙或斜撑的⽅法在计算结果上可以解决上述问题,但使得结构体系较为怪异,底部为框剪结构上部为框架,这其实并不妥当,相当于超限⼯程.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之七1、⽔平⼒的夹⾓和斜交抗侧⼒构件⽅向的附加地震数的区别?解释:两个参数不同之处(1)⽔平了的夹⾓不仅改变地震作⽤的⽅向⽽且同时还改变风荷载作⽤的⽅向;斜交抗侧⼒构件⽅向的附加地震⽅向⾓仅改变地震作⽤的⽅向.(2)侧向⽔平⼒沿整体正交坐标⽅向作⽤与沿某夹⾓⽅向作⽤的计算结果应该取其最不利组合来进⾏构件的设计,但软件中“⽔平⼒夹⾓”参数不能⾃动取其最不利组合,必须由⼯程师对计算结果⼀⼀⽐较包络设计.⽽“斜交抗侧⼒构件⽅向的附加地震数”参数是可以⾃动考虑最不利组合,直接完成构件截⾯设计.2、屋顶构架是否必须满⾜扭转位移⽐的要求?解释:从⼯程实际分析,对于屋顶构架或⾼出屋⾯较多的构筑物,应参与结构整体分析计算,但可适当放宽其扭转位移⽐限值的要求.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼋1、框架柱轴压⽐超限怎么办?解释:⽅法有⼆:(1)加⼤柱截⾯;(2)提⾼柱混凝⼟强度等级.2、框架柱计算纵筋较⼤怎么办?解释:(1)框架柱⼀般情况下为构造配筋,若少数框架柱或顶层框架柱可能出现计算配筋(即计算纵筋⼤于最⼩配筋率),可调整柱截⾯形状(X向配筋较⼤则将柱Y向加长,Y向配筋较⼤则将柱X向加长).(2)如很多框架柱都出现计算配筋,则应考虑在合适的位置设置剪⼒墙成为框架-剪⼒墙结构,减⼩框架部分受⼒.3、梁抗弯超筋怎么办?解释:当建筑允许时优先加⼤梁⾼;建筑不允许时加⼤梁宽;梁截⾯尺⼨⽆法改变时应调整楼盖梁布置,改变梁的受⼒状态.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之九1、梁抗剪超筋怎么办?解释:如果梁较短且是⾼烈度区,有效⽅法是将梁⾼做⼩,梁宽做⼤.2、梁剪扭超筋怎么办?解释:⼀般是由于垂直于该梁的次梁弯矩引起的,有效⽅法是将该次梁点铰接.3、框架梁柱节点抗剪超如何解决?解释:对于⾼烈度区(8度及其以上地区)框架结构经常容易出现节点抗剪不⾜的问题,尤其是异形柱结构.解决节点抗剪不⾜有效的⽅法有两种:(1)把框架梁做宽或者框架梁在节点处⽔平加腋;(2)在合适的位置设置剪⼒墙成为框架-剪⼒墙结构,减⼩框架部分的内⼒.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗1、框架柱纵筋上层⽐下层⼤合理吗?解释:框架柱是压弯构件,上部(尤其是顶层)框架柱⼀般都是轴压⼒⽐较⼩,弯矩⽐较⼤,这是属于⼤偏⼼受压状态.⼤偏⼼受压状态下轴压⼒是有利的,即轴压⼒越⼤配筋越⼩,轴压⼒越⼩配筋越⼤.因此在⾼烈度区或⼤柱⽹的情况下就会出现框架柱越到上部楼层柱纵筋越⼤的现象.2、梁挠度超限怎么办?解释:钢筋混凝⼟受弯构件的挠度应按荷载的准永久组合计算,即不考虑风荷载和地震作⽤,⼀般情况下仅考虑1.0恒+0.5活.(1)当计算的长期挠度不⼤于规范限值的1.20倍时,可以⽤指定施⼯预起拱值的办法解决,⼀般施⼯预起拱值为L/400.(2)当计算的长期挠度⼤于规范限值的1.20倍时,应加⼤梁⾼.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗⼀1、梁计算裂缝超限怎么办?解释:钢筋混凝⼟构件的计算应按荷载的准永久组合计算,即不考虑风荷载和地震作⽤,⼀般情况下仅考虑1.0恒+0.5活.容易出现梁计算裂缝超限的情况是:(1)跨度⼤于6.0⽶的简⽀梁或跨度超过9⽶的连续梁;(2)低烈度区跨度⼤于9.0⽶且⽀座配筋率超过2.0%的框架梁;当计算裂缝不⼤于规范限值的1.1倍时,可以⼩直径纵筋减⼩计算裂缝宽度;当计算裂缝⼤于规范限值的1.1倍时,应优先考虑加⼤梁⾼.2、什么是楼板⼤开洞?解释:当楼板开洞尺⼨⼤于1个柱⽹尺⼨且洞⼝尺⼨超过对应边长的30%时,⼀般就可以认为是⼤开洞.3、楼板⼤开洞应采取什么加强措施?解释:(1)加厚洞⼝附近(楼板削弱的那个部分)楼板(⼀般为相邻楼板厚度的1.25倍),配筋率双层双向0.25%;(2)在洞⼝周边设置边梁,当不能设置明梁是可以设置暗梁,边梁及暗梁的配筋应加强.边梁的纵筋要放⼤1.25倍,腰筋应为抗扭腰筋;暗梁宽度可板厚的2~3倍,纵向钢筋配筋率为1.0~1.5%.(3)计算分析时应在“特殊构件补充定义”中定义为“弹性膜”.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗⼆1、梁纵筋有哪些规定和要求?解释:(1)每排纵筋的摆放的最⼤根数应满⾜《砼规》9.2.1条要求;梁纵筋直径不宜⼩于12mm,选⽤的梁直径应与梁截⾯相适应,考虑抗震结构的延性及结构构件的抗裂要求,不宜选⽤直径很⼤的钢筋,梁底筋最少根数,当梁宽b≤200时为2,b=250~300时为3,b≥350时为4,当b≥400时应考虑满⾜箍筋肢距⽽取相应的最少根数.(2)梁纵向受拉钢筋的最⼩配筋率应满⾜《砼规》11.3.6条的要求;梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜⼤于2.5%,梁的纵向钢筋的配置,需满⾜《抗规》6.3.4条第1和第2点要求;(3)梁端截⾯底⾯和顶⾯纵向钢筋配筋量的⽐值,应满⾜《抗规》6.3.3条第2点要求;此条容易因悬挑端上部纵筋伸过⽀座内侧后,造成内侧梁端截⾯底⾯和顶⾯纵向钢筋配筋量的⽐值不满⾜及内侧⽀座受拉钢筋配筋率⼤于2%时,不同的抗震等级对应的箍筋最⼩直径没有增⼤2mm;(4)钢筋的直径级差.同⼀截⾯内的梁底或⾯筋(指受⼒筋),其直径不宜相差两级,如Ф20可与Ф18,Ф16并⽤,但Ф22不宜与Ф16并⽤.(5)通长筋与架⽴筋的使⽤原则:《抗规》6.3.4条①⼀、⼆级框架梁:双肢箍时:拉通两根⾯筋四肢箍时:A:拉通⼆根⾯筋+架⽴筋(2Ф12)B:拉通四根⾯筋:(⼆根⾯筋<1/4座⾯筋时)②三、四级框架梁:双肢箍时为2Ф12(与主筋搭接)四肢箍时为4Ф12(与主筋搭接)③普通次梁的架⽴筋根据跨度可为(2Ф10)或(2Ф12).《砼规》9.2.6条(6)架⽴筋的使⽤根据甲⽅对经济性有要求时使⽤,没有要求的情况下,可以根据箍筋的肢数拉通相应的⽀座钢筋数量,避免使⽤⼩直径通长钢筋与⽀座钢筋绑扎搭接.(7)梁纵筋尽量控制⽀座负筋及跨中底筋的钢筋排数不超过2排.⼀是考虑⽀座处钢筋太密,混凝⼟的浇捣不好施⼯,不易保证质量,⼆是从经济性的⾓度.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗三1、梁箍筋有哪些规定和要求?解释:(1)梁箍筋加密区配置需满⾜《抗规》6.3.3条要求,容易违反的地⽅是⼀级抗震时箍筋最⼩直径没有从10开始;加密区箍筋最⼤间距忽视与梁⾼的关系,如受建筑条件限制,框架梁梁⾼为350mm时,箍筋最⼤间距应满⾜350/4,取85mm.(2)梁箍筋⾮加密区配置需满⾜沿梁全长的⾯积配箍率.《砼规》11.3.9条(3)梁箍筋肢距需满⾜《抗规》6.3.4条第3点,⼀般情况下,350mm以下宽度梁两肢箍,350mm及以上宽度4肢箍,800mm及以上6肢箍,不建议使⽤奇数肢箍;抗震等级为⼀级时,梁宽尽量不做300mm,以避免使⽤3肢箍.2、梁上起柱需要设置附加箍筋和附加吊筋吗?解释:梁下部或梁截⾯⾼度范围作⽤有集中荷载,不仅限于次梁,还有吊挂荷载、⾬蓬钢梁埋件等,此时梁下部混凝⼟处于拉-拉的受⼒的复合状态,其合⼒形成的主拉应⼒容易导致梁腹板中产⽣纵向斜裂缝,因此均需设置附加箍筋或吊筋.受⼒较⼩时,优先采⽤附加箍筋;附加箍筋直径应与该处现有箍筋直径⼀致.受⼒较⼤时,可采⽤附加箍筋和吊筋组合.当在梁上托柱时,柱轴⼒直接通过梁上部受压混凝⼟进⾏传递,当梁上柱轴⼒不⼤时不⽤验算柱传递的集中荷载对梁所产⽣的剪切作⽤,但如果柱所传递的荷载较⼤(超过两层时),还需在梁中配置相应的吊筋和箍筋,⽤以提⾼框架梁的抗剪性能.千万要注意并不是所有的梁上起柱位置都不必附加吊筋和箍筋,⽽应该根据梁上柱轴⼒⼤⼩来确定.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗四1.柱纵向钢筋有哪些要求?解释:(1)柱全部纵向钢筋的配筋率,不应⼩于《抗规》6.3.7条的规定值;柱的纵向钢筋的配置,需满⾜《抗规》6.3.8条要求;(2)柱的纵向受⼒钢筋直径不宜⼩于12mm,纵向钢筋净间距不应⼩于50mm,且不⼤于300mm,圆柱中纵向钢筋根数不宜少于8根,不宜少于6根,且沿周边均与布置.2.柱箍筋有哪些要求?解释:(1)柱箍筋的配置,需满⾜《抗规》6.3.9条要求;尤其注意柱端箍筋加密区箍筋的最⼩体积配箍率要求.(2)梁柱节点核⼼区箍筋⼤于柱端加密区箍筋时,需单独指定节点核⼼区箍筋.柱配筋时,需先判断柱⼦是否是短柱,如果剪跨⽐⼩于等于2,柱箍筋需全⾼加密.(3)柱箍筋肢数按下列图形确定:2.柱箍筋有哪些要求?(4)纵筋根数超过上图中箍筋肢数时,允许纵筋隔⼀拉⼀,不需要再增加箍筋肢数,以免核⼼区箍筋太多影响节点核⼼区混凝⼟的浇捣⽽影响质量.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗五1.板的受⼒钢筋有哪些要求?解释(1)板的最⼩配筋率需满⾜《砼规》8.5.1条要求;(2)板钢筋的直径通常⽤的最多是右上⽅的Φ8和Φ6,⼀般板⾯⽤Φ8,板底钢筋⽤Φ8或Φ6.钢筋的间距需满⾜《砼规》9.1.3条要求.常⽤的受⼒钢筋的直径从考虑施⼯⽅便的⾓度看,通长采⽤100、125、150、175、200mm,如果需控制经济性,则根据计算结果选取对应的⾯积最接近的间距,如板⽀座处计算结果308mm2,可直接选⽤Φ8@160.钢筋混凝⼟板的负弯矩调幅幅度不宜⼤于20%,《砼规》5.4.3条.(3)板的受⼒钢筋的长度需满⾜《砼规》9.1.4条要求;普通楼板:负筋采⽤分离式配筋⽅式,当跨度≥4.5m时负筋拉通50%;屋⾯板:双层双向拉通,⽀座处可搭配附加短筋,附加短筋长度可取净跨1/5.2.等⾼井字梁的交点,是否设置附加箍筋或吊筋?其吊筋构造要求如何?解释:江湖中绝⼤多数设计单位做法是在等⾼井字梁交点的四边每侧构造设置3根附加箍筋.其实如果两向跨度、截⾯、受⼒、配筋均相同时,则两⽅向井字梁从受⼒上讲没有主次之分,共同受⼒,此时可以不设置附加箍筋.即使考虑到活荷载不利布置及实际活荷载分布的差异性导致次梁内⼒存在差异,可以在井字梁每侧附加⼀道箍筋即可.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗六1、关于伸缩缝最⼤间距问题?解释:(1)当采⽤有效措施下,⼀般常规项⽬伸缩缝最⼤间距可⽐规范要求放宽2倍左右.温差叫⼩地区更是可以放宽.(2)减⼩温度应⼒措施:1顶层、底层、⼭墙和纵墙端开间等温度变化影响较⼤的部位提⾼配筋率,对于剪⼒墙结构,这些部位的最⼩构造配筋率为0.25%,实际⼯程⼀般在0.3%以上;2顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层;3现浇结构两端楼板中配置温度筋,配置直径(8)较⼩、间距较密(150mm)的温度筋,能起到良好的作⽤.(3)减⼩混凝⼟收缩应⼒措施:1每30~40m间距留出施⼯后浇带,带宽800~1000mm;钢筋采⽤搭接接头,后浇带混凝⼟宜在45d 后浇灌;2采⽤收缩⼩的⽔泥、减少⽔泥⽤量、在混凝⼟中加⼊适宜的外加剂.2、隔墙下不布梁如何处理?解释:楼板上砌有固定隔墙且墙下不设梁时,可采⽤等效均布荷载作为恒载考虑.双向板可⽤该墙的线荷载除以与板垂直的跨度进⾏等效.单向板可⽤该墙的线荷载除以短跨进⾏等效.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗七1、当塔楼建筑组合平⾯长度较⼤时,应如何处理?解释:⾼层住宅⼩区中经常会出现组合建筑平⾯的情况,当建筑组合平⾯长度较⼤时,在不影响建筑使⽤功能和⽴⾯的前提下,⼀般应通过抗震缝将其分分隔成⼏个长度较⼩、平⾯较规则的结构单元.这样不仅使得结构受⼒简单,⽽且会较⼤幅度地降低结构造价.2、当裙楼平⾯长度较⼤时,应如何处理?解释:⾼层住宅⼩区中经常会出现⼀个⼤裙楼上部有多个塔楼的情况,在不影响建筑使⽤功能和⽴⾯的前提下,⼀般宜在裙楼平⾯多个塔楼间设置抗震缝,避免形成超长⼤底盘多塔楼结构.这样可使得结构受⼒简单,结构设计难度降低,⽽且会降低结构造价.3、剪⼒墙布置原则有哪些?解释:(1)缝凸⾓必布墙,楼梯、电梯必布墙,墙墙宜对直联合.(2)剪⼒墙间距:6度、7度宜6~8⽶,8度宜3~5⽶.(3)剪⼒墙形状宜双向且简单,优先L形、T形,其次⽤⼀字形、C形,偶尔⽤⼯形、Z形;(4)凡是约束边缘构件不能做成⾼规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少⽤.(5)多⽤普通剪⼒墙,少⽤甚⾄不⽤短肢剪⼒墙.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗⼋1、剪⼒墙混凝⼟等级的经验取值是多少?解释:(1)对于6、7度设防地区,⼀般来说结构底部剪⼒墙混凝⼟等级为40层C60,30层C50,20层C40.(2)对于8度设防地区或基本风压⼤于0.8的地区,,⼀般来说结构底部剪⼒墙混凝⼟等级为40层C50,30层C40,20层C35.2、剪⼒墙厚度和长度的经验取值是多少?解释:(1)剪⼒墙厚度h与楼层数n关系:6度为h=8n,7度为h=10n,8度为h=12~15n,且h≥200mm.(2)剪⼒墙长度L:不超过30层的建筑,6、7度剪⼒墙长度较短,⼀般为8.5~12h;8度区剪⼒墙长度较长,⼀般为12~20h.3、是否所有的剪⼒墙墙段长度都不能⼤于8⽶?解释:(1)⼀般来说,在⼀个结构平⾯中,剪⼒墙的长度不宜相差过⼤,通常要求最长剪⼒墙与多数剪⼒墙长度相⽐不应⼤于2.5.单⽚剪⼒墙长度⼀般不宜⼤于8⽶,否则其将吸收过⼤的地震⼒,在地震时将⾸先破坏,对抗震是⼗分不利的.(2)当剪⼒墙围合成筒体时,各⽚之间互相作⽤形成⼀个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能⼒均⼤幅度提⾼,因此筒体墙段长度可以⼤于8⽶.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼗九1、上下楼层剪⼒墙长度可以变化吗?解释:(1)⼀般情况下,上下楼层改变剪⼒墙厚度,保持剪⼒墙长度不变.(2)当为了保证上下楼层建筑空间净尺⼨相同,也可以保持剪⼒墙厚度不变,改变剪⼒墙长度.(3)⼀般不采⽤既改变剪⼒墙厚度⼜改变剪⼒墙长度的做法.2、是否所有的剪⼒墙墙段长度都不能⼤于8⽶?解释:(1)⼀般来说,在⼀个结构平⾯中,剪⼒墙的长度不宜相差过⼤,通常要求最长剪⼒墙与多数剪⼒墙长度相⽐不应⼤于2.5.单⽚剪⼒墙长度⼀般不宜⼤于8⽶,否则其将吸收过⼤的地震⼒,在地震时将⾸先破坏,对抗震是⼗分不利的.(2)当剪⼒墙围合成筒体时,各⽚之间互相作⽤形成⼀个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能⼒均⼤幅度提⾼,因此筒体墙段长度可以⼤于8⽶.3、是否可以采⽤⼤部分由跨⾼⽐⼤于5的框架梁联系的剪⼒墙结构?解释:⼤部分由跨⾼⽐⼤于5的框架梁联系的剪⼒墙结构其受⼒性能类似与框架结构,对抗震性能较差.因此对于层数不多的6、7度设防地区是可以采⽤的,对于⾼烈度区则应尽量避免采⽤.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼆⼗1、⼀个⽅向剪⼒墙长⽽多,另⼀⽅向剪⼒墙少⽽短的结构是否合理?解释:(1)在长⽅形平⾯的酒店、公寓等项⽬由于建筑要求经常会出现这种结构.这种结构⼀个⽅向受⼒性能解决纯剪⼒墙,另⼀个⽅向呈框剪受⼒状态,抗震性能不好,宜在墙短⽽少的⽅向尽可能布置多剪⼒墙,宜尽量避免类似结构的出现.(2)当不可避免时,应注意采取措施提⾼剪⼒墙少⽽短⽅向的抗震性能,如提⾼该⽅向剪⼒墙及框架梁的抗震等级.2、剪⼒墙住宅结构剪重⽐规律?解释:层数超过20层的剪⼒墙住宅结构计算剪重⽐有如下规律:(1)6度区计算剪重⽐通常⼩于规范要求,但不宜⼩于规范要求的90%,否则应加强结构抗侧刚度;(2)7度区计算剪重⽐宜接近规范要求;(3)8度区计算剪重⽐⼀般为规范要求的1.5~2倍.多⾼层钢筋混凝⼟结构最困惑的系列问题及其解决办法之⼆⼗⼀。
浅析位移比的概念

“楼层位移比”的定义:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值。
对其进行目的是限制结构的扭转量值,它与结构的扭转平动周期比同属于控制结构扭转方面的概念,而扭转平动周期比主要是考察结构的抗扭转能力,扭转周期过大,说明该结构抗扭能力弱。
“楼层位移比”的计算要求:《抗规》的条文说明3.4.2,3.4.3指出:对于扭转不规则,按刚性楼板计算,当最大层间位移与其平均值的比值为 1.2时,相当于一端为 1.0,另一端为1.45;当比值为1.5时,相当于一端为1.0,另一端为3。
由此可见楼层的位移比应在刚性楼板假定的条件下进行计算,即考虑楼层楼板在平面内刚度无穷大,楼板的点与点之间没有相对位移,楼板作为一个刚体在楼层平面内有水平位移和转角。
另《高规》规定了计算楼层的位移比还须考虑质量偶然偏心的影响。
3质量偶然偏心的概念结构计算时应考虑由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的质量偶然偏心的不利影响,因此《抗规》3.3.3条规定:计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。
根据规范公式3.3.3,直接取各层质量偶然偏心为0.05Li(Li为垂直于地震作用方向的建筑物总长度) 为附加偏心距来计算单向水平地震作用。
据此画出偶然偏心的作用放心图如图1所示:4 简单模型的试验为弄清偶然偏心和结构刚度布置的关系,笔者利用PKPM软件对一个简单模型进行了如下的试验。
模型为一单层剪力墙结构,结构布置如图2所示:从表1的位移输出数据变化我们可以看出,偏心位置的相应方向的结构刚度增大,则结构在该偏心位置的位移比较其相反的偏心位置的位移比增大较多。
因此,在实际工程中,如某一偏心位置的位移比超出规范的限值,我们就可以调整结构布置,通过降低该偏心位置所在一侧的结构刚度或者提高该偏心位置的相反位置侧的结构刚度来使结构的总体刚度达到平衡,从而达到降低位移比的目的。
调整刚度的方法可以采用增加或较少剪力墙数量、拉伸剪力墙的长度、改变框架柱的截面、或者改变连梁的高度等等,理论上说,通过调整任何结构平面均能使位移比符合限制要求。
关于位移角的问题
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楼层位移比和层间位移角1、“楼层位移比”1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的——限制结构的扭转;3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
2、“层间位移角”1)定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比;2)目的——控制结构的侧向刚度;3)计算要求——不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
3、综合说明:1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对“楼层位移比”的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2)对“层间位移角”的限制是宏观的。
“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震。
3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4)常有单位要求按双向地震作用计算控制“楼层位移比”和“层间位移角”,这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
位移比---位移比的大小反映了结构的扭转效应,同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数。
(在高归4.3.5条中位移比和周期比是同时提出的)B 规范条文抗规第3.4.3.1条规定:平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:1)扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;新高规的4.3.5条规定,在考虑质量偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
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“层间位移角”和“楼层位移比”的问题分析
“楼层位移比”和“层间位移角”的相关问题:
1、楼层位移比:
1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;
2)目的——限制结构的扭转;
3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
2、层间位移角:
1)定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比;
2)目的——控制结构的侧向刚度;
3)计算要求——不考虑偶然偏心,不考虑双向地震。
3、综合说明:
1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对“扭转位移比”的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的。
2)对“层间位移角”的限制是宏观的。
“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震。
3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断。
4)常有单位要求按双向地震作用计算控制“扭转位移比”和“层间位移角”,这是没有依据的。
但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性。
4、相关索引
1)江苏省房屋建筑工程抗震设防审查细则第5.1.3条规定:先计算在刚性楼板、偶然偏心情况下的扭转位移比,当扭转位移比大于等于1.2时,分别按偶然偏心和双向地震计算,再取最不利的扭转位移比进行扭转不规则判别。
(博主提示:请注意,这是很严格的要求)。
2)复杂高层建筑结构设计(徐培福主编)第195页,图7.1.7,先按不考虑偶然偏心计算扭转位移比,根据计算结果分两种情况分别计算,一是,当扭转位移比小于1.2时,按偶然偏心计算;二是,当扭转位移比大于等于1.2时,按双向地震计算。
再根据两次计算结果取不利情况对结构的扭转不规则进行判别。
(博主提示:请注意,这里对采用双向地震的判别是比1)放松许多,注意,这里的规定都是对复杂高层建筑而言的,对一般工程,原则上不需要进行这样严格的判别)。