短肢剪力墙结构的计算
短肢剪力墙结构设计
浅析短肢剪力墙结构设计摘要:短肢剪力墙结构体系在原有剪力墙结构体系的基础上,吸收了框架结构体系的优点,具有较强的实用性。
本文主要从短肢剪力墙结构的布置原则和特点、短肢剪力墙结构的判定、短肢剪力墙结构设计应注意的问题及短肢剪力墙结构的构造要求进行阐述。
关键词:短肢剪力墙;设计;分析1前言短肢剪力墙结构是剪力墙结构中的一种,多用于高层及小高层住宅建筑。
短肢剪力墙结构的大多数墙肢相对较短,常用的有“t”字型、“l”型、“十”字型、“z”字型、折线型、“一”字型。
近年来,随着人们对住宅空间及舒适度的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、影响房间美观;普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们的需求。
从结构方面,比较一下普通剪力墙结构和框架结构的优缺点,普通剪力墙结构结构整体刚度大,安全,但是自重大,地震力大。
建筑布置不灵活;框架结构布置灵活,但是结构刚度小;而短肢剪力墙结构就是结合两者的优点,克服了各自的缺点,使建筑房间功能布置偏于灵活,容易获得大的建筑空间,受到了建筑师的肯定。
另外,从经济方面,短肢剪力墙结构降低了钢筋和混凝土的用量。
深受开发商的喜爱,所以越来越广泛的应用于实际工程。
本文主要阐述了小高层住宅中应用短肢剪力墙结构的设计应用。
2短肢剪力墙结构布置原则进行短肢剪力墙布置的时候,应注意使结构的刚度适宜,传力路径明确,结构专业应较早地介入建筑专业的方案设计,使结构布置既能满足建筑功能的要求,又能做到经济合理,(1)短肢剪力墙总的布置原则是:均匀、分散、对称、周边。
均匀、分散是要求每片剪力墙的抗侧刚度相差不大,避免一、二片刚度特大的剪力墙受力过于集中。
对称布置,可使质心和刚心重合,这样可以避免和减少建筑物受到的扭矩。
剪力墙靠近结构单元的周边布置,可增大房屋的外围刚度,从而减小结构的扭转周期。
(2)高层建筑不应全部是短肢剪力墙结构,若短肢剪力墙较多,可在竖向交通中心区布置筒体或一般剪力墙来共同抵抗水平力。
对短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算
【 徐培福等.转换层设置高度对框支剪力墙结 2 】 构抗震性能的影响【 .建筑结构. 0 , ( : — J 】 2 0 013 0 3 )8
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力墙间的连梁 ,不应在计算的总体信息中将连梁 目 前,异形柱结构设计还没有统一的国家规 的刚度大幅下调 ,使其设计内力降低 , 应按普通 参 0 如曩 范,仅有两部地方性法规 ,即广东省标 准D J 框架梁要求,控制砼压区高度 , B/ 其梁端 负弯矩钢 【 赵玉祥.钢筋混凝土高层建筑设计中若干问 1 】
日 程桑 技
对短肢剪力墙与异形柱 结构的分析计算
林 山 汕头ห้องสมุดไป่ตู้升平建筑设计院
宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结 构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严 格 限 定 与 分隔 已不 能 满足 人 们 对 住 宅 空间 的要 求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结 构的优点,逐步发展形成 了能适应人们新的住宅 观念的高层住 宅结构型 式,即 “ 短肢 剪力墙 结 构”和 “ 异形柱框架结构”型式。这两种新的结 构 由于在很 大程度 上 克服 了普 通框 架 与普通 剪 力 墙结构的缺点,受到 了建筑师的肯定,更得到 了 住户与房开商的欢迎。本文旨在对异形柱与短肢 剪力墙结构设计中的相关问题进行分析。
正确掌握计算机分析方法和截面配筋 , 剪 ,框——筒结构中,对6 度及其以下烈度区的 0 ; { 随着 擒曝l 人们对住宅,特别是高层住 构形式 ,
其结构才能有可靠的安全保证。 I Ⅱ 、 类场地 ,框架柱 只承担水平风载的-4 ,
二 异形柱结构型式的设计
部分,如按一般偏压柱计算 , 误差较小。此时异
剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定(全文)
剪力墙结构的规范理解及短肢剪力墙判定(全文)模板1:正文:剪力墙结构的规范理解1. 引言剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式,具有承载性能好、抗震性能高等优点。
本文将主要介绍剪力墙结构的规范理解,包括设计原则、构件选择、施工要求等方面内容。
2. 设计原则2.1 剪力墙位置的确定根据建筑的平面布局和结构布置,在结构框架中确定剪力墙的位置,一般选择靠近建筑中心、布置均匀的位置。
2.2 剪力墙的尺寸确定根据设计要求和剪力墙所承受的荷载,确定剪力墙的高度、厚度等尺寸。
一般情况下,剪力墙的高宽比应控制在1:2至1:4之间。
3. 构件选择3.1 剪力墙的板材选择剪力墙的板材选择应考虑其抗弯强度、抗拉强度、刚度等性能指标,一般选择混凝土或钢筋混凝土。
3.2 剪力墙的加劲构件选择剪力墙的加劲构件可以选择钢筋混凝土加劲墙、剪力墙钢筋或混凝土墙等。
4. 施工要求4.1 剪力墙的施工工艺剪力墙的施工应按照设计文件的要求进行,包括混凝土浇筑、钢筋加工、墙面平整度等方面。
4.2 剪力墙与其他结构的连接剪力墙与其他结构的连接应采用可靠的连接方式,以确保整体结构的稳定性和抗震性。
附件:本文附带了剪力墙的设计示意图和表格。
法律名词及注释:剪力墙:指由墙体构成的承载结构形式,其主要作用是承担水平荷载,提供结构的稳定性和抗震性能。
模板2:正文:短肢剪力墙判定1. 引言短肢剪力墙是一种常见的剪力墙形式,在实际工程中经常使用。
本文将重点介绍短肢剪力墙的判定方法,包括基本原理、计算公式、构件验算等方面内容。
2. 基本原理2.1 短肢剪力墙的定义短肢剪力墙是指高宽比较小的剪力墙,其刚度较高,能够有效抵抗地震力。
2.2 短肢剪力墙的判定原则根据国家标准和规范,短肢剪力墙的判定原则主要包括最大剪力设计原则、最大位移设计原则和剪力墙索力设计原则。
3. 计算公式3.1 最大剪力设计公式短肢剪力墙的最大剪力设计公式可采用经验公式或强度设计法进行计算,一般情况下可以使用强度设计法进行计算。
建筑结构中的短肢剪力墙设计
建筑结构中的短肢剪力墙设计摘要:随着社会经济的发展,我国的高层建筑越来越多,而大多数都用到短肢剪力墙的结构形式,主要是要考虑其综合因素,这样才能降低生产成本和施工周期,确保建筑物的质量得到可靠保证。
本文就高层建中常用到的建筑短肢剪力墙进行剖析,对其基本特点和使用原则进行探析,为短肢剪力墙在高层建筑中的实际应用提供一些可靠的支撑和有益的参考。
关键词:短肢剪力墙;高层建筑;结构设计;安全可靠;经济合理;抗侧刚度;整体稳定性引言近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面布置与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。
于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓“短肢剪力墙”结构体系。
然而目前的短肢剪力墙普遍抗震性能薄弱,横向抗受压能力较小,容易发生墙体扭曲,造成高层建筑倒塌,所以,应该选择正确的分析软件,合理分析短肢剪力墙的结构与应用,设计适当的数目与布局,逐步改善抗震能力。
1短肢剪力墙结构短肢剪力墙结构在高层住宅工程中一经使用,就受到了住户与房地开发商的青睐,其应用也逐渐得到普及。
《高规》规定,短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢横截面的高度与厚度之比的最大值介于4~8之间的剪力墙,其变形特征和受力特征与框架—剪力墙结构类似,但与框架结构相比,短肢剪力墙结构的内力分配与刚度分配更为合理。
基于混凝土短肢剪力墙进行高层住宅工程的施工,相比传统的建筑施工结构,具有较多优点:(1)利用间隔墙的位置,结合住宅建筑平面,能够改变竖向结构特征,从而有效避免正常使用过程中的部件冲突问题。
(2)根据建筑施工的需要对墙体的数量、位置及其肢长进行灵活的调整,从而有效地计算出高层住宅的实际抗侧力,使得整个结构更加稳固。
(3)混凝土剪力墙的布置方式更加灵活自由,能够适应更多的建筑设计方案,更加符合现代人的审美观念,达到住户对其住宅的要求。
短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点
短肢剪力墙、短肢剪力墙结构及其设计要点1、短肢剪力墙的定义高规7.1.8规定,短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
以下几种情况不属于短肢剪力墙: 1)厚度大于300mm的墙,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4时,属于一般剪力墙。
2)若剪力墙中,即使有几肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8,但有一肢截面高度与厚度之比大于8,该截面与属于一般剪力墙。
3)高规7.1.8条文提到,对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断其是否属于短肢剪力墙。
《北京细则》5.5.5条规定,当短肢剪力墙与较强的连梁(连梁净跨与连梁高度之比不大于2.5,且连梁高度至少大于400mm)相连,或与翼墙(翼墙长度应该不小于短肢墙厚度4倍)相连,可不作为短肢剪力墙。
2、短肢剪力墙较多的剪力墙结构具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。
如果不符合上述范围时,不属于“短肢剪力墙较多的剪力墙结构,这时仍可按一般剪力墙结构进行设计,但其短肢剪力墙仍应提高一级等级后满足本措施对短肢剪力墙轴压比的限值及其他构造措施。
(刘铮《建筑结构快速入门》P72) 但李国胜《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》P187提到,在剪力墙结构中,只有少量不符合墙肢截面高度与厚度之比大于8的墙肢,不属于短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,这些少量小墙肢抗震等级不需提高一级。
2011版高规对02版规程进行了修改,不论是否短肢剪力墙较多,所有短肢剪力墙都要满足7.2.2条规定。
但短肢剪力墙的抗震等级不再提高(条文说明)。
同时说明一下,《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)补充规定》对短肢剪力墙的抗震性能及其优缺点则有不同的看法,第3.2.4条则定量化界定“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总面积的50%以上。
剪力墙结构设计计算要点和实例
5.1 概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。 墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为 3~8m。因而剪力墙结构适用 于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料, 如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意
M=q/2H2(均布荷载) ;V=qH M=q/3H2 (倒三角形) ;V=qH/2 M:墙体底部弯矩;V:墙体底部剪力。
3、计算位移: (1)考虑洞口对截面面积及刚度的削弱: 其中: 等效截面面积, :截面毛面积。 (2)等效截面惯性矩:即取有洞和无洞截面惯性矩沿竖向的加权 平均值。 有洞口处墙截面惯性矩的计算:
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的 1/25 及 160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形 很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。 因此,它适宜于建造高层建筑,在 10~50 层范围内都适用,目前我国 10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布 置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做 大些,如做成 6m 左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下 对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向 都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突 变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一 般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分 隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架, 即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下 刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。 因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。
高层住宅建筑中短肢剪力墙的结构设计
梁中裂缝开展过早、过大。当部分连梁
降低弯矩设计值后,其余部位连梁和墙
肢的弯矩设计值应相应提高。
4短肢剪力墙结构的抗震薄弱环
节及应对
短肢剪力墙结构是介于框架-剪力
墙结构和一般剪力墙结构之间的一种结
构形式,其抗震薄弱环节是建筑平面外
边缘及角点处的墙肢、“一字形”短肢
控系统组成,分置于制、存梁台座两侧
的两条不同轨道上。其中,钢支撑台车
主要由两台主动单车、两台被台单车、
K型减速器、直联式电机、测力装置、
速度感应器、小摆架梁、小平衡梁、油
顶及油顶机械锁等组成。主、被动单车
通过小平衡梁及小摆架梁多次铰接,实
现各车轮受力均衡。测力装置由传感
器感应信号发出警报提示;速度感应
备上、在同一轨道或四轨道出现高度差
时,使预制箱梁在台车上始终有浮动功
能而且确保三点支撑状态。
2.3移运台车移梁新工艺
横移台车的工作循环及工艺流程如
下:1)进入制梁台座就位;2)油顶工
作起梁;3)油顶机械锁定、开始自动
横移;4)横移到位并落梁;5)自行离
开存梁台座、待位于下一工作循环。
题值得进一步探索和研究。
(作者单位:路桥华东工程有限公
司)
工程结构与施工技术
GONG CHENG JIE GOU YU SHI GONG JI SHU
型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端
有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端
有7个自由度(多一个截面翘曲角,即扭
转角沿纵轴的导数),考虑了墙单元非
剪力墙及连梁。当有扭转效应时,建筑
短肢剪力墙结构
短肢剪力墙结构在建筑领域,短肢剪力墙结构是一种较为常见且具有独特特点的结构形式。
它在满足建筑功能需求的同时,也为结构的稳定性和安全性提供了可靠保障。
短肢剪力墙结构,顾名思义,是指墙肢的截面高度与厚度之比在 5到 8 之间的剪力墙。
与普通剪力墙相比,短肢剪力墙的墙肢较短,布置相对灵活,能够更好地适应建筑平面的多样化需求。
从建筑设计的角度来看,短肢剪力墙结构具有诸多优势。
首先,它能够有效地分隔建筑空间,使房间布局更加自由灵活。
在住宅建筑中,可以根据住户的不同需求,灵活划分卧室、客厅、厨房等功能区域,提高空间的利用率。
其次,短肢剪力墙的存在可以减少梁的布置,从而增加室内的净空高度,给人以更加开阔舒适的感觉。
此外,由于墙肢较短,对于建筑外立面的设计也提供了更多的可能性,可以创造出更加丰富多样的建筑造型。
在结构性能方面,短肢剪力墙结构同样表现出色。
它能够承担较大的水平荷载,如地震作用和风荷载。
短肢剪力墙通过自身的抗侧刚度和承载能力,有效地抵抗水平力的作用,保证结构的稳定性。
而且,短肢剪力墙与其他结构构件如框架柱、梁等协同工作,共同构成一个完整的结构体系,提高了整体结构的抗震性能。
然而,短肢剪力墙结构也并非完美无缺。
在设计和施工过程中,需要注意一些问题。
由于短肢剪力墙的墙肢较短,其延性相对较差。
为了提高其延性,需要采取一些构造措施,如在墙肢端部设置约束边缘构件、增加钢筋的配置等。
另外,短肢剪力墙结构的计算分析也相对复杂,需要考虑墙肢的受力特点、轴压比等因素,对设计人员的专业水平要求较高。
在施工过程中,短肢剪力墙的混凝土浇筑质量至关重要。
要确保混凝土的密实度和强度,避免出现蜂窝麻面、孔洞等质量缺陷。
同时,钢筋的绑扎和连接也需要严格按照设计要求进行,以保证墙肢的承载能力。
短肢剪力墙结构在实际工程中的应用非常广泛。
在高层住宅建筑中,它能够满足人们对于居住空间和舒适度的要求;在商业建筑中,也可以通过合理的布置,实现大空间和灵活分隔的结合。
短肢剪力墙结构
短肢剪力墙结构在现代建筑领域中,短肢剪力墙结构作为一种较为新颖且实用的结构形式,正逐渐受到广泛的关注和应用。
它不仅能够满足建筑的功能性需求,还在结构稳定性、空间利用以及美观性等方面展现出独特的优势。
短肢剪力墙,从名称上看,它是剪力墙结构的一种特殊形式。
与传统的剪力墙相比,其墙肢的长度较短。
那怎样才算短呢?一般来说,墙肢截面高度与厚度之比在 5 到 8 之间的剪力墙被称为短肢剪力墙。
这种结构形式的出现,很大程度上是为了适应现代建筑对于空间灵活性和多样性的需求。
在传统的建筑结构中,剪力墙往往会使得室内空间显得较为规整和呆板,限制了房间布局的自由性。
而短肢剪力墙结构则巧妙地解决了这一问题。
它通过合理布置短肢剪力墙,可以在保证结构稳定性的前提下,为室内空间创造出更多的变化和可能性。
比如说,在住宅建筑中,可以更灵活地划分卧室、客厅、餐厅等功能区域,满足不同住户对于空间的个性化需求。
从力学性能的角度来看,短肢剪力墙结构具有良好的抗震性能。
在地震作用下,短肢剪力墙能够有效地吸收和分散能量,减少结构的振动和破坏。
这是因为短肢剪力墙的墙肢较短,其弯曲变形相对较小,而剪切变形相对较大,从而能够更好地适应地震作用下的复杂受力情况。
同时,通过合理设计短肢剪力墙的布置和连接方式,可以形成良好的抗震体系,提高整个建筑结构的抗震能力。
在施工方面,短肢剪力墙结构也具有一定的优势。
由于短肢剪力墙的墙肢较短,其模板制作和安装相对较为简单,施工难度较低。
而且,短肢剪力墙的混凝土用量相对较少,在一定程度上降低了施工成本和材料消耗。
此外,短肢剪力墙结构的施工速度相对较快,可以缩短建筑的施工周期,提高工程的建设效率。
然而,短肢剪力墙结构也并非十全十美。
它在设计和计算方面相对较为复杂,需要考虑的因素较多。
例如,短肢剪力墙的墙肢长度、厚度、配筋等参数的确定,都需要经过精确的计算和分析。
而且,短肢剪力墙结构的抗侧刚度相对较小,在风荷载较大的地区,可能需要采取一些加强措施来保证结构的稳定性。
建筑短肢剪力墙结构的设计与计算
建筑短肢剪力墙结构的设计与计算现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。
目前,现行国家规范或规程中尚未给出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款,因此,结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题,需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。
本文旨在对短肢剪力墙结构设计中的相关问题进行分析,供结构设计人员参考。
标签:异形柱短肢剪力墙结构设计随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。
于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”型式。
一、短肢剪力墙结构与异形柱结构的简要介绍1.短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。
对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。
2.异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4,相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。
它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。
这种结构的特点是:①由于截面的这种特殊性,使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大,导致各向刚度不一致,其各向承载能力也有较大差异;②对于长柱(H/h>4)可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好。
而对短柱(H/h<4),剪切变形占有相当比例,构件变形能力下降。
异形柱通常在短柱范围,且属薄壁构件,即使发生延性的弯曲形破坏,也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变,χ为截面受压区高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差;③异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;④特别是异形柱不同于矩形柱,它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差。
短肢剪力墙与短肢剪力墙结构
短肢剪力墙与短肢剪力墙结构
1 短肢剪力墙
规范7.1.2条注:短肢剪力墙是指墙肢截面高度(即水平截面的长度)与厚度(即水平截面的宽度)之比为5~8的剪力墙,一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。
这是构件的概念。
2 短肢剪力墙结构
规范7.1.2条称:短肢剪力墙较多时,形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,俗称短肢剪力墙结构。
这是结构的概念。
对于较多的理解,规范组给出的解释是:短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩40%的结构总底部地震倾覆力矩。
各地方标准对短肢剪力墙结构也有不同的定义,设计人员也可以参照地方标准进行划分。
如北京市颁布的《北京市建筑设计技术细则结构专业》3】规定:高层中,短肢剪力墙承受的竖向荷载楼面面积与全部楼面面积之比超过50%时;多层中,短肢剪力墙承受的竖向荷载楼面面积与全部楼面面积之比超过60%时,界定为短肢剪力墙结构。
3 规程7.1.2的1~8条都是针对短肢剪力墙结构,如果不是这种结构体系,就不用遵守,不管结构中有没有短肢剪力墙。
3.1 规程7.1.2的第1条是针对结构体系,即针对短肢剪力墙结构。
3.2 规程7.1.2的第2条称:抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
简析短肢剪力墙的结构设计
简析短肢剪力墙的结构设计短肢剪力墙是是墙肢厚度和长度为5~8的剪力墙,其采用的形式有多种。
在现代建筑工程中,短肢剪力墙的应用越来越受广大开发商和建筑商的青睐,短肢剪力墙结构不仅满足了人们对于建筑内部大空间的要求,同时也满足了人们对于建筑内部空间灵活性的要求。
短肢剪力墙主要应用于小高层住宅建筑,短肢剪力墙是在原有剪力墙的基础上进行取长补短,以满足现代都市人生活需求为前提进行设计的新结构体系。
短肢剪力墙结构是在补足普通框架与剪力墙结构缺点的前提下,以中部竖向交通为形式构成完整的筒体,保持了外围布置墙面平整、空间灵活。
一、段肢剪力墙结构分析(一)短肢剪力墙的结构特性短肢剪力墙是采用连梁的形式,主要是用来将各墙体进行连结,其是属于隐藏于间隔墙的竖平面内,而竖向构件的设置则是根据隔墙位置而定的。
在短肢剪力墙结构中建筑功能与结构的受力是紧密相连的,能有效防止框架结构中梁柱突出抢免单问题。
其上下结构的关系可通过转换结构来轻易达到,比如若以大空间作为结构下部层数,只可简单进行装换结构就完成了。
由于以轻质砌体代替剪力墙,达到了减轻房屋自重的目的,减少了地震对其的影响力,从而极大地降低了工程造价。
短肢剪力墙采用轻质保温材料作为外墙面代替钢筋混凝土,从而增加了房屋的保温隔热性能,从而实现了节能的目的。
间隔墙的位置以及建筑平面构造均是布置竖向构件的标准,墙的数量以及肢长都是灵活多变的,具体可以抗侧力为依据来确定,对于刚度的大小以及中心位置均是可以通过尺寸的改变和布置的调整来改变的。
短肢剪力墙与普通框架剪力墙相比,其隐蔽性更好,梁和墙肢均是隐藏在墙体内,由于这种特性,导致用户对内部结构的设计灵活性更高。
短肢剪力墙的墙肢设计原则为其厚度等同于填充墙的厚度。
并且其连结各个墙体之间的梁是位于树立平面内的,从而避免了框架结构中梁柱外露问题的产生。
(二)短肢剪力墙的结构布置原则短肢剪力墙的布置主要是以开间隔墙和窗间墙来布置的,只要是结合建筑平面就不会与建筑使用功能发生矛盾。
建筑短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算
近些年来, 人们 对 住 宅 特 别 是 高 层 住 宅 平面 与 空 间 的 要求 越 来 越高 , 原来普通框架结构的露梁露柱 、 普通剪力墙结 构对 建筑空 间 的严 格 限 定 与 分隔 已不 能 满足 人 们 对住 宅 空间 的 要 求 。 是在 原 有 于 剪 力墙 的基础 上 , 吸收 了框架结构 的优 点, 逐步发展 形成 了能适应 人们新的住宅观念的高层 住宅 结构型式 ,即 “ 短肢剪力墙 结构” 和 “ 异形柱框架结构” 型式。 这两种 新的结构 由于在很大程度上克服 了 普通框架 与普通剪 力墙结构 的缺 点 , 4 受至 了建筑 师的肯定 , 更得 到 了住 户 与 房 开商 们 的欢 迎 , 设计 的一 种 趋 势 。 是
布置 竖向构件 , 基本上不与建筑使用功 能发生 矛盾 ; ②墙 的数量可 多可少 , 肢长可长可短 , 主要视抗侧力 的需要而定 , 可通过不 同的 还 尺寸和布 置来调整 刚度 中心的位 置 ③能 灵活布 置 , 择的 方案 可选 较多 , 楼盖方案简单 ; ④连接 各墙 的梁 , 随墙肢位 置而设于 间隔墙竖 平面 内, 可隐蔽 ; ⑤根据建筑平面 的抗侧 刚度 的需要 , 利用 中心剪力 墙, 形成主要的抗侧力构件 , 较易满足刚度和强度要求。 在进行以上 分析后 , 高层 建筑结构设计与施工规范》 按《 进行截 面与构造设计 , 相对于异形柱结构 , 肢剪力墙结构 的理 论与实践 短
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建筑 短肢 剪力墙与异形柱 结构 的分析计算
邱棉伟 (- 省电 y东 力第Байду номын сангаас工 程局)
摘要 : 现代住宅建筑要求大开 问, 平面及房 间布置灵活、 方便 , 内不 出 室 现柱楞、 不露梁等。 目前 , 现行 国家规范 或规程 中尚未给 出有 关异形柱与短 肢剪力墙 结构设计的条款, 因此, 构设计人员在设计 中常会遇到一些规范 结 或规程尚未论及 的问题 ,需要 设计 人员积 累经验 ,利用正确 的概念进行设 计。 本文 旨 在对短肢剪力墙结构设计中的相关问题进行分析 , 供结构 设计人 员参 考 。 关 键 词 : 柱 短肢 剪 力墙 结 构 设 计 异形
阐述短肢剪力墙结构设计原理及计算方法
阐述短肢剪力墙结构设计原理及计算方法1.前言对于高层结构,其结构布置是多种多样的。
剪力墙结构中有些满足结构设计需要的剪力墙又限制了房间的分隔,因而影响了其使用功能,所以,都不能满足用户的需求,而短肢剪力墙结构克服了其它结构形式的不足,有布置灵活、使用方便的等特点。
2.短肢剪力墙结构布置及特点短肢剪力墙属于剪力墙的一种,所谓“短肢”剪力墙,即指墙肢截面高度与厚度之比为5-8的剪力墙,小墙肢剪力墙的布置,通常结合窗间墙位置及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”形或“十”字形墙段,沿结构平面均匀布置,尽量做到对齐、拉直,使结构的刚心和质心结合,减少其扭转,短肢剪力墙的抗侧刚度相对较小,所以,经常在楼、电梯周围布置普通剪力墙,形成简体和短肢剪力墙共同抵抗侧力,在抗震设计中,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50%也可以通过增加长肢墙的方法调整刚度中心位置,短肢剪力墙的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘角部处的墙肢,当有扭转作用时,会加剧墙肢的变形,使角部墙肢首先开裂。
所以,设计时应采取必要的措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率等,以保证结构的安全性、实用性,而对由于较大的竖向荷载和剪力使底部外围墙肢产生开裂,也应通过增加墙厚和配筋量等方法防止,各墙肢是通过连梁连接,形成联肢墙,从而增加了墙肢的约束条件,提高了墙肢和结构的抗震性能.当梁的跨高比小于5时,按连梁进行设计,大于5时,应按框架粱进行设计,连梁的刚度变化,直接影响了结构的总体抗侧移刚度,合理地选择梁的截面和配筋,有利于提高结构的抗震性能,设计连梁时,必须遵循几条原则:(1)剪力墙的数量应当适中,满足承受竖向荷载和抗侧力需要即可。
短肢剪力墙尽量均匀布置,使其轴向力相差不大,而且也便于支撑楼盖。
当有抗震要求或风力较大或者平面凹凸较多时,在平面外边缘及角点处,特别是外凸部分,应布置必要的短肢剪力墙以加强其整体性,使之满足受力及平面刚性和抗扭转的要求。
Z形截面短肢剪力墙的力学模型和计算分析
筋绑扎方便 , 设备安装方 便等优点 , 可简化施工 , 大大提高施工速 [ ] 徐建 明. 2 浅析 现 浇混凝 土空 心无 梁楼 盖技 术 的运 用 [] 建 J.
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其中 , 为剪应变 不均匀 系数 ; 为 单位荷 载作 用下 所产生 支撑有纵横分布钢筋 短肢 剪力墙模 型 在低周 反复荷 载作用 下获 的剪切变形 ; 为单位荷载作用下所产生 的弯 曲变形。 如 得 的滞 回曲线 , 虑到 试件 的刚度 在水 平 荷载 很 小时 就开 始衰 考
剪 力 墙 的柔 度 = + , 力 墙 的 初始 刚度 为 : 剪
公式具有一定合理性 。2 理论值 忽略了墙板 中钢筋的影响 , ) 假定
有整体性好 、 筑空 间大 , 建 可有效 地增加 层高 和节 省墙体结 构等 益 , 具有 良好 的发展前 景 , 是一项集 美观 、 经济 、 实用 于一体 的新 优点 。并且 , 采用无 梁楼盖体系的建筑 物的刚度大 , 变形小 , 抗震 型技术 , 值得借鉴推广 。
2 刚度计 算 2 1 初 始 弹性 刚度 K 计 算公式 .
Z形截 面短肢剪力墙试 件采 用 ( 0混凝土 , B 3 2 3 HR 2 5钢筋 ; 墙
图 1 短肢 剪 力墙 的 变 形 计 算 模 型
肢 的高厚 比分别为 5 6 5 8 高 宽 比分别 为 3 2 3 1 8 , 于 高 22 初 始 弹性 刚度 实测值 与计 算值 比较 ,., , , . , .6 属 . 墙 和中高剪力墙类型 , 试件的破坏形 式表现为 弯剪 破坏 。在反复 按照上述公式计算所 得 的试验 短肢剪 力墙模 型初始 弹性侧 加载 的初始 阶段 , 以假 设该 短肢 剪力墙 试件 为一个 弹性 薄板 , 移刚度与实测 值 比较结果见表 1 可 。从 表 1可知 : ) 导得 出的初 1推 按 照图 1的计算模型来计算墙体 的侧 向柔度 。 始弹性刚度的理论值和试验实测的结果 符合 良好 , 说明理论计算
建筑工程中短肢剪力墙的结构设计
试析建筑工程中短肢剪力墙的结构设计摘要:短肢剪力墙结构体系的设计应根据其特点正确的使用结构分析程序,保证结构设计的合理性及抗震要求,对计算结果,还应按概念设计的方法及工程实践经验进行判断、分析才能经济合理的完成设计任务。
本文探讨了建筑工程中短肢剪力墙的结构设计。
关键词:建筑工程;短肢;剪力墙;结构设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:随着新型墙体材料的不断开发和应用,现代高层住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱、梁壳,短肢剪力墙结构体系在高层住宅中的应用越来越广。
一、短肢剪力墙随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。
于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓“短肢剪力墙一简体(或一般剪力墙)”结构体系。
1、短肢剪力墙高厚比的要求:①短肢剪力墙与一般剪力墙的区分。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)中7.1.2 条规定,短肢剪力的高厚比是5~8,而一般剪力墙的高厚比大于8。
②短肢剪力墙与异型柱的区分。
《异型柱规范》中7.1.1 条规定,异型柱是截面几何形状为l 形、t 形和十字形,且截面各肢的高厚比不大于4 的柱,这样就与《高规》中7.1.2 条的规定出现不衔接的情况,即墙肢高厚比在4~5 之间的构件应按异形柱设计还是按短肢剪力墙设计?《混凝土规范》中10.5.1条规定,当构件截面的长边大于其短边的4 倍时,宜按墙的要求设计。
2、短肢剪力墙的判定在实际中,由于l 形、t 形、十字形和z 形的短肢剪力墙的大量应用,比一字形短肢剪力墙的抗震性能强,延性及平面外稳定性较好,所以规范要求短肢剪力墙尽可能设置翼缘。
pkpm(结构计算软件)规定,短肢剪力墙必须是不超过两个墙肢且每个墙肢高厚比都小于8 的剪力墙,软件按此定义搜索和判断短肢剪力墙。
短肢剪力墙工程量计算方法
短肢剪力墙工程量计算方法
咱先得知道啥是短肢剪力墙。
简单来说呢,它就是墙肢截面高度与厚度之比在一定范围的剪力墙。
这就像是一群墙家族里的特殊成员,有它自己的计算小规则。
那计算工程量的时候呀,墙的体积是个关键。
对于短肢剪力墙,它的体积计算就像搭积木算体积一样。
咱们得用墙的长度乘以墙的厚度再乘以墙的高度。
这里的长度就是墙在平面图上的长度啦,厚度很好理解,就是墙有多厚,高度呢就是从这层楼的地面到上一层楼地面之间墙的高度。
可别小瞧这个,有时候一个小失误,算出的量就差好多呢。
在计算过程中,要是墙里有门窗洞口这些东西,那就要把它们的体积给减掉哦。
就好比你做一个大蛋糕,中间挖掉几块小蛋糕,剩下的才是真正的短肢剪力墙的体积。
门窗洞口的体积计算也不难,就是按照洞口的长、宽、高相乘就好啦。
还有哦,短肢剪力墙可能还会有一些小的构造部分,像墙垛之类的。
墙垛的工程量计算如果是和墙相连的,一般是并入到墙的工程量里面去计算的。
这就像墙的小跟班,跟着墙一起算量就好啦。
另外呀,在计算的时候,咱们要注意单位的统一。
要是一会儿用米,一会儿用厘米,那可就乱套了。
就像你做饭的时候,盐用克,水用升,要是搞混了,这道菜可就没法吃啦,计算工程量也是同样的道理。
宝子们,计算短肢剪力墙工程量虽然有点小复杂,但只要咱们细心一点,把这些小规则都搞清楚,就一定能算出准确的量。
这就像玩游戏通关一样,每一个小规则都是一个小关卡,把这些关卡都过了,咱们就能顺利得到正确的工程量啦。
加油哦,宝子们!。
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短肢剪力墙结构的计算(一)短肢剪力墙结构中底部倾覆力矩的计算⑴规范要求:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条第2款规定:抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
⑵TAT与SATWE软件对短肢剪力墙的判断:①TAT软件按双向判断;②旧版SATWE软件按单向判断,新版SATWE软件按双向判断。
⑶工程算例①工程概况该工程为一层地下室,第六层(包括地下室)为框支转换层,转换层以上为短肢剪力墙结构,共31层。
地震烈度为8度(设计基本地震加速度为0.2g),框支框架抗震等级为一级,剪力墙抗震等级为二级、转换层以上结构平面图如下图所示(图略)②TAT和SATWE软件底部地震倾覆力矩计算结果:用TAT计算,Mx短=99548.0、Mx=340276.0、Mx短/Mx=22.63%;My 短=103067.2、My=338728.8、My短/My=23.33%。
用SATWE旧版计算,Mx短=313757.7、Mx=598817.6、Mx短/Mx=52.40%;My短=266632.3、My=620842.5、My短/My=42.95%。
用SATWE新版计算,Mx短=320114.2、Mx=173764.8、Mx短/Mx=35.18%;My短=128251.8、My=353020.7、My短/My=30.95%。
(二)带框支结构短肢剪力墙的计算⑴结构体系的选择:复杂高层结构还是短肢剪力墙结构?⑵规范规定①抗震等级:a)复杂高层:当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按表4.8.2和表4.8.3的规定提高一级采用,已经是特一级的不再提高。
对于转换层的位置设置在3层及3层以下时,不要求提高抗震等级;b)短肢剪力墙:其抗震等级,应比表4.8.2规定提高一级采用。
注意,这里不含表4.8.3,这是因为B级高度的高层建筑和9度抗震设计的***高度的高层建筑,不应采用短肢剪力墙结构。
②剪刀墙轴压比:a)复杂高层:剪刀墙轴压比限值不要求降低;b)短胶剪力墙:当抗震等级为一、二、三级时,分别不宜大于0.5、0.6、0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力培,其轴压比限值相应降低0.1。
③内力计算:a)复杂高层:特一、一、二级落地剪力培底部加强部位的弯矩设计值,应按墙体底截面有地震组合的弯矩值乘以增大系数1.8、1.5、1.25;其剪力设计值,应按规程第7.2.10条的规定调整,特一级应来以增大系数1.9;b)短肢剪力墙:除底部加强部位应按规程第7.2.10条的规定调整外,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。
注意:短肢剪力墙并没有要求对底部加强部位的弯矩设计值按照复杂高层那样乘以放大系数。
④配筋率:a)复杂高层:底部加强部位墙体水平和竖向分布筋最小配筋率,抗震设计时不应小于0.3%;b)短肢剪力墙:其截面的全部纵向钢筋的配筋率,底剖加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%。
注意:对于配筋率,规范对“复杂高层”和“短肢剪力墙”这两种结构体系的要求是不一样的。
前者强调的是水平和坚向分布筋的配筋率,而后者强调的是纵向钢筋的配筋率⑤底部加强部位高度:a)复杂高层:剪力墙底部加强部位高度取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值;b)短肢剪力墙:其底部加强部位高度并没有特殊要求,仅仅是墙肢总高度的1/8和底部二层两者的较大值。
⑶工程算例①工程概况:某高层带短肢剪力墙的框支结构,共31层(包括一层地下室)。
该工程的第6层(地下室为第1层)为框支转换层,转换层以上为短肢剪力墙结构。
地震烈度为7度(设计基本地震加速度为0.15g),框支框架的抗震等级为一级,剪力墙抗震等级为二级。
(图略)②计算结果分析:两种结构体系的计算结果如表1和表2所示:--------------------------------表1“短肢剪刀墙”结构体系计算分析结果楼层/第3层/第3层/第7层/第7层/第11层/第11层/剪力墙类别/短剪墙3/普剪墙3/短剪墙7/普剪墙7/短剪墙11/普剪墙11/抗震等级/特一级/一级/一级/一级/一级/二级/M1(kn-m)/-168(1)/160(1)/807(37)/402(1)/286(39)/121(1)/N1(kn)/-3372(1)/-15677(1)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/As(mm2)/9898(1)/14700(1)/1600(37)/2875(1)/678(39)/1280(1)/ρSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/V2(kn)/564(31)/-6401(39)/56(1)/140(1)/307(35)/9(1)/N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-4546(1)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/Ash(mm2)/324.9(31)/547.1(39)/200(1)/125(1)/233.7(35)/100(1)/N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/--------------------------------表2“复杂高层”结构体系计算分析结果楼层/第3层/第3层/第7层/第7层/第11层/第11层/剪力墙类别/短剪墙3/普剪墙3/短剪墙7/普剪墙7/短剪墙11/普剪墙11/抗震等级/一级/一级/二级/一级/二级/二级/M1(kn-m)/-168(1)/26595(39)/840(37)/402(1)/238(39)/121(1)/N1(kn)/-3372(1)/-7209(39)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/As(mm2)/9898(1)/15315(39)/1600(37)/2875(1)/2039(39)/1280(1)/ρSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/V2(kn)/475(31)/-6401(39)/407(41)/140(1)/220(35)/9(1)/N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-1199(41)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/Ash(mm2)/202.8(31)/547.1(39)/200(41)/125(1)/100(35)/100(1)/N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/-------------------------------表3 荷载组合分项系数组合号/ VD / VL / WX / WY / EX / EY / EV /1 /1.35/0.98/0.00/0.00/0.00/0.00/0.00/31 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/35 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/1.30/0.00/37 /1.00/0.50/-0.28/0.00/-1.30/0.00/0.00/38 /1.00/0.50/0.00/0.28/0.00/1.30/0.00/39 /1.00/0.50/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/41 /1.00/0.50/-0.28/0.00/1.30/0.00/0.00/-----------------------------a)抗震等级:从表中看不一样。
b)内力分析:由表中看出,这两种体系的内力计算结果非常复杂,即使是同一片墙在不同的结构体系控制工况下其结果也不一样。
按“使杂高层”计算阿“普剪墙3”的“M1”值,远远大于按“短肢剪力墙”计算的“普剪墙3”’的“M1”值。
这主要是因为SATWE软件在进行工况组合时,当发现所有工况组合计算的配筋面积均小于构造配筋面积时,程序仅按第一种工况组合输出内力和工况号(即恒十活);只有当发现控制工况组合计算的配筋面积大于构造配筋面积时,才按最大控制工况组合输出内力和工况号。
再从两个表中“短剪墙3”的“V2”计算过程进行分析,规范规定,短胶剪力墙底部加强部位的剪力应按规程第7.2,10条的规定调整,一级为1.6,特一级为1.9,我们结合上面的两个计算表,验证如下:475×(1.9/1.6)=564 (kn)其计算结果正好为“短肢剪力墙计算表”中的“V2”值。
可见,程序考虑了规范的规定。
同样,程序也考虑了“短肢剪力培”结构体系非底部加强部位一、二级抗震等级应分别来以增大系数1.4和1.2的要求(“短肢剪力墙计算表”中第十一层的“短剪墙3”,其 V2=220×1.4=308(kn)。
c)配筋率:只有定义了“短股剪力墙”结构,SATWE程序才对自动判断的短肢剪力墙,其截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%,而“复杂高层”却无此功能。
构造边缘构件为何也输出体积配箍率?根据《高规》7.2.17条规定:抗震设计时,对于复杂高层建筑结构、混合结构、框架-剪力墙结构、简体结构以及B级高度的剪力墙结构中的剪力墙,其构造边缘构件的配箍特征值λV不宜小于0.1。
由于程序没有判断***高度和B级高度的功能,所以程序不论约束边缘构件还是构造边缘构件,均统一输出体积配箍率。
⑷其他注意事项:a)设计人员在“特殊构件补充定义”里的【抗震等级】中定义了抗震等级后,程序将按设计人员定义的抗震等级进行设计,不再自动提高。
b)对于非框支框架的框架结构,可以按规范规定,将地下一层以下的竖向构件的抗震等级定义为三级或四级的结构,其抗震等级均需设计人员人为定义,程序不能自动判断。
c)《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.13条的各项规定,程序目前没有执行。