板柱抗震墙结构
《建筑抗震设计规范》GB50011
VV(cM c bM c l)/H n
一级的框架结构和9度的一级框架可不按上式调整,但 应符合下式要求:
V1.2(M c bu aM c l u)/aH n
v c —— 框架柱剪力增大系数;对框架结构,一、二、三、四
级可分别取1.5、1.3、1.2、1.1;其它结构类型中的框架, 一级可取1.4,二级可取1.2,三、四级可取1.1。
GB50011-2010
武汉大学土木建筑工程学院
抗震规范RC结构 条文的主要变化情况
混凝土结构新规定的主要内容
1 条文变化简况 2 适用高度和抗震等级 3 框架结构抗震设计 4 抗震墙结构抗震设计 5 框架和墙体组成结构抗震设计 6 预应力砼结构抗震规范对2001规范的主要改进:
四级
框架结构
0.65 0.75 0.85 0.90
框架-剪力墙结构、筒体结构 0.75 0.85 0.90 0.95
部分框支剪力墙结构
0.6 0.7
—
—
❖ 增加了四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱的轴 压比限值。试验表明,受压构件的位移延性随轴压比的增 加而减小。结合震害经验作如下修订:
(1)对框架结构的轴压比限制适当从严;对框剪结构、筒体结构, 框架为第二道防线,对延性要求稍松,因此轴压比适当放松;对部 分框支剪力墙结构中的框支柱必须提高延性,其轴压比从严。 (2)国内外试验表明,增加柱配箍率;采用复合箍螺旋箍,连续复 合螺旋箍;截面中配置芯柱,均能增加柱的位移延性,可对轴压比 适当放松,但其箍筋加密区的体积最小配筋率,应满足放松后轴压 比的箍筋配筋率要求。 (3)6度设防区,允许不进行截面抗震验算,其轴压比计算,可取 无地震作用组合的轴力设计值;对6度区,Ⅳ类场地上的高层建筑, 需采用考虑地震作用组合的轴向力设计值。
浅谈板柱-抗震墙结构设计
浅谈板柱-抗震墙结构设计摘要:板柱结构是经常被采用的一种结构体系。
它具有很多的优点,如绑扎钢筋与施工支模较简单,结构本身高度较小,可以减少建筑物的层高来降低建筑物的造价等,然而因为结构在受到较强地震的作用下,其板柱节点的抗震性能不如梁的梁柱节点,地震作用产生的不平衡弯矩用板柱节点传递,它在柱周边将产生较大的附加应力,当缺乏有效的抗剪措施,容易发生冲切破坏,从而造成结构的连续破坏,但是实际工程中,对于梁板结构还是有大量要求的,文章将结合实际对板柱抗震结构设计进行分析。
关键词:建筑;板柱结构;抗震;设计近几年我国汶川、玉树地震的发生造成很大的经济以及其他方面的损失,对于板柱结构我国现行《建筑结构抗震规范》做了比较严格的规定,钢筋混凝土板柱结构是否应用于地震区,很多学者也持有不同的观点,地震作用的考验比较缺乏,也缺乏足够的科学依据,目前比较普通的看法是,因为板柱结构的侧向刚度差,为能有效的控制结构的水平位移、抵抗水平地震荷载,在板柱结构中设置抗震墙是十分必要的,在实际工程中,因为板柱自身的结构的优点,对于采用板柱结构还是大量需求的,希望结构可以更高,创造更大的经济效益。
一、板柱抗震墙结构设计阶段加强抗震效果分析板柱抗震墙结构中,为有效的加强抗震效果,首先要在设计阶段进行预防,确定建筑物的抗震设防类别。
根据调整好的建筑图确定抗震等级、地质报告确定基础形式,确定基础的埋深、高度。
根据使用功能(荷载)以及使用高度初步设定顶板、底板厚度并进行抗浮验算,需要建模计算出最小柱底力验算局部抗浮是否满足,建模时活载宜设定为零,恒载取停止降水时结构施工完成量的荷载、提取竖向荷载进行计算。
合理的设置伸缩缝,最大长度不大于30米,伸缩缝的宽度应满足抗震缝,计算其宽度,提给建筑。
二、板柱-抗震墙体系在我国《建筑抗震设计规范》中并没有单纯的板柱结构体系,而是要求采用板柱、框架和抗震墙共同组成抗侧力体系,即板柱-抗震墙体系。
《建筑抗震设计规范》中规定,板柱-抗震墙结构的最大适用高度在设防烈度为6度、7度、8度地区分别为80m、70m、55m,较2001版规范有较大提高。
板柱—抗震墙办公楼结构设计
板柱—抗震墙办公楼结构设计戴亚鹏【摘要】According to the engineering examples,the paper sums up some attentive problems for designing the slab-column and anti-seismic wall structure,including the selection of the calculation methods,the equivalent frame-beam calculation of width,and the allocation of the plane structure,and illustrates the evaluation for the beam's width and the thickness of the plate in the equivalent frame method,so as to direct the practice.%通过工程实例总结了设计板柱—抗震墙结构时应注意的计算方法的选用,等代框架梁宽度计算,平面结构布置等问题,着重阐述了选用等代框架法中梁宽的取值、板厚的取值,以期指导实践。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)027【总页数】3页(P51-53)【关键词】无梁楼盖;板柱—抗震墙结构;等代框架法;等代梁宽度【作者】戴亚鹏【作者单位】山西省建筑科学研究院,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TU243无梁楼盖结构体系又称板柱—抗震墙结构体系,这是相对梁板结构体系而言的。
在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。
较之传统的密肋梁结构体系它具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点。
并且,采用无梁楼盖体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。
在施工方面,采用无梁楼盖结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。
板柱—抗震墙办公楼结构设计
板 柱 一抗 震 墙 办 公 楼 结 构 设 计
戴 亚 鹏
摘 要: 通过工程 实例 总结了设计板 柱一抗 震墙结构 时应注意 的计算 方法的选 用 , 代框 架梁宽度 计算 , 等 平面 结构布 置 等 r ̄ , . 着重 阐述 了选 用等代框 架法 中梁宽的取值 、 厚的取值 , - l 板 以期 指导 实践。
钢 结构 ,0 6 2 ( ) 3 —7 2 0 , 1 4 :5 3 .
[2 栗增 欣 , 1] 郭成 喜. 心 受压 L形柱 的 有 限元 非线 性 分 析 轴 [ ] 钢 结构 ,0 82 ( ) l —3 J. 2 0 ,3 5 :11 . [3 荣 1]
第3 7卷 第 2 7期 2 0 1 1年 9 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
V0. 7 N . 7 13 o 2
S p 2 1 e. 0 1
・51 ・
文章编 号 :0 9 6 2 (0 1 2 —0 10 10 — 8 5 2 1 )7 0 5 —3
1层 , 4 地下 1 , 层 地上部分层高均为 36m, . 地下部分层高为 5 3m, 故取 等代框架梁宽度 为 4 2m。 . . 室 内外 高差 0 3 0 建筑 总高度为 5 . .0 , 0 7m。建 筑标 准层平 面布 置 2 3 .
图 见 图 1 。
平 面结构 布置
关键词 : 无梁楼盖 , 板柱一 抗震墙结构 , 等代框 架法 , 等代 梁宽度
中 图分 类 号 :U 4 T 23 文献标识码 : A
无梁楼盖结构体 系又称板柱一抗震墙 结构体 系 , 这是相 对梁
1 经验系数法 。 )
板 结构体系而言 的。在我 国 , 无梁楼 盖结构体 系是近 年来发 展较
《建筑工程抗震设防分类标准》疑问解答
如果仅有一、二根独立的框支柱,框支柱的抗震等级如何定?是否要按《高规》第10节复杂高层的要求进行内力调整?
解答:
如果仅有一、二根独立的框支柱,应按框支柱的要求进行构件设计,框支柱的抗震等级按“框支框架”要求取值,并按6.2.5和6.2.10条进行内力调整。
6.1.3-3嵌固部位
问题1:
地下商场和车库能否视为“地下室无上部结构部分”,按三级或四级抗震等级采取抗震构造措施?单层大面积地下车库,采用板柱-抗震墙结构,采用钢筋混凝土密肋楼盖、无梁楼盖或无粘结预应力楼盖。这类结构设计一般只在外墙和楼梯间处布墙,抗震墙间距有时达60~80米,对这类结构抗震墙间距应如何把握?这类地下建筑的抗震等级是否按《抗规》表6.1.2执行?
解答:
地下商场和车库上盖无建筑物时,可以视为“地下室无上部结构部分”按三或四级抗震等级采取抗震构造措施。但是,当地下商场面积很大,按照所容纳人数或营业面积判别,属于重点设防类(乙类)时,抗震等级宜适当提高。
除有特殊要求外,一般不对地下车库抗震墙间距做规定,抗震等级按《抗规》14.1条执行。
问题2:
单层地下车库上部有多栋高层剪力墙结构主楼,地下室采用板柱
4.1.8地形影响
问题:有一“校安工程”有三个台阶,均开阔平坦,地勘报告划分为“抗震一般地段”,是否应根据4.1.8条条文“坡降”计算出系数对水平地震影响系数予以增大;
解答:4.1.8条主要针对不利地段,除了要考虑稳定性外,尚应考虑地震作用的放大;对于一般地段无此要求。
5.2.3扭转效应
问题:《抗规》P323页5.2.3条的第3点“对于扭转刚度小的结构例如某些核心筒-外稀柱框架结构或类似结构……”这里的类似结构包括框架结构吗?这里说的Tθ>0.75Tx1,或Tθ>0.75Ty1均需考虑地震扭转效应,那几乎所有的结构都要考虑双向地震了,我们一般的扭转周期比控制都是0.9或者0.85,要达到0.75比较困难?
建筑抗震设计规范
第6章 建筑抗震设计规范</CENTER>6.1 一般规定第6.1.1条 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。
现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m)表6.1.1第6.1.2条 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。
丙类建筑的抗震等级按表6.1.2确定。
现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级 表6.1.2第6.1.3条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,可根据具体情况彩三级或更低等级。
4抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按本规范第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。
第6.1.4条高层钢筋混凝土房屋宜避免采用本规范第3.4节规定的不规则建筑结构方案,不设防震缝;当需要设置防震缝时,应符合下列规定:1防震缝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70mm;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。
结构抗震等级的基础知识
在结构钢筋工程量计算中,根据国家建筑规范图集受拉钢筋抗震锚固长度ℓae须参照钢筋种类与直径、砼强度等级与抗震等级取值。
以下为抗震等级的定义介绍:一、抗震等级是怎么样确定的?1、抗震等级:是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。
以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别2、地震烈度:是国家主管部门根据地理、地质和历史资料,经科学勘查和验证,对我国主要城市和地区进行的抗震设防与地震分组的经验数值,是地域概念。
抗震设防类别分为甲、乙、丁类建筑,全国大部分地区的房屋抗震设防烈度一般为8度。
3、震级是表示地震强度所划分的等级,中国把地震划分为六级:小地震3级,有感地震3-4.5级,中强地震4.5-6级,强烈地震6-7级,大地震7-8级,大于8级的为巨大地震。
二、建筑结构抗震等级的一般规定(1)多高层建筑结构的抗震措施是根据抗震等级确定的,抗震等级的确定与建筑物的类别相关,不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,也就是考虑抗震等级时取用烈度与抗震计算时的设防烈度不一定相同。
(2)建筑结构应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设防类别。
建筑的抗震设防类别划分见国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB 50223的规定,也可见《建筑抗震设计手册》(1994年版)高层建筑没有丁类抗震设防。
各抗震设防类别的高层建筑结构,其抗震措施应符台下列要求:1)甲类、乙类建筑:当本地区的抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求;当本地区的设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
当建筑场地为Ⅰ类时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;2)丙类建筑:应符合本地区抗震设防烈度的要求。
当建筑场地为I 类时,除6度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施.按建筑类别及场地调整后用于确定抗震等级烈度,按调整后的抗震等级烈度。
《建筑抗震设计规范》GB50011
框架 结构
高度
框架(跨度≥18m)
框架-
高度
抗震墙结
框架
构
抗震墙
抗震墙
高度
结构
抗震墙
框支抗震 加强(一般)部位
墙结构
框支层框架
筒体
框架(外筒)
结构
核心筒(内筒)
板柱-抗震
高度
墙结构
框架,板柱的柱
抗震墙
≤24m 二(一)
>24m 一
≤24 25~60
三
二
>60m 一
二
一
≤24 25~80
三
二
>80m 一
● 适用最大高度( 新增 0.30g)
结构类型 框架 框架-抗震墙 抗震墙
2001 规范
45 100 100
2010 规范(0.2g)
40 100 100
框支抗震墙
80
80
核心筒-框架
100
100
筒中筒
120
120
板柱抗震墙
30
55
竖向和水平均不规则结构,最大高度宜减少 10%
总高度指地面至主要屋面板板顶高度
6.1.5 甲、乙类建筑以及高度大于24m 的丙类建筑,
不应采用单跨框架结构;高度不大于24m 的丙类建筑 不宜采用单跨框架结构。
3. 尺寸边长(直径) 6.3.5
6.3.5 柱截面的宽度和高度,四级或不超过2层时
不宜小于300mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于 400mm;圆柱的直径,四级或不超过2层时不宜小于 350mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm。
1. 局部调整适用的最大高度、抗震等级的高度分界, 以及裙房和地下室的抗震等级。
建筑结构几种等级、类别的划分
建筑结构几种等级、类别的划分各规范对建筑结构类别、等级的划分是不同的,其相互之间是有关系的也是有区别的,如不注意很容易混淆。
《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)对建筑结构安全等级和设计使用年限的分类建筑结构安全等级设计使用年限的分类《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)抗震设防分类和抗震设防标准丙类建筑现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级建筑场地类别《化工建、构筑物抗震设防分类标准》(HG/T20665-1999)化工建、构筑物抗震设防分类《石油化工企业建筑抗震设防等级分类标准》(SH3049-1993)建筑抗震设防等级分类《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 建筑结构的安全等级混凝土结构的环境类别《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)地基基础设计等级《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)岩土工程勘察分级工程重要性等级场地复杂程度等级地基复杂程度等级岩土工程勘察等级《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)建筑桩基安全等级《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)33.2.2条黑体字边坡工程安全等级表1边坡工程安全等级表2《冻土地区建筑地基基础设计规范》(JGJ118-98) 季节冻土与季节融化层土的冻胀性分类多年冻土的融沉性分类《化工建筑软弱地基处理设计规定》(HG20548-92)化工建筑安全等级《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25-90) 场地工程地质条件的复杂程度湿陷性黄土地基的湿陷等级建筑物分类《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)膨胀土地基的胀塑等级《软土地区工程地质勘察规范》(JGJ83-91)建筑物等级建筑场地划分场地稳定性评价《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)基坑侧壁安全等级及重要性系数《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《石油化工塔型设备基础设计规范》(SH3030-1997)《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)地基土类别地基土动沉陷影响系数β值《建筑地面设计规范》(GB50037-96)混凝土垫层的安全等级和重要性系数《汽车库建筑设计规范》(JGJ100-98)汽车库建筑分类《烟囱设计规范》(GB50051-2002)烟囱安全等级《石油化工排气筒和火炬塔架设计规范》(SHJ29-91)《给排水工程管道结构设计规范》(GB 50332-2002)管道的重要性系数γ。
《建筑工程抗震设防分类标准》疑问解答
问题:有一“校安工程”有三个台阶,均开阔平坦,地勘报告划分为“抗震一般地段”,是否应根据4.1.8条条文“坡降”计算出系数对水平地震影响系数予以增大;
解答:4.1.8条主要针对不利地段,除了要考虑稳定性外,尚应考虑地震作用的放大;对于一般地段无此要求。
5.2.3扭转效应
问题:《抗规》P323页5.2.3条的第3点“对于扭转刚度小的结构例如某些核心筒-外稀柱框架结构或类似结构……”这里的类似结构包括框架结构吗?这里说的Tθ>0.75Tx1,或Tθ>0.75Ty1均需考虑地震扭转效应,那几乎所有的结构都要考虑双向地震了,我们一般的扭转周期比控制都是0.9或者0.85,要达到0.75比较困难?
解答:
配合中国地震局第五代地震动参数区划图(2016年6月1日实施),抗规局部修订稿已报住建部,待批准。
抗规1.0.3条文说明中(89)建抗字第426号《地震基本烈度X度区建筑抗震设防暂行规定》现在实际是废止了!详见中华人民共和国住房和城乡建设部公告第894号关于公布住房和城乡建设部规范性文件清理结果目录的公告的第209项(2011年01月26日发布)
解答:
抗震规范定义的房屋高度指的是从室外地面算起。嵌固端是结构计算和采取构造措施的概念。因此,当地下室顶板不作为上部结构的嵌固端时,房屋高度仍从室外地面算起。
问题3:某工程为混凝土框架结构,首层6米层高,为半地下室,室内地坪低于室外地坪1.5米。在确定抗震等级的时候建筑高度需不需要从室内地坪算起?
解答:
6.0.3公共建筑
问题:
体育建筑中,如何理解“观众席容量很多的中型体育场和体育馆”?
解答:
根据观众人数确定设防类别,参照“体育建筑设计规范”JGJ31-2003的规模分级,体育场观众席位超过30000个或每个结构区段的席位超过5000个、体育馆观众席位超过4500个,均属于大型、观众席容量很多的中型体育场和体育馆。
关于抗震结构框架柱、梁(板)与墙的连接方法
关于抗震结构框架柱、梁(板)与墙的连接方法作者王立合当前,在抗震结构建筑的施工中普遍流行一种施工方法:即在框架柱、梁及楼板混凝土浇筑施工拆摸后,再用电钻打眼、注入二合一结构胶(树脂系胶结剂),再插入钢筋,待胶凝固后再砌筑“填充墙”,名为“后植筋填充法”。
本人认为:此种内墙的施工方法没有规范依据,同抗震结构要求相抵触,存在不安全隐患,而且增加工程成本,影响工期进度;首先,应从建筑结构力学理论上认知内墙的作用:众所周知,对于抗震结构的建筑物,其关键就是加强建筑物的整体稳固性能,抵抗由于地震产生破坏力。
框架结构或者是剪力墙结构都要求其达到整体的抗震效果,才能保证居住者的生命和财产安全;室内“隔墙”虽然不要求它承重,但要求它稳定、牢固,不能因为在外力作用下首先垮塌而造成居住者人身伤亡和财产损失;因此把抗震结构的内墙叫做“填充墙”而且按“填充”定义来设计施工是错误的。
本人认为非抗震结构建筑物的不承重内墙(砌块结构内墙)或轻质材料组成的墙体才可以定义为“填充墙”,按此方法施工无可非议。
而对于抗震结构的不承重内墙(砌块砌体)可定义为“结构墙”或“间隔墙”。
这样定义可以肯定抗震结构的内墙必须是防震结构的,而不是非抗震结构的“填充”墙。
这种定义会给设计与施工者一个理性认知,以区别于两种墙体的不同功能和结构安全要求。
笔者走访几栋高层剪力墙结构住宅建筑和一栋四层框架结构综合楼,抗震设计均为三级、烈度为6度,该建筑已经交付使用,观察发现内墙(填充墙)已经产生竖向裂缝,有的从楼地面直到顶棚,而且非常明显,据了解都是采用上述(填充)方法施工的。
笔者认为此种施工方法是错误方法,是抗震结构的一大安全隐患;此已经产生裂缝的内墙,一旦在水平外力作用下极易垮塌,造成财产以及人身伤亡事故的机率非常之大,其损失是无法估量和补救的。
可是、目前所谓流行的内墙“后植筋填充法”却忽视了这一个重要的安全环节,如不进行纠正将后患无穷;一、此方法同现行国家行业规定相抵触:现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145—2004)规定填充墙中采用的拉结筋和混凝土框架柱的连接所采用的后锚固材料必须采用锚固栓或螺纹钢筋(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),如采用Ⅰ级钢其锚固段也必须是带螺栓的,且伸入柱中的锚固长度应按规范公式进行计算。
名词解释板柱结构
名词解释板柱结构
“板柱结构”是一种建筑结构形式,也称为板柱剪力墙结构或墙板柱结构。
它是在建筑的竖向柱子和水平梁板之间实现相互支撑和相互协作的一种模式。
具体来说,板柱结构包括一系列的竖向柱子和水平梁板,在建筑的平面布置上形成网状的结构网格。
柱子通常位于建筑的外围,并且在垂直方向提供支撑力。
梁板则位于水平方向,负责分担建筑的水平荷载,并将其引导到竖向柱子上。
板柱结构的特点是抗震性能好、刚度高、稳定性强。
由于柱子和梁板的合理布置和相互配合,使得建筑在受到外力冲击时能够有效地分散和消化力量,从而减小地震或风的影响,提高建筑的抗震能力。
此外,板柱结构还具有灵活性和可塑性。
通过合理调整柱子和梁板的尺寸和布置,可以适应各种建筑形式和功能需求,可以创造出各种不同的建筑风格和空间形态。
综上所述,“板柱结构”指的是一种建筑结构形式,包括竖向柱子和水平梁板,在平面上形成网状结构网格,具有良好的抗震性能和灵活性。
浅论新型建筑结构体系一板柱-抗震墙结构设计
扭转周期比
O . 7 2
0 . 7 6
最 大 位 移 1 , 1 2 5 3 ( x 向 ) I l , 1 5 l 5 ( Y 向 ) 1 / 1 5 8 6 ( X ( h i ) I 1 / 1 8 7 7 ( Y I ? q )
最大位移比 1 . o 8 ( x 向)l 1 . o 9 ( Y 向) 1 . I ( 】 ( x 向)f 1 . 1 2 ( Y I  ̄ )
破 坏。 因此 , 在我国《 建筑抗震设计 规范》 ( G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0 ) 中并没有单纯
等代框架法
T1 2. 28 9 3
弹性扳法
2 . 0 2 3 5
周期 T 2
T3
2 . 0 4 7 0
1 . 6 5从以上对 比可 以看出 , 采用弹性楼 板假定分析 的结 构刚度大于 采 用等代框架 的刚度 , 这是 由于等代 框架法仅分析 框架 梁的刚度加上 梁 外楼板刚性假 定的刚度进行 的计算 ; 而弹性板法 是将 整层楼板进行 真 实刚度计算 的。 我认为 , 采用 弹性板法 的计算结果 更接近 于真实。但在计算机 计 算分析过程 中 , 采用弹性楼板法 的分析时 间远远 长于采用等代框架 法 的 计算时间。 最后 , 必须指出的是 : 对于现代高层建筑 中比较常 见的厚板转换层 的计算也可像无梁楼盖结构一样进行类似的处理计算。但是 如 果 要在 S A T WE 软件 中计算 厚板转换 层时 , 在 使用 P M C A D 进行 人机交互式 输 入时必须注意 : 除了要像无粱楼盖结构一样要输入虚梁以外 , 层高的输 入也有所改变 。应将厚板的板厚均分给与其相邻两层的层高。即取与 厚板相邻的两层层高分别为其净空加上厚板 的一半板厚 : 如第 i 层有厚 度为 B t 的厚板 。 在P MC A D交互式输入 中 , 则第 i 层 的板厚输 入值 为 B t , 层高为 H i + B t / 2 , 第i +l 层的层 高为Hi + l + B t / 2 。 三、 无梁楼板计 算 对于楼板 的计算 , 过去 常采 的方法 是等代框架梁法和经验 系数 法 。P K P M2 0 0 8 版 中的“ 复杂楼板有限元计算 ” S L AB C AD模块能够读取 采用 弹性板算法计算 的 S A T WE内力计 算结果 , 结 果更为准确 , 冈此现 在仅讨论此方法。 整体分析计算 完成 后 , 我们可 以利用 P K P M软件[ } I 的“ 复杂楼板仃 限元 计 算 ” S L AB C AD模 块 进 行楼 板 的分 析 计算 。 首先 点取 “ 生成楼 板有限元 分析数 据” 菜单 来生成 有关 的计 算 数 据, 并将相应 的计算 条件及计算参数进 行定义 。如果是预应 力楼板 的 话 还应将预应力 参数选取 。当然 , 此时必须注意 的是 : 由于有 限元 的计 算 原理所致 , 对 于楼 板的有限元划 分长度不一样可能 会对计 算结果产 生一定的影响 。同时我们还可补充输 入无梁楼盖 的其它数 据 , 如楼板 的洞 口及 柱帽等特殊 构件 , 并可对楼 板不 同部位的 板厚进行修 改 , 同 时, 我们还可 以在 楼板上添加任 意的荷 载 , 包括在 P M C A D建模时无法 输 入的板上 的任意线荷载及点荷载。 此外 , 我们还可以输入支座沉降及约束等补充数据 S L A B C A D的 补充数据输 入完毕后我们 就可 以通过 “ 有 限元分 析和计算 ” 菜单 对无 梁 楼盖进行设计计 算了。对无梁楼盖 的计算 内容 主要包 括楼板的 内力 、 位移 、 配筋计算及板的冲切验 算等。计算 完毕后冉 通过 “ 分析 结果 图形 显示” 菜单查询其计算结果 。 四、 构 造 无梁楼板的构造主要就是暗梁 , 板柱 节点构造 , 板面抗 裂构造 I 暗 梁注意暗梁宽度和钢筋面积大小 , 箍筋刚度和密度 , 要在施 E : 过程中经 得起工人的踩压而不变形 , 这个靠经验 , 板 比较厚( 2 5 0 以上 ) 的情 况 , 建 议用 l 0 或1 2 的钢筋做箍筋 , 做稀一点也 可以 。柱头处注意钢筋截断的 长度 , 尤 其是有托板 的情况 下要 重视 。另外一 个重要的构造就是 板筋 的搭接问题 , 对于无梁板什么地方受拉什么地方受爪要清楚 , 搭接要符 合规范 , 必要时要在施T图中说明 !板面通筋很重要 , 有人分析尽谴 要大于 2 0 0的间距 , 尤其是 长度比较大的和有 明显温差 的位置 , 要 弩虑 板面贯通钢筋的配置。 抗冲切验算在板柱结构 中是很重要 的, 通常有如下处理疗式 : 1 . 在建 筑功能许 可的情况 下 , 可采用 加设柱帽 的方式加强板 柱交 接处 的抗 冲切能力 , 这样 , 可以有效 的减 小板厚 , 从 而达 到减小扳钢筋 用量 , 节约工程造价的 目的。 2 . 利用 暗梁 中的抗 剪箍筋抵抗冲切 , 但 国外有研究指I 叶 l , 暗梁箍筋 抗剪效果并不理想 , 试验证明 , 合理设置抗剪栓钉 的效果优于箍筋 3 . 设置型钢剪力架抗冲切。 板柱 一抗震墙结构 非常适用于多层 和高层的办公楼 、 综 合楼等建 筑类型 。在有建筑总高度限制的地区具有明显的经济效 益。 设计 人员在设计 的过程中必须能从 把握整体结构 、 分 析博弱环节 到细致分析 , 合理 采取措施 , 保证结 构的安全性 和提 高经济性 , 才是最 佳 完整 的设 计 。
板柱-抗震墙结构设计
板柱-抗震墙结构设计浅论近年来,板柱结构体系是在我国发展较为迅速的一项建筑结构体系。
因其结构构件自身高度较小,因此,其具有便于设备管道布置安装,可有效地减少层高,降低建筑造价等优点。
并且,因其层高较低,采用板柱结构体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。
在施工方面,采用板柱结构结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。
因此,采用板柱结构结构具有明显的经济效益和社会效益。
但是,和传统的梁板柱结构体系比较,板柱结构体系的抗震性能较差,主要是其板-柱节点的抗震性能不如梁-柱节点。
因地震作用产生的不平衡弯矩主要有板向柱传递,在柱周边将产生较大的剪应力,而板的截面高度较低,其抗剪能力不如梁节点,在地震力较大时更易发生破坏。
因此,在我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中并没有单纯的板柱结构体系,而是要求采用板柱、框架和抗震墙共同组成抗侧力体系,即板柱-抗震墙体系。
下面,对板柱-抗震墙结构体系的设计进行简单的介绍。
一. 结构布置《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定,板柱-抗震墙结构的最大适用高度在设防烈度为6度、7度、8度地区分别为80m、70m、55m,较2001版规范有较大提高。
板柱-抗震墙结构体系中需要布置足够多的抗震墙,使抗震墙成为主要的抗侧力构件,并能够承担结构全部的地震作用,各层的板柱框架柱子部分除满足垂直荷载计算要求外,尚应能承担不少于各层相应方向全部地震作用的20%。
这就是说,在板柱-抗震墙结构中,全部的地震力应首先由抗震墙承担。
《全国民用建筑工程设计技术措施》中对板柱-抗震墙结构的平面布置有如下要求:1 结构布置宜均匀、对称,刚度中心与质量中心宜重合。
2 板柱结构每方向单列柱数不得少于3 根。
3 抗震设计时,必须采用板柱-抗震墙结构。
结构两主轴方向均应布置抗震墙,成双向抗侧力体系。
基于性能的带边框板柱-剪力墙结构抗震设计
( B e i j i n g I n s t i t u t e o f A r c h i t e c t u r a l D e s i g n , B e i j i n g 1 0 0 0 4 5 , C h i n a )
第2 9卷第 2期 2 0 1 3年 4月
结
构
工
程
师
Vo 1 . 2 9.No . 2 Ap r .2 013
S t r u c t u r a l En g i n e e r s
基 于性 能 的 带边 框 板 柱 - 剪 力 墙 结 构 抗 震 设 计
赵 楠 马 凯
( 北京市建筑设计研究 院有限公 司 , 北京 1 0 0 0 4 5 )
摘
要
板柱 . 剪力墙 结构 属抗 震性 能 相 对不 利 的 结构 体 系 , 我 国现 行 的抗 震 设 计规 范要 求板 柱. 剪 力
墙结构周边应设置有梁框架。结合一栋 5 层带边框板柱. 剪力墙结构的实际3 - . 程。 采用抗震性能化设计 方法, 进行罕遇地震下的有限元非线性分析 , 讨论结构在 多遇及 罕遇地震作用下的响应, 绘制结构层间 位 移 的变化 曲线 , 分析 塑性铰 的分布 情 况。结 果表 明 , 适 当加 强边 框框 架侧 向 刚度 后 可 以有 效地提 高结
b o u n d a y r b e a ms h o r i z o n t a l s t i f f n e s s i n c r e a s e s t h e e a th r q u a k e r e s i s t a n t b e ha v i o r o f t h i s b ui l d i n g . Th e s e i s mi c r e a c t i o n o f s h e a r wa l e l a s t o — pl a s t i c d i s pl a c e me n t a n g l e i S r e a s o n a b l e a n d t h e s t r uc t u r e
框架—剪力墙结构与板柱—剪力墙结构抗震性能比较论文
框架—剪力墙结构与板柱—剪力墙结构抗震性能比较论文摘要:文章以某25层高层建筑(框架-剪力墙结构)和8层建筑物(板柱-框架结构)作为研究对象,通过介绍工程简介、荷载工况,重点指出地震波选取方法和原则,并对两种结构形态进行对比。
得出以下结论:两种结构抗扭转水平均能满足相关要求,且在地震作用影响下扭转破坏程度较小,具备良好整体性和稳定性。
框架-剪力墙结构在高层建筑中应用广泛,其抗震性能整体研究比较多。
而板柱-剪力墙结构抗震性能研究主要集中在节点试验和较低层数的振动台试验上,在理论方面研究还有待加强。
特别是针对板柱-剪力墙结构在经历不同震级影响下真实反应的研究非常有限。
虽然目前我国建筑抗震设计规范对板柱-剪力墙结构最大适应高度有所改善和提升,但是与框架-剪力墙结构比较,还存在一定差距,因此有必要将两者抗震性能做出比较。
一、工程实例本文计算模型以某商用建筑为例,其中A区为高层建筑,总层数为25层(包括地下室1层),建筑总高为76m,主要采用框架-剪力墙结构对建筑物本身水平荷载力、垂直荷载力进行承受,并应用刚性建筑结构体系承受水平侧力。
B区为8层板柱-剪力墙结构建筑物。
具体详见表1。
荷载工况:根据《建筑抗震设防分类标准》[1],本建筑抗震设防类别:A级高度;结构安全:Ⅱ级;抗震设防烈度:7度;而框架、剪力墙抗震等级为Ⅱ级;地震加速度设置为 0.15g,特征周期0.45s,水平方向地震对建筑物影响系数达到最大值时是0.12。
二、抗震性能比较(一)框架-剪力墙结构上世纪80年代,为进一步验证框架-剪力墙结构抗震性能,美国和日本联合对1个7层框架-剪力墙结构模型进行振动台试验[2]。
本次抗震性能比较工作充分根据两国现行建筑规范,对模型进行设计,并预先分析出结构计算结果。
将模型结构平行方向设置为X。
1.地震波选取。
地震反应分析工作应用时程分析法,需要选择不同地震波进行记录,主要记录内容为加速度值,将其输入到相应结构中,便可有效计算地震反应。
简析板柱—剪力墙结构
简析板柱—剪力墙结构无梁楼盖结构[[1],[2]]又称板柱结构,是一种比较好的楼板结构,因为具有施工简便、速度快、楼层净高较高、管道穿行方便等优点,这种结构广泛应用于住宅、办公楼、停车楼以及其他工业与民用建筑[[3]]。
板柱结构的抗侧刚度较弱,地震时侧移较大,在地震区宜设置剪力墙,形成板柱-剪力墙结构,这样可以减少侧移和节点弯矩,减少非结构构件的损害[[4]]。
板柱-剪力墙结构体系的计算主要有两大部分:1)整体的空间结构分析计算,2)无梁楼盖本身的分析计算。
进行无梁楼盖结构设计,目前多采用三种方法:经验系数法、等代框架法、有限元法[[5],[6],[7],[8]]。
计算方法各有不同,适用条件不同,采用的设计软件也不同,通过对无梁楼盖计算的分析比较,剖析现行设计计算中存在的问题,探讨解决的办法及适合现阶段无梁楼盖结构设计的实用计算方法,从而得出最符合实际受力情况的计算方法。
1 板柱-剪力墙结构的计算方法板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的内力及位移计算一般较常用的有经验系数法、等代框架法和有限元法。
但在风荷载和地震作用下,板柱-剪力墙结构体系的受力要复杂得多,可采用空间结构的等代框架法,也可采用有限元空间模型的计算方法或其他计算方法。
1.1板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的计算方法1.1.1经验系数法经验系数法又称为直接设计法或弯矩系数法,是传统、方便、实用的设计方法,因而被广泛应用,但经验系数法有较为严格的适用条件。
符合下列条件时,可以用经验系数法计算竖向荷载作用下的板带内力[6,[9]]:•荷载为均布荷载,且不大于恒载的3倍;•每个方向至少有3个连续跨;•任一区格的长边与短边之比不大于1.5;•一方向上的最大跨度与最小跨度之比不大于1.2。
1.1.2等代框架法等代框架法,是将整个无梁板结构分别沿纵横柱列方向划分为具纵向和横向的等待框架框,在竖向荷载作用下,不符合经验系数法的条件时,板柱-剪力墙结构的楼板可采用等代框架法计算其内力[6,9]:等代框架的计算宽度,取垂直于计算跨度方向的两个相邻平板中心线的间距;有柱帽时,等代框架梁、柱的线刚度,可按现行国家标准《钢筋混凝土升板结构技术规程》(GBJ130-90)的相关规定进行计算确定;有柱帽时,柱上板带负弯矩钢筋,应考虑柱帽厚度的有利影响;计算纵向和横向两个方向的等代框架时,均应承担全部荷载作用;计算中宜考虑活荷载的不利组合。
板柱─抗震墙结构设计问题探讨
现铰,混凝土压碎,整个11、12层大幅度剧烈水平摆动,模型底层柱脚有可见裂缝。梁柱一板柱一
抗震墙结构,当输入O.89 ELCelltro波时,结构表面开始出现水平方向裂缝,主要分布在第11层的 四角抗震墙处:当输入1.29 EL℃en吨波时,原有抗震墙处的裂缝发展缓慢,边柱线开始开裂,裂 缝里水平向,分布在10层到12层之间柱项;当输入1.69
结构通过合理设计可用于8度区,如适当加强顶部数层柱和梁的刚度、延性及强度。 董欣【3】采用有限元分析方法,通过改变结构的跨度和层数,对无边梁的板柱—抗震墙结构、带
边梁的板柱一抗震墙结构和框架—抗震墙结构的动力特性进行了对比分析。计算结果表明,对于板 柱一抗震墙结构,边梁的作用是不可忽视的,在房屋周边布置边梁,可以大大提高结构的抗侧刚度,
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板柱结构设计规范
板柱结构设计规范篇一:关于板柱结构的适用高度关于板柱结构的适用高度摘要:板柱结构是一种经常被采用的结构体系,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。
因此,对板柱-抗震墙给予一些设计建议。
关键词:板柱结构造价抗震设计建议适用高度Abstract: the slab-column structure is a is often use of the structure system, the new seismic code for seismic wall structure column board the applicable height, has a strict regulations. Therefore, the board column-aseismic walls give some design Suggestions.Keywords: slab-column structure seismic design Suggestions for high cost1.综述板柱结构是一种经常被采用的结构体系,它具有不少优点,如施工支模及绑扎钢筋较简单,结构本身高度较小,可以减少建筑物的层高,从而降低建筑物的造价等等,但由于此种结构在遭受较强地震作用时,其板柱节点的抗震性能不如有梁的梁柱节点,此外,地震作用产生的不平衡弯矩要由板柱节点传递,它在柱周边将产生较大的附加应力,当剪应力很大而又缺乏有效的抗剪措施时,有可能发生冲切破坏,甚至导致结构的连续破坏。
因此,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。
但是,实际工程中,对于板柱结构还是有大量要求的,本文目的,是想提供一些措施,使板柱结构可以建筑得更高一些,以满足实际需求。
由于板柱结构(无抗震墙者)抗震性能较差,北京市建筑设计院1992年出版的《结构专业技术措施》中规定,在抗震设防烈度为6度的地区,层数不能超过四层,房屋总高不能超过16m,7度区为三层及12m,8度区为二层及8m。
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板柱抗震墙结构
什么是板柱抗震墙结构?
就是楼层处不设梁,完全用钢筋混凝土厚板作为承重构件,在地震时,传递水平地震力。
在我国,纯板柱体系是不被润徐的,必须设置剪力墙,这就是板柱剪力墙体系。
在国外,如澳大利亚,应用很多的。
板柱-抗震墙结构抗震设计要求:
板柱-抗震墙结构的抗震墙,其抗震构造措施应符合本节规定,尚应符合本规范第6.5 节的有关规定;柱(包括抗震墙端柱)和梁的抗震构造措施应符合本规范第6.3 节的有关规定。
板柱-抗震墙的结构布置,尚应符合下列要求:
1、抗震墙厚度不应小于180mm.且不宜小于层高或无支长度的1/20;房屋高度大于12m时,墙厚不应小于200mm。
2、房屋的周边应采用有梁框架,楼、电梯洞口周边宜设置边框梁。
3、8 度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的16 倍,托板或柱帽的边长不宜小于 4 倍板厚和柱截面对应边长之和。
4、房屋的地下一层顶板,宜采用梁板结构。
板柱-抗震墙结构的抗震计算,应符合下列要求:
1、房屋高度大于12m 时,抗震墙应承担结构的全部地震作用;房屋
高度不大于12m 时,抗震墙宜承担结构的全部地震作用。
各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20%。
2、板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时,其等代梁的宽度宜采用垂直于等代平面框架方向两侧柱距各l/4。
3、板柱节点应进行冲切承载力的抗震验算,应计入不平衡弯矩引起的冲切,节点处地震作用组合的不平衡弯矩引起的冲切反力设计值应乘以增大系数,一、二、三级板柱的增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。
板柱-抗震墙结构的板柱节点构造应符合下列要求:
1、无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5 倍板厚。
暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4 倍板厚,肢距不宜大于 2 倍板厚,在暗梁两端应加密。
2、无柱帽柱上板带的板底钢筋,宜在距柱面为2 倍板厚以外连接,采用搭接时钢筋端部宜有垂直于板面的弯钩。
3、沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积,应符合下式要求:
As≥NG/fy(6.6.4)
式中As——板底连续钢筋总截面面积;
NG——在本层楼板重力荷载代表值(8度时尚宜计入竖向地震)作用下的柱轴压力设计值;
fy——楼板钢筋的抗拉强度设计值。
4、板柱节点应根据抗冲切承载力要求,配置抗剪栓钉或抗冲切钢筋。