多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的几点思考
SATWE 结构整体计算时设计参数的合理选取(九)
0.05 2 1 0.08 1.6
(3)
式中 2 为阻尼调整系数, 当小于 0.55 时, 应取 0.55。 按照上述公式计算出的不同结构阻尼比条件 下的地震影响系数曲线下降段的衰减指数 、直线 下降段的下降斜率调整系数 1 和阻尼调整系数 2 如表 3 所示。
不同结构阻尼比的调整系数和形状
〔注〕文中的式(1)~(3)分别为 2010 年版《抗震规范》第 5.1.5 条的公式(5.1.5-1)~(5.1.5-3) 。
式中: 为曲线下降段的衰减指数; 为阻尼比。 2)直线下降段的下降斜率调整系数应按下式 确定:
参 考 文 献 [1] 龚思礼. 建筑抗震设计手册[M]. 2 版. 北京: 中国建筑工 业出ห้องสมุดไป่ตู้社,2002.
阻尼比 0.01 0.02 0.035 0.04 0.05 0.10 0.20
表3
1.01(0.97) 0.97(0.95) 0.93(0.92) 0.92(0.91) 0.90(0.90) 0.84(0.85) 0.80(0.80)
1
0.029(0.025) 0.026(0.024) 0.023(0.022) 0.022(0.021) 0.020(0.020) 0.013(0.014) 0.006(0.001)
0.9
0.05 0.3 6
(1)
震规范》地震影响系数曲线的计算表达式不变,但 修订了地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状 参数,其目的是: ( 1) 避免 2001 年版 《抗震规范》 在长周期段, 不同阻尼比的地震影响系数曲线交叉、大阻尼比曲 线值高于小阻尼比曲线值的不合理现象, 使Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ类场地上的地震影响系数曲线在周期为 6s 时, 基 本上交汇在一点上,符合理论和统计规律。 (2)降低小阻尼比(2%~3.5% )的地震影响 系数曲线值(最大降低幅度达 18%) ,略微提高阻 尼比为 6%~10%的地震影响系数曲线值,长周期部 分最大增幅约为 5%。 (3)适当降低大阻尼比(20%~30%)的地震 影响系数值,在 5Tg 周期以内,基本不变,长周期 部分最大降幅约为 10%,有利于消能减震技术的推 广应用。
对于多层框架房屋结构设计中的几点思考
对于多层框架房屋结构设计中的几点思考作者:彭康林来源:《建筑工程技术与设计》2014年第22期摘要:随着我国建筑规模的不断扩大,多层框架结构因具有大空间、多种平面布置格局以及能够满足相关工作人员的施工需要等特性,被广泛应用于我国的房屋结构设计中。
然而,在房屋建筑施工过程中,即使满足了一定的高度的楼层数,在多层框架结构的实际设计中,仍然会存在一定的问题,需要相关的设计工作者予以重视,从而保证房屋结构设计的质量。
本文主要分析了多层框架房屋结构设计中的一些要点,仅供参考。
关键词:多层框架;房屋;结构设计引言多层框架结构的主要原材料是钢筋混凝土,因而这种结构具有一定的优势,具体表现在有较强的整体性与抗震性,而且其结构比较灵活,因而备受房屋建筑行业欢迎。
在现代房屋建筑结构设计中,这种结构的形式比较简洁,因而在实际的设计过程中,一些工作人员可能设计技术把握的不到位,就可能导致一些问题的出现。
下文中几点有关多层框架房屋结构设计中的一些思考是文章作者结合自身多年设计实践总结出来的一些经验,以期为从事这方面的相关设计工作者提供参考与借鉴。
1多层框架房屋设计中基础拉梁设计在进行多层框架房屋设计过程中,一般要在房屋的一定的位置上设计基础拉梁,这是因为地基通常埋深比较深,通过这样的方式一方面可以减少建筑底层柱的计算长度,另一方面还可以对拉梁的主要位置进行固定,这样可以在一定程度上增加房屋建筑结构的稳定性。
在对基础拉梁进行设计时要考虑到施工工艺,通常要设定好基础拉梁的横截面的大小,根据得到的实际尺寸数据,再结合相关的建筑结构抗震性的设计要求,进而对基础拉梁结构中宽度、高度以及横截面等方面的限定值进行合理的确定。
在多层房屋架构设计中,承受房屋重量的主要结构是墙体与楼梯,在设计过程中要着重考虑拉梁的支撑效果,尽量采取增加拉梁界面的横截面的方式来提高这方面的效果,从而使拉梁的支撑效果得到良好的发挥。
通常情况下,在房屋设计中,多层框架架结构的组成主要有板、梁、柱三部分组成,其平面布置图与剖面示意图如图1所示:2多层框架结构设计中带楼电梯小井筒设计需要注意的问题带楼电梯小井筒在结构设计中尤其要注意,因为其会吸收地震剪力,导致框架承受的地震剪力减少。
多高层框架结构设计的几点体会
多高层框架结构设计的几点体会摘要:框架结构是结构设计中经常采用的一种重要的结构形式,应用于多高层建筑中。
本文针对框架结构设计中的一些问题,结合笔者近年来参与了十余栋多高层框架结构设计的体会进行探讨,并提出在框架结构设计中控制含钢量的一些措施,以期达到合理经济的设计目的。
关键词:结构计算梁柱调整结构构造配筋率含钢量1结构计算注意问题当采用SATWE程序进行结构整体计算时,应采用符合实际情况的楼板刚度计算假定。
对于大多数规则的框架结构设计,在计算楼层的最大层间位移时,可假定楼板平面内刚度无限大,在程序中选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”,目的在于避免由于局部振动的存在而影响结构位移比的计算,该做法可使计算过程和结果大为简化且满足计算要求精度。
但对于楼板形状复杂的工程,例如有效宽度较窄、有狭长或大开洞、存在局部弱连接部位等,此时楼板刚度会有较大削弱,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)简称(高规)第3.4.6条规定及条文说明,应考虑楼板变形影响的计算方法,程序应采用“弹性楼板假定”计算,并按照实际楼板刚度选择“弹性板”或“弹性膜”等,同时水平地震作用应采用总刚分析方法计算,并在结构构造上采取相应的加强措施。
或者根据高规第5.1.5条规定,对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进行适当调整,一般可适当增大楼板削弱部位的结构构件计算内力,加强配筋和构造措施。
结构整体计算时,根据《建筑抗震规范》(GB50011-2010)(简称抗震规范)第3.4.3及5.1.1条规定,在考虑偶然偏心的情况下,当楼层的弹性水平位移比大于1.3 时,应计入双向水平地震作用下的扭转影响,此时在程序中应勾选“考虑双向地震作用”。
另外应注意在计算楼层层间最大水平位移与层高之比时,根据高规第3.7.3条规定,可不考虑偶然偏心影响。
在结构计算时,要注意计算的荷载对周边结构的影响应与实际相符,避免由于荷载错漏而造成结构构件内力计算错误。
多层框架房屋结构设计中的几点思考
所 以在实 际计 算 中 , 楼 板 的厚 度值 可 以取 零 , 另 外还 要 注 意房 屋 各部 分 的 只 是 一 台机 器 , 在 建 筑 工程 的很 多 实际 问题 中 , 其不 能 够 对 一 些 突发 的问题 板 , 从各 个 角度 保证 计算结 果 的准 确性 。 进 行及 时 、 全面 的考 虑 , 这就 为预 算结 果 与 计算 结果 的 不一 致埋 下 了 隐患 。 在 不 规则 情况 , 我 国建 筑行 业 的 相关 规定 中 也指 出, 在 实 际 的设计 工 作 中 只能 以计 算 机 作 为 辅 助工 作 的工 具 , 对 于其 计 算 结果 要进 行科 学 实 际 的分 析 而不 能 一 味盲 目根 据 计算 机计 算 的结 果 作 为最 终计 算结 果 , 从 而 保证 计 算 结果 的准 确性 。在 多 层框 架 房屋 设 计 中 主要 需 要计 算 的参 数有 以下几 个 :
虑分析, 在 对 所 有可 能 出 现 的问 题 得 出解 决 方 案 之后 , 才 能 够 正式 进 行 工 程
2 . 3独 立基 础 设计 荷 载取 值
在多 层 房屋 的建 设 工作 中 ,另一 个 需 要 考虑 到 的问 题就 是 基 础设 计 荷 载。 在 大 多数 情况 下 , 房 屋 结构 主要 都 是采 用柱 独 立 基础样 式 。 我 国对 此 也有 着相 应 的标 准 , 在 对 抗 震性 的要求 中 , 如 果房 屋 的 高 度低 于 2 5 米 或者 层 数 低 于八 层 , 就 可 以忽 略 计 算 地 基 的抗 震 能力 。同 时 , 对 于 地 基抗 震 性 能 的设 计 过程 中 , 也 要 在 对 各方 面 因素 进 行 参 考 后 再进 行 设 计 工 作 。 而 在这 其 中风 荷 载 是 很 重 要 的一 项 因素 , 有 的设 计 ] 二 作 人 员没 有 对 整 个 设计 过程 进 行 充
浅谈多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题
浅谈多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构在建筑工程建设中已经被广泛应用。
钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛应用于现代建筑中。
虽然该种结构形式看上去比较简单,但是在设计时,若把握不好,将会出现很多问题,以下是本人根据多年的设计经验总结出来的几个多层框架结构设计中值得我们思考的问题,以供大家参考。
标签:多层框架房屋;结构设计;抗震措施1.独立基础设计荷载取值多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式,而《抗震规范》中明确指出,在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下,当建筑高度在25米以内且层数在8层以内的一般民用建筑,可以不对地基和基础的抗震承载力进行验算。
但是在进行基础设计时应该要将风荷载考虑进去。
所以,不能因为一般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。
还有些设计师在进行独立基础设计时,柱脚内力设计值取值不合理,只对轴力与弯曲采取了设计值,而未能考虑剪力,还有些甚至只取了轴力设计值。
若独立基础的设计荷载取值不合理,将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。
2.基础拉梁设计问题当多层框架房屋基础埋深较大时,可以在±0.000以下的合适的位置设置基础拉梁,以减小底层柱的计算长度以及底层位移。
设计时可按照框架梁的要求,按照规范要求设置箍筋加密区。
以抗震的角度来考虑,应该采用短柱基础方案。
通常情况,若独立基础埋置深度较小,或者以前埋置较深且已经采用了短柱基础,但是当地基不良或者柱子荷载差异较大时,可设置构造基础拉梁,其方位为沿着两主轴方向。
基础拉梁的截面尺寸为:宽、高分别为1/20~1/30,1/12~1/18倍柱中心距。
而构造基础拉梁的截面的宽、高则可以可取其下限值,也就是1/30与1/18柱中心距離,纵向受力钢筋计算时则可以取其连接的柱子最大轴力设计值的十分之一,构造配筋的配筋率必须满足规范要求,同时,还要保证不得小于上下各2φ14,钢筋直径不得小于φ8mm,间距为200mm。
浅谈多层框架房屋结构设计中的几点思考
浅谈多层框架房屋结构设计中的几点思考摘要:随着社会经济的发展,城市化的进程不断地加快,房屋建筑是提高人民生活水平的必需品,多层框架房屋结构在日常生活中越来越常见。
结构设计是房屋设计中的“骨架”设计,涉及到房屋结构的安全,一旦结构安全出现问题关乎到人民生命财产安全。
本文结合工作经验,从框架结构房屋的基础、模型建立、配筋设计等方面展开深入阐述。
关键词:多层房屋;结构设计;结构体系随着建筑制造业的高速发展,框架结构体系越来越被人们广泛接受,框架结构体系房屋优势明显,对比其他结构承重体系房屋而言,框架结构建筑平面布置灵活,建筑空间限制较小,也可根据业主要求设置不同功能的小面积房间,框架结构自重较小,结构计算理论体系较简单、成熟。
但是,相对剪力墙结构体系而言,框架结构侧向刚度小,位移较大,因此根据规范要求,框架结构房屋高度所受限,房屋高宽比严格控制,对于一般多层建筑来说,框架结构在一定程度上能够节约成本、造价较低。
下文对多层房屋结构设计中的几点思考展开阐述和分析。
1.多层框架房屋的基础设计九层之台,始于累土。
任何房屋建筑的基础设计尤为重要,多层框架房屋的基础常常利用柱下独立基础作为结构设计中的基础形式,在实际中结合实际地质勘察报告深入分析房屋范围内的土层属性,精确掌握持力层土壤性质及其承载力是首当其中的。
在实际设计中,对基础荷载往往不够全面,根据《抗规》条文,对持力层是否具有软弱粘性土土层为依据,可以不对基础承载力进行抗震承载力验算,因此一般结构设计师往往忽视了基础抗震承载力的验算,针对多层房屋高度较小,在基础设计时也较容易忽视风荷载作用,对基础设计时基础荷载考虑不足。
基础拉梁的设计也是多层框架结构房屋基础设计时关键的一部分,设置拉梁不仅可以减小底层柱的计算长度,还可以有效约束底层柱的侧向位移,减小基础沉降,拉梁主要是考虑房屋基础埋深较大的情况下设置的。
基础拉梁设置应该根据基础埋深情况,结合工程具体情况,在两主轴方向分别设置拉梁,当基础埋深较浅时,可以利用拉梁来平衡柱根弯矩,拉梁的截面尺寸可以根据工程需要和计算需要来设置,当拉梁承担底层填充墙荷载时,应该在模型中准确输入底层墙线荷载。
多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的几点思考
多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的几点思考摘要:多层框架房屋结构设计中如何确保工程项目的安全性和经济性,在结构整体计算中的参数选取对其有着极为重要的作用。
本文主要从以下几点,针对多层框架房屋结构整体计算进行了简单思考。
关键词:多层框架房屋结构设计;安全性;合理性;经济性随着我国经济的发展和城市化进程的加快,结构设计计算软件的成熟,结构工程师们越来越依赖结构软件的计算,虽然我国设计行业已经实行注册制度,但现阶段设计人员业务素质良莠不济,有的设计人员只知道按软件默认的参数设置进行计算,各类参数与实际情况不符合,对计算结果不能做出合理的判断,这在很大程度上为建筑工程埋下了安全隐患,而且还造成了经济浪费。
在设计中,要以规范为标准,按工程实际情况,合理取舍计算参数,对所有计算结果的分析和判断,保证其数据的正确性、合理性以及科学性,待所有的数据都合理取舍后,再进行结构设计。
在目前结构计算普遍采用pkpm结构计算软件的情况下,为了保证结构计算的合理性和有效性,准确地分析和选择计算信息中各项参数显得尤为重要。
多层框架房屋结构设计中如何确保工程项目的安全性和经济性,在结构整体计算中的参数选取对其有着极为重要的作用。
本文主要从以下几点,针对多层框架房屋结构整体计算设计参数进行梳理分析。
1、水平力的夹角参数实际上是指水平力与整体坐标之间的夹角参数,建筑物的整体坐标建立以后,认为风荷载和地震力总是沿着坐标轴方向作用,将建筑物沿顺时针方向旋转一个角度,使结构在设定的坐标系下,风荷载和地震力作用下,处于最不利的受力状态下。
计算结果表明,在水平力夹角不是零的情况下,结果在结构整体计算中应该选择总刚度分析方法,则结构本身的周期、振型等固有特性不会改变,也就是结构的周期值、各周期振型的平动系数、扭转系数不变,但是平动系数的两个方向的分量有所改变;如果在结构整体计算中选择侧刚分析方法,结构模型的侧向刚度将随之改变,结构的周期和振型也会发生变化,因此建议在结构整体结构计算时,在各种情况下均采用总刚分析方法,不应采用侧刚分析方法。
探讨多层框架房屋建筑结构设计问题
探讨多层框架房屋建筑结构设计问题摘要:随着人们对多层框架房屋建筑的造型及功能要求日趋多样化,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,因而作为一个结构设计者在遵循各种规范、大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点的同时,还必须注意以下一些在框架结构具体设计过程看似简单,却容易忽视的一些注意事项。
关键词:多层框架房屋建筑结构设计经济的不断发展,推动着基础设施工程的建设,在基础设施建设中,房屋建筑的施工工程尤其重要,房屋是人们日常生活息息相关的,因此一定要保证房屋建筑的质量。
为了更好的保证房屋建筑的质量,一定要做好房屋建筑的结构设计工作,建筑结构设计是保证房屋质量的前提。
在进行建筑结构设计的时候要面临的问题是非常多的,对出现的问题进行分析,可以避免再进行结构设计的时候出现问题,可以保证建筑行业得到更好的发展。
一、目前多层框架房屋建筑结构设计环节的现状1、建筑结构设计图纸简单粗略。
建筑工程进行施工,施工的图纸是至关重要的,科学合理的施工图纸可以更好的保证施工的质量,同时在图纸中结构也是非常明显的。
施工图纸对建筑结构的每个环节都可以进行验证,图纸可以说明施工中的每个细节,同时对施工的要点进行解释。
在施工图纸中对建筑结构类型、抗震设计、材料等级要求都是有明确规定的。
但是在实际的施工中,设计的图纸很多都是不符合要求,这样就会导致施工中很难按照施工的设计图纸来进行,在进行施工的时候图纸是非常重要的,不符合要求的图纸在施工中进行使用是很容易出现问题的,而且非常容易导致施工中出现意外的情况,使得施工无法顺利进行。
2、建筑基础选型不科学。
建筑的使用安全是至关重要的,建筑是否安全其结构设计是非常重要的,在进行结构设计的时候确保安全一点要进行科学的建筑构造选择,同时要科学的对建筑进行选型。
在很多的建筑施工中,建筑选型是存在着很大的问题的,在进行建筑选型的时候一定要确保施工基础可以承受相应的承载能力,如果施工基础无法对建筑进行有效的承载,那么非常容易导致建筑出现变形的情况,这样非常容易导致建筑出现不均匀沉降的情况,使得建筑的安全无法得到保证。
多层框架结构设计中须注意的若干问题
多层框架结构设计中须注意的若干问题摘要:钢筋混凝土框架结构是房屋建筑最为实用和主要的结构型式,但在进行其结构设计时会遇到许多问题。
本文就结构的设计计算、构造措施、设计注意事项三方面探讨了设计中应注意的问题。
关键词:多层建筑;框架结构1 结构计算参数的正确选取结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确选择抗震设防烈度和场地类别、合理选取电算软件中的其他各项参数也是十分重要的。
1.1结构的抗震等级工程设计中,各类房屋建筑首先应当根据《建筑抗震设计规范》(GB5001 1-2010)确定建筑类别。
对于丙类建筑,其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。
对于乙类建筑,《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定:地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求,但是抗震措施(主要体现为抗震等级)在一般情况下,当抗震设防烈度为Ⅵ~Ⅷ度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求:当为Ⅸ度时,应符合比Ⅸ度抗震设防更高的要求。
实际设计中经常发生抗震等级选错的情况:位于Ⅷ度区的某乙类建筑,应按Ⅸ度由《混凝土结构设计规范》确定其抗震等级为一级。
当Ⅷ度地区的乙类建筑的高度超过《混凝土结构设计规范》规定的范围时,还应采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。
1.2设计基本地震加速度《混凝土结构设计规范》规定:抗震设防烈度为Ⅶ度时,设计基本地震加速度值分别为0.1g和0.15g两种,抗震设防烈度为Ⅷ度时,设计基本地震加速度值分别为0.2g和0.3g两种。
计算中应严格注意地震区的划分,选取正确的设计基本地震加速度值,这一项对地震作用效应的影响极大。
1.3地震力振型组合数对于较高层建筑,当不考虑扭转耦联时,振型数应不小于3:当振型数多于3时,宜取为3的倍数,但不能多于层数;当房屋层数不大于2时,振型数可取层数。
对于不规则建筑,当考虑扭转耦联时,振型数应不小于9:结构层数较多或结构刚度突变较大时,振型数应多取,如结构有转换层,顶部有小塔楼等,振型数应大于12或更多,但不能多于房屋层数的3倍;只有定义弹性楼板且按总刚分析法分析,有必要时,才可以取更多的振型。
多层框架房屋结构设计中几个常见问题的思考
本文分析了钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题,供大家参考.
10.期刊论文 王磊.张伯林 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题 -煤炭工程2007(9)
对钢筋混凝土多层框架房屋设计过程中经常出现的独立基础设计荷载取值不当,框架计算简图不合理,基础拉梁设计不合理等结构设计问题进行了分 析评述,提出了改进或处理的办法,可供设计参考.
本文根据钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的工程实例,综合阐述了框架计算、基础拉梁层等几项要点中应注意的几个问题.
6.期刊论文 林岳峰 对多层框架房屋结构设计相关问题的分析 -广东科技2006(10)
本文作者介绍在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计相关问题的分析以及处理对策.
7.期刊论文 杨明 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计探讨 -科海故事博览·科教创新2009(11)
差别较大.或根据抗震要求。可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。
5.3结构周期折减系数.
基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20—1/30.高度可取柱中心距
框架结构及框架一抗震墙等结构中,由于填充墙的存在,使结构
的1/12—1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵 的实际刚度大于计算刚度,计算周期大于实际周期,因此,算出的地
向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的lO%作为拉力或 震剪力偏小.结构显得不安全.因而对结构的计算周期进行折减是必
压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下 要的,但若折减系数取得过大也是不妥当的.对于框架结构来说,采
各2中14,箍筋不得小于中8@200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱 用砌体填充墙时.周期折减系数可取0.6,0.7;砌体填充墙较少或采
多层框架房屋结构设计中的几点思考
绍抗 震 级别” 1 。
在现 实 施工 过 程 中 , 房屋 的高 度变 化 才是 框 架柱 的截 面大 小 所跟 随 的对
象, 在上 层柱 的截 面 大小 在 不断 减 小 的 时候 , 如 果上 层 截 面 的形 心 轴依 然 和 下 层柱 的形 心轴 互 相重 合 , 那 么 上层 柱 的简 图仍 然按 照 各层 柱 没有 发 生 改变
架结 构 能够 使楼 层达 到一定 的高度 , 但是 还 是会 存在 设 计上 的 一些 缺 陷 . 我们 需 要及 时的挖 掘这 些 不足 , 并尽全 力 改进 , 保 证 多层 框
架房 屋 结构 设 计能 够 得 以高 质 量建 设 。 关键 词 : 多层 框 架; 房屋 ; 结构 设 计 在 多层 框 架结 构 当 中 , 主要 使 用 的材 料 就是 钢 筋 混 凝 土 , 凶此 多 层 框 架 结 构 的整 体性 比较强 , 抗震 系 数较 高 , . 多层 框架 结 构具 有 一 定 的 灵活性 , 所 以房 屋 建 筑行 业都 比较喜 欢 使用 这种 结 构 。 虽 然多 层 框架 结 构从 外表 看 起 来 比较 简 洁 、 大方 , 房屋 结构 不复 杂 , 但是 在进 行设 计 多层框 架结 构 的时 候 , 并
、
多层 框 架结构 设 计 中关 键 因素
( 一) 科 学设计 参 数
层柱下端取到基础顶面 , 当框架结构中, 设计了一个地下室且地下室的整体 刚度 比较 大 , 同 时具有 地 下室 房 屋侧 向 刚度 比相 邻 的上 部结 构侧 向刚 度 大于
或 者是 等 于两倍 时 . 我 们 可将 底层 下 端取 到地 下 室 的顶板 位 嚣 。
SATWE结构整体计算时设计参数的合理选取(十五)
3Building Structure设计交流We learn we goSATWE 结构整体计算时设计参数的合理选取(十五)姜学诗/中国建筑设计研究院审图所,北京 1000445 配筋信息5.1 梁、柱箍筋强度(设计值)2010年版新规范的SATWE 软件在“配筋信息”参数项内仅列入了梁、柱箍筋、墙分布筋和边缘构件箍筋的强度(设计值),而未列入柱、梁和墙的纵向受力钢筋的强度(设计值),但柱、梁和墙纵向受力钢筋的强度设计值,可以在结构整体计算后程序输出的文本文件WMASS.OUT 中的“各层构件数量、构件材料和层高”那一栏内查到。
因为柱、梁和墙的纵向受力钢筋的强度设计值已提前在用PMCAD 建模时分层输入,详见图1对话框。
图1 对话框根据国家的“四节(节能、节水、节地、节材)一环保”的要求,提倡结构设计时在混凝土结构构件中采用高强度、高性能的钢筋。
为此,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)第4.2.1条明确规定,梁、柱纵向受力钢筋应采用HRB400,HRB500,HRBF400,HRBF500钢筋;箍筋宜采用HRB400,HRBF400,HPB300,HRB500,HRBF500钢筋,也可采用HRB335,HRBF335钢筋。
在抗震设防地区,基于抗震设计对结构构件的承载力、变形能力和耗能能力的要求,《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第3.9.3条也明确规定,构件的纵向受力钢筋宜优先选用符合抗震性能指标的不低于HRB400级的热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标的HRB335级热轧钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB335级热轧钢筋,也可选用HPB300级热轧钢筋。
从目前的施工图设计文件来看,结构整体计算书中,梁、柱、墙纵向受力钢筋和梁、柱箍筋采用的钢筋强度等级(钢筋牌号)还存在一些问题,应引起结构工程师们的注意:(1)梁、柱和墙纵向受力钢筋绝大多数工程均采用HRB400级钢筋,这无疑是正确的,符合规范要求,值得肯定,但也有少数工程柱和墙纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋,而梁的纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋。
多层框架房屋结构设计中的几点思考
在多层框架结构当中,其荷载包括有水平荷载以及竖向荷载两种类型。其中,水平荷载包括有水平地震以及风荷载,竖向荷载则包括有楼面活荷载以及恒载。对于楼面活荷载作用在多层框架结构的情况,则可以充分联系房间的具体用途根据相关规范进行选择与确定。
3.4框架结构内力分析
在竖向荷载下,多层结构的内力可以通过以下方式进行计算:
2框架结构概述
对于建筑框架结构来说,其由梁柱构件通过节点的应用连接形成,如整栋房屋都对该方式进行应用,即成为框架结构房屋或者框架体系。目前,框架结构主要有以下几种类型:第一,现浇式框架。这也正是现今钢筋混凝土框架结构施工后的主要形式;第二,装配式框架。该框架在整体性方面存在一定的不足,在抗震性能方面存在无法满足要求的情况;第三,整体式框架,节点区混凝土浇筑工作具有较为复杂的特点。在实际应用中,框架结构体系的优点体现在具有灵活的建筑平面布置,能够对较大的空间进行获得,也可以联系实际做成小房间。容易处理建筑立面,具有较轻的结构自重,在一定高度范围内,具有较低的造价。该方式也存在一定的缺点,即结构具有较小的侧向刚度,在水平荷载下,具有较大的侧移,也将因此对正常使用产生影响。如房屋具有较大的高宽比,在水平荷载下,也将具有较大的侧移,并因此导致严重侧覆情况的发生,需要能够在设计中做好控制。
3.4.2弯矩二次分配
在该方法中,其主要测量方式有:第一,根据不同杆件的线刚度,对不同阶段的杆端弯矩分配系数进行计算,同时对竖向荷载下的跨梁固端弯矩进行计算;第二,对框架不同节点位置的不平衡弯矩进行计算,同时进行节点不平衡弯矩分配;第三,将所有杆端分配弯矩向远端传递,对于刚接框架,需要将传递系数确定为1/2;第四,将节点因弯矩传递所产生的不平衡弯矩进行第二次分配处理,以此保证不同节点都能够处于平衡状态当中,以此即完成了弯矩的分配以及传递过程。之后,将不同杆端的固端弯矩、传递弯矩以及分配弯矩进行叠加,以此对不同杆端的弯矩进行获得。
SATWE程序下高层建筑结构计算的合理性分析
SATWE程序下高层建筑结构计算的合理性分析近些年来,随着我国建筑行业的不断发展,我国高层建筑结构逐渐向智能化的方向发展, 对建筑结构的设计、结构程序的输入都需要由专业人员完成。
因此,计算机模型设计的是否合理,输入的程序是否完整、计算机的程序分析是否彻底等都对计算机的输出结果有重要的影响,只有妥善处理这些因素才能得出令人满意的结果。
木文以目前我国在建筑结构广泛运用SATWE程序的电算结果为基础,借鉴•些国内外成功的经验,就如何分析电算结果这个问题加以深入研究探讨。
1前言在高层建筑实施过程中,由于高层建筑结构复杂、运用的零部件众多、施工难度大、在构建的过程中计算数据也相当困难等出现一系列的问题,都可以通过运用计算机多媒体的智能化得以解决。
在高层建筑结构中运用多媒体智能化技术,不仅能够减轻施工人员的负担, 还能使结构设计更合理舒适。
要想运用智能化推进高层建筑结构的顺利运行,必须选择合理的模型结构,同时也要考虑成本、输入数据是否合理等因素,从而对电算结果的合理性和可靠性进行分析讨论,最终得出可靠的结果。
在对电算结果分析的过程中要特别认真仔细,必须严格按照相关管理规范执行,来判断高层建筑结构模型的合理性、输入程序的完整性等因素,以这些因素作为电算结果的依据不断促进高层建筑施工的进度。
要严格按照以下步骤来分析电算结果:进行数据输入(修改)-PKPM电算一结果输出(自振周期的判断;振型曲线、地震力的判断;位移角的判断;轴压比的判断;合理性的判断。
) 一过程完整性的判断一订稿设计。
根据以上的步骤严格按顺序进行,下面将对电算结果的进行详细分析工2电算结果合理性的判断、控制及调整2.1自振周期自振周期是一个比较系统、复杂的体系,如果自振周期运行不正常,之后的数据计算、程序编写也就完全错误。
因此,如果不能确定自振周期的话,则后续的准备工作也就完全无效。
结构自振周期有自己的运行规律:框架结构T1=(O. 08 — 0.1)n框架一剪力墙结构Tl=(0. 06 — 0. 08 ) n剪力墙结构Tl=(0. 04 — 0.05 > nT2=(必一心)T1,T3=(仍一1/7) T1T1,T2,T3分别为第一周期、第二周期、第三同期;;n为结构层数。
SATWE 结构整体计算时设计参数的合理选取(十一)
19Building Structure设计交流We learn we goSATWE 结构整体计算时设计参数的合理选取(十一)姜学诗/中国建筑设计研究院审图所,北京 1000443 活荷载信息3.1 考虑活荷载不利布置的层数(1)结构工程师都知道,在建筑力学计算中,为了求得等截面连续梁各截面的最大弯矩和最大剪力,应考虑活荷载在梁上的最不利布置。
表1以五跨连续梁为例说明为求得不同截面的最大弯矩和剪力的活荷载布置方法。
连续梁活荷载不利布置 表1最大值 活荷载布置图弯矩 剪力 — — M 1、M 3、M 5 V A 、V F M 2、M 4 — M B V B 左、V B 右 M C V C 左、V C 右 M D V D 左、V D 右M EV E 左、V E 右由表1可看出:求算某跨的最大正弯矩时,该跨应布满活荷载,其余每隔一跨布满活荷载;求算某支座的最大负弯矩及支座剪力时,该支座相邻两跨应布满活荷载,其余每隔一跨布满活荷载。
(2)同样,SA TWE 软件在进行结构整体计算时,也考虑活荷载在时间上和空间上分布的随机性,通过勾选活荷载不利布置参数,求出结构构件最不利的受力状态。
理论上,每一次独立的活荷载布置都应进行一次结构的整体计算,然后进行构件内力叠加,找出其最大内力包络值。
但因这样做工作量太大,SA TWE 软件在考虑梁上活荷载不利布置时,主要考虑对本层的影响,而不考虑层与层之间的影响,即采用“分层模型”的计算方法来简化计算,使活荷载不利布置的计算成为可能,既加快了计算速度,又增加了实用性。
应当指出,SA TWE 软件在采用“分层模型”进行结构的活荷载不利布置计算时,仅对梁进行活荷载不利布置计算,而没有对竖向构件进行活荷载不利布置计算。
这样做虽然有误差,但仍在工程所能接受的范围内。
(3)结构整体计算时,建议结构工程师勾选并填写“活荷载信息”参数中的“考虑活荷载不利布置的层数”项,因为,对各类建筑结构,考虑活荷载不利布置选项除计算机的运行时间略有增加外,并无不利之处。
多层框架房屋结构设计中的几点思考
多层框架房屋结构设计中的几点思考摘要:相对于高层混凝土房屋的结构设计来说,多层框架房屋结构设计比较简单,这使得很多设计者从思想上不太重视多层框架房屋结构设计的问题,由于各种因素的影响,使得计算结果与实际情况相差很远,这种结果导致工程项目有安全隐患或者过多的浪费,本文将对多层框架房屋结构设计中的几个问题进行简要分析,以供参考。
关键词:多层框架结构设计设计软件安全隐患Abstract: the relative to the top of the house for structure design of concrete, multilayer frame housing structure design is simple, which makes many designers don’t value from the thought multilayer frame houses about the design of the structure, by various factors, make the calculation results and actual conditions are far apart, the result is that the project is there safe hidden trouble or too much waste, this paper will be of multilayer frame houses several problems in the structure design is simply analyzed and for reference.Keywords: multilayer frame structure design design software security hidden danger改革开放以来,随着我国经济的不断发展,高层建筑变得越来越普遍,其已经成为一个城市是否为大都市的一个标志,代表着一个城市的形象特征。
结构设计中计算参数合理取值探讨
建筑结构设计中计算参数合理取值探讨建筑结构设计中现常采用SATWE程序进行结构整体计算分析,对计算参数取值不当,会影响计算结果的准确性、可靠性,有可能造成计算结果偏于不安全。
应在正确理解参数的物理概念的基础上,根据工程的实际情况及规范相关要求经分析后确定。
下面就主要的计算参数进行探讨。
1.竖向荷载计算规范JGJ3-2002第5.1.9条:高层建筑进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响。
施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法。
一次性加载:采用整体刚度模型,按一次加载方式计算竖向力。
适用于多层结构、钢结构以及有上传荷载(如吊柱)的结构。
模拟施工加载1:采用整体刚度模型,分层加载方式计算。
适用于多高层结构。
模拟施工加载2:按模拟施工加载1计算竖向力,并将框架筒体结构的外围框架构件的刚度放大十倍。
仅适用于框筒结构向基础传递荷载(不要传递刚度)。
模拟施工加载3:采用分层刚度模型,分层加载方式计算。
适用于多高层无吊车结构,更符合工程实际情况。
2.风荷载计算规范GB50009-2001第7.1.2条:基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用,且不得小于0.3KN/m2。
规范JGJ3-2002第3.2.2条:对于特别重要或对风荷载敏感的高层建筑,其基本风压应按100年重现期的风压采用。
如无锡地区的高层建筑风荷载计算,建筑物高度60米以下按50年重现期的基本风压值,采用0.45KN/m2;建筑物高度60米以上按100年重现期的基本风压值,采用0.50KN/m2。
风荷载计算中的结构基本周期取值,一般工程中其取值与结构计算第一周期相差较大,应在完成一次计算后,将计算结果中的结构第一平动周期代入,再对结构重新进行计算,以使结构风荷载的计算更为准确。
3.地震作用计算规范GB50011-2001第5.1.1条:1. 一般情况下,可在构筑物结构单元的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用,应全部由该方向的抗侧移构件承担。
对于多层框架房屋结构设计中的几点思考
对 于多层框架房屋 结构 设计 中的几 点思考
彭耀华
( 河南宜 民建 筑工程有限公司 河南 林州 4 5 6 5 0 0 ) 摘 要: 在国民经济快速发展的今天, 建筑行业空前繁荣 , 房屋建筑逐渐发展至 多层化模式 , 房屋结构形式也趋于复 杂化 , 而框架结构凭借 良好的抗 震性及整体性广泛应用于当今 多层房屋设计中, 普遍运用 计算机铺筑 电算设计, 显著提升 了设计效率和合理性。与此 同时, 多层框架房屋结构设计 中仍有 些需要我们思考和注意的问题存在 。 关键词 : 多层框架 : 房屋建筑; 结构设 计
般是在本地区的抗震设 防烈度 的基础上再增加一度, 再查表来确定其抗震
等级 。若该乙类建筑处于 7度地区, 而其高度又超过规定 的范 围, 此时 , 就 应该采取更为有效的其他抗震措施 。 2 . 地震力的振 型组合数 多层框架房屋结构设计处 于提高抗震效果 的考虑 , 需要采用扭转耦联 的方式对地震力振型组 合数实施计算, 多层框架房屋结构设计 中振型组合 数应在 3以上, 并取 3的倍数 。当房屋建筑结构层数 小于 3层时, 振型组合 数通常设定为房屋建筑 结构的层数 。 针对 不规则 的高层建筑结构振型组合 数进 行设 定时, 振型组合数应在 9以上 , 并且振型 组合数需要根据房屋 建 筑 结构的层数与房 屋建筑的具体 刚度 进行调整 , 层数越 高、 刚度变化越大 时, 振 型 组 合 数 则 需 要进 行 加 大 调 整 。 当建 筑 结 构 中有 转 换 建 筑 或 是 塔 楼 建筑 时, 振 型 组 合 数 应在 1 2以上 , 并 维 持 在 建筑 房 屋 结 构 层 数 的 三倍 范 围 之 内 。在 对 多 层 框 架房 屋 结构 进 行 设 计 时 , 设 计 人 员 需 要 对 房 屋 的振 型组 合数 予以高度的重视, 不可以随意 的进行设 定, 当建筑 结构 设计相对 复杂、
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多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的
几点思考
摘要:多层框架房屋结构设计中如何确保工程项目的安全性和经济性,在结构整体计算中的参数选取对其有着极为重要的作用。
本文主要从以下几点,针对多层框架房屋结构整体计算进行了简单思考。
关键词:多层框架房屋结构设计;安全性;合理性;经济性
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,结构设计计算软件的成熟,结构工程师们越来越依赖结构软件的计算,虽然我国设计行业已经实行注册制度,但现阶段设计人员业务素质良莠不济,有的设计人员只知道按软件默认的参数设置进行计算,各类参数与实际情况不符合,对计算结果不能做出合理的判断,这在很大程度上为建筑工程埋下了安全隐患,而且还造成了经济浪费。
在设计中,要以规范为标准,按工程实际情况,合理取舍计算参数,对所有计算结果的分析和判断,保证其数据的正确性、合理性以及科学性,待所有的数据都合理取舍后,再进行结构设计。
在目前结构计算普遍采用pkpm结构计算软件的情况下,为了保证结构计算的合理性和有效性,准确地分析和选择计算信息中各项参数显得尤为重要。
多层框架房屋结构设计中如何确保工程项目的安全性和经济性,在结构整体计算中的参数选取对其有着极为重要的作用。
本文主要从以下几点,针对多层框架房屋结构整体计算设
计参数进行梳理分析。
1、水平力的夹角参数
实际上是指水平力与整体坐标之间的夹角参数,建筑物的整体坐标建立以后,认为风荷载和地震力总是沿着坐标轴方向作用,将建筑物沿顺时针方向旋转一个角度,使结构在设定的坐标系下,风荷载和地震力作用下,处于最不利的受力状态下。
计算结果表明,在水平力夹角不是零的情况下,结果在结构整体计算中应该选择总刚度分析方法,则结构本身的周期、振型等固有特性不会改变,也就是结构的周期值、各周期振型的平动系数、扭转系数不变,但是平动系数的两个方向的分量有所改变;如果在结构整体计算中选择侧刚分析方法,结构模型的侧向刚度将随之改变,结构的周期和振型也会发生变化,因此建议在结构整体结构计算时,在各种情况下均采用总刚分析方法,不应采用侧刚分析方法。
地震作用具有不确定性和不可预知性,不可能按人的意志,作用方向与结构坐标平行,因此必然存在一个角度使得结构的地震反应最大。
在结构计算中先按00角计算,可以再satwe软件计算结果文件wzo.out中查到的地震作用最不利的方向角,如果这个角度大于15°时,应将这个角度输入到“水平力的夹角”选项中,并重新进行结构整体计算,以体现最不利的地震作用影响。
2、结构基本周期
基本周期是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间,
基本周期应该取决于建筑物的结构形式,各种结构形式都是定数,结构的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方法计算。
荷载规范附录f提供了近似计算公式,satwe软件隐含的结构基本周期t_就是按照近似公式计算的,与结构分析后输出的真实计算周期值在多数情况下差别较大,影响了风荷载的准确计算,特别在较高风压地区影响更为明显。
为了获得较准确的脉动增大系数和风振系数,从而准确地计算风荷载标准值,应将输出文件wzq.out中查到的计算基本自振周期值代入,再重新进行结构整体计算。
在wzq.out文件中,绝不能简单地将排列在第一位的振型作为第一平动为主的振型,一般来说,可以直接以pkpm 程序输出的“周期、地震力与振型输出文件”wzo.out文件中扭转因子比例来判断,即:扭转因子大于50%的振型为以扭转为主的振型。
那么,依振型1、2、3……的顺序,你就可以找到第一个扭转振型了,显然,第一个以平动为主的振型也就是第一个扭转因子不大于50%的振型,但是这里要注意,从概念上讲,并不能绝对地说只要排列在第一位且扭转因子不大于50%的振型,就一定是以平动为主的第一振型!尽管对多数一般结构来说不会出现这个问题,但是对于某些扭转不利的结构,还要看其x、y两方向基底地震剪力大小才能判定,x、y方向的基底地震剪力之和较大的振型才为第一振型。
例如这样一个结构,程序计算结果显示,第一、第二振型均是平动振型,第三振型为扭转振型,但是第一和第二振型扭转因子
比例中,x、y值比较接近或扭振成分较高,就要查看x、y方向地震剪力值,看看对应于第一、第二振型的x、y两方向基底地震剪力之和谁大?很有可能出现这样的结果,对应于第二振型的地震剪力之和大于第一振型的!那么,以平动为主的第一振型就不是前面程序给出的排列在第一位的那个振型了。
工程实例(t形平面):
可以看到,该工程虽然在排列上似乎应该是第一振型以平动为主,但是比较了x、y方向的基低地震剪力发现,第一振型对应的剪力5109.76+2.165、梁端弯矩调幅系数和梁活荷载内力增大系数弯矩调幅法是钢筋混凝土结构考虑塑性内力重分布的一种方法。
根据混凝土结构设计规范5.4.3条规定,钢筋混凝土梁支座的负弯矩调幅幅度不宜大于25%;弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过0.35,且不宜小于0.10。
梁端弯矩调幅系数仅对竖向荷载作用下的梁端弯矩进行调幅,不对水平荷载或水平地震作用下的梁端弯矩进行调整。
通过调整,适当减少梁端负弯矩,相应增大跨中弯矩。
梁端调幅系数bl的取值范围可为b1=0.8-0.9,在取值范围内时,梁端截面开裂宽度可控制在规范允许的最大裂缝限制内,通常一般工程b1=0.85。
梁活荷载内力增大系数只针对梁上活荷载满布的情况,考虑到满布荷载计算的梁的活荷载弯矩偏小,程序设置梁活荷载内力增大系数来提高梁的安全性,一般工程建议取值1.1~1.2。
如果已考虑荷载不利组合,则梁活荷载内力放大系数
取1.0。
6、模拟施工荷载
在satwe软件的竖向荷载计算信息中,软件一共提供了四种模拟施工加载的计算方法。
①一次性加载方式,这种计算方法是假定结构施工已经完成,然后将荷载一次性地加到结构上。
这种方法与工程实际情况不同,容易造成结构竖向位移偏大,框架梁端负弯矩偏小,目前情况下,已很少采用一次性加载方式来进行结构整体计算。
②模拟施工加载1方式,也是假定施工已经完成,然后再将荷载分层加到结构上,这种加载方式与实际情况仍有差别,但结构的竖向位移有所改善,是比较常用的施工模拟加载方式,比较适用于低层结构。
③模拟施工加载2方式,与模拟施工加载1相比,主要区别在于其先讲结构的竖向构件刚度放大10倍,然后再按模拟施工加载1方式进行加载,目的是消弱竖向荷载按构件刚度的重分配,使竖向构件的轴力比较均匀,接近手工计算结果。
④模拟施工加载3方式,这种加载方式比较真实地模拟结构竖向荷载的加载过程,先分层计算各层刚度后,再分层加载,计算结果更符合工程实际。
因此,在进行结构整体计算时,应优先选择模拟施工加载3方式来进行结构的竖向荷载计算,以保证结构的安全。
7、计算振型数
采用振型分解反应谱法进行结构地震作用计算时,为了提高地震作用和作用效应的分析精度,对结构整体计算时的计算振型数提
出要求。
根据抗震规范5.2.2条文说明指出,振型分解反应谱法所需要的振型数一般可取振型参与质量达到总质量的90%时所需的振型数。
抗震设计时,对一般结构计算振型数不应少于9;对多塔楼结构,整体计算时计算振型数不应少于塔楼数的9倍。
当结构计算采用刚性楼板假定时,计算振型数至少取3,但不得大于结构楼层数的3倍。
因为每块刚性楼板具有两个独立的水平平动自由度和一个独立的转动自由度,即每块刚性楼板只有3个独立的自由度数。
如果输入的计算振型数已经较大,其振型参与质量仍少于总质量的90%,则应认真分析,是结构方案不合理还是计算模型不当,或是其他原因。
8、结构周期折减系数
satwe软件在计算结构的内力和位移时,只考虑了结构主要构件的刚度,没有考虑非承重构件的刚度,因而结构的计算自振周期较实际自振周期长。
抗震设计时,若以结构的计算周期来计算地震作用,将使结构的地震剪力偏小,使结构偏于不安全。
为此,抗震规范13.2.1条和高规4.3.14条规定,抗震设计时,结构的计算自振周期应考虑非承重结构的刚度的影响而予以折减。
结构的周期折减系数不改变结构的自振特性,只改变结构的地震影响系数,从而改变结构的地震剪力。
9、结束语
在运用结构整体计算软件时,作为结构设计工程师应理解各项
参数的含义,正确选择合理的参数值,认真分析和选择计算结构,确保计算结果符合结构实际状况,确保结构计算的安全性、合理性、经济性。