第5章-1-0 框架结构的抗震设计步骤
钢筋混凝土框架结构抗震设计规程
钢筋混凝土框架结构抗震设计规程一、前言钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构类型,其在地震等自然灾害中的抗震性能直接关系到建筑物的安全性。
因此,本规程旨在指导工程设计人员制定合理的钢筋混凝土框架结构抗震设计方案,确保建筑物在地震等自然灾害中的安全性。
二、设计基础1. 设计地震烈度设计地震烈度应根据设计场地地震烈度参数进行确定。
2. 设计基础地震动参数设计基础地震动参数应根据设计场地地震动参数进行确定。
3. 地震烈度等级地震烈度等级应根据设计场地地震烈度进行确定。
4. 设计地震作用设计地震作用应根据设计场地地震烈度等级和设计基础地震动参数进行确定。
三、结构设计1. 结构类型选择钢筋混凝土框架结构应根据建筑物功能、高度、形状、荷载等因素进行合理的结构类型选择。
2. 抗震性能目标钢筋混凝土框架结构应根据设计场地地震烈度等级和建筑物使用性质进行合理的抗震性能目标确定。
3. 结构抗震设计(1)极限状态设计极限状态设计应根据结构抗震性能目标和设计场地地震烈度等级进行合理的设计。
(2)配筋计算配筋计算应根据设计场地地震作用和结构荷载进行合理的计算。
(3)构件尺寸设计构件尺寸设计应根据配筋计算结果进行合理的确定。
(4)结构连接设计结构连接应根据结构类型和设计场地地震作用进行合理的设计。
四、材料选择1. 混凝土混凝土应根据设计要求选择合适的标号和配合比。
2. 钢筋钢筋应符合国家标准要求。
3. 锚固件锚固件应根据设计要求选择合适的型号和规格。
五、施工质量控制1. 混凝土浇筑混凝土浇筑应严格按照设计要求进行施工,并进行合理的振捣和养护。
2. 钢筋加工和安装钢筋加工和安装应符合国家标准要求,并进行合理的检验和验收。
3. 结构连接施工结构连接施工应根据结构连接设计要求进行施工,并进行合理的检验和验收。
六、检验评定钢筋混凝土框架结构应进行合理的检验和评定,以确保其抗震性能符合设计要求。
七、结论本规程从设计基础、结构设计、材料选择、施工质量控制和检验评定等方面对钢筋混凝土框架结构抗震设计进行了详细的规定和说明,为工程设计人员提供了指导和参考,有助于确保建筑物在地震等自然灾害中的安全性。
框架结构抗震设计流程
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高层结构设计第5章 框架结构设计(新规范)
2014-11-16
30
计算方法 1、柱的抗侧移刚度D值——修正抗侧刚度的计算 水平荷载作用下,框架不仅有侧移,且各结点有转角,设 杆端有相对位移 ,转角 1 、 2 ,转角位移方程为:
12ic 6ic V 2 ( 1 2 ) h h
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令
D
V
(D值的物理意义同d相同——单位位移下柱的剪力) D值计算假定: (1)各层层高相等; (2)各层梁柱节点转角相等; (3)各层层间位移相等
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i1
θ3
3
i2
ic
i1
θ2
h
取中间节点i为隔离体, 由平衡条件 M 0 可得
2
i2 h
(4 4 2 2)ic (4 2)i1 (4 2)i2 (6 6)ic
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40
<c2>上下层高度变化时的反弯点高度比修正值y3 令下层层高/本层层高=h上/h= 3 ——y3 3 >1——y3为负值,反弯点下移 3 <1——y3为正值,反弯点上移 说明:底层柱不考虑y2修正 柱反弯点高度比:
y yn y1 y2 y3
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弯矩图
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二、 水平荷载作用下内力近似计算方法— —反弯点法
1、反弯点法的基本假定 水平荷载:风力、地震作用 条件:梁的线刚度与柱的线刚度比≥3 假定: (1) 梁的刚度无限大; (2) 忽略柱的轴向变形; (3) 假定同一楼层中各柱端的侧移相等,节点转角为0 (4) 假定上层柱子的反弯点在中点 (5) 底层柱子的反弯点在距底端2h/3
钢筋混凝土框架结构抗震设计规程
钢筋混凝土框架结构抗震设计规程一、前言钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式,在抗震设计中起着重要的作用。
本文将详细介绍钢筋混凝土框架结构抗震设计规程。
二、基本原理钢筋混凝土框架结构的抗震设计原理是通过控制结构的受力性能,使其在地震作用下不发生屈曲破坏,从而保证结构的安全性。
具体措施包括:1. 选择适当的结构形式和抗震性能等级;2. 设计合理的构造措施,如加强节点、提高柱的承载能力等;3. 采用适当的材料和规范,如使用高强混凝土、高强度钢筋等;4. 采用合理的结构布局,如采用对称布置等。
三、设计参数在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时,需要确定以下设计参数:1. 设计地震烈度;2. 设计基本地震加速度;3. 结构抗震性能等级;4. 结构的周期;5. 结构的阻尼比。
四、结构形式钢筋混凝土框架结构的结构形式包括普通框架、剪力墙框架、短柱框架、核心筒框架等。
在进行抗震设计时,需要根据具体情况选择适当的结构形式。
1. 普通框架普通框架结构是一种常见的结构形式,具有结构布置灵活、施工方便等优点。
在进行抗震设计时,需要注意加强节点、提高柱的承载能力等。
2. 剪力墙框架剪力墙框架结构主要通过设置剪力墙抵抗地震作用,具有抗震性能好、刚度大等优点。
在进行抗震设计时,需要注意剪力墙的布置、墙体厚度等。
3. 短柱框架短柱框架结构主要通过采用较短的柱子来提高结构的抗震性能,具有结构刚度大、变形能力好等优点。
在进行抗震设计时,需要注意加强节点、提高柱的承载能力等。
4. 核心筒框架核心筒框架结构主要通过设置核心筒来抵抗地震作用,具有抗震性能好、结构刚度大等优点。
在进行抗震设计时,需要注意核心筒的布置、墙体厚度等。
五、设计要求在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时,需要满足以下要求:1. 结构应具有足够的刚度和强度,以保证在地震作用下不发生屈曲破坏;2. 结构应具有足够的变形能力,以保证在地震作用下能够吸收能量;3. 结构应具有足够的韧性,以保证在地震作用下能够承受水平位移;4. 结构应具有足够的稳定性,以保证在地震作用下不发生失稳破坏;5. 结构应具有足够的耐久性,以保证结构长期稳定。
框架抗震设计步骤
毕业设计总依据及设计步骤(供参考)框架结构抗震设计步骤:第一步、确定结构方案与结构布置一、建筑结构体系选型(一)合理选用结构材料建筑结构材料是形成结构的物质基础,根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地选型的一个重要方面。
按材料分类的结构类型如下:-砌体结构体系按建筑材料分类的结构类型I钢筋混凝土结构体系钢结构体系-钢——混凝土组合结构体系(二)合理选择结构受力体系现代建筑中,建筑物的造型可划分为两大类:多层及高层建筑、单层大跨度建筑, 按结构受力形式分类,常用的结构体系大体如下:「混合结构体系框架结构体系多层及高层建筑彳剪力墙结构体系(包括框架——剪力墙、全剪力墙结构)筒体结构体系(包括框筒、筒中筒、成束或组合筒体结构)L巨型结构体系单层大跨度建筑:平面结构体系:门式刚架、薄腹梁结构、桁架结构、拱结构.空间结构体系:壳体结构、网架结构、悬索结构、膜结构框架结构体系多层与小高层常采用框架结构体系。
(1) 框架结构体系的特点:框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构,框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用。
其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。
框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”。
在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。
(2) 钢筋混凝土框架:钢筋混凝土框架按其施工方法可分为:现浇框架、装配式框架及装配整体式框架三种。
地震区框架结构宜优先考虑选择现浇框架结构体系,其次是装配整体式框架结构体系,现已很少采用装配式框架结构体系;非地震区的框架结构则可以根据施工条件等因素具体选定。
(3) 钢框架:钢框架的受力骨架为钢梁、钢柱,根据梁柱连接型式可分为半刚接框架和刚接框架。
钢框架的抗震性能优于钢筋混凝土框架;钢梁、钢柱相对混凝土梁、柱截面较小,增大了有效使用面积;钢框架自重较轻,大大降低了基础造价;且施工周期短,具有良好的综合经济效益。
建筑抗震设计第5章钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计
2. 框架-抗震墙结构布置 框架-抗震墙结构是由框架和抗震墙结合而共同工作的结构 体系,兼有框架和抗震墙两种结构体系的优点。既具有较大的空 间,又具有较大的抗侧刚度。多用于10~20层的房屋。
框架-抗震墙结构布置的关键问题是 抗震墙的布置,其基本原则是: ① 抗震墙在结构平面的布置应对称均匀, 避免结构刚心与质心有较大的偏移。 ②抗震墙应沿结构的纵横向设置,且纵横 向抗震墙宜相互联合组成 T 形、L 形、 框架一抗震墙结构 平面布置示意 十字形等刚度较大的截面,以提高抗震墙 的利用效率。 ③ 抗震墙宜贯通全高,沿竖向截面不宜有较大突变,以保证结构 竖向的刚度基本均匀。
常见框架柱网 (a)方格式柱网 (b)内廊式柱网 地震区的框架结构,应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁”、 “强剪弱弯”、强节点、强锚固等设计原则。 在确定框架结构结构方案的同时,应初步确定框架梁柱的截 面尺寸和材料强度等级。 框架结构中,非承重墙体的材料、选型和布置,应根据烈度、 房屋高度、建筑体型、结构层间变形、墙体抗侧力性能的利用等因 素,经综合分析后确定。应优先采用轻质墙体材料,刚性非承重墙 体的布置,在平面和竖向的布置宜均匀对称,避免形成薄弱层或短 柱。
二、框架填充墙的震害 砌体填充墙刚度大而承载力低, 首先承受地震作用而遭破坏。一般 7度即出现裂缝,8度和8度以上地 震作用下,裂缝明显增加,甚至部 分倒塌,一般是上轻下重,空心砌 体墙重于实心砌体墙,砌块墙重于 砖墙。
框架-剪力墙结构上部较严 重,框架结构下部震害严重。
填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载力低,变形能力小, 墙体与框架缺乏有效的拉结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和 散落。
三、 抗震等级 地震作用下,钢筋混凝土结构的地震反应有下列特点: 1、地震作用越大,房屋的抗震要求越高; 地震作用与烈度、场地等有关,从经济角度考虑,对不同 烈度、场地结构的抗震要求不同。 2、结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能; 3、房屋越高,地震反应越大,抗震要求越高。
框架结构抗震课程设计
框架结构抗震课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握框架结构的基本概念,理解其在建筑抗震中的重要性;2. 使学生了解抗震设计的基本原则,掌握抗震结构的分类及特点;3. 引导学生了解我国建筑抗震设防标准,明确抗震设防的目标和要求。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析框架结构抗震性能的能力;2. 提高学生运用抗震设计原则,进行框架结构抗震设计的能力;3. 培养学生运用建筑抗震设防标准,评估建筑物抗震性能的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对建筑抗震事业的兴趣和责任感,增强防灾减灾意识;2. 培养学生严谨的科学态度,提高团队合作意识,养成勇于探索、积极创新的精神;3. 引导学生关注社会热点问题,树立以人为本、安全至上的价值观。
本课程针对八年级学生,结合物理、数学等学科知识,以实用性为导向,注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习,使学生能够掌握框架结构抗震的基本知识,提高抗震设计能力,增强安全意识和责任感,为未来从事建筑及相关领域工作打下坚实基础。
同时,课程目标具体、可衡量,有助于教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 框架结构基本概念:介绍框架结构定义、分类及其在建筑中的应用;教材章节:第一章第三节2. 抗震设计原则:讲解抗震设计的基本原则,如延性、能量耗散、合理布局等;教材章节:第二章第一节3. 抗震结构分类及特点:分析不同类型抗震结构的特点,如钢结构、钢筋混凝土结构等;教材章节:第二章第二节4. 建筑抗震设防标准:解读我国建筑抗震设防标准,明确各级别抗震设防要求;教材章节:第三章第一节5. 框架结构抗震设计:结合实例,讲解框架结构抗震设计方法及步骤;教材章节:第四章6. 抗震性能评估:介绍抗震性能评估方法,引导学生学会评估建筑物抗震性能;教材章节:第五章7. 实践环节:组织学生进行实地考察,观察和分析建筑物抗震设计,提高实践能力;教材章节:附录教学内容按照课程目标进行科学性和系统性的组织,教学大纲明确教学内容安排和进度。
建筑结构抗震设计课件第5章第5节
f yv Asvj
hb0 as s
9度一级时
Vj
1
RE
0.9
j
ftbjhj
f yv Asvj
hb0 as s
f t ---混凝土抗拉强度设计值;
N ---对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值;
f yv ---箍筋抗拉强度设计值; Asvj ---核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积;
2.梁、柱截面的剪压比不宜过大(6.2.9条)
剪压比:截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之
比,即:
Vb / bh0 fc
剪压比过大,混凝土会过早发生斜压破坏,箍筋不能充分
发挥作用,它对构件的变形能力也有显著影响。因此应控制。
跨高比大于2.5时: 跨高比等于或小于2.5时:
VbΒιβλιοθήκη 1RE(0.2
fcbh0 )
截面中配置受压钢筋可以改善构件的弯曲延性。
2、受剪构件的剪跨比及破坏特征
构件在弯矩和剪力共同作用下,受剪破坏与剪跨比有关.
剪跨比:
M / Vh0
h0为截面有效高度。
当 1 ~ 1.5或构件为超配箍时,发生斜压型破坏; 当 2 ~ 3 且构件为低配箍时,发生斜拉型破坏;
脆性破坏
当 1 ~ 1.5 2 ~ 3且配筋箍适量时,发生剪压破坏; 延性破坏
高构件的延性、防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压 曲失稳。
加密位置、箍筋直径、箍筋间距等应符合规范规定。
四、框架的节点设计
框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢 筋锚固破坏。
节点主要受剪力和压力的组合作用,节点核心区未开 裂前,箍筋应力很小,基本上是混凝土承受剪力。约当剪 力达到核心区极限抗剪能力60~70%时,混凝土突然发生 对角贯通裂缝,节点刚度明显降低,箍筋应力也突然增大, 个别甚至屈服,此后斜裂缝增多赠宽,箍筋陆续达到屈服。
框架结构的抗震设计
框架结构的抗震设计摘要:随着国民经济的发展,城市建设得到了大力发展,本文主要是对框架结构抗震设计的相关内容做了详细分析,希望能为以后的工作提供一定的借鉴和参考。
关键词:框架结构,抗震设计,构造措施一、框架结构的震害框架结构的震害主要集中于梁柱节点处,柱的震害重与梁;角柱重于内柱;短柱重于一般柱。
以下就框架柱顶,柱底,柱身,梁,梁柱的节点的震害做了简要介绍:①柱顶:柱顶的破坏,轻则在柱顶有周围水平裂缝、斜裂缝或者交叉裂缝,重者则混凝土被压碎崩落,柱内箍筋被拉断,纵筋压曲成灯笼状,分许其原因是由于节点处于弯矩、剪力、轴力的复合作用下,且三者都比较大,柱的箍筋失效,混凝土剥落,轴向力使纵向钢筋压曲。
这种震害在高度区较为普遍,修复也较困难。
②柱底:常见的震害是在离地面100-400mm处有周围水平裂缝,重者混凝土剥落,钢筋压屈,一般是由柱底箍筋较少或者是混凝土浇捣不够密实而引起的。
③柱身:当地震剪力较大而柱抗剪强度不足的时候,柱身可能出现斜裂缝。
④梁:一般梁的震害较轻,通常是在梁的两端节点附近产生周围竖向裂缝或者斜裂缝。
⑤梁柱的节点:在地震的反复的作用下,节点主要承受剪力和压力,由梁的两端的反号弯矩引起节点核心区很大的剪力,是核心区混凝土处于剪压复合应力状态。
当节点核心抗剪强度不足引起剪切破坏,表现在核心区产生斜向对角的通长裂缝,节点区的箍筋屈服、外鼓甚至崩段。
二、框架结构抗震设计步骤与非抗震结构设计相比,考虑抗震的结构设计在确定结构方案和结构布置时要考虑是结构的自震周期避开场地的卓越的周期,否则应调整结构平面,直至满足为止。
在框架结构的抗震设计中大部分可分为以下几个步骤:①、根据设计基本资料确定地震计算参数。
②、进行抗震概念设计,合理布置结构体系。
③、根据地震设计参数计算结构的总体地震响应,检查各地震控制指标是否满足规范要求,不满足的要调整结构体系直至满足为止。
④、计算地震力。
⑤、根据地震力计算结构内力。
第五章-地震作用和结构抗震设计要点
Geq——结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代 表值,多质点可取总重力荷载代表值的85%; Fi ——质点 i 的水平地震作用标准值 Gi ,Gj ——分别为集中于质点i 、j 的重力荷载代表值; Hi ,Hj ——分别为质点 i 、j
η
的计算高度;
ζ
δn——顶 部 附 加 地震作用 系数 ,多层 钢筋混凝土 和钢结 构房屋可按表6采用,多层内框架砖房可采用0.2,其 他房屋可采用0.0; ∆Fn ——顶部附加水平地震作用。
i =1 i =1 n n 2
式中 Fji——j 振型 i 质点的水平地震作用标准值; aj——相应于 j 振型自振周期的地震影响系数; Xji——j 振型 i 质点的水平相对位移; γj ——j 振型的参与系数。 水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向 力和变形),应按 下式确定:
S Ek = ∑ S j
有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15 度时, 应分别考虑各侧力构件方向的水平地震作用; 质量和刚度明显不对称的结构,应考虑双向水平地震 作用下的扭转影 响。其他情况,可以采用调整 地震作 用效应的方法计入扭转影响; 8度和9度的大跨度结构、长悬臂结构及9度时的高层建 筑,应考虑竖向地震作用。
1.1.2 地震作用计算方法
现行《抗震规范》的抗震设计计算采用以下三种方法: 适用于多自由度体系的振型分解反应谱法; 将多自由度体系看作等效单自由度体系的底部剪力法; 直接输入地震波求解运动方程及结构地震反应的时程分 析法 。
《抗震规范》对上述三种方法的使用范围作了如下规定: 高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高 度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结 构,可采用底部剪力法等简化方法 ; 除上述以外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法; 特别不规则的建筑,甲类建筑和表1所列的高层建 筑,应采用时程分析法进行多遇地震作用下的补充计 算,并取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解 反应谱法计算结果的较大值。
框架结构抗震设计方法
2. 有地震作用效应组合 S G SGE Eh SEhk Ev SEvk w wSwk
w
一般取0.0,对60m以上的高层建筑取0.2.
1.2
1.3
重力荷载代表值
S 1.2 SGE 1.3 SEhk
例题
C30 E=30X106KN/m2
WL---CD
6000
15000
3000
(2) 梁、柱截面初步设计
* 确定抗震等级,楼面荷载近似取为12KN/m2计算。
* 梁的截面尺寸:
1 hb 12
1 lb 8
1 bb 2
1 hb 3
bb 250mm
* 柱的截面尺寸: 柱的轴压比小于轴压比限制的要求
N N 0.8 bc hc f c Ac f c
(4)计算结构周期 *利用D值法计算结构每一层抗侧刚度 梁惯性矩 X 1.5或2 * 计算层间位移
i(i1) Vi ki
* 叠加
s i i 1
* 求结构周期
T 1.7 s
0.7
s 重力荷载代表值作为水平作用时的顶点位移
(5) 利用底部剪力法计算地震作用(多遇地震)
作用效应组合
n 0 G SGk Qi Ci SQik Rd R , f k , ak , i 1
G 1.35
Qi 1.4 or1.3
分项系数
大于 4KN m2 时取1.3
仅考虑楼面活荷载效应参与组合,组合值系数一般 取0.7,风荷载效应不参与组合(组合值系数取0.0)。
/ Rd
0 结构重要性系数 1.1,1.0,0.9
框架结构抗震设计流程
框架结构抗震设计流程我呀,就跟你唠唠这框架结构抗震设计流程。
这可不是个简单事儿,就像盖房子,你得一步一步来,每一步都得小心翼翼的,就像走在田埂上,一不留神就可能踩歪喽。
我得先去瞅瞅那场地的情况。
到了那块儿地呀,我就像个老中医似的,东看看西看看。
那土地是硬的还是软的,周围有没有啥大山大河可能影响到这建筑。
我眯着眼看那土地,心里想着这下面的地质构造到底是个啥模样。
这时候要是旁边有个当地的老乡,我就凑上去问:“老哥呀,这地儿以前有没有啥特别的情况呀?比如说发大水或者地动啥的?”那老哥吧嗒吧嗒抽着烟,慢悠悠地说:“哟,以前倒是有过小晃动,不过不厉害。
”这我心里就有底儿了,这场地的情况就像一个人的出身,对后面的设计影响可大了。
场地看完了,我就得琢磨这框架结构的选型。
我在那图纸上画呀画,想着柱子要多粗,梁要多结实。
这就好比给一个人搭骨架子,骨架子要是不结实,这人站都站不稳,更别说抗震了。
我想着那些柱子得像一个个敦实的大汉,稳稳地扎在地里,梁呢,就像大汉们有力的胳膊,把整个结构紧紧地连在一起。
我这时候就开始自言自语:“嗯,这个柱子间距这么大行不行呢?梁的高度要不要再调整调整呢?”那表情严肃得就像在琢磨啥天大的事儿。
选好型了,就该计算荷载了。
这荷载呀,就像一个人的压力,有来自上面的,像房子里的人和东西的重量,还有可能来自侧面的,像风刮过来的力量。
我就在那本子上算呀算,嘴里念念有词:“这个风荷载得考虑周全喽,万一刮个大风,可不能让这房子晃悠得像个醉汉。
”这时候要是有个年轻的助手在旁边,我就会说:“小子,你再给我核对核对这个数字,可别算错了,这可不是闹着玩儿的。
”那助手赶紧点头,眼睛瞪得大大的,认真得很。
算好荷载了,接下来就是要进行内力分析。
这内力呀,就像是房子内部的小情绪,有拉力有压力。
我得像个心理医生一样,把这些内力都分析得透透的。
我看着那些复杂的计算公式,有时候皱着眉头,有时候又突然眼前一亮。
我想啊,这每一个内力就像一根线,把整个框架结构的命运都牵在一起,要是有一根线断了,那可不得了。
混凝土框架结构抗震设计规程
混凝土框架结构抗震设计规程一、前言混凝土框架结构是建筑中常见的结构形式,其抗震性能与结构设计密切相关。
本文旨在针对混凝土框架结构的抗震设计进行规范化,以提高建筑物在地震中的安全性能。
二、设计基本要求1. 抗震等级建筑物的抗震等级应根据建筑物的功能、重要程度和地震烈度等级确定。
一般来说,建筑物的抗震等级应不低于地震烈度等级。
2. 设计地震作用设计地震作用应根据建筑物的抗震等级、地震烈度等级和建筑物的空间结构确定。
在确定设计地震作用时,应考虑地震作用的频率、振幅、方向等因素。
3. 结构设计参数混凝土框架结构的结构设计参数应按照相关规范进行确定,包括但不限于混凝土强度等级、钢筋强度等级、构件截面尺寸、构件配筋率等。
4. 抗震设计原则混凝土框架结构的抗震设计应遵循“抗震优先、抗震比例、抗震可靠性、抗震性能”四个原则,即在保证结构安全的前提下,尽可能提高结构的抗震能力,确保各构件的抗震比例合理,提高结构的抗震可靠性,同时保证结构在地震中的安全性能。
三、结构设计1. 常规设计混凝土框架结构的常规设计应按照相关规范进行,包括但不限于构件截面尺寸、受力构件的配筋率、构件的开裂和破坏控制等。
2. 抗震设计混凝土框架结构的抗震设计应按照以下步骤进行:(1)确定地震作用在确定地震作用时,应考虑地震作用的频率、振幅、方向等因素。
一般情况下,应选取两个设计地震作用水平进行设计。
(2)确定结构的抗震等级结构的抗震等级应根据建筑物的功能、重要程度和地震烈度等级确定。
(3)确定结构的抗震措施根据结构的抗震等级和地震烈度等级,确定结构的抗震措施,包括但不限于加强柱-梁连接、加强节点、加大构件截面尺寸、加强构件配筋率等。
(4)进行结构抗震分析进行结构抗震分析,确定结构的受力状态和变形情况,并检查结构的破坏模式是否符合设计要求。
(5)进行结构抗震验算进行结构抗震验算,检查结构的各项指标是否符合设计要求。
四、施工要求1. 混凝土配合比混凝土配合比应按照相关规范进行确定,包括但不限于水灰比、粗细骨料比、混凝土强度等级等。
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(2) 避免
避免平面和立面不规则
注意:每种不规则都是有确定标准的。 PKPM计算中,对不规则会给出警告
框架的柱距
小柱距:4~5m 大柱距:7~8m 确定柱距要考虑的因素
适用性:主要是建筑方面的要求 经济性:柱距大梁板尺寸就要加大(不经济)
柱距不宜大于10m。
强度和刚度:楼盖刚度大时柱距可以大。
框-剪体系中剪力墙的布置原则
双向布置: 均匀、分散、对称、周边 对称布置:尽量保证刚心和质心重合 靠外布置:增加抗扭转的能力 贯通全高:刚度突变会导致的薄弱层 用T/I/L型:增加整体刚度 限制间距:限制平行墙的间距,减少因楼板 水平变形不均匀导致对框架柱的不利影响 抗震墙与柱中线宜重合,当不能重合时,柱 中线与抗震墙中线之间的偏心距不宜大于柱 宽的1/4。
7.3 计算各层重力荷载代表值Gi
Gi =自重的标准值+活荷载的组合值
(具体计算如下)
底部剪力法-各层重力荷载代表值计算
(1)每层划分:上、下层各一半;
(2)外墙重:墙、窗分别考虑; (3)内墙重:不考虑扣除门洞; (4)楼梯间:近似按10kN/m2(包括恒+活); (5)活荷载组合值:屋面不考虑;楼面取0.5活。
框架梁的混凝土等级可以低于柱,但最多低一级。 框架梁混凝土强度等级不宜大于C40
现浇框架梁的混凝土强度等级
梁柱节点混凝土强度等级不低于柱
高层建筑混凝土强度等级的变化实例
B、C栋11层以 上每10层改变 一个等级。 A栋每三层改 变一个等级。 楼板的混凝土 强度等级低于 竖向承重体系 的强度等级
注意:
在分析框架内力时计算主梁内力。 次梁是楼板的一部分,按非抗震设计的构造要求设计。
5.梁柱刚度
5.1 框架梁的抗弯刚度EIb(现浇楼盖) 主梁矩形截面的惯性矩I0 =bh3/12 估算(现浇楼盖为梁的有效翼缘,增加了梁的惯性矩): 中框架梁:Ib=2I0 边框架梁:Ib=1.5I0 5.2 框架柱的线刚度ic=EIc / 柱高度H 框架梁的线刚度ib=EIb / 梁跨度l
底部剪力法-等效重力荷载计算
7.4 等效重力荷载代表值Geq 结构总重力荷载代表值:
G Gi
i 1 n
结构等效总重力荷载代表值:
Geq 0.85G 0.85 Gi
i 1 n
底部剪力法
7.5 计算结构自振周期(基本周期)
结构的基本周期可采用能量法或顶点位移法计算。 两种方法都要考虑填充墙的影响。
楼屋盖的合理跨度
钢筋混凝土梁的参考截面高度
3.2 初定多跨框架梁截面尺寸
由跨度确定梁高度:h=(1/16~1/12)l 由高度决定宽度: b= (1/3~1/2) h 内力分析前,应按下式验算梁截面尺寸
下式中M0和V0分别为恒荷载和活荷载设计值共同作 用下,按简支梁计算得到的跨中弯矩和支座剪力 (0.6 ~ 0.8) M 0 0.3991 f cbh02
剪力墙结构的布置要求
1.双向布置:建筑层数较少时,也应将剪力墙布置 成T型、L型、I型等。便于剪力墙更好地发挥作用; 最好是把剪力墙宜布置成筒体。 2.上下贯通:贯穿全高、避免刚度突变。使结构刚 度连续而且变化均匀 3.左右对称:可减少结构的扭转。这一点在地震区 尤为重要;应:简单、规则、均匀、对称。 4.外侧布置:剪力墙应布置在结构的外围,可以加 强结构的抗扭作用。但是考虑温度应力的影响和楼 板平面内的变形,剪力墙的间距不应过大。
底部剪力-层间剪力-各柱剪力-柱端弯矩-梁端弯矩
-梁端剪力-柱中轴力
8.多遇地震作用下层间弹性位移验算 (毕业设计中仅进行第一阶段设计)
(1)第i层层间地震剪力:
Vi Fk
k i
m
n
(2)第i层层间刚度:
Di Di j
j 1
(3)第i层层间弹性位移:
ue
Vi
D
j 1
2~3
矩形截面梁截面尺寸与弯矩的关系 参考数据
框架柱的截面尺寸
估算:按底层柱高度的1/15估算短边边长b,长边边长为
h=1.0~1.5b 最小值:设Nv=负荷面积*(12~14)kN/m2
轴压比条件最终决定框架柱尺寸的下限(面积),根据面积确 定边长:
无地震作用组合时:N (1.05 ~ 1.1) N v Ac N fc N (抗压承载力大于竖向荷 载设计值)
多层及高层钢筋混凝土框架结构
抗震设计步骤(毕业设计的简化要求)
(三、四级框架)
建 筑 施 工 图 | 剖 面 前 提
建筑施工图-标准层平面(前提)
结构施工图-结构平面图(结果)
框架结构设计步骤
1.工程概况和设计资料 2.确定抗震等级、结构选型、结构布置 3.构件截面估算-板、梁、柱、基础 4.现浇楼盖结构设计 5.梁柱刚度及计算简图 6.竖向荷载下的内力计算 7.水平地震作用下的内力计算 8.多遇地震作用下层间弹性位移验算 9.框架内力组合 10.构件截面设计
屋盖 楼盖 整块楼盖 阳台、雨篷 悬桃1.2~2.0m左右
根部120~200mm
3.1 楼板厚度-3
(3)按变形条件选择
类别 单向板 双向板 简支板h/l 1/35 1/45 连续板h/l 1/40 1/50 悬臂板h/l 根部1/12
(4)注意所选择的板厚,不得小于按施工要求及按变形控制
注:初定各种尺寸可以有多种方法,其中有必需满足的。另一
(1)按施工条件控制的最小厚度 类别 屋盖 民用建筑 施工方 法 现浇 现浇 现浇 现浇 不埋线 管 60mm 70 80 100 埋铁皮 管 80mm 80 100 埋塑料 管 90mm 100 120 -
工业建筑 阳台、雨篷的根部
楼 盖
3.1 楼板厚度-2
(2)按工程经验选择 类别 梁 距 2.0m左右 2.0m左右 3.3~4.0m左右 板 厚 60~80mm 80~100mm 120~180mm
注:普通简支梁高度/跨度=1/12; 普通悬臂梁高度/跨度=1/6; 矩形截面梁h/b一般取2~2.5; T形截面梁h/b一般取2.5~4.0
各种梁截面的合理尺寸
类型 整体现浇T形梁 (楼盖、屋盖) 矩形截面独立梁 框架梁 类别 多跨连续主梁 多跨连续次梁 悬臂梁 整浇T形梁 高跨比h/l 1/8~1/14 1/12~1/18 1/6~1/8 1/12~1/15 1/8~1/12 高宽比h/b
活荷载、恒载分开计算,只计算标准值。 6.2 按分层法计算竖向荷载的内力
活荷载、恒载分别计算。
6.3 叠合成整体框架弯矩图。 6.4 计算梁端剪力,绘制剪力图 6.5 柱子轴力,绘制轴力图
7.水平地震作用下的内力计算
7.1 计算单元(纵向、横向) 每个抗震缝区段取为一个计算单元。 风和地震作用分别计算(毕业设计中只算横向)。 7.2 选择计算方法 规则的多层框架结构采用底部剪力法。 一般结构应采用振型分解反应谱法 特殊结构采用时程分析法 以下按底部剪力法说明计算步骤。
H jG j
j 1
n
( i 1, 2, , n )
7.10 层间地震剪力
Vi Fk
k i n
( i 1, 2,, n )
7.11 计算梁、柱内力的过程
(1)层间剪力按柱的刚度Dij分配得到各根柱的剪力。
(2)利用柱中剪力计算柱端弯矩。
(3)利用柱端弯矩计算梁端弯矩 (4)利用梁端弯矩计算梁端剪力。 (4)利用梁端弯矩计算柱中轴力。 内力的计算顺序:
底部剪力法
7.7 计算底部总剪力
FEk 1 Geq
7.8 是否考虑顶部附加地震作用
如果T1 1.4Tg ,则 n 0
如果T1 1.4Tg ,则 n查表
顶部附加地震作用Fn为: Fn n FEk
底部剪力法
7.9 计算各层质点上的水平地震作用
Fi H i Gi FEk (1 - n )
地下室顶板作为嵌固部位的若干规定
地下室顶板作为嵌固部位的条件
刚度比要求:抗规6.1.14,地下室的抗侧刚度不小于 上部结构刚度的2倍。 地下室顶板距离室外地坪高度不宜过大,宜小于地下 室高度的1/3。 地下室外墙距离上部结构不宜过远(不大于40-50m)。
顶板构造要求:楼板不小于180mm,砼强度不小 于C30。宜采用双层双向配筋。 此时剪力墙加强区起算层号中扣除了地下室。
框架
剪力墙 异型柱或短肢剪力墙(尽量不采用)
水平承重结构-现浇楼板
结构布置
(1) 应该
简单、规则、均匀、对称 双向抗侧力体系(框架);非单跨框架。 柱距合理、剪力墙间距合理(不能过大)。
避免设缝(如果设缝应满足要求) 避免平面、竖向各三种不规则(建筑和结构) 避免梁柱、墙柱轴线偏心距过大(>1/4柱宽) 避免墙下无梁。
框架结构的抗震设计步骤
1.工程概况或设计资料
建筑类别(丙类) 设防烈度(6度) 场地土类别 (III类或IV类) 基本风压: 0.60kN/m2 场地土的基本地质资料(用于基础设计,本课程
1.1 确定结构抗震等级
建筑类别+高度等级(ห้องสมุดไป่ตู้级)+场地类别+设防烈度(毕业
2.结构选型
纵向承重结构(抗侧力体系)
框架梁、柱钢筋的要求
纵向受力钢筋:HRB335(II)级 HRB400(III)级 箍筋:HPB235( I)级 HRB335(II)级 HRB400(III)级
4. 现浇楼面结构设计
4.1 现浇楼面(屋面)板设计
一般楼面板可采用塑性计算方法。
屋面板采用弹性计算方法。 4.2 多跨连续次梁设计 楼面次梁可采用塑性计算方法。 屋面次梁采用弹性计算方法。