PKPM2010关于剪重比调整

PKPM2010关于剪重比调整
PKPM2010关于剪重比调整

关于剪重比不足的调整

1、三段的调整方法不同。

根据新《抗规》5.2.5条的条文说明,当结构底部总剪力小于规定时,则各楼层均需要进行调整,不能只调整不满足的楼层,按照条文说明,调整方法如下:

1)加速度控制段,即T1

2)位移控制段,即T1>5Tg时,各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力;

3)速度控制段,即5Tg >T1>Tg时,则增加值应大于底部的剪力差值,顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。

2、举例,一栋十层建筑,底部剪力2000KN,顶部剪力1000KN,若底部计算需要放大至1.10倍,

1)如结构基本周期小于Tg,则各层乘以1.10倍放大系数即可;

2)如结构基本周期大于5Tg,则各层应放大2000x0.1=200KN,以上各层按各层剪力与200KN的比值,乘以放大系数,比如顶层需放大1.20倍.

3)如结构基本周期小于5Tg,但大于Tg,则顶层按前两种情况的平均值放大,第一种放大了1000x0.1=100KN,第二种放大了200KN,则应放大(100+

200)/2=150KN,即顶层放大系数为1.15,中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布,比如第九层就应当放大155KN,假设楼层地震剪力为1100KN,放大系数就是1.14。

按此条文说明,编制者对放大系数的规定如此详细,也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的,而实际上大部分结构都是底层剪重比不足,必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。

结构设计pkpm软件satwe计算结果分析 (2)

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

结构设计中的8个参数比(超限)调节方法

结构设计中的几个参数比 1.轴压比 目的:控制构件保持一定延性。保证柱(墙)的塑性变形能力和保证结构的抗倒塌能力。 要求:详见规范(抗规柱6.3.6、墙6.4.5和混规柱11.4.16、墙11.7.16&17),限制各等级的剪力墙和框架(支)柱轴压比; 注意:剪力墙的轴压比对应的荷载为重力荷载代表值的设计值;框架(支)柱轴压比对应的荷载为含水平荷载的工况组合,多为地震工况组合。 调节方法: 1)程序调整:SATWE程序不能实现。 2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 2.扭转周期比 目的:周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性 要求:规范规定(高规3.4.5):结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;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0.85

振型判别方法:振型方向因子来判断,因子以50%作为分界。 注意:全国超限建筑抗震设防中,对周期比比值不足不是一项超限,广东抗震审查技术要求中无该条规定。 调节方法: 一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。 3.有效质量参与系数 目的:保证考虑充足的地震作用。 要求:详见规范(抗规5.2.2条文及高规5.1.13)计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。 调节方法: 增加计算参与的振型数量。 4.刚重比 目的:确定在水平荷载下,结构二阶效应不致过大,而引起稳定问题。要求:详见规范(高规5.4)重力二阶效应及结构稳定 注意:此处重力为重力荷载设计值,取1.2恒+1.4活。 刚重比与结构的侧移刚度成正比关系;周期比的调整将导致结构侧移刚度的变化,从而影响到刚重比。因此调整周期比时应注意,当某主轴方向的刚重比小于或接近规范限值时,应采用加强刚度的方法;当某主轴方

高宽比超限高层建筑设计

高宽比超限高层建筑设计 摘要:为了最大限度的获取土地的经济效益,建筑开始进军第三维空间,并且愈演愈烈,高宽比超限的高层建筑在现在社会是越来越常见,本文结合笔者的实践经验对某高宽比超限的高层建筑进行计算和分析,并对该建筑进行了合理的设计,从而为以后同类建筑的设计人员提供参考。 关键字:高宽比超限;计算分析;抗震加强措施 1 工程概况 某栋高层建筑层数为28,其中局部层数为31,另带负2层得地下室,此建筑除地上第一层高为3.6米外,一层以上的各层高度均为3.9米。本建筑主体高83.4米,计算宽度为12.1米,其结构为现浇混凝土剪力墙,其平面为矩形,如图1所示,为标准层平面图。建筑外墙厚度为300毫米,建筑地上1、2、3层内墙的厚度是250毫米,其上各层内墙厚度均为200毫米,在建筑的中央部分,由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒的厚度均为250毫米,建筑抗震设防烈度应为8级,基本地震加速度为0.20倍的重力加速度,地震分组为第二组,特征周期0.4s,Ⅱ类场地。 2 地质概况 本工程所在地自上而下的岩体组成依次为杂填土、黄土状粉土、粉细砂、卵石层,其中卵石层位于地下7.0—8.5米,并且其分布中密,地基能够承载500千帕的作用力,在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值即面向模量为50兆帕。此处地下水管位置较深,在进行设计时,可不考虑其影响。 3结构设计 本工程建筑结构安全等级为二级,抗震设防烈度为8,丙类(0.20g,第二组);此建筑设计使用年限为50。 3.1 上部结构选型 本工程上部结构是全现浇混凝土剪力墙结构,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3 - 2002 规定,该建筑结构属于A级高度钢筋混凝土高层结构。剪力墙抗震等级为一级。嵌固端选取±0.000楼板处;本工程中建筑的高宽比为

6.剪重比

地震作用下结构剪重比及其调整 Vx,Vy(kN): 地震作用下结构楼层的剪力 RSW: 剪重比 Coef1: 用户定义的剪重比调整系数 Coef2: 按抗规(5.2.5)条计算的剪重比调整系数 Coef_RSWx,Coef_RSWy: 程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(如果用户定义了则采用用户定义值) 表1 EX工况下指标 层号Vx(kN)RSW Coef1Coef2Coef_RSWx 9116.17.01% 1.00 1.00 8139.2 6.31% 1.00 1.00 7329.7 4.76% 1.00 1.00 6451.4 3.96% 1.00 1.00 5538.1 3.39% 1.00 1.00 4616.4 3.02% 1.00 1.00 3691.5 2.78% 1.00 1.00 2749.4 2.53% 1.00 1.00 1755.0 2.03% 1.00 1.00 EX工况下的剪重比限值为1.67% Vx,Vy(kN): 地震作用下结构楼层的剪力 RSW: 剪重比 Coef1: 用户定义的剪重比调整系数 Coef2: 按抗规(5.2.5)条计算的剪重比调整系数 Coef_RSWx,Coef_RSWy: 程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(如果用户定义了则采用用户定义值) 表2 EY工况下指标 层号Vy(kN)RSW Coef1Coef2Coef_RSWy 9132.88.02% 1.00 1.00 8158.37.17% 1.00 1.00 7353.6 5.10% 1.00 1.00 6473.2 4.15% 1.00 1.00 5553.0 3.48% 1.00 1.00 4634.3 3.11% 1.00 1.00 3717.1 2.88% 1.00 1.00 2777.2 2.63% 1.00 1.00

对剪重比的要求

对剪重比的要求,是不是要求剪力设计达到一定的值?如果计算出来剪力达不到这个值,能不能在设计时加大剪力设计值,使剪力设计总值达到或超过因剪重比所需的剪力要求,这种算不算符合规范?如六度区剪重比只有0.7左右,而在设计时人为按1.0来设计,这样行不行? 我看高规说剪重比就是剪力系数,而剪力系数的值7度最小为0.012,您得出了0.7。。。当然剪力足够大了。。 另外,是不是太大了? 当然是0.7%了, 剪重比的要求,是不是同最小配筋率一样,要求剪力设计要达到一定的值,而实际计算所需不一定要求达到这个值 这是新版规范中增加的内容。以前大家只是按经验来控制剪重比。正如您所说的,这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求进行后续的计算。 至于您说的取为1%,似乎没有必要。一方面,规范没有规定6度区的最小值;另一方面,按比例推下去的话,也只是0.8%。所以我想是不是取为0.8%也就可以了?或者干脆就直接用0.7%? 怎么是新规范才有的呢?若一定说是新规范才有的,倒是这点:即新规范要求的是“任一楼层”的剪力系数均应满足要求! 上述的论断学习之后,颇有感想,请同仁指正: 1.剪重比、剪压比是一个概念,是指水平作用与竖向作用的比值。在78规范的时候,人们用重力乘以系数来反映地震作用,因为在那时安全度设计的概念里,只是用这样一种方法来反映地震实质上是惯性力这样一个客观道理。 2.我国78规范把这个系数称之为结构系数, 3.最小值的确定实际上可以根据反应谱曲线上计算的最小值来确定,当然,超出了反应谱估计的自震周期的部分可以专门论证,但是,一般工程超出了反应谱规定的最小值是不应该的 4.以上海IV类场地计算最小的剪压比是(7度)1.64%左右 5.如果在6度区II类场地,最小剪压比应是0.6%(2001规范),按89规范应为0.5% 6.如果计算的结果不满足最小值的限定,计算肯定是存在明显的错误,如输入有误、设置有误,模型不合理,甚至于结构不合理,希望慎重,当然,6度区只要按抗震构造即可,无需计算验算

pkpm结构设计详细步骤

PM操作步骤(第二题卓老师) ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标,进入PKPM主菜单 一、模块(PM整体结构建模与形成数据文件) (当前工作目录要自己先指定好路径) 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入,选择正交轴网 ②点击确定,布置如下 ③点击使用或两点直线命令,增加一条轴线 ④点击按TAP键成批输入,命名如下所示 2.楼层定义(布置柱子和梁) ①点击后点击 1)布置柱子出现柱布置菜单如下图所示,可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后,选 柱布置如下 2)梁布置 ④点击250*400200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置(次梁也用来布置) ⑥点击 3)偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4)复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1)第1标准层荷载输入

选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入 布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2)第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置m的梁间荷载 2)第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入m的荷载 4)楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息,出现如下对话框 ④单击风荷载信息,出现如下对话框 ⑤单击绘图参数,出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层,然后单击添加标准层,选则全部复制,同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层,然后对第二标准层进行修改如下图所示,对第三标准层进行修改,如下图所示 5.楼层组装 1) 2) ①保存退出

PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”

PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、 位移比和刚重比“六种比值” 高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”,- 1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求- 2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性- 3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层- 4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。- 5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响- 6、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆- 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。- 1.3 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。- 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1/1000- 1.4 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。但对于计算结果的判读,应注意以下几点:- (1)若位移比(层间位移比)超过1.2,则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;- (2)验算位移比需要考虑偶然偏心作用,验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心-

结构设计之剪重比详解

第五章剪重比2014.7.17 一、定义: 剪重比即最小地震剪力系数λ。(查表) 二、计算公式: V eki V eki:第i 层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力; j n i G j G j:第j 层重力荷载代表值。 三、控制目的: 主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长结构的安全,尤其是对于基本周期大于 3.5S 的结构,以及存在薄弱层的结构,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。 四、规范要求: ①《抗规》 5.2.5 条规定: 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: n V eki G j ,(其余同高规 4.3.12 )j i 我说的:λ查表 5.2.5 ,对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力应增大 1.15 倍,即楼层最小剪力系数λ应乘以 1.15 倍。 ②《高规》 4.3.12 条规定: 我说的:这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。 五、SATWE中怎么看: WZQ文件→周期、地震力与振型输出文件→ 各层X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号 Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力

Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 Static Fx: 静力法X 向的地震力 ------------------------------------------------------------------------------------------ Floor Tower Fx Vx ( 分塔剪重比) ( 整层剪重比) Mx Static Fx (kN) (kN) (kN-m) (kN) ( 注意: 下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构) ?? 3 1 667.5 4 1811.39( 1.53%) ( 1.53%) 36475.79 191.92 2 1 504.56 2093.45( 1.42%) ( 1.42%) 42587.5 3 137.11 1 1 251.76 2261.43( 1.27%) ( 1.27%) 49811.77 72.27 抗震规范(5.2.5) 条要求的X 向楼层最小剪重比= 0.80% X 方向的有效质量系数: 99.66% ??还有Y向,此处省略 六、超了怎么办: 1.对于一般高层建筑而言,结构剪重比底层为最小,顶层最大,故实际工程中,结构剪重比由底层控制,由下 到上,哪层的地震剪力不够,就放大哪层的设计地震内力. 2.结构各层剪重比及各楼层地震剪力调整系数自动计算取值,结果详S ATWE 周期、地震力与振型输出 文件WZQ.OUT) 3.各层地震内力自动放大与否在调整信息栏设开关;如果用户考虑自动放大,SATWE 将在WZQ.OUT 中输出程序内部采用的放大系数. 4.六度区剪重比可在0.7 %~1%取。若剪重比过小,均为构造配筋,说明底部剪力过小,要对构件截面 数设置是否正 检查;若剪重比过大,说明底部剪力很大,也应检查结构模型,参大小、周期折减等进行 确或结构布置是否太刚。 剪重比不满足时的调整方法: 1、程序调整:在SA TWE 的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5 调整各楼层地震内力”后,SATWE 按抗规 5.2.5 自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层 地震剪力,以满足剪重比要求。 2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整: 1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。 2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得 。 合适的经济技术指标 3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SA TWE 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。

结构剪重比的小结

一、各规范对剪重比的规定: 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010第5.2.5条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第4.3.12条规定: 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: n EKi j j i V G λ=>∑ 式中:EKi V -----第i 层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力; λ-----剪力系数,不小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值,对 竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数; j G ----第j 层的重力荷载代表值; n-----结构计算总层数。 表5.2.5 楼层最小地震剪力系数值 注:基本周期介于3.5s 和5.0s 之间的结构,按插入法取值; 二、对规范规定的理解 (一)剪重比(剪力系数)定义: 楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值。 (二)意义:由于地震影响系数在长周期段下降较快,对于基本周期大于3.5s 的结构,由此计 算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构,地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响,但是规范所采用的振型分解反应谱法只反映加速度对结构的影响,对长周期结构往往是不全面的。出于结构安全的考虑,当计算的楼层剪力过小时,提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求,规定了不同烈度下的剪力系数,当不满足时,需改变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。(《抗规》第5.2.5条文解释) 简而言之,控制剪重比,是要求结构承担足够的地震作用,设计时不能小于规范的要求。剪重比与地震影响系数由内在联系:λ=0.2αmax。 (三)调整范围:只要底部总剪力不满足要求,则结构各楼层的剪力均需要调整 (地下室不做控制),不能仅调整不满足的楼层。 (四)调整目标:剪重比调整后,除了内力以外,倾覆力矩和位移也需要调整。 即意味着,当各层的地震剪力需要调整时,原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。剪重比调整系数直接乘在该层构件的内力和位移上。 (五)调整方式分为三段:加速度控制段、位移控制段和速度控制段 底部总剪力不满足最小要求而中、上部楼层均满足最小值时,分三段调整: A、加速度控制段(0.1

高层高宽比超限措施

甘肃省钢筋混凝土高层建筑结构高宽比超限 抗震措施暂行规定 甘肃省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会 2011年08月

目录 前言 一、适用范围 二、设计原则 三、总体设计 四、抗震验算 五、构造措施 附录A 房屋宽度计算方法 附录B 基础底面零应力区简化计算方法

前言 本暂行规定由“甘肃省抗震防灾协会”组织,“甘肃省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会”和“甘肃省建筑设计研究院”联合编制完成。 高层建筑的高宽比是对结构整体刚度、抗倾覆能力、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制,由于近年来我省高度接近100米的高层钢筋混凝土剪力墙住宅日趋增多,房屋高宽比较大(即比《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010【以下简称“2010高规”】限值大于1但不大于2者),各院设计人员因无相应的设计依据,采用的计算分析方法及措施差异较大;审查人员由于缺乏统一的审查标准,也难以进行定量判断。鉴于此,甘肃省抗震防灾协会于2009年9月22日组织有关人员成立了“钢筋混凝土高层建筑高宽比超限抗震措施暂行规定”编制组。 编制组依据国家和甘肃省有关规范、规程及建设部《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》,通过对十二个高宽比较大的实际工程的多种计算结果分析,注重概念设计并结合兰州市近两年来针对高宽比较大的超限高层建筑的设计及审查经验和工程实践,经多次研究讨论和征求意见,编制完成了“甘肃省钢筋混凝土高层建筑结构高宽比超限抗震措施暂行规定”(以下简称“暂行规定”)。 “暂行规定”的抗震验算及构造措施较全面、合理且便于操作,可指导甘肃省高宽比较大的高层钢筋混凝土剪力墙和框架-剪力墙结构超限工程的超限审查和工程设计。 本《暂行规定》由“甘肃省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会”负责解释。请各设计单位在执行的过程中,能结合工程实践,认

YJK剪重比说明

第三节 剪重比 一、规范规定 《抗震规范》5.2.5条、《高规》4.3.12条明确规定了抗震验算时楼层剪重比不应小于规范给出的剪力系数λ,这是强制性条文。 关于剪重比的意义及调整规则,《抗震规范》5.2.5条文说明给出了具体解释: 由于地震影响系数在长周期段下降较快,对于基本周期大于3.5s的结构,由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构,地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响,但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。出于结构安全的考虑,提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求,规定了不同烈度下的剪力系数,当不满足时,需改变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。例如,当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时,可采用下列方法调整:若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时,则各楼层均需乘以同样大小的增大系数;若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时,则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值 λ0增加该层的地震剪力—— FEki = λ0GEi;若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时,则增加值应大于 λ0GEi,顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。 需要注意: (1)当底部总剪力相差较多时,结构的选型和总体布置需重新调整,不能仅采用乘以增大系数方法处理; (2)只要底部总剪力不满足要求,则结构各楼层的剪力均需要调整,不能仅调整不满足的楼层; (3)满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提,只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析;即意味着,当各层的地震剪力需要调整时,原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整; (4)采用时程分析法时,其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求; (5)本条规定不考虑阻尼比的不同,是最低要求,各类结构,包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。 《建筑抗震设计规范(GB 50011‐2010)统一培训教材》中指出: 按楼层最小地震剪力系数对结构水平地震作用效应进行调整时应该注意,如果较多楼层的剪力系数不满足最小剪力系数要求(例如15%以上的楼层)、或底部楼层剪力系数小于最小剪力系数要求太多(例如小于85%),说明结构整体刚度偏弱(或结构太重),应调整结构体系,增强结构刚度(或减小结构重量),而不能简单采用放大楼层剪力系数的方法。

(完整版)关于刚重比你理解透彻了吗

关于刚重比你理解透彻了吗? 1、规范关于刚重比限值的规定 2、刚重比限值的本质意义: 控制重力二阶效应导致的内力和位移增量在10%以内,若考虑实际刚度折减50%时,内力和位移的增量控制在20%以内。 3、刚重比限值的由来 重力二阶效应可以通过有限元的几何非线性计算得到,也可以根据规范公式近似得到。刚重比限值是为了控制10%的增量,通过规范经验公式反推得到的。 4、设计策略 既然刚重比的限值是根据规范经验公式反推得到的,则这个取值就可以讨论了。 我们可以通过有限元计算,对比考虑P-Δ效应后的内力和位移的实际增量,以此来衡量刚重比限值的适用性。若结构的刚重比低于规范限值,而通过有限元计算得到的结果显示其弹性增量不超过10%。便可以得出结论:对刚重比这一规范指标的突破在理论上是可行的。 5、程序的计算过程测算 (1)PKPM是如何计算刚重比的? 根据手算复核,有如下结论: a)对G的取值,程序是按1.2D+1.4L(稳定问题为承载能力极限状态,故荷载取基本组合) b)对H的取值,是按结构总高度(若有小屋面,则计算结果失真) c)对u的取值是取顶点位移 d)对V的取值,当计算不满足剪重比要求时,取调整后的剪力。 e) 所以根据不同的地震荷载情况,得到的刚重比可能不同。

(2)PKPM是如何实现P-Δ效应的?(有限元or规范公式直接放大) 经查看PKPM的计算结果,发现以下现象: a) 考虑P-Δ效应后,程序对构件在水平荷载作用下的内力以及结构位移统一进行了放大,放大系数与按规范公式计算的F1比较一致(规范的意图是对位移按F1放大,对内力按F2放大)。 b) 考虑P-Δ效应后,结构周期发生了变化; 所以推测,勾选考虑P-Δ效应选项后,PKPM并没有进行真正意义上的几何非线性分析,而是按照规范中的放大系数公式对结构总刚度进行了相应的修正,在修正后的总刚基础上进行线弹性分析。 (3)新版PKPM关于刚重比的计算方法

结构设计中七个最重要的比值详解

史上最精华的结构设计中的七个比值(根据2010新高规,抗规) 高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法 高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个: 1、轴压比:柱( 墙)轴压比N/(fcA) 指柱( 墙) 轴压力设计值与柱( 墙) 的全截面面积和混 凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一,为了使柱墙具 有很好的延性和耗能能力,规范采取的措施之一就是限制轴压比。规范对墙肢和柱均有 相应限值要求,见 10 版高规 6.4.2 和 7.2.13 。 6.4.2抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定;对于Ⅳ 类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小。 轴心抗压强度设计值乘积的比值; 2.表内数值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为 C65~C70时,轴压比限值应比表值降低0.05;当混凝土强度等级为C75~C80时,轴压比限值应比表中数值降低0.10; 3.表内数值适用于剪跨比大于2的柱;剪跨比不大于2但不小于1.5的柱, 其周亚比限值应比表中的数值减少0.05;剪跨比小于1.5的柱,其轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施; 4.当沿柱全高采用并字复合箍,箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、 直径不小于12mm,或当沿柱全高采用连续复合螺旋箍,且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,轴压比限值可增加0.10; 5.当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱,且附加纵向钢筋的截面 面积不小于柱截面面积的0.8%时,柱截压比限值可增加0.05。当本项措施与柱4的措施共同采用时,柱轴压比限值可比表中数值增加0.15,但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定; 6.调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。 7.2.13 重力荷载代表值作用下,一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比不宜超过

高层剪重比的调整思路

剪重比的调整思路 https://www.360docs.net/doc/bd18723940.html, “剪重比”是结构整体控制设计的一项重要指标,当其不能满足规范的要求时,就应该进行必要的调整。对于需调整楼层层数较少(不超过楼层总数的1/3),且“剪重比”与规范限值相差不大(不小于规范限值的80%,或地震剪力调整系数不大于1.2-1.3)的情况,我们可以通过选择“地震力放大系数”等SATWE 的相关参数来达到目的;对于需调整楼层层数较多,或与规范限值相差较大的情况,就只能提高结构的刚度。但是在对结构刚度进行调整的时候,我们有时会遇到这样一种情况,我们加大了结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度,但这些楼层的“剪重比”没有多大的变化,有时反而略有减小。问题出在哪里呢? 我们先来看看规范:规范对结构“剪重比”的要求是基于“振型分解反应谱法”在结构基本周期大于3s时,计算水平地震作用可能偏小的情况,为保证结构的安全而考虑的。这不是简单的局部刚度或承载能力不足的问题,而是规范针对上述情况对“振型分解反应谱法”的修正,即规定了水平地震作用的最小值。因此,只加大结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度,是把结构整体刚度偏柔的问题,当成了局部刚度或承载能力不足的问题,以至于收效不大。 我们再来看看结构自振周期与水平地震作用的关系:抗震结构中起主要作用的基本振型(靠近两个主轴的方向和扭转方向,其中两个平动为主振型的基底剪力分别沿两个主轴方向为最大值),其自振周期(基本周期)一般都大于设计特征周期。根据规范的“地震影响系数曲线”,此时的地震影响系数与结构基本周期成反比关系。即结构的基本周期越小,水平地震作用效应就越大。而结构的自振周期与结构的刚度成反比关系。这说明采用结构调整的方法加大“剪重比”,需要增大结构的刚度,以减小结构的基本周期。那么,为什么我们加大了结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度,但这些楼层的“剪重比”没有多大的变化,有时反而略有减小呢? 通过对具体结构的分析,不难发现,当仅增大结构下部少数楼层的侧移刚度时,结构的基本周期变化不大,水平地震作用增幅有限。同时,因为结构刚度的增大,使结构的质量略有增加,致使结构的“剪重比”变化不大。特别是在受到建筑方案的限制,仅能加厚剪力墙的墙厚时,结构质量增加的比率可能大于水平地震作用的增大比率,反而可能导致“剪重比”的减小。但是,当我们改变方式,沿结构自下而上的大多数楼层(包括“剪重比”满足规范要求的楼层)直致结构全高增大结构的侧移刚度时,结构基本周期的减小愈发显著,结构水平地震作用的增大比率愈发大于结构质量的增大比率,结构的“剪重比”也随之增大。这样,我们就找到了解决问题的思路。 结论:结构“剪重比”的大小与结构的整体刚度密切相关。当需要通过结构调整的方法来增大结构的“剪重比”时,宜自下而上的沿结构的大多数楼层以致结构的全高增大结构的侧移刚度,才能有效的减小结构基本周期,增大水平地震作用,从而增大“剪重比”,使其接近规范限值,为最终采用“地震力放大系数”等SATWE的相关参数来调整结构的“剪重比”创造条件。 控制结构的局部振动使有效质量系数满足规范要求 https://www.360docs.net/doc/bd18723940.html,

建筑高宽比

关于建筑结构高宽比的思考 摘要:高宽比是结构抗侧刚度,整体稳定,抗倾覆能力,承载能力和经济合理的宏观控制指标,以最小投影宽度,等效宽度等合理指标控制高宽比,对高层建筑突破高度比限值后采取相应的措施。 关键词:高宽比限值高宽比计算抗侧刚度最小投影宽度等效宽度 1 前言 房屋的高宽比是指房屋的总高度与总宽度(最小宽度)的最大比值,在建筑、结构设计中,有些设计人员往往把握不好高宽比的取值,以及规范、规程中高宽比限值的实际意义,特别是高层建筑,超过规范、规程的高宽比限值的建筑,不知道如何着手,因此,我们有必要弄清房屋高宽比的计算方法,以及规范、规程中有关高宽比限值的实际意义,探讨高层建筑中超过高宽比限值的建筑在设计中的产生问题解决方法。 我国现行的结构设计规范《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008版)中,并无高宽比限值,而《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002对高层建筑规定:A级高度钢筋混凝土高层建筑的高宽比不宜超过规范中表4.2.3—1表中规定数值,B级高度钢筋混凝土高层建筑的高度比不宜超过规范中表4.2.3—2表中数值,均没有把高宽比作为一项限制指标,是“适用的最大高宽比”,即当高宽比超过这个规定值时,规程中的内容不一定完全适用,需经设计人员采取一定的措施,通过计算、构造来满足有关要求,以保安全。 2 高宽比与结构的抗侧刚度,整体稳定,抗倾覆能力的关系 2.1 建筑应具有充分的刚度,在高层建筑设计中,侧向刚度为主要考虑的因素,这是因为必须限制水平位移,防止产生二阶P~△效应使建筑失稳,另外必须控制位移在一个相当小的范围内,使结构处于弹性状态,对于混凝土结构需要限制裂缝不超过允许范围,保证填充墙、等非结构构件的完好,避免产生明显的损伤,还有结构必须具有充分的刚性,用以防止动力运动较大时对居住者产生不舒适感,避免柔性状态工作以致使建筑过于敏感。抗侧刚度的主要控制参数,我国有关规范均采用控制层间位移角来实现,即层间最大位移与层高之比 =Qi ,实际上,高层建筑的侧向刚度控制,就是通过对其层间位移角加以控制而实现的,而层间位移的控制就是对构件的截面大小、刚度大小、抗侧构件的设置,如平面的设置(框架跨数、剪力墙间距)等,竖向的设置(高度、层数、层高),这样就关联到了整个建筑的高宽比这样一个宏观控制的相对指标。 2.2 结构的稳定设计,主要是控制和验算结构在风或地震作用下,重力荷载产生的P~△效应对结构性能降低的影响,以及由此引起的结构失稳。通过计算

轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比

轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比 高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”, 1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6。

2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5。

3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2。

4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。见抗规3.4.2。高规4.3.5 4.3.5 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑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,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,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本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期T,与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9, B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85 5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,要求

见高规 6、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆,要求见高规。 1.一个建筑物结构设计部分,一般来说,包含两个过程: 1)结构分析;2)结构设计 方案选定后要结构分析,结构分析就是看方案的布置是否合理,包括水平布置和竖向布置;具体的说就是八个比值: 轴压比,周期比,位移比,剪重比,刚重比,层间受剪承载力比,侧向刚度比,层间位移角。 2.下面来说说这个比值是用来控制结构哪个方面的。 轴压比: 保证结构的延性; 周期比和位移比:判断和控制结构的扭转效应; 剪重比:是用来确保长周期结构的安全。 刚重比:控制P-Δ效应作用下的稳定性。当刚重比比较大时,是可以不用考虑其P-Δ效应的,当刚重比比较小时,就要考虑其P-Δ效应。规范采用的是对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。 但是刚重比不能过小,是有一个限值的。 层间受剪承载力比:限制结构的竖向布置规则性,可以用来判断薄弱层。 注:层间受剪承载力是指是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。 也就是说,当混凝土的等级,构件截面以及配筋定下之后,由《高规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载力。注意,由于有压力N的影响,即使有完全相同的标准层楼层,得出的层间受剪承载力比都会略大于1. 刚度比:限制结构的竖向布置规则性,也可以用来判断薄弱层。 注:对于混凝土结构来说,楼层的侧向刚度,与所配的钢筋多少无关,只与混凝土和其相应构件的截面有关,即EcIb,EcIc,EcIw等有关。 层间位移角:限制正常使用下的水平位移,确保结构有足够的刚度。

pkpm框架结构设计附上主要步骤

设计说明: 一、建模前的准备工作: 1、确定结构体系: 根据设计任务,本工程为一五层建筑,采用全钢筋混凝土框架结构,底层至顶层全部采用现浇楼板。 2、结构尺寸估算: 根据建筑图中的开间、进深及层高,结合各楼层采用的砼强度等级及受荷情况,根据设计规范及构造要求可以估算基本构件尺寸(单位:mm ) A 、柱:本工程可取400×400mm 。 B 、梁: 主梁:128 L h L ≥≥; 32h b h ≥ ≥; 本工程根据图纸得5700/12=475《h 《5700/8=712.5,取 h=600mm,b=300mm 次梁:1812 L h L ≥≥; 32h b h ≥ ≥; 本工程根据图纸得4200/18=233《h 《4200/12=350,取 h=350mm,b=200mm 悬挑梁:一般取为悬臂长的1/6, C 、板: 40/;80L h mm h ≥≥,本工程可取120mm ; 3、确定荷载 A 、楼面恒载(包括楼板自重): 一层~五层楼面:4KN/m 2,卫生间:3.5KN/m 2,楼梯间:5.5KN/m 2, 屋面:6KN/m 2,

B、楼面活载: 一层~五层楼面:2.0KN/m2,卫生间:2.0KN/m2,楼梯间:2.0KN/m2, 阳台:2.5KN/m2 不上人屋面:0.5KN/m2, C、墙荷载: 外横墙:9.4KN/m 外纵墙:4.0KN/m 内墙:6.0KN/m 女儿墙:4 KN/m 4、确定结构标准层和荷载标准层 根据建筑图及所采用的结构体系进行标准层划分,本工程根据建筑图及荷载情况,可分为3个结构标准层,2个荷载标准层。 三个结构标准层: 第一标准层为▽3.000楼板,层高4000(1000+3000=4000); 第二标准层为▽6.000、9.000、12.000楼板,层高均为3000; 第三标准层为▽15.000屋面板,层高3000。 二个荷载标准层: 第一标准层楼面恒载:4KN/m2,活载:2.0KN/m2, 第二标准层屋面恒载:6KN/m2,活载:0.5KN/m2, 二、结构建模基本步骤: 1、执行PMCAD主菜单1建筑模型与荷载输入 A、建立和生成网格,根据所给建筑图建立第一结构标准层的轴线 可用正交轴网进行,然后进行轴线命名

新《抗规》5.2.5条 关于剪重比不足的调整

新《抗规》5.2.5条关于剪重比不足的调整 1、三段的调整方法不同。 根据新《抗规》5.2.5条的条文说明,当结构底部总剪力小于规定时,则各楼层均需要进行调整,不能只调整不满足的楼层,按照条文说明,调整方法如下:1)加速度控制段,即T1< p="" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;"> 2)位移控制段,即T1>5Tg时,各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力; 3)速度控制段,即5Tg >T1>Tg时,则增加值应大于底部的剪力差值,顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。 2、举例,一栋十层建筑,底部剪力2000KN,顶部剪力1000KN,若底部计算需要放大至1.10倍, 1)如结构基本周期小于Tg,则各层乘以1.10倍放大系数即可; 2)如结构基本周期大于5Tg,则各层应放大2000x0.1=200KN,以上各层按各层剪力与200KN的比值,乘以放大系数,比如顶层需放大1.20倍. 3)如结构基本周期小于5Tg,但大于Tg,则顶层按前两种情况的平均值放大,第一种放大了1000x0.1=100KN,第二种放大了200KN,则应放大(100+ 200)/2=150KN,即顶层放大系数为1.15,中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布,比如第九层就应当放大155KN,假设楼层地震剪力为 1100KN,放大系数就是1.14。 按此条文说明,编制者对放大系数的规定如此详细,也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的,而实际上大部分结构都是底层剪重比不足,必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。 3、新版PKPM这样解释(原话):“10版按照抗震规范5.2.5条的条文说明,当首层地震剪力不满足要求需进行调整时,对其上所有楼层进行调整。且同时调整位移和倾覆力矩。”看来并没有分这三种情况详细计算。 4、至于为何分三种情况计算,我认为是考虑到周期越长、放大应越多的缘故。

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