设计
[TOC]
注意事项
女儿墙挑耳、预制女儿墙厚度(反坎)、压顶梁、构造柱
建筑绝对标高(总说明)、结构标高、梯梁标高
正负零与地面高差 升降板定义(边缘铰接) 墙图中单独一层开洞表示
主次梁点铰,主次梁搭接(当主梁同一位置只有一侧有次梁搭接时,主梁宽度≥250mm;当主梁同一位置两侧都有次梁搭接时,主梁宽度≥300mm)
反梁刚度系数改为1.0
钢结构防腐
雨蓬设计及计算,底部线脚是否影响预制
混凝土保护层厚度 吊钩梁钢筋为一级钢 水池、挡土墙混凝土抗渗等级
高规5.1.8条文说明:单位面积重力:框架与框架-剪力墙结构约为12kN/m2~14kN/m2,剪力墙和筒体结构约为13kN/m2~16kN/m2
地下室底板下为填土时,基础及底板、基础梁设计必须考虑底板荷载(恒载+活荷载)
墙柱稳定性验算
跃层结构计算高度改变,且按不小于H/20取墙厚
一层结构墙两侧均为卫生间降板时,墙计算高度改变
配筋原则
“总量控制,包络设计”。所谓总量控制,就是在进行梁配筋设计时,不要拘泥于计算出来的数值,非要配的比它大,在梁支座负筋处,可以适当配小点(有利于实现强柱弱梁),但是跨中一定要配够(配大百利而无一害),跨中与支座的总量要与计算的总量相当(支座减少时,跨中要放大)。所谓包络设计,就是在进行结构设计时,如果有不确定因素,应按各种情况分别计算,取结果的最大值进行包络设计。
地震作用计算 / 竖向地震 / 基础抗震计算
是否进行抗震计算:高规4.3.1>抗规5.1.6>抗规3.1.2
抗震计算的方向:高规4.3.2>抗规5.1.1
抗规5.1.6:6度时的建筑(不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外),以及生土房屋和木结构房屋等,应符合有关的抗震措施要求,但应允许不进行截面抗震验算。6度时不规则建筑、建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑,7度和7度以上的建筑结构(生土房屋和木结构房屋等除外),应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。
高规4.3.1:所有高层建筑结构6度抗震设防时均应进行地震作用计算
地震作用计算烈度
建筑类别 | 地震作用计算(设防3.0.3) | << | << | << |
---|---|---|---|---|
^^ | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
甲类 | 高于本地区设防烈度,按批准确定 | << | << | << |
乙、丙、丁类 | 6 | 7 | 8 | 9 |
竖向地震
抗规5.1.1-4:8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。(9度和9度以上时,跨度大于18m的屋架、1.5m以上的悬挑阳台和走廊;8度时,跨度大于24m的屋架、2m以上的悬挑阳台和走廊)
高规4.3.2:高层建筑中的大跨度、长悬臂结构,7度(0.15g)、8度抗震设计时应计入竖向地震作用。9度抗震设计时应计算竖向地震作用。(大跨度指跨度大于24m的楼盖结构、跨度大于8m的转换结构、悬挑长度大于2m的悬挑结构)
高规10.2.4:转换结构构件应按本规程第4.3.2条的规定考虑竖向地震作用。
高规10.5.2:7度(0.15g)和8度抗震设计时,连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。
基础
抗规4.2.1:下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:1 本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。 2 地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑:
1)一般的单层厂房和单层空旷房屋;
2)砌体房屋;
3)不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋;
4)基础荷载与3)项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。
注:软弱黏性土层指7度、8度和9度时,地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层。
抗规4.4.1:承受竖向荷载为主的低承台桩基,当地面下无液化土层,且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和地基承载力特征值不大于100kPa的填土时,下列建筑可不进行桩基抗震承载力验算。。。
抗震措施和抗震构造措施
“抗震措施”是指除地震作用计算和构件抗力计算以外的抗震设计内容,应包含“抗震计算措施”和“抗震构造措施”两项,包括建筑总体布置,结构选型,地基抗液化措施,考虑概念设计要求对地震作用效应(内力及变形)的调整措施以及各种构造措施。
“抗震计算措施”应满足剪压比、组合弯矩、剪力增大系数等计算要求,即计算中对各类构件组合内力进行相应调整,满足强剪弱弯,避免脆性破坏,使塑性铰出现在规定的部位等要求。
“抗震构造措施”是指根据抗震概念设计的原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采用的各种细部构造,如构件尺寸、高厚比、轴压比、长细比、钢筋锚固和搭接、混凝土保护层、纵筋配筋率、箍筋配箍率、钢筋直径和间距、剪力墙截面的最小厚度,边缘构件等。
抗震等级划分属“抗震措施”,与场地类别无关,与设防类别、烈度、结构类型和房屋高度有关。
当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级逐层降低至抗震措施四级,地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。(高规 3.9.5 抗规 6.1.3)
地下二层可根据具体情况采用三级或四级。
确定抗震等级时的烈度是指抗震等级设防烈度(即表1 决定抗震措施的烈度)
确定房屋高度时的烈度是指本地区抗震设防烈度(即规范附录烈度)
中震防发[2009]49文件
学校主要建筑包括幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂,医院主要建筑包括门诊、医技、住院等用房:位于地震动峰值加速度小于0.05g分区的,地震动峰值加速度提高至0.05g;
位于地震动峰值加速度0.05、0.10、0.15g分区的,地震动峰值加速度提高至0.10、0.15、0.20g;
位于地震动峰值加速度0.20、0.30g分区的,地震动峰值加速度分别提高至0.30、0.40g;
位于地震动峰值加速度大于等于0.40g分区的,地震动峰值加速度不作调整。
抗震等级的特殊情况
60米以下的框架剪力墙结构中的LL\LLk抗震等级及KL一层平面内与剪力墙连接的抗震等级同剪力墙(比框架高一级);60~80米的剪力墙结构中的框架柱及与框架柱相连的KL的抗震等级按框架剪力墙的框架取抗震等级(比剪力墙结构高一级)
计算系数
楼层剪力增大系数
高规3.5.8(高层采用):侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不符合本规程第3.5.2、3.5.3、3.5.4条要求的楼层,其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。
抗规3.4.4-2(多层采用):平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数。
柱计算长度系数
混凝土柱计算长度系数
混凝土柱计算长度系数按《砼规》表 6.2.20-2 的现浇楼盖部分计算,即底层柱为 1.0,其
他为 1.25。不考虑吊车柱和装配式楼盖等情况;
如果柱底无其他构件连接,则认为是底层柱(基础顶面至一层楼盖);
与墙相连的柱段计算长度系数统一取 0.75。
悬臂柱计算长度系数取 2.0
钢柱计算长度系数:
柱边有墙的柱段计算长度系数统一取 0.75;
其他情况钢柱计算长度系数按《钢规》附录 D-1 或 D-2 计算。算出结果大于 6.0 时,按
6.0 处理;
程序根据预定义的参数区分有无侧移,不考虑《钢规》 5.3.3 的相关判断准则;
柱顶或柱底铰接时, K1 或 K2 取 0;
如果柱顶或柱底与墙相连且未设铰接,则认为是刚接, K1 或 K2 取 10;
底层柱柱底未设铰接,则取 K2 为 10;
梁线刚度和按标高相近的一组梁的线刚度之和考虑;
计算梁线刚度时,考虑了梁刚度调整系数。
周期折减系数、连梁刚度折减系数、梁端负弯矩调幅系数、梁扭矩折减系数、中梁刚度放大系数
见《PKPM设置-折减系数》章节
高宽比/房屋高度确定
高宽比
在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽是比较难确定的问题。对突出建筑物平面较小的局部结构(楼梯间、电梯间等),一般不宜包含在计算宽度内;对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的高度和宽度可以按裙房以上部分考虑。
高宽比限制值是一个经验性的规定,一般情况下符合高宽比限制值要求的建筑比较容易满足侧移限制,而侧移限制才是最根本的要求。因此,只要结构的位移、位移比和舒适度能够满足规范、规程的要求,可以放松高宽比的限制。(技术措施2.1.3)
高规3.3.2
房屋高度
《高规》有关高层建筑适用高度、结构抗震等级的高度,均指从室外地面至主体结构屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、楼梯间、水箱间、构架等高度。不计高度的这些突出主体结构屋面的小房,其单个面积不应超过主体结构屋面面积的30%,否则不按小房考虑,其高度计入房屋总高度。
房屋高度应加上室内外正负零高差
保护层厚度
地下室
地下室构件保护层厚度
c | c | ||
---|---|---|---|
顶板梁 | 25mm | 柱 | 20mm |
顶板上部筋 | 20mm | 顶板下部筋 | 15mm |
底板上部筋 | 20mm | 底板下部筋 | 50mm |
地外墙内侧 | 20mm | 地外墙外侧 | 50mm |
水池内侧 | 50mm | 水池外侧 | 20mm |
塔楼
室内楼梯板 15mm 室外楼梯板 15mm
嵌固端
嵌固端所在层号主要用于设计,如按《抗震规范》 6.1.14.3.2 条对梁、柱钢筋进行调整(保证塑性铰出现在上柱底部);按《高规》 3.5.2 条确定刚度比限值;地震组合下的设计内力调整;底部加强区起始位置等方面。
底部嵌固层:嵌固端上一层为底部嵌固层。高规3.5.2-2的计算要求,是嵌固层与上一层的刚度比。即若嵌固端取在地下室顶板,则刚度比为地上一层与地上二层之比不宜小于1.5。
相关规范:抗规 6.1.3 6.1.10 6.1.14 高规 12.2.1(构造措施)
嵌固端判定:多层建筑按 抗规 6.1.14 判定,高层建筑按 高规 5.3.7 判定 。多层建筑按”侧向刚度取地震作用下的层剪力与层间位移之比值计算“;高层建筑按”等效剪切刚度比“计算;地下一层的楼层刚度比的计算不得计入土体的约束作用。
根据《抗规》6.1.14的规定,以及《高规》5.3.7的规定,当首层的Ratx和Raty小于0.5时,地下室可作为上部结构的嵌固端。Ratx=Ki/Ki-1 (剪切刚度之比)。作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%(高规 3.6.3)。一般取板厚180,配筋10@170双层双向
地下室顶板作为嵌固部位时,地下室顶板与室外地坪的高差宜小于本层层高的1/3,高差较大时,采取存在高差处的柱子箍筋加密,水平传力梁加腋等措施。
如果嵌固层以下设置了地下室,则按《抗规》 6.1.3 条,将嵌固端所在层号当做地下一层,并对嵌固端所在层号的抗震等级不降低;对于嵌固端层以下的各层的抗震等级和抗震构造措施的抗震等级分别自动设置:(对于抗震等级自动设置为四级抗震等级,对于抗震构造措施的抗震等级逐层降低一级,但不低于四级)
层间刚度计算见“PKPM输出-层间刚度比”章节(注意相关范围的选择,见《结构笔记-相关范围的描述》章节)
地下室顶板可以作为其上部高层结构的一个水平不动铰支点,无法约束上部结构的转角变形,出于计算模型简化的需要,当刚度大于2,计算上部结构时可以不带入地下室相关范围。因此,工程设计中计算时,无论刚度比是否大于2, 均应带入地下室相关模型, 这样计算结果最为合理。)
即:计算嵌固端取在基础顶,PKPM为抗震嵌固端(抗震措施),抗震嵌固端除下列情况外取在地下室顶板
不适合将地下室其他楼层作为抗震嵌固部位:
(1)地下室顶板开大洞
(2)地下室顶板与室外地坪的高差大于本层层高的1/3
(3)地下一层为墙体较少的停车库
此时,地下室顶板按仍然按h=180mm, 双层双向配筋; 地下二层楼板板厚应加厚至h=150mm,双层双向配筋。地下室二层抗震措施与地下室一层宜相同。
将地下室其他楼层作为嵌固部位的条件
(1)地上一层往下各楼层的刚度递增,且嵌固楼层的剪切刚度大于地上一层刚度的2倍,则该楼层顶板可作为嵌固部位。
(2)如地下室某楼层按人防要求设计,则人防地下室顶板可作为嵌固部位。
(3)地下室底板(基础)刚度较大时,如箱型基础、筏型基础等,其基础底板可作为嵌固部位。
薄弱层 / 软弱层
薄弱层 / 软弱层定义
说明 | |
---|---|
定义 | 当抗侧力结构的层间受剪承载力小于其上一层受剪承载力的80%(但不应小于65%)时,该楼层为薄弱层 |
产生原因 | 1.楼层侧向刚度突变(有软弱层) 2.竖向构件不连续 |
软弱层 | 楼层侧向刚度小于相邻上一层的70%(依据超限规定,对高度不超过A级高度限值的高层建筑,楼层侧向刚度不应小于相邻上一层的50%,否则应进行超限审查),或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%,或除顶层外局部收进(指与抗侧力构架有关的收进,不包括平面中纯悬挑梁的悬挑变化)的水平向尺寸大于相邻下一层的25% |
查看 | 查看WMASS.OUT文件的层刚度比和层间受剪承载力比 |
^^ | 刚度比突变形成的薄弱层:自动计算刚度比,自动判断薄弱层,自动调整 承载力突变形成的薄弱层:自动计算刚度比,人工判定薄弱层,人工指定 有转换构件形成的薄弱层:人工设计转换构件,人工指定薄弱层 |
调整方法 | 适当减小刚度突变层以上的结构侧向刚度、适当加大刚度突变层以下结构的侧向刚度 |
主裙楼
高层建筑中多层的商业裙房区段或者下部的商业区段为乙类,而上部的住宅可以为丙类。
主裙楼抗震等级
高规 3.9.6、砼规 11.1.4:抗震设计时,与主楼连为整体的裙房的抗震等级,除应按裙房本身确定外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;
“相关范围”一般指主楼周边外延不少于三跨的裙房结构。
抗规 6.1.3-2:裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;
“相关范围”一般可从主楼周边外延3跨且不小于20m,相关范围以外的区域可按裙房自身的结构类型确定其抗震等级。
当主楼为部分框支剪力墙结构时,框支框架按部分框支剪力墙结构确定抗震等级,裙楼可按框剪结构确定抗震等级,若低于主楼框支框架的抗震等级,则与框支框架直接相连的非框支框架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。
构造措施
技术措施12.5.3:对塔楼结构(单塔与多塔)的底部薄弱部位应予以特别加强。塔楼中与裙房相连的外围柱、剪力墙,从固定端至裙房顶一层的高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高,柱箍筋宜在裙楼屋面上下层范围内全高加密,剪力墙宜设设置约束边缘构件。(高规10.6.3)
主裙楼地基部分
参见《基础-主裙楼》章节
雪荷载分布不均
主裙楼设沉降缝
地基规8.4.20-1:当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。地面以下沉降缝的缝隙应用粗砂填实
“相关范围”的描述
地下一层抗震等级(顶板作为嵌固端)
高规 3.9.5:抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用;
“相关范围”:一般指主楼周边外延1~2跨的地下室范围。
抗规 6.1.3-3: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;(不考虑相关范围)
地下室嵌固端侧向刚度比计算
高规 5.3.7条文:计算地下室结构楼层侧向刚度时,可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构;
“相关部位”:一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。
抗规 6.1.14:结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍;
“相关范围”:一般可从地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外延不大于20m。
主裙楼抗震等级
高规 3.9.6、砼规 11.1.4:抗震设计时,与主楼连为整体的裙房的抗震等级,除应按裙房本身确定外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;
“相关范围”一般指主楼周边外延不少于三跨的裙房结构。
抗规 6.1.3-2:裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;
“相关范围”一般可从主楼周边外延3跨且不小于20m,相关范围以外的区域可按裙房自身的结构类型确定其抗震等级。
地面粗糙度类别
A类:代表海边、沙漠等基本无风阻挡物的环境(对风荷载影响很小);
B类:代表田野、丘陵等环境(对风荷载影响较小);
C类:代表有密集建筑群的城区(对风荷载影响较大);
D类:代表房屋密集且高度很大的城市市区(对风荷载影响很大);
墙与柱的区分
抗规6.3.5-3:柱的截面尺寸:截面长边与短边的边长比不宜大于3
抗规6.4.6:抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的有关要求进行设计,矩形墙肢的厚度不大于300mm时,尚宜全高加密箍筋。
高规7.1.7:当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4时,宜按框架柱进行截面设计
异形柱规2.1.1:截面几何形状为 L 形、 T 形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于 4 的柱
砼规9.4.1:竖向构件截面长边、短边(厚度)比值大于4时,宜按墙的要求进行设计
剪力墙结构
约束边缘构件和构造边缘构件
约束边缘构件设置参考规范:高规7.2.15=抗规6.4.5=砼规11.7.18,从嵌固端下一层开始
构造边缘构件设置参考规范:高规7.2.16(高层采用) 砼规11.7.19>抗规6.4.5
★约束边缘构件(以下简称大暗柱)和构造边缘构件(以下简称小暗柱)的区别详见《高规》7.2.14、7.2.15、7.2.16,从设置的部位入手
当截面相对受压区高度或轴压比大到一定值时,就需设置约束边缘构件,使墙肢端部成为箍筋约束混凝土,具有较大的受压变形能力。详见抗规6.4.5
上下对应的墙肢,若在底部加强区中某层出现轴压比超过界限值的情况,则应在整个约束边缘构件范围于该墙肢两端设置约束边缘构件。
●对于普通剪力墙结构,抗震等级为一二三级的剪力墙,如果底层剪力墙轴压比超过规定值,那么就要在底部加强区(一般是首层和第二层)设置大暗柱
●部分框支剪力墙结构中,一、二、三级抗震等级落地剪力墙的底部加强部位及以上一层的墙肢两端,宜设置翼墙或端柱,并应设置约束边缘构件;不落地的剪力墙,应在底部加强部位及以上一层剪力墙的墙肢两端设置约束边缘构件。(砼规11.7.17-2)
★根据抗规 6.1.14,嵌固端设在地下室顶板时,地下室边缘构件配筋不小于一层,即地下一层同样设置约束边缘构件
梁一端支撑在剪力墙上,另一端支撑在框架柱上,剪力墙上设端柱,柱截面一般取墙厚的2倍
●对十字形剪力墙,可按两片墙分别在各自端部设置边缘构件,交叉部位按构造边缘构件设置。
YJK生成边缘构件步骤:
先由墙柱位置、抗震等级及读入的底层墙柱轴压比确定应该在端部生成构造边缘构件主肢还是约束边缘构件主肢。位于底部加强区及其上一层的墙肢,如果对应的底层底截面墙肢轴压比大于《抗规》表 6.4.5-1 的墙肢,其端部生成约束边缘构件主肢;其他情况,墙肢端部生成构造边缘构件主肢。
对于构造边缘构件主肢,按《砼规》图 11.7.19 的规定确定主肢长度。
对于约束边缘构件主肢,按照《砼规》图 11.7.8 及表 11.7.8 确定主肢长度。边缘构件柱肢长度 Lc 由墙肢长度 hw 决定。有翼墙或端柱的情况下, hw 与 Lc 均从翼墙或端柱的外皮起算。 Lc 还与墙肢轴压比有关,此处的轴压比使用边缘构件柱肢所在墙肢的轴压比,位于同一边缘构件的不同主肢,此处使用的轴压比可能不同。
束边缘构件柱肢如果有翼墙或转角墙与之相连,还需按《砼规》图 11.7.18(c)或(d)的要求在翼墙墙肢上补充生成边缘构件副肢。与构造边缘构件类似,程序也对非正交的情况进行了扩展。如果在约束边缘构件柱肢的端部有相交角度在 45 度到 135 度之间的剪力墙,则认为此处是翼墙或转角墙。
据《高规》 7.1.6 的规定,如果梁与剪力墙面外相交,则程序会在墙与梁相交的部位生成暗柱柱肢,此暗柱柱肢的长度取墙与梁的边线交点再向左右各延伸一个墙宽。墙与梁的夹角在 45 度到 135 度之间时,认为是面外相交。
所有边缘构件柱肢生成后,将符合柱肢合并条件的柱肢合并起来生成边缘构件。柱肢合并条件为两柱肢阴影区有重叠部分或阴影区距离小于 300mm(此数值可在参数对话框中修改)。对于两个约束边缘构件柱肢,如果 λ/2 区有重叠,但是阴影区距离较远不能合并,则程序会将重叠的 λ/2 区合并成一个,合并后的 λ/2 区的配箍特征值取数值较大的一个。
技术措施5.3.17:边缘构件的竖向钢筋最大间距为200。
短肢剪力墙
高规7.1.8:短肢剪力墙 是指墙厚不大于300mm,并且各肢墙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。但当截面高度与厚度之比大于4但不大于8的墙肢两端均与较强的连梁(连梁净跨与连梁截面高度之比Lb/hb≤2.5,且连梁高度hb≥400mm)相连时,可不作为“短肢剪力墙”。
软件判定规则:对于 L、 T、十字形剪力墙,两个方向的墙肢截面厚度不大于 300mm,且高度与厚度之比均在 4hw/bw,软件也将他们判断为短肢剪力墙。 对于 1.4.0.1 之后版本的软件,在以上判断中,墙肢长度的取值,对于 L型, T 型节点,直接取到正交墙的墙边。
有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的定义是,必须设置筒体或一般剪力墙,由短肢剪力墙与一般剪力墙共同抵抗水平力,在规定的水平力作用下,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%但不宜大于50%的剪力墙结构。8度区不宜采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。房屋适用高度应比本规程表5.1.2—1规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低,7度、8度(0.2g)和8度(0.3g)时分别不应大于100m、80m和60m。
(当短肢剪力墙承担的倾覆力矩小于30%时,按一般剪力墙结构计算)
高规7.1.8:B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
高规 7.2.2:墙厚、轴压比、边缘构件、配筋率、不宜采用一字短肢墙
底部短肢墙墙厚300轴压比超限时,可考虑厚度改为310变成非短肢墙
楼面梁与剪力墙平面外相交节点
设暗柱
高规7.1.6:当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱,并符合下列规定。。。
其他措施
①在墙与梁相交处设置扶壁柱,扶壁柱宜按计算确定截面和配筋
②必要时剪力墙内可设置型钢
③对截面较小的楼面梁一般可将梁与墙的连接做成铰接(梁高需小于2倍墙厚 高规7.1.6条文说明),并宜在墙梁相交处设置构造暗柱
④将楼面梁设计成变截面梁,减小梁端截面以减小梁端弯矩
⑤通过调幅减小梁端弯矩,相应加大梁跨中弯矩,点铰时梁高需不大于2倍墙厚
锚固长度不够
当梁钢筋在柱或剪力墙的水平直段锚固长度不满足0.4laE时,
①大直径钢筋改小
②相接区域设小直径钢筋然后与梁底大直径钢筋搭接
③设梁头(高规7.1.6-5)
④钢筋末端应附加机械锚固,详16G101-1第59页。
连梁
定义:两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁
连梁按普通梁输入 :按杆单元计算
墙上开洞生成墙梁 :按壳元计算
连梁按墙元计算控制跨高比:普遍做法取为2.5
配筋满足高规7.2.24、7.2.25、7.2.27、7.2.28,配筋率小于2.5%
三级及以下的连梁箍筋间距最大可用150
配筋一般上下左右对称配筋
连梁超筋:1.减小连梁截面高度;2.调整刚度折减系数,但不小于0.5;3.当跨高比不大于2时,宜配置交叉暗撑;当跨高比不大于1时,应配置交叉暗撑(箍筋与对角斜筋的配筋强度比 1.2);4.连梁中部设水平缝 ;5.超筋部分按铰接处理(不建议);6.增加连梁跨度、降低高度、采用双梁;
主梁不应支撑在连梁上,如在连梁上,参考《建筑结构专业技术措施》5.5.1条规定
PKPM默认连梁的混凝土强度和抗震等级与剪力墙相同,钢筋级别和保护层厚度与框架梁相同
一端支撑在剪力墙上,另一端支撑在框架柱上的梁,一般不作为连梁
技术措施5.1.8:一、二级剪力墙的洞口连梁,跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm;
高规7.1.3:跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。其抗震等级与所连接的剪力墙的抗震等级相同(不管是否按框架梁设计)
抗规6.2.13-2:抗震墙地震内力计算时,连梁的刚度可折减,折减系数不宜小于0.5
高规5.2.1:高层建筑结构抗震计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折减系数不宜小于0.5
高规9.3.7:跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜增配对角斜向钢筋。跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑
强、弱连梁
强连梁一般设在需要保证墙体整体性和提高墙体刚度的关键部位,比如调周期比和减少位移时,可以用来加强外围墙体;弱连梁通常用于剪力墙长度过大,需要特意削弱的部位,防止地震力过度集中。但此时一般都可以按照普通梁计算。
带边框剪力墙结构
高规8.2.2(高层采用)
抗规6.5.1-2(多层采用)
暗梁截面高度可取2倍墙厚
带边框的框架‐剪力墙,其边框柱应满足框架柱的构造要求;底部加强区的边框柱箍筋宜全高加密;剪力墙洞口紧贴边框柱时,边框柱箍筋也宜全高加密;剪力墙的计算纵筋结果应集中在边框柱中配置;同时,需要设置约束边缘构件时,边框柱应按照约束端柱设计,非加密区的箍筋尚应满足约束边缘构件的体积配箍率要求。
配筋率同时满足高6.4.3和高7.2.15-2/7.2.16
板柱-剪力墙结构
楼板采用弹性板6计算,地下室层板较厚采用弹性板3计算
抗震设计要求见抗规 6.6 高规 8.1.9~8.1.10
板的构造设计见高规 8.2.4
技术措施 第9章
筒体结构
高规第9章
9.1.2:筒中筒结构的高度不宜低于80m,高宽比不宜小于3。对高度不超过60m的框架-核心筒结构,可按框架-剪力墙结构设计。
9.1.4:筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋,单层单向配筋率不宜小于0.3%。。。
9.1.7:加强部位高度、轴压比限值、边缘构件设置以及截面设计,应符合剪力墙结构的有关规定;
9.1.8:框筒柱和框架柱的轴压比限值可按框架-剪力墙结构的规定采用;
楼层主梁不宜集中支承在核心筒或内筒的转角处:
内力调整
高规 9.1.11 抗规6.2.13 6.7.1
两者的区别见“PKPM输出”0.2Q0调整章节
高规11.4.18:框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的筒体底部加强部位约束边缘构件沿墙肢的长度宜取墙肢截面高度的1/4
暗梁
对框筒结构的核心筒外墙厚度≥400mm时,暗梁高度可取1.5倍墙厚度
针对框架-核心筒结构的附加要求
高层筒体结构内筒底部加强部位的剪力墙分布筋配筋率要求为 0.3%。其他部位,不应低于框架剪力墙结构的要求。
底部加强部位,核心筒角部墙体的约束边缘构件长度应取墙肢截面总高度的 1/4(对连肢墙墙肢截面总高度一般指连肢墙的总长;当有弱连梁且洞口宽度大于 1200mm 时,截面总高度可自墙角算至洞边。约束边缘构件长度包含阴影区和非阴影区)。 当角部 1/4 长度内遇到洞口,则约束边缘构件至少做至洞边。
核心筒的角部在底部加强部位以上,按普通转角剪力墙设置约束边缘构件。角部仍需按规范设置约束边缘构件的非阴影区
剪力墙结构设计必备经验
剪力墙布置原则
(1)缝凸角必布墙,楼梯、电梯必布墙,墙墙宜对直联合。
(2)剪力墙间距:6 度、7 度宜 6~8 米,8 度宜 3~5 米。
(3)剪力墙形状宜双向且简单,优先 L 形、T 形,其次用一字形、C 形,偶尔用工形、Z 形;
(4)凡是约束边缘构件不能做成高规图 7.2.15 样式的墙肢都应该尽量少用。
非阴影区(Y区)长度大于墙体竖筋间距的均宜按非阴影区(Y区)设置,否则放大边缘构件至非阴影区
边缘构件合并规则同理(分开边缘构件时,小面积边缘构件纵筋配筋减少,省钢筋)
(5)多用普通剪力墙,少用甚至不用短肢剪力墙。
边缘构件形状
(1)当距离≤400mm,宜将边缘构件合并绘制;当距离>400mm,宜将边缘构件分开绘制
(2)当边缘构件复杂,虽然墙肢两端的边缘构件距离>400mm,但这部分“墙身”长度在整个墙肢构件中的长度比例较小,也可以该将边缘构件合并绘制。此时,合并绘制的界限可以适当放大,如放宽至 500~600mm。
配筋示例
做法A:钢筋直径统一
做法B:默认的大直径纵筋(满足规范最小直径要求的钢筋)摆放位置为箍筋交点位置(图中实心钢筋位置)。小直径钢筋默认排布于分布筋位置(下图中空心钢筋位置)。小直径钢筋的直径选择 10mm~12mm:当规范要求的最小直径为 16mm、 14mm 时,搭配的小直径钢筋建议不小于 12mm;当规范要求的最小直径为 12mm 时,搭配的小直径钢筋可取 10mm。
阴影区配筋
- 对于墙长 hw 大于 4 倍墙厚 bw 的情况,下图中阴影部位的纵筋总量满足计算结果即可满足计算中合力点的需求。(下图中角部边缘构件的纵筋总量尚需满足 X 向墙端计算结果与 Y 向墙端计算结果之和)
- 对于墙长 hw 不大于 4 倍墙厚 bw 的情况,下图中阴影部位的纵筋总量满足计算结果即可满足计算中合力点的需求。(下图中角部边缘构件的纵筋总量尚需满足 X 向墙端计算结果与 Y 向墙端计算结果之和)
- 墙长 hw 不大于 4 倍墙厚 bw,计算结果较大,墙端单排难以排布时,可以选择墙端第二排纵筋紧贴放置或并筋做法。
- 在满足各个墙肢纵筋合力点、边缘构件构造要求的前提下,剪力墙角部边缘构件的纵筋总量应满足两端墙肢计算值之和,如下图 a;对合并绘制的边缘构件配筋总量,则应满足所合并的边缘构件配筋量之和,如下图 b、 c、 d。
水平钢筋
当合并绘制的边缘构件边箍筋同时充当剪力墙水平分布筋时,该箍筋不仅需要满足边缘构件的箍筋构造要求(直径、间距、配箍率),还要满足剪力墙水平分布筋的构造要求和计算要求(直径、间距、配筋率、计算结果)。反之,当剪力墙的水平分布筋围合,代替边缘构件外箍时,需要满足剪力墙水平分布筋的构造和计算要求(直径、间距、配筋率、计算结果),也要满足边缘构件的箍筋构造要求(直径、间距、配箍率)。
300/350厚墙肢的边缘构件
构造边缘构件,空心纵筋若非受力需要,一般不设置。虚线拉筋不设置。(有体积配箍率要求时除外)
边缘构件,箍筋同时作为水平分布筋时,如计算和构造需要,则可设置中间拉筋;若构造和计
算不需要,不设置中间拉筋。
- 边缘构件,端部由于受力需要配置了 4 根或以上纵筋,需要设置中间拉筋,满足纵筋隔一拉一
- 对于 350mm 厚的边缘构件,中间拉筋均需要设置,否则不满足箍筋肢距(无支长度) 300mm 的要求。
剪力墙混凝土等级的经验取值
(1)对于 6、7 度设防地区,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为 40 层 C60,30 层C50,20 层 C40。
(2)对于 8 度设防地区或基本风压大于 0.8 的地区,,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为 40 层 C50,30 层 C40,20 层 C35。
剪力墙厚度和长度的经验取值
(1)剪力墙厚度 h 与楼层数 n 关系:6 度为h=8n,7 度为h=10n,8 度为h=12~15n,且h≥200mm
(2)剪力墙长度 L:不超过 30 层的建筑,6、7 度剪力墙长度较短,一般为 8.5~12h;8 度区剪力墙长度较长,一般为 12~20h。
剪力墙厚度经验值
层高或剪力墙无支长度(mm) | 底部加强部位墙厚(mm) | << | << | 其他部位墙厚(mm) | << | << |
---|---|---|---|---|---|---|
^^ | 一、二级 | 三、四级 | 非抗震 | 一、二级 | 三、四级 | 非抗震 |
3000 | 200(250) | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
3200 | 200(300) | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
3400 | 250(300) | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
3600 | 250(300) | 200 | 200 | 200(250) | 200 | 200 |
3800 | 250(350) | 200 | 200 | 200(250) | 200 | 200 |
4000 | 250(350) | 200 | 200 | 200(300) | 200 | 200 |
4200 | 300(350) | 250 | 200 | 250(300) | 200 | 200 |
4400 | 300(400) | 250 | 200 | 250(300) | 200 | 200 |
4600 | 300(400) | 250 | 200 | 250(350) | 200 | 200 |
4800 | 300(400) | 250 | 200 | 250(350) | 200 | 200 |
5000 | 350(450) | 250 | 200 | 250(350) | 200 | 200 |
5200 | 350(450) | 300 | 250 | 300(350) | 250 | 250 |
5400 | 350(450) | 300 | 250 | 300(400) | 250 | 250 |
5600 | 350(500) | 300 | 250 | 300(400) | 250 | 250 |
(1)抗震等级为一、二级时,括号内数值为无端柱或翼墙的一字形剪力墙墙厚
(2)当墙厚小于上表要求的数值时,应按《高规》附录D计算墙体的稳定。
剪力墙墙段长度都不能大于 8 米?
(1)一般来说,在一个结构平面中,剪力墙的长度不宜相差过大,通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于 2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于 8 米,否则其将吸收过大的地震力,在地震时将首先破坏,对抗震是十分不利的。
(2)当剪力墙围合成筒体时,各片之间互相作用形成一个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高,因此筒体墙段长度可以大于 8 米。
上下楼层剪力墙长度可以变化吗?
(1)一般情况下,上下楼层改变剪力墙厚度,保持剪力墙长度不变。
(2)当为了保证上下楼层建筑空间净尺寸相同,也可以保持剪力墙厚度不变,改变剪力墙长度。
(3)一般不采用既改变剪力墙厚度又改变剪力墙长度的做法。
设缝结构剪力墙在地下室的处理
地下室双拼在接缝处0.000以下接地下室处缝两侧边缘构件连起来,墙不合并。注意一层及以下设计伸缩后浇带。
框架结构
扁梁
扁梁尺寸估算
类型 | 梁高 |
---|---|
现浇整体式框架扁梁 | h等于(1/16~1/22)L |
预应力框架扁梁 | h等于(1/20~1/25)L |
抗规6.3.2:扁梁不适用于一级框架结构
扁梁的截面高度h不宜小于2.5倍板的厚度
梁纵向受力钢筋最小配筋率0.3%且宜单层布置
梁端箍筋加密区长度为:≥2.0h和≥500mm且箍筋肢距≤200mm
梁上部钢筋1/3通长设置
框架梁有一端支座为非框架柱时的配筋构造(17G101-11 P4-8)
4.7-1 框架梁一端支座为框架柱而另一端为梁或框架梁时
按框架梁标注,与框架柱连接的梁端上、下纵向钢筋可按框架梁构造要求采取直线锚固或90°弯折锚固措施;与梁或框架梁连接的梁端上部纵向钢筋按非框架梁构造要求锚固;与框架柱相连的一端箍筋应按该工程的抗震等级设置箍筋加密区范围,加密要求同框架梁;另一端可不设置箍筋加密区
4.7-2 框架梁一端支座为框架柱而另一端为剪力墙时
(1)剪力墙与梁平行时应属剪力墙连梁,与柱相连端按框架梁锚固,与剪力墙相连端按连梁锚固
(2)梁与剪力墙平面外相交,与柱相连端按框架梁锚固,与剪力墙相连端参照《楼面梁与剪力墙平面外相交节点》章节
顶层抽柱
顶层框架抗震等级复核(是否大跨度框架)
应适当提高顶层柱的刚度,如全高加密
不宜将现浇混凝土屋顶梁设置在板的上方
高3.5.9:结构顶层取消部分墙、柱形成空旷房间时,宜进行弹性或弹塑性时程分析补充计算并采取有效的构造措施。
单跨框架
高规6.1.2:抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。
高规6.1.2 条文说明:单跨框架结构是指整栋建筑全部或绝大部分采用单跨框架的结构,不包括仅局部为单跨框架的框架结构。
抗规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。
含少量框架柱的剪力墙结构设计原则
高规8.1.3:
- 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;(其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计,也就是说需要进行本规程8.1.4条的剪力调整,其侧向位移控制指标按剪力墙结构采用。)
- 当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10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构进行设计;
含少量剪力墙的框架结构设计原则
一、在钢筋混凝土框架结构中,下列三种情况需要设置少量剪力墙:
多遇地震或风荷载作用下,纯框架结构的弹性层间位移角不能满足θ≤1/550的规范要求时,通过布置少量剪力墙加大结构刚度;
层间位移角满足≤1/550,为减少侧向变形、改善框架结构的抗震性能而布置少量剪力墙;
按新抗规6.1.4条第2款规定,在防震缝两侧设置抗撞墙。
二、布置少量剪力墙的框架结构可以分为两类:
底层框架承担的倾覆力矩为总倾覆力矩的50~80%时,为剪力墙较少的框架结构,按框架-剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;
底层框架承担的倾覆力矩≥80%时,为剪力墙很少的框架结构,按框架-剪力墙结构进行设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时,可按本规程第3.11节的有关规定进行结构抗震性能分析和论证。
三、结构设计原则:
四、剪力墙设计:
1)抗震墙应采取做短墙、减薄、开结构洞、开竖缝墙和配置少量单排钢筋等措施,避免承受过大的水平剪力;当为联肢墙时,采用大跨高比的连梁,使各墙成为独立墙肢。【疑问解答】
2)布置少量剪力墙的多层框架结构中的剪力墙宜为 带边框剪力墙。
3)计算不超筋时:按计算配筋。
4)抗弯超筋、抗剪不超筋时:按计算要求配置墙身水平及竖向分布钢筋,按端部边缘构件最大配筋要求(≤5%)配置端部边缘构件纵向钢筋。【朱文】
5)抗剪超筋、抗弯不超筋时:按剪力墙的剪压比限值确定剪力墙的抗剪承载力(按新砼规第11.7.3条计算Vw),并确定墙身水平钢筋(按新砼规第11.7.4条计算Ash),按强剪弱弯要求确定墙身竖向钢筋(根据剪力墙抗震等级,按新砼规第11.7.2条确定剪力墙的计算剪力V,按11.7.4条计算剪力墙考虑地震组合的弯矩设计值M=λVho,并按M=1/γRE×[fyAs(hwo-bw)]计算,同时按分布筋最小配筋率要求配置剪力墙的竖向分布钢筋)。【朱文】
五、基础设计:
剪力墙下基础应按上部为框架与剪力墙协同工作时的计算结果设计。但当按地震作用标准组合效应确定基础面积或桩数时,应充分考虑地基基础的各种有利因素,避免基础面积过大或桩数过多,如桩基础设计时宜考虑桩土共同工作,并使桩数与正常使用状态下需要的桩数相差不太多,否则会加大墙、柱之间的不均匀沉降。【朱文】
连梁
定义:两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁
\1. 连梁按普通梁输入 :按杆单元计算
\2. 墙上开洞生成墙梁 :按壳元计算
连梁按墙元计算控制跨高比:普遍做法取为2.5
配筋满足高规7.2.24、7.2.25、7.2.27、7.2.28,配筋率小于2.5%
三级及以下的连梁箍筋间距最大可用150
配筋一般上下左右对称配筋
连梁超筋:1.减小连梁截面高度;2.调整刚度折减系数,但不小于0.5;3.当跨高比不大于2时,宜配置交叉暗撑;当跨高比不大于1时,应配置交叉暗撑(箍筋与对角斜筋的配筋强度比 1.2);4.连梁中部设水平缝 ;5.超筋部分按铰接处理(不建议);6.增加连梁跨度、降低高度、采用双梁;
主梁不应支撑在连梁上,如在连梁上,参考《建筑结构专业技术措施》5.5.1条规定
PKPM默认连梁的混凝土强度和抗震等级与剪力墙相同,钢筋级别和保护层厚度与框架梁相同
一端支撑在剪力墙上,另一端支撑在框架柱上的梁,一般不作为连梁
技术措施5.1.8:一、二级剪力墙的洞口连梁,跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm;
高规7.1.3:跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。其抗震等级与所连接的剪力墙的抗震等级相同(不管是否按框架梁设计)
抗规6.2.13-2:抗震墙地震内力计算时,连梁的刚度可折减,折减系数不宜小于0.5
高规5.2.1:高层建筑结构抗震计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折减系数不宜小于0.5
高规9.3.7:跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜增配对角斜向钢筋。跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑
强、弱连梁
强连梁一般设在需要保证墙体整体性和提高墙体刚度的关键部位,比如调周期比和减少位移时,可以用来加强外围墙体;弱连梁通常用于剪力墙长度过大,需要特意削弱的部位,防止地震力过度集中。但此时一般都可以按照普通梁计算。
非结构构件
**非结构构件:**主要指建筑非结构构件(如维护外墙、隔墙、幕墙、吊顶、广告牌、储物柜架等)及建筑附属机电设备支架(如电梯,照明和应急电源,通信设备,管道系统,采暖和空调系统,烟火监测和消防系统用天线)等。
转角窗
转角窗的加强措施(结构技术措施 5.1.13、11G329-1 P3-19)
- 提高转角窗两侧墙肢的抗震等级,墙厚宜适当加大(≥250),沿墙肢全高设置约束边缘构件,暗柱长度不宜小于3倍墙厚且不小于600mm
- 转角窗的上下墙可按反梁设计
- 加强转角窗窗台连梁的配筋和构造,转角梁的负弯矩调幅系数、扭矩折减系数应取为1
- 转角窗房间楼板应加厚(≥120),配筋宜适当加大,双层双向配筋
- 转角处楼板内设置斜向暗梁,暗梁高120150mm,宽500600mm,加强配筋,暗梁纵筋锚入墙内lae
- 建议以转角阳台代替转角窗
雨蓬
模型中,带拉杆雨篷应调整施工次序,与上层同步施工
(1)当雨蓬板和框架梁标高接近时,应使两者整体浇筑;
(2)当雨蓬板和框架梁标高相差较大两者无法整体浇筑时,若雨蓬板所在跨跨度不大,可将雨篷梁向两侧延伸至框架柱,雨篷梁按弯剪扭构件设计,框架柱的设计应考虑雨篷梁传来的集中弯矩和集中力。因设置此雨篷梁而使框架柱形成短柱时,柱箍筋应全高加密;若雨蓬所在跨跨度较大,可在雨篷梁梁端设置小门樘柱,小门樘柱上端深入框架梁内,雨篷梁按弯剪扭构件设计,小门樘柱按偏压构件设计。
女儿墙
计算分析
加腋
抗规6.1.5:柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1/4时,应计入偏心的影响。
水平加腋是为了防止梁中心和柱中心的偏心,通过构造改善水平力的传递路径,缓解框架梁柱偏心对节点区的不利影响。h为柱宽
柱梁偏心大于h/4时,梁需要水平加腋:设柱边长为h,梁宽为b。柱边长h大于2个梁宽2b,且一边平齐时,柱梁的截面偏心就>h/4,梁就需要对梁实施水平加腋。(或梁柱节点核心区柱箍筋直径加大一个等级,肢数间距同柱加密区,同时柱箍筋全高加密处理)
柱梁一边错开a时,柱边长h-4a大于2个梁宽2b,柱梁的截面偏心就>h/4,梁就需要对梁实施水平加腋。
竖直加腋是加大支座截面,提高抗弯和抗剪的有效截面,弥补跨中梁高受限时的情况。
还有一种情况,梁高虽未受限,但支座剪力很大,此时采用竖直加腋可有效提高其抗剪能力,也有利于减轻梁的自重并节约投资。
还有一种是为了传递错层结构的水平力,错层处设置有大梁,上下搭板,大梁侧面设置加腋,增加水平力的传递可靠性,16G101-1图集上有
基础梁加腋
当基础梁与柱同宽或比柱窄时,基础梁与柱结合处需加腋(16G101-3 P84)
下室顶板作为嵌固部位时,地下室顶板与室外地坪的高差宜小于本层层高的1/3,高差较大时,采取存在高差处的柱子箍筋加密,水平传力梁加腋等措施。
节点核心区计算
抗规 附录D
点铰
次梁与主梁交界处点铰
与剪力墙平面外相连的梁 点铰 (梁高需小于2倍墙厚 高规7.1.6条文说明)
错层梁点铰、反梁点铰
错层板(改边界条件为简支)(板边支座与边梁相连、支座两侧板面标高相差大于梁宽时)
砼规 9.2.6.1:当梁端按简支计算但实际受到部分约束时,应在支座区上部设置纵向构造钢筋。其截面面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的1/4,且不应少于2根。该纵向构造钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应小于l0/5,l0为梁的计算跨度。
虚梁
遇到以下情况需要布置虚梁:
(1)板柱-剪力墙结构、厚板转换结构、无梁楼盖结构等进行有限元分析计算时;
(2)“回”字型无梁楼板出现复连通域时(类似于 核心筒-外框架结构);
(3)应用复杂楼板有限元计算程序SLABCAD计算分析时;
(4)需要建立楼板边界时(如坡屋顶折板)。
悬挑板不宜用虚梁建模
偏心受拉
梁:砼规8.4.2:轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向力钢筋不得采用绑扎搭接
柱:抗规6.3.8:边柱、角柱及抗震墙端柱在小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%
墙:抗规6.2.7 高规7.2.4:双肢抗震墙中,墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的剪力设计值、弯矩设计值应乘以增大系数1.25。
结构计算分析方法
底部剪力法
定义:根据地震反应谱,以工程结构第一周期和等效单质点重力荷载代表值求得结构的底部总剪力,然后以一定的法则将底部总剪力在结构高度方向进行分配,确定各质点的地震作用。
高规 4.3.3条文说明:采用底部剪力法计算地震作用时,也应考虑偶然偏心的不利影响。
抗规 5.1.2-1: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。
抗规 5.2.4:采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3,此增大部分不应往下传递,但与该突出部分相连的构件应予计入;
适用于:比较规则的多层砌体结构、混凝土砌块结构 和 底框-抗震墙结构
水平地震剪力标准值=Σ该层以上水平地震作用标准值之和
振型分解反应谱法
根据结构动力学原理,结构的任意振动状态都可以分解为许多独立正交的振型,每一个振型都有一定的振动周期和振动位移,因此可以将一个多自由度体系的结构分解成若干个相当于各有自振周期和振动位移,因此可以将一个多自由度体系的结构分解成若干个相当于各有自振周期的单自由度体系结构,求得结构的地震反应,然后用振型组合法求出多自由度体系的地震反应。采用反应谱求解各振型的反应称为振型分解反应谱法。
抗规 5.1.2-2:除1款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。
YJK采用振型分解反应谱法进行小震作用下的弹性分析,适用于框架结构、剪力墙结构、框剪结构、板柱-剪力墙结构、筒体结构和复杂高层结构的计算分析。
弹性动力时程分析法
结构地震作用计算分析时,以地震动的时间过程作为输入,用数值积分求解运动方程,得出结构在地震作用下,从静止到振动,直至振动终止的整个过程的反应。
抗规5.1.2-3:特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算;
弹塑性分析法
将时程分析法计算公式中的刚度矩阵、阻尼矩阵随结构及其构件所处的变形状态,在不同时刻取不同数值的计算,称为弹塑性时程分析
抗规 3.4.4:平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析
抗规 3.6.2:不规则且具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏的建筑结构,应按本规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。此时,可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。
简化弹塑性时程分析法
抗规 5.5.3:不超过12层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架和框排架结构、单层钢筋混凝土柱厂房可采用本规范第5.5.4条的简化计算法;
建筑结构分析方法汇总
建筑结构分析方法 |
---|
SATWE:规则结构采用小震弹性阵型分解法分析 |
EPDA/PUSH:不规则结构采用中(大)震弹塑性分析 弹塑性静力分析法——PUSH 弹塑性时程分析法——EPDA |
弹性时程分析 / 弹塑性分析
高规4.3.4>抗规5.1.2-3
高规4.3.4-3:7~9度抗震设防的高层建筑,下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算:
- 甲类高层建筑结构;
- 表4.3.4所列的乙、丙类高层建筑结构;
- 不满足本规程第3.5.2~3.5.6条规定的高层建筑结构;(层间刚度比、层间受剪承载力、竖向构件不贯通、竖向收进或外挑过大、楼层质量比 不满足)
- 本规程第10章规定的复杂高层建筑结构。(带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构以及竖向体型收进、悬挑结构)
抗规5.1.2-3:当取三组加速度时程曲线输入时,计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值;当取七组及七组以上的时程曲线时,计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符(多组时程波的曲线与振型分解反应谱法的曲线相比,在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%) ,其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,一般也不应大于振型分解反应谱法求得的 135%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。
高规4.3.5条文说明:时程法计算结果也不必过大,每条地震波输入的计算结果不大于135%,多条地震波输入的计算结果平均值不大于120%,以体现安全性和经济性的平衡。
关键点:地震影响系数、加速度时程、底部剪力
高规4.3.5-3:地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍和15s,地震波的时间间距可取0.01s或0.02s。(一般取结构基本周期的5~10倍)
计算罕遇地震作用时,特征周期增加0.05s
一般来说特征周期越大,地震力越大
比 楼层剪力曲线(改变不同方向) 和 地震波谱曲线
分量峰值加速度 次分量峰值加速度
据动力时程分析结果,对全楼地震作用放大系数进行调整
地震波计算
同一条地震波的两个方向的波形是不一样的,主方向波沿结构的X作用与主方向波沿结构的Y方向作用时,主方向波系数为1.00,次方向波系数为0.85
弹塑性分析模型差异
- 弹塑性分析模型不读取中梁刚度放大系数、连梁折减系数、梁端刚域、柱端刚域
- 弹塑性分析模型不考虑梁端铰接
- 弹塑性分析模型默认情况下读取结构梁、柱、斜撑、墙体的实配钢筋信息;而小震分析模型是不带钢筋信息的
- 弹塑性分析模型采用的杆件和壳单元与小震分析模型也有区别。弹塑性分析模型采用纤维束单元和分层壳单元,小震模型所用单元由经典力学理论构造等
性能化设计
性能化设计步骤
抗规3.10.4 附录M及条文说明
高规3.11
基于性能的抗震设计方法
- 振型分解反应谱法弹性分析、设计
- 弹性时程分析
- 竖向地震计算
- 中震弹性或中震不屈服计算
- 静力弹塑性分析(PUSHOVER)和能力谱方法
- 动力弹塑性分析
- 结构弹性、弹塑性;静力、动力抗震试验
要点
不考虑地震效应和风效应的组合,不考虑与抗震等级有关的内力调整系数
对于剪重比、薄弱层、0.2V0调整等需要参数设置的调整项目,软件将仍然按用户设置的相关参数进行,例如,用户已经在参数中设置了剪重比自动调整、薄弱层自动放大调整、0.2V0调整等项目,软件在进行性能设计时仍进行这些调整,不会因为进行了性能设计而不再执行相关的参数,因此用户应在性能设计计算时,手动取消原来对多遇地震计算设置的相关调整选项。
对于框支柱地震内力调整等不需要参数控制而由软件自动进行调整的内容,软件自动取消调整。
抗规方法 附录M
中/大震弹性设计方法 抗规M.1.2-2
荷载效应采用基本组合,材料强度取设计值
- 调整地震影响系数最大值αmax按中/大震取值
- 取消组合内力调整(强柱弱梁、强剪弱弯)
- 考虑重力及地震的荷载作用分项系数;
- 考虑抗震承载力调整系数γRE
中震不屈服设计方法 抗规M.1.2-3
荷载效应采用标准组合,材料强度取标准值
- 调整地震影响系数最大值αmax按中震取值
- 取消组合内力调整(强柱弱梁、强剪弱弯)
- 不考虑重力及地震的荷载作用分项系数(取1.0,组合值系数不变);
- 不考虑抗震承载力调整系数γRE(取1.0)
大震不屈服设计方法 抗规M.1.2-4
荷载效应采用标准组合,材料强度取极限值
- 调整地震影响系数最大值αmax按大震取值
- 取消组合内力调整(强柱弱梁、强剪弱弯)
- 不考虑重力及地震的荷载作用分项系数(取1.0,组合值系数不变);
- 不考虑抗震承载力调整系数γRE(取1.0)
高规方法 3.11
构件区分关键构件、一般竖向构件和水平耗能构件, 软件默认剪力墙为关键构件,柱、支撑为一般竖向构件,梁为水平耗能构件,可在前处理中查改。
性能水准1~5(中震无5级,大震无1级)
组合A:γGSGE+γEhS*EhK+γEvS*EvK(3.11.3-1)
组合B:SGE+S*EhK+0.4S*EvK(3.11.3-2)和SGE+0.4S*EhK+S*EvK(3.11.3-3)
性能组合
高规 | << | << | 性能水准1 | << | 性能水准2 | << | 性能水准3 | << | 性能水准4 | << | 性能水准5 | << |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
^^ | << | << | 仅中震 | << | 中/大震 | << | 中/大震 | << | 中/大震 | << | 仅大震 | << |
^^ | << | << | 荷载组合 | 材料强度 | 荷载组合 | 材料强度 | 荷载组合 | 材料强度 | 荷载组合 | 材料强度 | 荷载组合 | 材料强度 |
耗能构件 | 连梁、框架梁 | 斜截面 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合B | 标准值 | 仅非地震组合设计 (大部分构件允许进入屈服) | << | 仅非地震组合设计 (大部分构件允许进入屈服) | << |
^^ | ^^ | ^^ | ^^ | ^^ | ^^ | ^^ | 框架梁弹性 | << | 框架梁不屈服 | << | ^^ | << |
^^ | ^^ | 正截面 | 组合A | 设计值 | 组合B | 标准值 | 仅非地震组合设计 (允许进入屈服) | << | 仅非地震组合设计 (大部分构件允许进入屈服) | << | 仅非地震组合设计 (大部分构件允许进入屈服) | << |
普通构件 | 非底部加强部位剪力墙、柱 | 斜截面 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合B | 标准值 | 组合B | 标准值 |
^^ | ^^ | 正截面 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合B | 标准值 | 仅非地震组合设计 (部分构件允许进入屈服) | << | 仅非地震组合设计 (较多构件允许进入屈服) | << |
关键构件 | 底部加强部位剪力墙 | 斜截面 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合B | 标准值 | 组合B | 标准值 |
^^ | ^^ | 正截面 | 组合A | 设计值 | 组合A | 设计值 | 组合B | 标准值 | 组合B | 标准值 | 组合B | 标准值 |
节点 | 正/斜截面弹性 | << | 正/斜截面不屈服 | << |
弹性≈组合A+设计值 不屈服≈组合B+标准值
《抗规》中震斜截面弹性、正截面弹性≈《高规》普通构件性能2
《抗规》中震斜截面弹性、正截面不屈服≈《高规》普通构件性能3
《抗规》中震斜截面不屈服、正截面不屈服≈《高规》关键构件性能4
抗震性能指标确定的一般原则(朱结 2.1.2 朱高3.11.1 朱抗3.10.3 高3.11条文说明 )
抗震性能指标确定的一般原则
工程情况 | 结构关键部位设计建议 | 说明 |
---|---|---|
超B级高度的特别不规则结构 | 性能目标A | 应进行抗震超限审查 |
超B级高度的一般不规则结构 | 性能目标B | 应进行抗震超限审查 |
超B级高度的规则结构 | 性能目标C | 应进行抗震超限审查 |
超A级高度但不超B级高度的特别不规则结构 | 性能目标B | 应进行抗震超限审查 |
超A级高度但不超B级高度的一般不规则结构 | 性能目标C | 应进行抗震超限审查 |
超A级高度但不超B级高度的规则结构 | 性能目标D | 应进行抗震超限审查 |
A级高度的特别不规则结构 | 性能目标D | 应进行专门研究 |
A级高度的一般不规则结构 | 按一般情况设计 | 可直接按抗规设计 |
大跨度复杂结构 | 根据复杂情况确定相应的性能指标 | 应进行抗震超限审查 |
抗震性能设计的常见做法(朱结 2.1.2-6)
抗震性能设计的常见做法
情况分类 | 要求 | << | 说明 |
---|---|---|---|
抗剪 | 大震剪应力控制 | 大震下剪力墙的剪压比≤0.15 | 确保大震下剪力墙不失效 |
^^ | 中震弹性 | 按中震弹性要求进行结构的抗剪控制,与抗震等级相对应的调整系数均取1.0 | S≤R/γRE |
^^ | 中震不屈服 | 按中震不屈服要求进行抗侧力结构的抗剪控制,抗力及效应均采用标准值,与抗震等级相对应的调整系数均取1.0 Sk≤Rk | 由于抗力和效应均采用标准值,及与抗震等级相对应的调整系数均取1.0,其计算结果需与小震弹性设计比较取大值设计 |
抗弯 | 大震不屈服 | 按大震不屈服要求进行结构的抗弯设计,抗力及效应均采用标准值,与抗震等级相对应的调整系数均取1.0 Sk≤Rk | 一般不要求大震完全弹性 |
^^ | 中震弹性 | 按中震弹性要求进行结构的抗弯设计,与抗震等级相对应的调整系数均取1.0 | S≤R/γRE |
^^ | 中震不屈服 | 按中震不屈服要求进行抗侧力结构的抗弯设计,抗力及效应均采用标准值,与抗震等级相对应的调整系数均取1.0 Sk≤Rk | 由于抗力和效应均采用标准值,及与抗震等级相对应的调整系数均取1.0,其计算结果需与小震弹性设计比较取大值设计 |
其他 | 剪力调整应根据不同结构体系确定相应目标 | 取0.25Q0及1.8Vfmax的较大值 | 多用于钢框架-支撑结构,且较不容易实现 |
^^ | ^^ | 取0.2Q0及1.5Vfmax的较大值 | 用于钢筋混凝土框架-核心筒结构,且较不容易实现 |
^^ | ^^ | 取0.25Q0及1.8Vfmax的较大值 | 用于混合结构,且较容易实现 |
^^ | 提高抗震等级 | 根据抗震性能目标确定适当提高结构的抗震等级 | 提高抗震构造措施 |
^^ | 延性要求 | 设置型钢、芯柱等 | 提高抗震构造措施 |
地震安全性评价
是否安评按项目重要性及项目建设地要求执行。
场地安全评估报告一般应满足《工程场地地震安全性评价》 GB17741‐2005 要求:
小震分析时,宜取按规范反应谱计算结果和安评报告计算结果的基底剪力较大值,不应部分采用规范参数,部分采用安评参数,计算结果同时必须满足规范最小剪力系数的要求。
中震、大震一般以规范为主,也可采用大于规范值的安评参数, 此时不考虑最小剪力系数。
小震计算结果取多条波的平均值,超限程度较大应取包络值,以发现需要加强的楼层范围和加强程度。
如果拟建工程基础埋置很深,如经专家论证也可采用基底的反应谱曲线及地震波数据。
超限高层 / 不规则判断
依据: 中华人民共和国住房和城乡建设部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质[2015]67号
一、高度超限
高度超过规范使用高度的高层建筑(含《高规》B级高度范围内的建筑)
表2 同时具有下列三项及三项以上不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表 1)
不规则项
序号 | 不规则类型 | 简要涵义 | 备注 | 调整 | |
---|---|---|---|---|---|
平面不规则 | 1a | 扭转不规则 | 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2,或周期比大于0.9 | 参见抗规-3.4.3、技术措施12.1.2-1(3) | 扭转不规则时,应计入扭转影响,且在具有偶然偏心的规定水平力作用下,楼层两端抗侧力构件弹性水平位移或层间位移的最大值与平均值的比值不宜大于1.5,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽; |
^^ | 1b | 偏心布置 | 偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15% | 参见JGJ99-3.2.2 | |
^^ | 2a | 凹凸不规则 | 平面凹进的尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%(1)平面狭长(2)凹进过多(3)突出过细 | 参见抗规-3.4.3结构措施12.1.2-1 | 凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型;高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响; |
^^ | 2b | 组合平面 | 细腰形或角部重叠形 | 参见高规-3.4.3 | |
^^ | 3 | 楼板不连续 | 有效宽度小于50%,开洞面积大于30%,错层大于梁高 | 参见抗规-3.4.3 | 平面不对称且凹凸不规则或局部不连续,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭转较大的部位应采用局部的内力增大系数。 |
竖向不规则 | 4a | 刚度突变 | 相邻层刚度变化大于70%(按高规考虑层高修正时,数值相应调整)或连续三层变化大于80% | 参见抗规-3.4.3, 高规-3.5.2 | 侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规定; |
^^ | 4b | 尺寸突变 | 竖向构件收进位置高于结构高度20%且收进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔 | 参见高规-3.5.5 | |
^^ | 5 | 构件间断 | 上下墙、柱、支撑不连续,含加强层、连体类结构顶部取消部分墙、柱形成空旷房间 | 参见抗规-3.4.3 | 竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.25~2.0的增大系数; |
^^ | 6 | 承载力突变 | 相邻层受剪承载力变化大于80% | 参见抗规-3.4.3 | 楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。 |
^^ | 7 | 局部不规则 | 如局部的穿层柱、斜柱、夹层、个别构件错层或转换,或个别楼层扭转位移比略大于1.2等 | 已计入1~6项者除外 |
注:
- 深凹进平面在凹口设连梁,其两侧的变形不同时仍视为凹凸不规则,不按楼板不连续中的开洞
- 序号a、b不重复计算不规则项
- 局部不规则根据其影响判断是否计入不规则的一项
表3 具有下列二项或同时具有下表和表 2 中某项不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表 1)
序号 | 不规则类型 | 简要涵义 | 备注 |
---|---|---|---|
1 | 扭转偏大 | 裙房以上有较多楼层考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.4 | 表2之1项不重复计算超过1/3楼层时为较多楼层 |
2 | 抗扭刚度弱 | 扭转周期比大于0.9,混合结构扭转周期比大于0.85 | |
3 | 层刚度偏小 | 本层侧向刚度小于相邻上层的50% | 表2之4a项不重复计算层刚度比<70%为软弱层 |
4 | 塔楼偏置 | 单塔或多塔合质心与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20%(其大底盘高度大于单塔或多塔高度的20%) | 表2之4b项不重复计算 |
表4 具有下列某一项不规则的高层建筑工程 (不论高度是否大于表 1)
序号 | 不规则类型 | 简要涵义 | 备注 |
---|---|---|---|
1 | 高位转换 | 框支墙体的转换构件位置:7度超过5层,8度超过3层 | 6度时超过6层 |
2 | 厚板转换 | 7~9度设防的厚板转换结构 | |
3 | 复杂连接 | 各部分层数、刚度、布置不同的错层;连体两端塔楼显著高度、体型或者沿着大底盘某个方向的振动周期显著不同的结构 | 这里的错层指多数楼层同时前后、左右错层,仅前后或左右错层算表A的一项不规则 |
4 | 多重复杂 | 同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔类型中的3种或以上 |
注:仅前后错层或左右错层属于表 2 中的一项不规则,多数楼层同时前后、左右错层属于本表的复杂连接。
表5 其他高层建筑工程
序号 | 不规则类型 | 简要涵义 | 备注 |
---|---|---|---|
1 | 特殊类型高层建筑 | 抗震规范、高层混凝土结构规程和高层钢结构规程暂未列入的其他高层建筑结构,特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑结构,特大跨度的连体结构等 | |
2 | 大跨屋盖建筑 | 空间网格结构或索结构的跨度大于 120m 或悬挑长度大于 40m,钢筋混凝土薄壳跨度大于 60m,整体张拉式膜结构跨度大于 60m,屋盖结构单元的长度大于 300m,屋盖结构形式为常用空间结构形式的多重组合、杂交组合以及屋盖形体特别复杂的大型公共建筑 |
温度工况
温度工况下,楼板需设置为全楼弹性板6或弹性膜进行计算
开洞
梁开洞
高规6.3.7:框架梁上开洞时,洞口位置宜位于梁跨中1/3区段,洞口高度不应大于梁高的40%
连梁开洞
高规7.2.28-2:穿过连梁的管道宜预埋套管,洞口上、下的截面有效高度不宜小于梁高的1/3,且不宜小于200mm;被洞口削弱的截面应进行承载力验算,洞口处应配置补强纵向钢筋和箍筋,补强纵向钢筋的直径不应小于12mm。
剪力墙开洞
剪力墙门洞大小应加上建筑面层;
应避免在短肢剪力墙上和墙肢长度较小的剪力墙(比如L/hw≤8的墙肢)上开洞;
应避免在墙肢的端部开洞;
开洞应避开剪力墙的约束边缘构件和构造边缘构件的位置;
开洞后应避免对剪力墙的截面面积削弱太多,应复核开洞处剪力墙的轴压比。
抗规6.1.8:抗震墙洞口宜上下对齐;洞边距端柱不宜小于300mm
技术措施5.1.8:剪力墙洞口形成的连梁高度不宜小于400mm
高规7.2.28-1:剪力墙开有边长小于800mm的小洞口、且在结构整体计算中不考虑其影响时,应在洞口上、下和左、右配置补强钢筋,补强钢筋的直径不应小于12mm,截面面积应分别不小于被截断的水平分布钢筋和竖向分布钢筋的面积;
抗震设计时,剪力墙由于开设门窗洞口等形成的独立小墙肢,其截面高度不宜小于截面厚度的5倍。当无法避免而在结构中有极少数此种墙肢时,宜按不参与结构抗侧的偏心受压柱进行设计。其重力荷载代表值作用下的轴压比应满足表的要求。
柱开洞
应避免在框架柱上开洞。框架上开洞易形成塑形应力集中,成为一个易破坏的薄弱点。
板开洞
开洞宽不大于300mm时,可将受力钢筋绕过洞边
当洞宽大于300mm时,应设置补强钢筋,详16G101-1 P111
无梁楼盖开洞参见《无梁楼盖-开洞》章节
有效楼板宽度/楼板典型宽度、楼板大开洞
高3.4.6:有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。
加强措施
- 加厚洞口附近(楼板削弱的那个部分)楼板(一般为相邻楼板厚度的1.25倍),配筋率双层双向0.25%;
- 在洞口周边设置边梁,当不能设置明梁是可以设置暗梁,边梁及暗梁的配筋应加强。边梁的纵筋要放大1.25倍,腰筋应为抗扭腰筋;暗梁宽度可板厚的2~3倍,纵向钢筋配筋率为1.0~1.5%。
- 计算分析时应在“特殊构件补充定义”中定义为“弹性膜”。
暗梁
双柱联合基础之间暗梁(顶部加筋)设置
计算时将联合基础简化为一两端悬挑的三跨连续梁,当柱间距离大于2倍 基础边到柱中心的距离时,跨中出现负弯矩,联合基础顶部受拉,此时应设置暗梁或顶部附加钢筋。
因联合基础JCCAD计算时已考虑冲切和抗剪,因此一般联合基础在顶部设置附加钢筋即可,不需要设置暗梁。
顶部附加钢筋可按顶部负弯矩计算值确定:计算截面取
(柱宽+100)×基础高度,最小配筋率取0.15%,
均布荷载=基本组合的双柱轴力之和 / 联合基础长度
当柱底弯矩较大时,按Mmax工况计算,并取和Nmax工况对比下的较大值
地下室外墙顶部暗梁设置
独基、桩承台:按深梁计算地下室外墙,并设置暗梁,暗梁高度为0.2h(墙高),暗梁配筋即地下室外墙形成得深梁的纵向受拉钢筋
筏板基础:构造暗梁
框剪(框筒、板柱剪力墙)结构剪力墙内暗梁设置
带边框剪力墙:高规8.2.2
异形板
L形板在设水平暗梁分割,暗梁梁高同板厚且≥160mm,梁宽≥1000mm
暗梁高经验值
墙肢长 | 暗梁高 | b≤180 | 180<b≤250 | b>250 |
---|---|---|---|---|
≤3m | 300 | 4C14 | 4C14 | 6C14 |
≤4m | 400 | 4C14 | 4C16 | 6C16 |
≤5m | 500 | 4C16 | 4C18 | 6C18 |
>5m | 600 | 4C18 | 4C20 | 6C20 |
矩形洞口剪力墙暗梁设置
楼板内暗梁设置
原因:①转角处梁刚度有限,暗梁区域楼板由于变形较小,在竖向荷载下承担的力较常规梁板大,容易开裂;②由于角部未设置竖向构件,结构扭转效应较大,在地震或风水平力作用下楼板受力复杂,故在传力最直接的暗梁区域设置暗梁。
转角处楼板内设置斜向暗梁,暗梁高120150mm,宽500600mm,加强构造配筋
升降板且有线荷载处宜设置暗梁,暗梁宽300~400mm,配筋可取2层3C12
异形板变窄处宜设置暗梁,暗梁宽500~600mm,配筋可取2层4C12
框支层楼板边缘和较大洞口周边应设置边梁,其宽度不宜小于板厚的2倍,全截面纵向钢筋配筋率不应小于1.0%。
无梁楼盖暗梁设计
无柱帽平板宜在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽加柱两侧各不大于1.5倍板厚。(砼规11.9.5)
预制剪力墙圈梁
装规8.3.2:屋面以及立面收进的露出,应在预制剪力墙顶部设置封闭的后浇钢筋混凝土圈梁
非一般结构
非一般结构:指高规7.2.16条规定的抗震设计时,连体结构、错层结构以及B级高度高层建筑结构。
高规10.1.2:9度抗震设计时不应采用带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和连体结构。
跃层结构
- 楼梯中间层未设梯梁时
- 底商中间层未拉梁、综合楼大堂的柱子
- 门廊柱
跃层墙厚按不小于H/20取墙厚
无梁楼盖
冲切相关详《PKPM输出-冲切验算》
当高层建筑和多层建筑有多层地下室时,除作为上部结构的嵌固部位顶板采用梁板结构外,其他层地下室顶板可采用无梁楼盖。
无上部建筑的地下车库不论单层或两层,楼盖和顶板也可采用无梁楼盖。
板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时,板厚应≥150mm
柱托板的厚度和长度应按计算确定,其总厚度不宜小于板厚度的1.25倍,当计算柱上板带的支座钢筋考虑托板厚度的影响时,每方向长度不宜小于板跨度的1/6。
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。当无柱托板且无梁板抗冲切承载力不足时,可采用型钢剪力架(键),此时板的厚度不应小于200mm。
为改善无梁楼盖的受力性能, 节约材料, 方便施工, 可将沿周边的板伸出边柱外侧,伸出长度( 从板边缘至外柱中心) 不宜超过板缘伸出方向跨度的 0.4 倍。
当无梁楼板不伸出外柱外侧时, 在板的周边应设置圈梁, 圈梁截面高度不应小于板厚的 2.5 倍。 圈梁与半个柱上板带共同承受弯矩和剪力外, 还承受扭矩, 因此应配置附加抗扭纵向钢筋和箍筋。
柱帽长度
圆柱帽:1/25长方形跨度
正方柱帽:1/35长方形跨度
明梁大板+柱帽结构
当明梁高度高于板厚不多时,以无梁楼盖设计为主,即楼板设计时按照无梁楼盖设计,楼板设计时忽略明梁,板模型定义弹性板3或弹性板6,并选择“梁与弹性板变形协调”,同时取消“梁刚度放大”(避免梁刚度重复放大),按照暗梁或者虚梁模型对楼板进行板带划分的有限元计算,计算完成后,对于无梁楼盖按照板带的方式进行配筋,此时可以将明梁按照无梁楼盖当中暗梁的配筋方式进行处理,即将板带钢筋的50%集中配置在明梁宽度范围内,同时明梁内的板带集中配筋仍要满足梁截面最小配筋率的要求。
当明梁高度高于板厚较多时,以明梁大板结构(普通结构)设计为主,即楼板设计时按照梁板结构设计,采用有限元算法考虑梁与弹性板的变形协调,对于板支座钢筋可以分区域配置,柱帽之间的板支座配筋可取柱帽之间支座上的最大单元格配筋值As1,柱帽范围内的板支座钢筋可以取柱帽范围内忽略柱中心点值后的最大单元格配筋值As2,实配时柱帽范围内的板支座钢筋至少伸出柱帽边20d;对于梁配筋可以采用上部结构计算的配筋,此配筋值即为考虑梁板实际刚度,梁板变形协调后的配筋。
开洞
大跨度钢筋混凝土楼盖选型及优化设计方法
正方形大跨度楼盖
(1)采用主次式井字梁方案。该方案传力直接、主次分明,合理经济。
(2)若梁高控制较严格时,可将主梁做宽,并在梁端加腋,可获得较小梁高和较好的经济性。
(3)支撑主梁的四根框架柱应在柱顶加腋,以减小柱配筋、梁配筋及梁的挠度。
长方形大跨度楼盖
(1)当平面为长方形时( 长宽比不小于1.5), 宜采用加强边梁的单向次梁方案。该方案传力直接、合理经济,施工方便。
(2) 加强边梁的斜交井字梁方案传力最不直接( 45度斜向传力), 材料用量最多(梁多而长),施工最麻烦(很多资料推荐此方案,实际乃错误观点)。 但若建筑吊顶风格与结构风格一致时, 可采用此方案,使得结构与建筑统一,省却装修麻烦!
多塔大底盘
高规2.1.15:一般情况下,在地下室连为整体的多塔楼结构可不作为本规程第10.6节规定的复杂结构,但地下室顶板设计宜符合本规程10.6节多塔楼结构设计的有关规定。
高规10.6.2 10.6.3(条文及条文说明,关于质心的规定) 10.6.5
高规 5.1.13:抗震设计时,B级高度的高层建筑结构、混合结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构,尚应符合下列规定:
(1)宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%(有效质量系数);
(2)应采用弹性时程分析法进行补充计算;
(3)宜采用弹塑性静力或弹塑性动力分析方法补充计算。
高规 5.1.14:“对多塔楼结构,宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算,并采用较不利的结果进行结构设计。当塔楼周边的裙楼超过两跨时,分塔楼模型宜至少附带两跨的裙楼结构。” YJK中多塔参数选取 分塔与整体分别计算,配筋取包络值
周期比的计算宜采用分塔的离散模型,对于大底盘部分,宜将底盘结构单独取出,嵌固位置保持在结构底部不变,上部塔楼的刚度忽略掉,只考虑其质量,质量附加在底盘顶板的相应位置,对这样一个模型进行固有振动特性分析,验算其周期比。
地基规5.3.12:在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑,宜考虑上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。(即在基础计算时,选择<考虑上部结构刚度>)
技术措施12.5.3:对塔楼结构(单塔与多塔)的底部薄弱部位应予以特别加强。塔楼中与裙房相连的外围柱、剪力墙,从固定端至裙房顶一层的高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高,柱箍筋宜在裙楼屋面上下层范围内全高加密,剪力墙宜设设置约束边缘构件。(高规10.6.3)
高规10.6.1:各塔楼的层数、平面和刚度宜接近;塔楼对底盘宜对称布置、塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的 20%
模型计算(三个模型,适用于嵌固在地下室顶板时)
模型A(单塔模型,带周边范围地下室):用于塔楼地上部分控制指标
模型B(多塔大底盘模型):用于塔楼地上/下部分构件设计(取包络)
模型C(不含塔楼二层及以上结构,多塔大底盘模型):用于地下室构件设计
大跨度、长悬臂构件
高规4.3.2、抗规5.1.1 抗震等级按抗规6.1.2 大跨度框架
需计算竖向地震作用
跨度:9度区跨度大于18m,7度(0.15g)及8度区跨度大于24m的楼盖、屋盖、屋架和桁架等,以及在6~9度抗震设防区高度建筑中跨度大于8m的水平转换结构构件和连体结构的连接体
悬臂结构:9度区悬挑长度大于1.5m、7度(0.15g)及8度区悬挑长度大于2m的阳台、走廊、外伸桁架或屋架等悬挑构件
大跨度和长悬臂结构的综合确定原则(朱抗 5.1.1-2)
本地区抗震设防烈度 | 大跨度屋架 | 长悬臂梁 | 长悬臂板 | 简化计算时竖向地震作用最小值取重力荷载代表值的比例系数 |
---|---|---|---|---|
7度(0.10g) | >24m | >6m | >3m | 5% |
7度(0.15g) | >20m | >5m | >2.5m | 7.5% |
8度(0.20g) | >16m | >4m | >2m | 10% |
8度(0.30g) | >14m | >3.5m | >1.75m | 15% |
9度(0.40g) | >12m | >3m | >1.5m | 20% |
带缝结构
属于多塔结构,需进行多塔定义
计算风荷载时,应定义风荷载遮挡边和背风面体形系数
带缝处剪力墙底部的筏板应验算冲切承载力
连体结构
高规10.5
构造边缘构件的最小配筋按高规7.2.16-4进行
强连体结构分析设计要点
(1)强连体结构通常连体部分不能切分,应采用整体模型计算分析,宜采用弹性动力时程分析方法或弹塑性分析方法进行验算;重要工程宜进行基于性能的抗震计算分析。
(2)水平地震作用计算宜考虑偶然偏心和双向地震作用
(3)连体楼层宜设为薄弱层
(4)连体部分的楼板宜定义为弹性膜
(5)应控制连体部分的竖向位移以满足舒适度要求,8度抗震设防地区应考虑竖向地震作用
(6)连接部分楼板采用弹性楼板假定;还应特别分析连接体部分楼板和梁的应力和变形,在小震作用计算时应控制连接体部分的梁、板拉应力不超过混凝土轴心抗拉强度标准值。还应检查连接体以下各塔楼的局部变形及对结构抗震性能的影响。
(7)必要时应进行地震模拟振动台试验
(8)如连体结构两塔之间离得较近,易产生风漩涡效应,应按照高规3.2.7条计算体型系数,必要时应按高规3.2.8进行风洞试验
(9)应加强连接结构与主体结构结合部的抗震构造措施:
a.提高支座部位的强度
b.宜将连接体延伸至主体结构内一至两跨并与其主要竖向抗侧力构件可靠连接
c.连接体的楼板应与主体结构的楼板可靠连接并加强构造措施
d. 与连接梁相连的柱宜采用延性比好的型钢混凝土柱或钢管混凝土柱
e. 增加连体两侧横向剪力墙厚度和墙体分布钢筋与边缘构件的配筋,提高其承载力
f. 抗震设计时,连接体与连接体相邻的构件抗震等级应提高一级
弱连体结构分析设计要点
(1)弱连体结构的连体部分通常可以切分,其计算分析方法与一般多塔结构相同
(2)8度抗震设防地区的弱连接连廊结构应考虑竖向地震作用
(3)架空连廊宜优先采用钢结构及轻型围护结构,以尽量减轻连廊部分的自重
(4)支座设计是弱连接结构设计的关键,连廊与支座必须可靠连接,保证大震作用下的锚固螺栓不松动、变形及拔出
(5)采用阻尼器对连体支座部位进行限位和复位计算时,宜采用阻尼器装置与结构整体计算的结果
(6)鉴于在地震作用下,易发生架空连廊与主体结构相互碰撞或连廊塌落现象,最小支座宽度设计应能满足架空连廊两侧主体结构,在大震作用下该高度处弹塑性水平变形的要求
错层结构
定义
结构中仅局部存在错层构件的不属于错层结构,但这些错层构件宜参考本节的规定进行设计。(一般是600mm,高规10.4.1条文说明)
错层结构一般采用建立多个标准层的方式建模
计算时应考虑 双向地震作用,如果是高层,还应选择考虑 偶然偏心
错层处刚性板模型容易剪力突变,解决方案为把楼板设置为弹性膜,这是一个典型常见问题
对于高差小于 500mm 的错层,YJK程序将忽略而将其拉平
7度和8度抗震设防的错层建筑剪力墙结构,房屋高度分别不宜大于80m和60m;框剪结构不应大于80m和60m。
强化错层结构的抗震构造措施
(1)高规10.4.4:抗震设计时,错层处框架柱应符合下列要求:
1 截面高度不应小于600mm,混凝土强度等级不应低于C30,箍筋应全柱段加密配置;
2 抗震等级应提高一级采用,一级应提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高。
(2)高规10.4.6:错层处平面外受力的剪力墙的截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震设计时,其抗震等级应提高一级采用。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C30,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%。
(3)边缘构件建议按约束边缘构件考虑,楼板适当加强,采用双层双向配筋
(4)构造边缘构件的最小配筋按高规7.2.16-4进行
转换层结构
梁托柱转换结构
(1)结构体系定义为<复杂高层结构>
(2)特殊构件中定义托柱梁为<非托墙转换梁>
(3)定义与框支梁相连的转换层以下各层柱都为<框支柱>
(4)不选择<调整与框支柱相连的梁内力>,不改变<托墙梁刚度放大系数>
(5)将转换梁所在楼层定义为<转换层>
(6)将转换梁所在楼层定义为<薄弱层>
框支剪力墙转换结构
最小配筋率
高规10.2.19 抗规6.4.3
框支柱
框支柱的构造要求应符合《高规》 10.2.10, 10.2.11 各项要求。应注意框支柱的最小、最大纵筋间距要求,箍筋直径间距、体积配箍率、纵筋配筋率等比普通框架柱有较大的提高。
高规10.2.11:柱截面宽度,非抗震设计时不宜小于400mm,抗震设计时不应小于450mm;柱截面高度,非抗震设计时不宜小于转换梁跨度的1/15,抗震设计时不宜小于转换梁跨度的1/12。
框支墙
框支梁承托的剪力墙尚应进行水平施工缝验算,验算不足者应增加剪力墙竖向筋和暗柱纵筋。(计算方法同一级抗震的剪力墙施工缝验算)
转换梁
高规 10.2.8-2:转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8,框支梁截面宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度,且不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。
楼板厚度
抗规 附录E.1.1
高规 10.2.23:部分框支剪力墙结构中,框支转换层楼板厚度不宜小于180mm,应双层双向配筋,且每层每方向的配筋率不宜小于0.25%(板厚一般取180,楼板配筋一般取φ10@170;悬挑阳台板、空调板等非主楼部分板可按标准层板厚取)
局部转换梁,周边板厚建议取150厚,配筋率0.25%
刚度比
高规 附录E
框支转换结构参数和特殊构件设置
(1)结构体系定义为<复杂高层结构>
(2)建议<墙元细分最大控制长度>的值由初始值2m改为1.5或1m
(3)定义转换梁所在的楼层为<转换层>
(4)定义转换层为<薄弱层>
(5)选择<调整与框支柱相连的梁内力>,改变<托墙梁刚度放大系数>为合理值(YJK无须改变)
(6)定义框支梁为<托墙转换梁>
(7)定义与框支梁相连的转换层以下各层柱都为<框支柱>
(8)定义转换层及上下各一层楼板为<弹性膜>,由于托墙梁上部剪力墙的墙拱作用,会使下部托墙梁产生轴向拉力。
(9)转换层位置:部分框支剪力墙结构在地面以上设置转换层的位置,8度时不宜超过3层,7度时不宜超过5层,6度时可适当提高。(高规10.2.5)
(10)当结构的嵌固部位在±0时,地下一层的转换构件框支柱和转换梁仍应执行高规的有关规定;地下一层以下的框支柱的轴压比可按普通框架柱的要求设计,但其截面、混凝土强度等级和配筋设计结果不宜小于其上面对应的柱。这种地下室顶面作为上部结构嵌固部位的框支转换层,可以不计入规范允许的框支层数内。
框支转换结构的内力计算与调整
(1)层间刚度比计算
高规10.2.3:转换层上部结构与下部结构的侧向刚度变化应符合本规程附录E的规定。
当结构中设置了转换层且转换层设置在第 2 层以上时,YJK程序自动按《高规》附录 E 计算剪弯刚度,并给出刚度比。
(2)剪力墙加强区的高度
高规10.2.2:带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起,宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10。
高规10.2.20:部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位,墙体两端宜设置翼墙或端柱,抗震设计时尚应设置约束边缘构件。
(3)薄弱楼层地震剪力放大、内力调整
高规10.2.6:转换结构构件可采用转换梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑等,非抗震设计和6度抗震设计时可采用厚板,7、8度抗震设计时地下室的转换结构构件可采用厚板。特一、一、二级转换结构构件的水平地震作用计算内力应分别乘以增大系数1.9、1.6、1.3;转换结构构件应按本规程第4.3.2条的规定考虑竖向地震作用。
(4)转换梁内力调整
高规10.2.7、10.2.8
底部大空间部分框支剪力墙结构的转换梁,当上部剪力墙不直接落在转换梁上而通过次梁二次(少量可能三次)转换时,应进行局部补充计算,因为现有软件整体分析不一定有此功能,不能完全反映实际受力情况,故可能存在不安全因素。当上部剪力墙与转换梁不对中时,软件整体分析一般没有计算梁扭矩的功能,因此必须手算上部竖向荷载作用对转换梁产生的扭矩,该扭矩引起的剪力往往非常大,而转换梁截面是由剪压比控制的,因此要重视。
(5)框支结构柱剪力调整
高规 6.4.2 轴压比限值降低
高规10.2.9、10.2.10、10.2.11
高规10.2.16-7:框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%;
(6)剪力墙设计内力调整
高规10.2.16-10.2.22
(7)框支梁上部的墙体开有边门洞
高规10.2.22:当梁上部的墙体开有边门洞时(图10.2.22),洞边墙体宜设置翼墙、端柱或加厚,并应按约束边缘构件的要求进行配筋设计;
高规10.2.23:框支层楼板边缘和较大洞口周边应设置边梁,其宽度不宜小于板厚的2倍,全截面纵向钢筋配筋率不应小于1.0%。
转换梁采用型钢混凝土的情况
当由于建筑使用功能需要,结构转换高度受到限制,而满足不了上述要求时,转换梁常采用型钢混凝土,此时梁截面组合剪力设计值可按《组合结构设计规范》JGJ138-2016的5.2.4条确定,型钢梁跨中弯矩承载力由型钢与钢筋混凝土共同组成,支座负弯矩承载力仅由钢筋混凝土承担。在设计时应该特别注意,当落在转换梁上的上部剪力墙与梁不对中时,由扭矩产生不能忽略的较大剪力。
转换梁采用斜腹杆桁架的情况
当转换结构采用斜腹杆桁架时,上下弦杆轴向刚度、弯曲刚度不宜计入相连楼板作用,按偏心受压或偏心受拉构件设计
应补充框支柱构造
设计中应表达出框支柱在上部墙体范围内纵筋的延伸情况,满足《高规》 10.2.11‐9 条要求。如下图表达:
转换梁、刚性梁
一般情况
1、程序对定义转换梁设置了两个菜单:托墙转换梁和非托墙转换梁。
托墙转换梁是指框支转换大梁,非托墙转换梁一般指的是托柱梁。程序将对托墙转换梁自动转化为壳单元计算,而对非托墙转换梁不做这样的转换,因此这里要分别定义。 自动托墙转换,是程序自动分析该楼层梁是否为托墙转换梁并自动设置托墙转换梁属性的功能,其结果可以作为定义转换梁时的参考,提高定义效率
2、刚性梁设置在建模中完成,截面尺寸定义为 100mm×100mm 或其他大小均可,关键是材料类别要选择“刚性杆”。它的轴线一般垂直于转换梁,且应沿梁轴线方向均匀布置。计算程序对这种刚性梁并不按照刚性梁计算,而是自动按照刚性连接计算,保证上层墙的力传到转换梁上
3、转换梁上承托的剪力墙常与转换梁之间存在较大的偏心。
对于转换梁上托的偏心墙,最常用的方法是使用偏心命令建模,即上部几层或几十层剪力墙偏心于转换梁,两者共用一根轴线。轴线位于转换梁中线而上层墙有偏心,或者是转换梁偏心于轴线,上层剪力墙不偏心。
4、转换梁与上层不同轴线剪力墙的处理
如果上部剪力墙偏心较多,或者梁墙共用一根轴线不方便,此时转换梁与墙均有各自独立的轴线。
这种情况下要求用户将上层墙的轴线拷贝到本层,并在墙轴线和转换梁轴线之间,隔一段距离(2 米左右即可)增加刚性梁的连接。刚性梁设置在建模中完成,截面尺寸定义为100mm×100mm 或其他大小均可,关键是材料类别要选择“刚性杆”。它的轴线一般垂直于转换梁,且应沿梁轴线方向均匀布置。计算程序对这种刚性梁并不按照刚性梁计算,而是自动按照刚性连接计算,保证上层墙的力传到转换梁上。
同时为了避免提示上层墙的悬空,在上层墙下的本层位置输入一段托墙梁,该梁尺寸100mm×100mm 或者任意,但不要是刚性梁,因为程序要计算转换梁的拉力,如果在梁的长度方向有刚性梁不仅求不出拉力,还可能导致计算出错。
5、托两片偏心墙的建模
工程中常见转换梁上托两片剪力墙的情况,如处在伸缩缝处的剪力墙,两片墙一般平行放置。此时,可以使其中一片墙和转换梁同轴线,另一片墙另设一根轴线布置;或者上面的两片墙都有自己独立的轴线,与转换梁都不同轴。
按照上文所述,不管上层墙是否与转换梁同轴线,上层剪力墙都可以通过偏心刚域与下面的转换梁连接,转换梁上托两片剪力墙时,就是有两片墙同时通过偏心刚域与下层梁连接,程序都可以正确计算处理。
方法二:一根转换梁支承错位双墙时,计算应分为 2 根转换梁分别支承墙,以变形协调原则分配梁宽,最后配筋叠加成一根转换梁。
6、转换梁上层墙的布置方向与转换梁垂直或相交的情况
将这样的墙的轴线拷贝到本层,并在轴线上布置 100mm×100mm 的刚性梁或虚梁即可。程序遇到这种情况会自动将上层墙与转换梁按照刚性连接计算
7、转换梁建模和计算前处理中的常见问题
转换梁截面尺寸大,由于要适应上层灵活的住宅布置被本层其它梁或上层墙打断成几段。
支撑转换梁的柱截面尺寸也很大,经常出现多节点柱。在垂直转换梁轴线方向上常为支撑上部短墙而布置短梁。
1) 特殊构件定义转换梁时,对于两柱之间形成多段的转换梁的每一段都应设置为转换梁,不能遗漏,对于部分进入大截面柱内的短的梁段也不能遗漏,否则转换梁转换的墙元不能连续地跨越柱间的整个跨度。对于搭接到转换梁的次梁转换梁,也应保持连续。总之转换梁必须两端和柱或其它转换梁相连,不能形成悬挑的状态。
应注意在计算简图的轴测简图上审核转换梁转化成壳元的状况。
2)不应把 100mm×100mm 的虚梁定义为转换梁。
3)对于转换梁轴线垂直方向或其它方向上为支撑上部短墙而布置的短梁,可设置成100mm×100mm 的刚性梁,但是在转换梁轴线方向上托墙梁不应设置为刚性梁,否则算不出转换梁的轴向力。
4)对于转换梁的全部进入大截面柱内的梁段,如果没能定义成转换梁,程序在梁顶、底设置两根刚性杆与柱相接。
5)当转换梁轴线下同时布置剪力墙时,该剪力墙段上的转换梁不应再定义为转换梁,此时转换梁将直接支撑在剪力墙上。否则转化成壳元的转换梁和其下的剪力墙将难以协调。
楼板:高10.2.23 部分框支剪力墙结构中,框支转换层楼板厚度不宜小于180mm,应双层双向配筋,且每层每方向的配筋率不宜小于0.25%
跨层转换大梁的建模
1)将跨两层的转换大梁分为两层分别建模,上层梁与层高相同,下层梁为原来梁高-上层层高;
2)定义上层梁为托墙转换梁,下层梁为壳元梁;
3)定义楼板属性为弹性板6(弹性膜?);
4)上下层对应梁的节点必须对应,上下层的梁的偏心必须相同;
5)考虑梁与弹性板变形协调,弹性板荷载计算方式为有限元计算。
跨层高的转换大梁本身的截面设计,从理论上可以借鉴上下层两根梁的设计结果,但是需要有经验的设计人员提供更合理的方案。
当柱范围内有多跟梁相连,且与柱不同节点时,应布置刚性梁连接节点
厚板转换结构
(1)高规10.2.4 非抗震设计和6度抗震设计时可采用厚板,7、8度抗震设计时地下室的转换结构构件可采用厚板。
(2)高规10.2.14
(3)厚板设置为弹性楼板6或弹性楼板3
(4)支撑厚板的柱应定义为“框支柱”
(5)厚板转换层的板在与柱交接处一般不设平托或其他形式的柱帽,板的厚度按冲切承载力确定。按砼规6.5节和附录F计算确定。
异形柱结构
定义
异形柱规2.1.1:截面几何形状为 L 形、 T 形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于 4 的柱。
计算
异形柱规4.2.4:应进行双向水平地震作用计算,7度(0.15g)和8度(0.20g,0.30g)时尚应对于主轴成45°方向计算水平地震作用并进行抗震验算
对于角柱、异形柱,软件自动采用双偏压方式配筋。双偏压指按照《混凝土规范》附录 E 的相关规定计算。
参数应选择“梁柱重叠部分简化为刚域”
四级抗震等级和非抗震设计需进行受剪承载力验算
构造要求
异形柱规6.1.4:异形柱截面的肢厚不应小于200mm,肢高不应小于500mm。
异形柱规6.1.2:混凝土的强度等级 C25~C50。
异形柱规6.2.1:异形柱的剪跨比宜大于 2. 抗震设计时不应小于1. 5。
加密区范围:相比矩形柱,异形柱规6.2.12:一、二、三、四级抗震,角柱及Z形柱取柱全高
异形柱规6.2.5:L形柱肢肢端纵向受力钢筋的配筋百分率不小于0.2%(HRB400)
巨型框架结构
竖向荷载应可能传递给边柱,由边柱承担应可能多的竖向荷载以平衡侧向荷载在边柱上引起的抗拔力。
巨型框架结构体系中的巨型柱宜放置在结构的角部,巨型梁的位置宜为:布置一道巨型梁时,最佳位置在 0.6 倍的结构总高度附近:布置两道巨型梁时,最佳位置在顶层和一半高度位置;布置 3 道或以上,宜均匀沿竖向布置。
巨型结构体系中的巨型柱可采用筒体、空间桁架或巨大的实腹钢骨混凝土柱,巨型梁可采用空间桁架。
进行巨型柱承载力计算时,其计算长度宜取巨型梁作为侧向支撑点,同时应保证巨型梁对巨型柱有可靠的约束作用。
巨型结构体系中的次结构可设计成地震中的第一道防线,在设防烈度地震作用下可进入塑性,主结构中的竖向构件不进入塑性或部分进入塑性。
坡屋顶结构
调整上节点高,使得梁柱节点整体上移
梁上柱所在位置的下层节点,不能清理掉,否则会出现柱悬空报错
坡地建筑
抗规4.1.8:当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值应根据不利地段的具体情况确定,在1.1~1.6范围内采用。
超高层结构
(1)考虑P-Δ效应
(2)高度不超过 150m,可采用静力弹塑性方法, 高度超过 200m,应采用弹塑性时程分析;高度 150~200m,根据结构的变形特征选择。高度超 300m 或新体系结构需要两个单位两套软件独立计算校核。
(3)风荷载作用下的舒适度验算
(4)剪重比控制
(5)基础抗倾覆验算(《高规》第12.1.7条要求,高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。《高规》第12.1.6条,《地基规范》第8. 4. 2条,《箱基规范》第5.1.3条都规定高层建筑筏基偏心距eq的限值。《抗规》第4.2.4条,《箱基规范》第5.3.3条规定,基础除满足非抗震设计时的一般要求外,还需满足基础底面与地基土之间零应力区面积的特殊要求。《箱基规范》第5.3.3条另规定,与裙房相连且采用天然地基的高层建筑,在地震作用下主楼基础底面不宜出现零应力区。《地基规范》6.7.5条对挡土墙的稳定性验算中规定,挡土墙的基础基底合力的偏心距不应大于0.25倍的基础宽度,对矩形平面的基础,上述要求可表达为: ek≤B/4。)
(6)大体积砼 温度、砼收缩徐变的变形及内力验算
(7)采用抗震性能更好的型钢混凝土(钢骨混凝土、钢管混凝土、钢筋芯柱、钢板剪力墙)结构
(8)加大核心筒约束边缘构件的范围,如将核心筒约束边缘构件的范围延伸至轴压力 0.2 以下范围
伸臂桁架:在外框柱与核心筒之间设置伸臂桁架的主要目的是减小结构侧移,它的机理是提高水平荷载作用下的外框架柱的轴力,从而增加框架承担的倾覆力矩,同时减小了内核心筒的倾覆力矩。它对结构形成的反弯作用可以有效的增大结构的抗侧刚度,减小结构侧移动,一般情况下也会减小外框架的剪力分担比。对于框架核心筒结构,设置伸臂桁架后减小侧移显著,而对于筒中筒结构而言,减小侧移的效果很小。
腰桁架:在结构周围设置腰桁架的作用作用是使各框架柱承受的轴力均匀变化,因此也可以达到提高外框架抗倾覆力矩的能力以及减小侧移的目的,但是不如伸臂有效。在框架核心筒结构中,视外框柱的数量和布置方式,可以设置腰桁架,也可以不设置;由于腰桁架可以减小框筒结构的剪力滞后,因而在筒中筒结构中,腰桁架可以加大结构的整体刚度并减小其侧移。
结构可以根据具体情况,仅设置一种或者同时设置以上两种构件,设置了伸臂桁架、腰桁架的楼层可统称为加强层。
设置加强层后,造成结构沿高度方向刚度不均匀,刚度突变带来内力突变,因此在加强层及上下相邻层构件的内力会出现较大的改变,设置是方向性的改变,加强层的刚度越大,内力突变的程度也越大,这种突变会产生薄弱层效应。
因此,在结构抗风设计中,采用伸臂桁架、腰桁架的效果很好,它可以采用刚度大的加强层,以形成较大的抗侧刚度。
而在抗震设计的结构中,应尽可能的减小出现薄弱层形成的不利效应,因此可以不设置加强层时,就不必设置加强层,需要设置加强层时,也不宜采用刚度过大的伸臂和腰桁架,以避免加强层范围出现过大的刚度突变。
沿高度可以布置一个楼层(一道)或多个楼层(多道)的伸臂桁架和腰桁架。研究表明,多道伸臂桁架减小侧移的效果优于一道伸臂桁架,但是伸臂结构数量与减小侧移并不成正比,当设置四道以上的伸臂桁架时,减小侧移的效果就不再明显。
伸臂设置的位置不同,其减小侧移的效果也不相同,研究表明,当沿高度仅设置一道伸臂桁架时,可以设置在结构的2/3H处减小侧移效果最好,而要减小内筒倾覆弯矩则越靠下越好;设置两道伸臂桁架时,其中一道可设置在0.7H高度处,另一道大约设置在0.5H处。一般的高层结构设计中,伸臂桁架设置位置需要做敏感性分析,以研究其最有效和最适合具体结构的位置。
筒中筒结构中腰桁架的设置则要视减小剪力滞后的效果而定。
由于具体结构的类型和建筑布置的不同,结构的加强层一般宜与高层建筑的设备层和避难层统一,但是应强调建筑机电和结构的合作优化,包括加强层的位置,数量等。
从具体的技术层面上讲,伸臂桁架和腰桁架的刚度不宜太大,如果采用整层楼高的钢筋混凝土实腹大梁,不仅刚度突变过大,而且与它相连的上下层框架柱将非常不利,这些柱子容易出现塑性铰及裂缝,甚至破坏,呈“强梁弱柱”的不利抗震概念。因此,伸臂桁架、腰桁架均宜采用桁架结构,其中钢结构施工方便,优于钢骨混凝土桁架。
由于抗震结构中设置加强层,具有不利的效应,加强层的刚度远大于其他楼层,并出现内力突变,因此应提高加强层以及与加强层相邻的竖向构件的抗震性能。
一般情况下,加强层及上下相邻层中混凝土构件的抗震构造措施应提高一级采用,特一级时可不再提高。(高规10.3.3)
伸臂桁架的上下弦是桁架的重要构件,必然有拉伸和压缩变形,有时又楼板刚好处于同一标高,因此若按照楼板无限刚的假定进行计算,则应将伸臂桁架单独开来,以便释放上下弦的拉伸和压缩变形,或者计算的时候楼板采用弹性膜假定,实际设计中一般在加强层均需要根据具体情况提出不同的构造措施和计算假定。
当伸臂桁架或腰桁架兼做转换层构件时,不仅需要验算其竖向变形和承载力,而且对于这种构件的抗震性能应提出特殊的严格要求。
在高烈度设防区,当在较高的或者特别不规则的高层建筑中设置加强层时,还宜采取进一步的性能设计要求和措施。为了保证它在中震或大震作用下的安全性,可以要求其杆件和相邻杆件在中震或大震下不屈服,甚至更高的性能要求。根据结构高度及其重要性,宜采用静力弹塑性分析或时程分析检验结构在中震及大震下的表现,以评估其达到设计抗震性能目标的能力。
伸臂桁架和腰桁架、外框架及核心筒相连,除了必须按照提高一级的抗震等级设计外,在实际设计中还需要注意以下各项措施。
伸臂桁架和核心筒之间的连接应采用刚接,伸臂桁架对核心筒的作用力(弯矩、剪力和轴力)很大,因此宜将其贯穿核心筒,并与另一边的伸臂相连,或伸臂深入墙中应有足够的锚固长度,且有可靠的锚固措施以均匀传递伸臂的集中力。
与伸臂桁架相连部位的混凝土墙内应设置竖向钢骨;如果原来结构中已经设置钢骨,则应利用此钢骨与伸臂桁架构件相连,如果未设置钢骨,则可以在相邻楼层设置局部钢骨。
但是在结构施工阶段,应对伸臂桁架结构与核心筒之间连接采用措施,使二者之间可以竖向滑动,以避免由于施工阶段内外结构构件的竖向变形差在伸臂结构中产生过大的初始应力。待结构的竖向变形差基本消除后,再进行连接。
伸臂桁架与外框柱的连接虽然可以采用铰接,但是为了保证连接的可靠性,柱中宜有钢骨(或局部钢骨)与其上先弦连接。
加强层及其上下各一层的外框钢骨混凝土柱,应沿柱全高加密箍筋;钢柱的板件宽厚比限值应按照设防烈度提高一度的要求确定。
由于加强层上下产生的内力突变,加强层上下层楼板会传递很大的剪力,因此应适当增强楼板的刚度,楼板厚度不宜小于150mm,且不宜开较大的洞口,楼板的混凝土强度等级不宜小于C30,且应设置双向双排钢筋。有必要时,尚应控制楼板在指定侧向力下的应力水平。
混合结构
为减小柱子尺寸或增加延性而在混凝土柱中设置构造型钢,而框架梁仍为钢筋混凝土梁时,该体系不视为混合结构。
空间结构
空间建模
空间层导入普通层
普通层顶部的空间结构,不应导入到普通层中
非顶部的空间结构,将上弦杆批量修改为梁后导入普通层
风荷载定义
空间结构通过“蒙皮导荷”定义风荷载,4个荷载工况(+X、+Y、-X、-Y)均需定义
隔震减震
隔震模型和非隔震模型周期比一般为3倍
地震波筛选:基本要求同非隔震结构,详《结构笔记-弹性时程分析》,确定减震系数时按中震计算;需考虑近场影响时地震波输入应考虑近场影响系数(确定减震系数时与之对比的非隔震模型亦应按中震并乘以近场影响系数计算)
BRB
刚度:屈曲约束支撑的初始刚度及其卸载时的刚度,初始刚度=屈服承载力/屈服位移
屈服后刚度比:屈服后刚度与初始刚度的比值
屈服指数:Wen单元的一个参数,表征构件由屈服前刚度过渡到屈服后刚度时的平滑处理程度,当屈服指数无限大时,不做平滑处理,此时Wen模型与双线性模型一致
构造措施
构造最小配筋率 / 配箍率
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋 砼8.5.1
配筋率 | 0.2%和0.45ft/fy的最大值 | << | << | << | << | << | << | << | << | << | << |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
^^ | C20 | C25 | C30 | C35 | C40 | C45 | C50 | C55 | C60 | C65 | C70 |
HPB300 | 0.20% | 0.21% | 0.24% | 0.26% | 0.29% | 0.30% | 0.32% | 0.33% | 0.34% | 0.35% | 0.36% |
HRB335 | 0.20% | 0.20% | 0.21% | 0.24% | 0.26% | 0.27% | 0.28% | 0.29% | 0.31% | 0.31% | 0.32% |
HRB400 | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.21% | 0.23% | 0.24% | 0.25% | 0.26% | 0.26% | 0.27% |
HRB500 | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.20% | 0.21% | 0.22% | 0.22% |
V>0.7ftbh0时箍筋最小配筋率 砼9.2.9
配箍率 | ρsvmin=0.24ft/fyv | << | << | << | << | << | << | << | << | << | << |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
^^ | C20 | C25 | C30 | C35 | C40 | C45 | C50 | C55 | C60 | C65 | C70 |
HPB300 | 0.098 | 0.113 | 0.127 | 0.140 | 0.152 | 0.160 | 0.168 | 0.174 | 0.181 | 0.186 | 0.190 |
HRB335 | 0.088 | 0.102 | 0.114 | 0.126 | 0.137 | 0.144 | 0.151 | 0.157 | 0.163 | 0.167 | 0.171 |
HRB400 | 0.073 | 0.085 | 0.095 | 0.105 | 0.114 | 0.120 | 0.126 | 0.131 | 0.136 | 0.139 | 0.143 |
HRB500 | 0.073 | 0.085 | 0.095 | 0.105 | 0.114 | 0.120 | 0.126 | 0.131 | 0.136 | 0.139 | 0.143 |
弯剪扭构件箍筋最小配筋率 砼9.2.10
配箍率 | ρsvmin=0.28ft/fyv | << | << | << | << | << | << | << | << | << | << |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
^^ | C20 | C25 | C30 | C35 | C40 | C45 | C50 | C55 | C60 | C65 | C70 |
HPB300 | 0.114 | 0.132 | 0.148 | 0.163 | 0.177 | 0.187 | 0.196 | 0.203 | 0.212 | 0.217 | 0.222 |
HRB335 | 0.103 | 0.119 | 0.133 | 0.147 | 0.160 | 0.168 | 0.176 | 0.183 | 0.190 | 0.195 | 0.200 |
HRB400 | 0.086 | 0.099 | 0.111 | 0.122 | 0.133 | 0.140 | 0.147 | 0.152 | 0.159 | 0.163 | 0.166 |
HRB500 | 0.086 | 0.099 | 0.111 | 0.122 | 0.133 | 0.140 | 0.147 | 0.152 | 0.159 | 0.163 | 0.166 |
箍筋全长加密
柱
角柱:一、二级时(抗6.3.9)
框支柱(抗6.3.9、高10.2.10)
剪跨比
的框架柱、型钢砼柱(抗6.3.9、异形柱6.2.12、高11.4.6)因填充墙形成的
的柱(窗间墙)8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构层高相差较大时,防震缝两侧的框架柱(抗6.1.4、高3.4.10)
结构顶层取消部分墙、柱形成空旷房间时(高3.5.9)
预应力框架柱(砼11.8.4)
加强层及其相邻的框架柱(高10.3.3)
错层结构中错层处框架柱(高10.4.4)
连接体及连接体相连的结构构件中,在连接体高度范围及上、下层与连接体相连的框架柱(高10.5.6)
竖向体型收紧和悬挑结构中,在裙楼屋面上下层范围内与裙房相连的塔楼外围柱(高10.6.3)
异形柱角柱及Z形柱全高加密(异形柱6.2.12)
抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的有关要求进行设计,矩形墙肢的厚度不大于300mm时,尚宜全高加密箍筋(抗规6.4.6)
带边框剪力墙:剪力墙底部加强部位边框柱的箍筋宜全高加密,非底部加强部位带边框剪力墙的洞口紧邻边框柱,边框柱箍筋全高加密(高8.2.2-5、抗6.5.1-2)
底框-抗震墙砌体结构的框架柱(抗7.5.6)
采取加强措施的丙类多层砖砌体房屋,增设的角柱(构造柱)应全高加密(抗7.3.14)
单层钢筋混凝土柱厂房牛腿(柱肩)区段(抗9.1.20-1、砼11.5.2)
竖向框排架厂房全高加密的情况(详抗附H.1.7)
梁
当框架梁(JKL、KL、WKL)净跨与梁高之比<5时,箍筋宜全长加密
梯梁支承在梯柱上时,梯梁箍筋全长加密
楼梯间休息平台柱箍筋全长加密,且编号单独编
梁构造措施
截面尺寸
梁 砼规11.3.5 抗规6.3.1
最大/小配筋率、配箍率
梁 砼规9.2.13(侧面构造钢筋) 11.3.6、11.3.9 抗规 6.3.3、6.3.4 高规6.3.2
对一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯级)中的纵向受力钢筋应采用带E钢筋
配箍率 11.3.9 9.2.10(弯剪扭构件)
钢筋间距
砼规9.2.1:梁上部钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1.5d;梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d。当下部钢筋多于2层时,2层以上钢筋水平方向的中距应比下面2层的中距增大一倍;各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d,d为钢筋的最大直径。
箍筋加密区
砼规11.3.6、11.3.8
注意当梁高<400时,加密区箍筋间距不大于1/4梁高(1/4H)
高规6.3.5-4:在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距,钢筋受拉时不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;钢筋受压时不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。
受压区高度限值
受弯构件受压区高度限值
≤C50 | C55 | C60 | C65 | C70 | C75 | C80 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
HPB300 | 0.5757 | 0.5661 | 0.5564 | 0.5468 | 0.5372 | 0.5276 | 0.518 |
HRB335 HRBF335 | 0.55 | 0.5405 | 0.5311 | 0.5216 | 0.5122 | 0.5027 | 0.4933 |
HRB400 HRBF400 RRB400 | 0.5176 | 0.5084 | 0.4992 | 0.49 | 0.4808 | 0.4716 | 0.4625 |
HRB500 HRBF500 | 0.4822 | 0.4733 | 0.4644 | 0.4555 | 0.4466 | 0.4378 | 0.429 |
悬挑梁
纯悬挑梁及梁的悬挑端配筋构造详见《16G101-1》第92页.其悬臂支座负筋伸入内跨的长度,除符合16G101-1的规定外,还应不小于悬臂净长度.当悬挑梁下部与土接触时,应在梁下设空隙。 悬挑梁及跨度>8米需待混凝土强度达到100%强度后方可拆模,跨度>8米的梁按3‰起拱。
次梁
锚固长度按 砼规9.2.2 计算
梁配筋主控要点
梁配筋主控要点
规范出处 | 规范要求 |
---|---|
受压区高度 砼规 11.3.1 抗规 6.3.3-1 | 梁正截面受弯承载力计算中,计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求:一级抗震等级 x≤0.25h0 (11.3.1-1) 二、三级抗震等级 x≤0.35h0 (11.3.1-2)式中:x——混凝土受压区高度;h0——截面有效高度。 |
通长面筋 高规 6.3.3 砼规 11.3.7 抗规 6.3.4-1 | 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%。当梁端受拉钢筋的配筋率大于2.5%时,受压钢筋的配筋率不应小于受拉钢筋的一半。 框架梁沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋,对一、二级抗震等级,钢筋直径不应小于14mm,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4 (针对集中标注,面筋与底筋分开,通长面筋不能太小) 对三、四级抗震等级,钢筋直径不应小于12mm。 |
底筋入支座 砼规 11.3.6-1、2 抗规 6.3.3-2 高规 6.3.2-3 | 框架梁面筋需满足最小配筋率,一级0.4 二级0.3 三、四级0.25 梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级抗震等级不应小于0.5,二、三级抗震等级不应小于0.3 (针对原位标注,伸入支座底筋不能太小) |
箍筋肢距 砼规 11.3.8 | 箍筋一般小于350用2肢,350~600用4肢,650~800用6肢 一级抗震300宽的梁至少用3肢(一般用4肢) 梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距:一级抗震等级,不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值;二、三级抗震等级,不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值;各抗震等级下,均不宜大于300mm。 |
最小箍筋直径 砼规 11.3.6-3 抗规 6.3.2-4 高规 9.2.4、9.2.9、9.3.7 | 当框架梁高<400时,加密区箍筋间距不大于1/4梁高(1/4H) 截面高度>800mm的梁,箍筋直径不宜小于8mm 小框架梁纵筋为10/12时,加密区箍筋间距不大于8d 当框架梁端纵向受拉筋配筋率>2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。(φ10~φ12)(PKPM输出检查配筋率)一级抗震箍筋最小10mm 一级抗震,框架梁箍筋最小10mm;纵筋直径16时,加密区箍筋间距不大于纵筋直径6倍 框筒、筒中筒连梁箍筋直径至少10mm |
架立钢筋 砼规 9.2.6 | 对架立钢筋,当梁的跨度小于4m时,直径不宜小于8mm;当梁的跨度为4m~6m时,直径不应小于10mm;当梁的跨度大于6m时,直径不宜小于12mm。 |
穿柱钢筋 抗规 6.3.4-2 砼规 11.6.7 | 一、二、三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对框架结构不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20;对其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20。 对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25 |
钢筋间距 砼规 9.2.1 | 当下部钢筋多于2层时,2层以上钢筋水平方向的中距应比下面2层的中距增大一倍;各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d,d为钢筋的最大直径。 梁上部钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1.5d;梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d。 |
腰筋 砼规 9.2.13 16G101-1 P90 | 梁的腹板高度hw不小于450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋。每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的间距不宜大于200mm,截面面积不应小于腹板截面面积(bhw)的0.1%,但当梁宽较大时可以适当放松。此处,腹板高度hw按本规范第6.3.1条的规定取用。 有构造筋和扭筋就要布置拉筋,当梁宽≤350时,拉筋直径为6;梁宽>350时,拉筋直径为8。拉筋间距为非加密区箍筋间距的2倍。当设有多排拉筋时,上下两排拉筋竖向错开设置。 |
砼规 9.2.11 | 附加横向钢筋的计算(附加箍筋、附加吊筋) |
抗规 6.1.14 高规 12.2.1 | 地下一层梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上 |
高规 6.3.2-3 | 连梁: 连梁配筋率: 跨高比≤0.5 0.45ft/fy 跨高比≤1.5 0.55ft/fy 跨高比>1.5 一级 0.80ft/fy 二级 0.65ft/fy 三、四级 0.55ft/fy(C45以上) |
高规7.2.27 | 抗震设计时,沿连梁全长箍筋的构造应符合本规程第6.3.2条框架梁梁端箍筋加密区的箍筋构造要求;非抗震设计时,沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm; |
砼规11.7.10 高规7.2.27 | 连梁高度范围内的墙肢水平分布钢筋应在连梁内拉通作为连梁的腰筋。连梁截面高度大于700mm时,其两侧面腰筋的直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;跨高比不大于2.5的连梁,其两侧腰筋的总面积配筋率不应小于0.3%。(腰筋同时需满足剪力墙的水平分布筋相关要求) |
高规12.2.7-3 | 转换梁: 偏心受拉的转换梁的支座上部纵向钢筋至少应有50%沿梁全长贯通,下部纵向钢筋应全部直通到柱内;沿梁腹板高度应配置间距不大于200mm、直径不小于16mm的腰筋。 |
梁筋布置
施工时应注意次梁的位置,应将次梁筋置于主梁筋之上;当主次梁同高时,次梁的下部纵向钢筋应置于主梁下部纵向钢筋之上。
当梁宽与柱或墙宽相同时,梁外侧纵向钢筋应稍微弯折,置于柱、墙主筋的内侧。
当有圈梁、梁垫时,主梁钢筋在上
不伸入支座的梁下部纵向钢筋断点除满足16G101-1第90页规定外,还需满足断点位置位于弯矩包络图外侧一个锚固长度位置 之外
长短跨钢筋:对于当短跨跨度ln≤(长跨ln1+长跨ln2)/3时,取通长钢筋
梁起拱
跨度≥4m的梁、板,应按2‰起拱;跨度≥6m的梁、板,应按3‰起拱(混凝土结构工程施工规范4.4.6);悬臂端一律上翘L/150。其中L为净跨(挑出净长度)。
小直径通长钢筋与架立筋
直径通长钢筋与上部钢筋连接形式有搭接、焊接等
架立筋与上部钢筋连接形式只有搭接,非框架梁上部在支座负筋以外就可以用架立钢筋,同样框架梁的通长钢筋有量的要求,在这个量以外也可以用架立钢筋(比如四肢箍时,上部可以用两根通长筋+两根架立筋)
附加箍筋承受集中荷载承载力(kN)表
附加箍筋总距离不宜大于梁宽,附加箍筋不够时考虑用附加吊筋
附加吊筋承受集中荷载承载力(kN)表
受扭钢筋配筋方法
砼规 9.2.5:沿截面周边布置受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm及梁截面短边长度;除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外,其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。
弯剪扭
弯剪扭构件的计算:砼规6.4.13:纵向钢筋截面面积应分别按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置;箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置。
一般剪扭构件的计算:砼规6.4.8-1
砼规6.4.12:在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形、I形和箱形截面的弯剪扭构件,可按下列规定进行承载力计算: 1 当V不大于0.35ftbh0或V不大于0.875ftbh0/(λ+1)时,可仅计算受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力; 2 当T不大于0.175ftWt或T不大于0.175αhftWt时,可仅验算受弯构件的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力。
砼规9.2.10:在弯剪扭构件中,箍筋的配筋率ρsv=Asv/bs=2Ast1/bs不应小于0.28ft/fyv。
板构造措施
面筋=支座负筋=支座非贯通上部钢筋
分布筋
分布筋:垂直于板受力钢筋的分布钢筋,垂直于板或梁的受力方向上设置的构造钢筋
作用:承受和分布板上局部荷载产生的内力;在浇灌混凝土时固定受力钢筋的位置;抵抗混凝土收缩和温度变化产生的沿分布钢筋方向的拉应力。
单向板、楼梯分布筋配置:砼规9.1.7
板筋布置
双向板的板底短跨钢筋置于下排,板面短跨钢筋置于上排。板面同时设置通长筋及支座短筋时,通长筋与支座短筋应间隔均匀布置。
板底与梁底平时,板的下部钢筋伸入梁内须弯折后置于梁的下部纵向钢筋之上。
最小配筋率
砼8.5.1:板类受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时,其最小配筋率应允许采用0.15和45ft/fy中的较大值;
依据《长沙市住宅防渗设计指南》,屋顶层楼板厚度不少于120mm,配筋双层双向不少于0.25%配筋率,间距不大于150
首层160/180板、地下室区域顶板、嵌固端:0.25 非地下室区域顶板、地下室底板:0.20
板最小配筋率
C25 | C30 | C35 | C40 | |
---|---|---|---|---|
HPB300 | 0.212 | 0.238 | 0.262 | 0.285 |
HRB400 | 0.159 | 0.179 | 0.197 | 0.214 |
CRB600H | 0.150 | 0.155 | 0.170 | 0.185 |
钢筋间距
砼规9.1.3:板中受力钢筋的间距,当板厚不大于150mm时不宜大于200mm;当板厚大于150mm时不宜大于板厚的1.5倍,且不宜大于250mm。
砼规9.1.7:当按单向板设计时,分布钢筋间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋间距不宜大于200mm。单位宽度上的配筋不宜小于单位宽度上的受力钢筋的15%,且配筋率不宜小于0.15%。
板起拱
板跨度 ≥4米时,跨中按L/300起拱;悬臂端一律上翘L/150。其中L为净跨(挑出净长度)。
板附加钢筋
凡楼板上设轻质隔墙处而未设梁时,顺墙方向于板底附加钢筋,当板短跨小于3.0m时,120厚墙体板底设置2φ14,200厚墙体下板底设置不小于3φ14,且不小于相应板钢筋直径加4mm,附加钢筋伸入支座内15d。当板短跨大于等于3.0m时,墙体下板底设置3φ16且不 小于相应板钢筋直径加6mm,附加钢筋伸入支座内15d。
三面支撑板在其自由边附加2φ12于板底
支座负筋长度
自梁边或墙边向跨内的伸出长度。当板的荷载均为均布荷载,相邻跨度相差≤20%,活载不大于恒载的3倍时,板取1/4;当活载大于恒载的3倍时,板应取1/3L。
放射筋长度一般取:1/3客厅大跨开间+200
截面尺寸
板厚 砼规9.1.2 高规10.2.23(框支层) 抗规 6.1.14(地下室顶板为嵌固端) 附录E(框支层)防水规4.1.7-1
高规3.6.3:一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm,当板内预埋暗管时不宜小于100mm;顶层楼板厚度不宜小于120mm,宜双层双向配筋;转换层楼板应符合本规程第10章的有关规定;普通地下室顶板厚度不宜小于160mm;作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
防水规4.1.7-1:防水混凝土板板厚不应小于250mm
板洞补强
板洞(300<D≤1000mm)X向、Y向分别按每边配置两根直径不小于12且不小于同向被切断纵向钢筋总面积的50%补强
板洞<300mm时不在平面图中表示
高规3.4.6-3.4.8:楼板开洞或凹入时,采取相应构造措施
温度筋的设置
砼规9.1.8:在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不宜小于0.10%,间距不宜大于200mm
1、除顶层外中间楼层按照板的最小边长不小于4.2m时在板顶无负筋区域设置抗裂钢筋。
2、屋面层是板厚大于150厚的设置抗裂钢筋
温度筋设置
板厚度(mm) | ≤120 | 130~200 | ≥200 |
---|---|---|---|
抗温度收缩构造钢筋 | φ6@150 | φ8@200 | ≥φ10@200 |
悬挑板
悬挑板悬臂支座负筋水平伸入内跨的长度,除符合国标图集16G101的规定外,还应不小于悬臂净长度,当悬挑尺寸>1.2m时上筋需采取支撑措施
对离地面30m以上且悬挑长度大于1200mm的悬挑板,以及位于抗震设防区悬挑长度大于1500mm的悬臂板,均需配置不少于φ8@200mm的底部钢筋
柱构造措施
截面尺寸
砼规11.4.11: ①矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的截面直径,抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm;②柱的剪跨比宜大于2;③柱截面长边与短边的边长比不宜大于3。
一级耐火等级:耐火时间3小时→柱最小尺寸200x500(一般为梯柱)
最大/小配筋率
柱 砼规11.4.12 抗规 6.3.7 6.3.8(最大配筋率)
柱纵向钢筋的最小配筋率除按上表采用外,同时每一侧的配筋百分率不应小于0.2%;
对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,最小配筋百分率应增加0.1;
框架边柱、角柱及剪力墙端柱在地震组合下处于小偏心受拉时,柱内纵向受力钢筋总截面面积应比计算值增加25%;
框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。
当按一级抗震等级设计,且柱的剪跨比不大于2时,柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于1.2%。
箍筋加密区
砼规11.4.12 11.4.14 11.4.17 抗规6.3.9
柱端,取截面高度(圆柱直径)、柱净高的1/6和500mm三者的最大值;
底层柱的下端不小于柱净高的1/3;
刚性地面上下各500mm;
剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,取全高。
体积配箍率
高规 6.4.7-4=抗规 6.3.9=砼规11.4.17
计算时一般不考虑重叠部分箍筋(即砼规11.4.17)
轴压比限值
砼规11.4.16 短柱减0.05 全高加密φ12复合箍加0.1 抗规6.3.6 高规6.4.2
柱配筋主控要点
柱配筋主控要点
规范出处 | 规范要求 |
---|---|
砼规 11.4.18 抗规 6.3.9-4 | 在箍筋加密区外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半;对一、二级抗震等级,箍筋间距不应大于10d;对三、四级抗震等级,箍筋间距不应大于15d,此处,d为最小纵向钢筋直径。 |
砼规 11.4.12 抗规 6.3.9-3.3 | 框支柱和剪跨比不大于2(长细比不大于4)的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋,且箍筋间距应符合本条第2款一级抗震等级的要求;(φ10@≤6d) 剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2% |
砼规 11.4.14 抗规 6.3.9-1 | 框架柱的箍筋加密区长度,应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1/6和500mm中的最大值; 一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋; 柱根: 当有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋; 底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3。 三、四级底层框架柱柱根加密区箍筋间距应采用150mm和8d中的较小值。 |
砼规 11.4.15 | 柱纵筋可隔一拉一,不需要每根纵筋都有箍筋 柱箍筋加密区内的箍筋肢距:一级抗震等级不宜大于200mm;二、三级抗震等级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较大值;四级抗震等级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。 |
砼规 11.4.13 | 截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不宜大于200mm |
砼规 11.4.13 | 框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。柱的纵向钢筋宜对称配置。 当按一级抗震等级设计,且柱的剪跨比不大于2(长细比不大于4)时,柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于1.2%。 |
砼规 11.4.16 | 一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱,其轴压比不宜大于表11.4.16规定的限值。 |
抗规 6.1.14 | 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍 |
砼规 11.6.7 高规 6.3.3-3 抗规 6.3.4-2 | 框架中间层中间节点处,框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。贯穿中柱的每根梁纵向钢筋直径,对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25,当柱为圆形截面时,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/25;对一、二、三级抗震等级,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,对圆柱截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。 |
砼规 11.6.7 | 顶层柱筋伸入梁中距离应≥0.5Lae,注意顶层梁高≥ 0.5Lae+C保护层,平均不小于500 |
异形柱规 6.2.5 | 异形柱: **纵向钢筋间距:**一、二、三级抗震等级不宜大于200mm;四级抗震等级不宜大于250mm;非抗震设计不宜大于300mm。 全部纵向受力钢筋、各肢端纵向受力钢筋配筋率满足异形柱规6.2.5 |
砼规 11.9.2 | 板柱结构: 托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不应小于柱纵向钢筋直径的16倍,即柱纵筋直径不大于柱帽根部厚度1/16。 |
短柱(角柱和楼梯间休息平台处的柱子 等)
箍筋全长加密,编号单独编号
抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。一、二、三、四级框架角柱经按《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010 6.2.6或《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010 6.2.4调整后的弯矩、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。
对于角柱、异形柱,软件自动采用双偏压方式配筋。(需自己定义角柱)
抗规 6.3.9:剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,取全高箍筋加密,宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%,9度一级时不应小于1.5%。
估算剪跨比:根据反弯点的位置计算,层高的一半(底层层高的三分之一)/截面高度
短柱构造措施:
轴压比限制、箍筋加密
短柱形成部位:
1.结构错层部位:由于错层标高差较小容易产生短柱。
2.层高较小的设备层:由于层高限制,容易产生短柱。
3.高层建筑的底层:由于轴压比限制,柱截面尺寸比较大,容易产生短柱。
4.与框架结构刚性连接的填充墙设有洞口时,如果填充墙刚度影响到框架柱的受力状态,框架柱净高应去除填充墙高度,因此容易产生短柱。
5.准短柱:窗边柱、门边柱、半高隔墙处柱(全高加密即可,无需满足体积配箍率)
5.框架结构楼梯间的中间休息平台梁,将框架柱分为上下两段,应分别考虑,也容易产生短柱。
6.采用柱下独立基础或柱下条形基础,基础顶到基础梁这一段,容易产生短柱。
角柱的加强:
《抗规》6.3.8-6.3.10
《高规》6.4.3-6.4.6
《建筑结构专业技术措施》4.3.3
剪力墙构造措施
截面尺寸
剪力墙 砼规11.7.12 11.7.19 高规7.2.1 7.2.2 8.2.2(带边框剪力墙) 抗规 6.4.1 6.5.1
抗规6.4.1:抗震墙的厚度,一、二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20,三、四级不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25;无端柱或翼墙时,一、二级不宜小于层高或无支长度的1/16,三、四级不宜小于层高或无支长度的1/20。 底部加强部位的墙厚,一、二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16,三、四级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20;无端柱或翼墙时,一、二级不宜小于层高或无支长度的1/12,三、四级不宜小于层高或无支长度的1/16。
经验厚度:6度区8×建筑高度 7度区10×建筑高度 8度区13×建筑高度
高规7.1.2:剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁(跨高比宜大于6)将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。
抗规6.4.6:抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的有关要求进行设计;矩形墙肢的厚度不大于300mm时,宜全高加密箍筋。
高规7.2.1:一、二级剪力墙:一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm,其他部位不应小于180mm。
翼墙长度(无支长度):是指在各段同一方向上的剪力墙总长度。如L型墙,有拐点(墙角)到该墙肢的另一个边缘的总长度。
作为支撑的翼缘墙长度应不小于其厚度的3倍,端柱边长不小于剪力墙厚的2倍。(高规 表7.2.15)
无支长度
最小配筋率(记得钢筋面积X排数=配筋面积)
抗规6.1.14-4:地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积,不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积
抗规 6.4.3(剪力墙结构)、高规 7.2.17:①一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%,四级抗震墙分布钢筋最小配筋率不应小于0.20%。 注:高度小于24m且剪压比很小的四级抗震墙,其竖向分布筋的最小配筋率应允许按0.15%采用。②部分框支抗震墙结构的落地抗震墙底部加强部位,竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%。
抗规 6.4.4-3(剪力墙结构):抗震墙竖向和横向分布钢筋的直径,均不宜大于墙厚的1/10且不应小于8mm;竖向钢筋直径不宜小于10mm
高规7.2.19(剪力墙结构):房屋顶层剪力墙以及长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间的纵向剪力墙、端山墙的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率不应小于0.25%,钢筋间距不应大于200mm。
抗规 6.5.2(框剪结构):抗震墙的竖向和横向分布钢筋,配筋率均不应小于0.25%,钢筋直径不宜小于10mm,间距不宜大于300mm,并应双排布置,双排分布钢筋间应设置拉筋。
钢筋间距和直径
高规7.2.3:剪力墙截面厚度不大于400mm时,可采用双排配筋;大于400mm、但不大于700mm时,宜采用三排配筋;
砼规9.4.2:厚度大于160mm的墙应配置双排分布钢筋网;结构中重要部位的剪力墙,当其厚度不大于160mm时,也宜配置双排分布钢筋网。双排分布钢筋网应沿墙的两个侧面布置,且应采用拉筋连系;拉筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于600mm。
抗规6.4.4-3、砼规9.4.4、11.7.15、高规7.2.18:抗震墙竖向和横向分布钢筋的间距不宜大于300mm,直径不宜大于墙厚的1/10且不应小于8mm;竖向钢筋直径不宜小于10mm。
部分框支剪力墙结构的底部加强部位,剪力墙水平和竖向分布钢筋的间距不宜大于200mm。
高规12.2.1-4:高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋截面面积。
地基规8.4.5:采用筏形基础的地下室,钢筋混凝土外墙厚度不应小于250mm,内墙厚度不宜小于200mm。墙的截面设计除满足承载力要求外,尚应考虑变形、抗 裂及外墙防渗等要求。墙体内应设置双面钢筋,钢筋不宜采用光面圆钢筋,水平钢筋的直径不应小于12mm,竖向钢筋的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm。
高规12.2.5:高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求,其竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,间距不宜大于150mm,配筋率不宜小于0.3%。
朱建3.3.2-9:约束边缘构件箍筋及拉筋的肢距,建议一般参考框架柱要求,一级s≤200mm, 二级s≤250mm
拉筋设置
抗规6.4.4-2:抗震墙厚度大于140mm时,其竖向和横向分布钢筋应双排布置,双排分布钢筋间拉筋的间距不宜大于600mm,直径不应小于6mm。
边缘构件,端部由于受力需要配置了 4 根或以上纵筋,需要设置中间拉筋,满足纵筋隔一拉一。
工程上拉筋的习惯做法一般为梅花状布置,直径通常选用 6mm 钢筋,间距为墙分布钢筋间距的倍数(一般为 2~3 倍),并不大于 600×600。如某剪力墙墙身分布钢筋选用 2×φ10@100,相应拉筋则可选用φ6@300×300;如墙身钢筋为 2×φ10@150, 相应拉筋则可选用 φ6@450×450; 如墙身钢筋为 2×φ8@200,相应拉筋则可选用φ6@600×600。
阴影区和非阴影区
阴影区以箍筋为主;非阴影区外圈设置箍筋,其他为拉筋;
非阴影区长度不大于边缘构件长度
非阴影区长度取剪力墙竖向分布钢筋间距的整数倍且不小于计算值;
非阴影区范围内箍筋及拉筋的配置原则:外圈设置封闭箍筋,该封闭箍筋深入阴影区内一倍纵向钢筋间距,并箍住该纵向钢筋,封闭箍筋内设置拉筋。
箍筋的无支长度
高规7.2.16-3:构造边缘构件内箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm,不应大于竖向钢筋间距的2倍。
高规7.2.15-3:约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距,一级不宜大于100mm,二、三级不宜大于150mm;箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm,不应大于竖向钢筋间距的2倍。
即边缘构件墙厚>300时,边缘构件内宜配置3排墙身水平筋
边缘构件纵筋的间距
《高规》或其他规范也没有明确的规定,抗震设计时可参考《高规》第 6.4.4 条关于框架柱的规定,取不大于 200mm,且不小于 50mm
水平施工缝处理
一级抗震的剪力墙尚应进行水平施工缝验算,验算不足者应增加剪力墙竖向筋或附加施工缝钢筋。
水平施工缝处应增设竖向单排附加插筋,墙厚>400mm时,配筋φ20@200;墙厚≤400mm时,配筋φ14@200;附加插筋应位于墙体中心,伸过接缝上下长度各45d。
轴压比限值
剪力墙 11.7.16 11.7.17 抗规 6.4.2
当剪力墙轴压比不够时,设置边缘构件
(计算剪力墙的轴压比时,轴力N为不考虑地震作用组合,根据抗规6.4.2条 N=1.2GE,GE为重力荷载代表值,根据抗规5.1.3条进行计算)
剪力墙局部稳定按 高规附录D进行
偏拉墙体应适当加强墙身竖向筋:广东高规7.2.14:一二三级时不小于0.35%,四级和非抗震不小于0.3%
剪力墙间距
高规 8.1.8-4规定:当房屋端部未布置剪力墙时,第一片剪力墙与房屋端部的距离,不宜大于表中剪力墙间距的1/2。
剪力墙暗柱
扶壁柱应在计算中体现,并根据计算结果配筋。暗柱则宜按照压弯构件计算纵筋,压力取暗柱范围内的墙轴力、弯矩取梁端弯矩的一半(顶层为梁端弯矩)。
高规7.1.6-4、5、6:纵筋间距、锚固长度、箍筋大小和间距
暗柱或扶壁柱应设置箍筋,箍筋直径,一、二、三级时不应小于8mm,四级及非抗震时不应小于6mm,且均不应小于纵向钢筋直径的1/4;箍筋间距,一、二、三级时不应大于150mm,四级及非抗震时不应大于200mm。
洞口补强钢筋(高规7.2.28)
洞口补强钢筋
墙厚b | ≤200 | 200 | 250 | 300 | 400 |
---|---|---|---|---|---|
补强钢筋 | 2C16 | 2C18 | 3C22 | 4C22 | 4C25 |
特殊部位
轴压比超限的剪力墙:纵筋放大 1.2 倍,箍筋不小于 d8@100
错洞墙:可以上下贯通的边缘构件,贯通错洞的上下层,纵筋放大 1.2 倍;错洞连梁纵筋放大 1.2 倍,箍筋放大且不小于 d10@100
框支结构中的落地墙:框支层以下,水平分布筋不小于 d10‐200,竖向筋不小于 d10‐200;暗柱纵筋放大 1.2 倍
框支梁上托起的剪力墙:水平分布筋不小于 d12‐150;竖向分布筋不小于 d12‐150,边缘构件纵筋放大 1.2 倍
墙上开洞:洞口大于 800x800 时,洞边设置暗柱,暗柱按普通 AZ 构造要求设置,箍筋不加密,平面图绘制;洞口顶底设置暗梁,暗梁梁高取两倍墙厚,箍筋不加密,按图集标注于洞口信息中
搁置托柱梁处的边缘构件加强:搁置托柱梁端部的剪力墙边缘构件,箍筋加密,纵筋放大 1.2 倍
搁置托柱梁处的框架柱:搁置托柱梁端部的框架柱,箍筋不小于 d10‐100,纵筋放大 1.2 倍
一般构造措施
锚固长度
砼规8.3
梁:砼规9.2.2~9.2.4 9.2.7~9.2.8
11G329
厚度为150时才配2排钢筋
挠度与裂缝
砼规3.4.3、3.4.5:
热工设计区划
保护层厚度
砼规 8.2.1 3.5.2
±0.000以下剪力墙、柱以及梁与土壤接触面均需增加20mm素混凝土来补偿混凝土的保护层厚度。
抗裂网片的设置
砼规 8.2.3:当梁、柱、墙中纵向受力钢筋的保护层厚度大于50mm时,宜对保护层采取有效的构造措施。当在保护层内配置防裂、防剥落的钢筋网片时,网片钢筋的保护层厚度不应小于25mm。
材料要求
钢筋:砼规 11.2.3:按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力普通钢筋应符合下列要求:
筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;
钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;
钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
带E钢筋的使用范围:
- 抗震等级为一、二、三级的建筑
- 框架、框剪结构中的框架柱、框架梁、框支柱、框支梁和板柱-抗震墙的柱,不包括非框架梁、楼板、连梁
- 上述框架构件的纵向钢筋,不包括箍筋和其他构造钢筋
梁柱节点处砼强度等级应与柱砼强度等级相同
剪力墙及柱混凝土强度等级不宜高于梁板混凝土强度等级二级
钢筋连接
砼规 8.4 钢筋的连接
11G329-1 P1-12
轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;
当受拉钢筋直径>25mm及受压钢筋直径>28mm时,均不得采用绑扎搭接接头;
绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度;
钢筋机械连接区段的长度为35d,d为连接钢筋的较小直径;
钢筋焊接接头连接区段的长度为35d且不小于500mm,d为连接钢筋的较小直径;
钢筋连接方式汇总
连接适用部位表 | << |
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连接方式 | 适用部位 |
机械连接或焊接连接 | 1. 框支梁 2. 框支柱 3. 一级抗震等级的框架梁 4. 一、二级抗震等级的框架柱及剪力墙的边缘构件 5. 三级抗震等级的框架柱底部及剪力墙底部构造加强部位的边缘构件 |
^^ | 钢筋连接接头应尽量避开梁端和柱端的箍筋加密区,无法避开时,框支梁(柱)应采用Ⅰ级机械连接接头、框架梁(柱)应采用Ⅱ级机械连接接头。 |
绑扎搭接 | 1. 二、三、四级抗震等级的框架梁 2. 三级抗震等级的框架柱除底部以外的其他部位 3. 四级抗震等级的框架柱 4. 三级抗震等级剪力墙非底部构造加强部位的边缘构件及四级剪力墙的边缘构件 |
钢筋连接建议 | << |
柱 | 直径d<16时,采用绑扎搭接;d为16~22时,采用电渣压力焊;d≥25时,采用机械连接。 |
梁、板 | 直径d<22时,采用绑扎搭接;d≥22时机械连接。 |
接头百分率要求 | << |
绑扎搭接 | 梁、板、墙不宜大于25%,柱不宜大于50% |
机械连接 | Ⅲ级接头时不应大于25%;Ⅱ级接头时级接头时不应大于50% 对直接承受动力荷载的结构构件,接头百分率不应大于50% 有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区,应采用Ⅰ级或Ⅱ级接头,且接头百分率不应大于50% 当Ⅰ级接头避开抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区时,Ⅰ级接头百分率可不受限制 受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋,接头百分率可不受限制 |
焊接连接 | 纵向受拉钢筋不应大于50% |
砖砌隔墙材料选用
0.000以上所有墙体均采用MU5.0煤矸石空心砖(干容重≤9.0KN/m)
地下室墙体均采用MU3.5煤矸石空心砖(干容重≤9.0KN/m)
与水土接触的墙体均采用MU10煤矸石实心砖(干容重≤20.0KN/m),M5.0预拌水泥砂浆砌筑或MU20蒸压灰砂砖;或MU15烧结普通砖
预埋件及吊环
构造及计算:混凝土结构构造手册 第十四章 砼规 9.7
承载力表:混凝土结构计算手册 2.13
16G362
变形缝 / 后浇带
伸缩缝
砼规 8.1.1 8.1.2 8.1.3
现浇45m,装配式65m,装配整体式45~65m
高规12.2.3:高层建筑地下室不宜设置变形缝。当地下室长度超过伸缩缝最大间距时,可考虑利用混凝土后期强度,降低水泥用量;也可设置后浇带。
屋面层及地下室顶板底板层的后浇带避开次梁距离不小于钢板止水带的长度
外露的挑檐、雨蓬、挑廊等结构,应每隔10m左右,设一道伸缩缝,缝宽20~30mm,与之相连的纵向梁,应局部加强配筋。
结构缝处有两柱及以上的柱处设计大直径桩单桩,桩直径至少用900的(地下室双柱处首选1000的桩)
防震缝
抗规 3.4.5 6.1.4(砼) 7.1.7-3(砌) 8.1.4(钢) 6.1.3(少墙框架) 高规 3.4.10
后浇带
后浇带只能减少混凝土浇灌后在凝固过程中干缩的影响,不能解决建筑物的温度伸缩问题,后浇带不能代替伸缩缝。无需设置后浇带附加钢筋。
高规3.4.13-3及条文说明:后浇带钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在45d后浇筑。施工后浇带的作用在于减少混凝土的收缩应力,并不直接减少使用阶段的温度应力。所以通过后浇带的板、墙钢筋宜断开搭接,以便两部分的混凝土各自自由收缩;梁主筋断开问题较多,可不断开。
刚性防水的施工后浇带处基础底板及地下室外墙宜采用附加柔性防水层;在基础施工期间需要降水的工程,沉降后浇带处基础底板及地下室外墙为了在沉降后浇带浇灌以前停止降水而设置附加抗水板。
后浇带布置详《施工图-地下室设计经验-后浇带》
后浇带汇总
伸缩后浇带(高规12.2.3) | 沉降后浇带(地基规8.4.20) | 膨胀加强带(防水 5.2.4条文说明) | |
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间距 | 30~40m | << | >60m |
位置 | 贯通基础顶板、墙板,设在柱等分的中间范围 | 在柱、群楼交接跨的裙房一侧,宜设在与高层建筑相邻裙房的第一跨内 | 设置在混凝土收缩应力发生的最大部位,一般也就是长度方向的中间位置 |
最小宽度 | 800mm(700mm 防水5.2.4) | << | 1~2m |
砼浇灌要求 | 在其两侧混凝土浇灌完毕2个月后( 42天 防水5.2.4) | 宜根据实测沉降值并计算后期沉降差能满足设计要求后方可进行浇筑 | 连续式膨胀加强带同时浇筑带内混凝土设计强度应比带外设计强度提高一级 |
钢筋连接要求 | 板、墙钢筋应断开搭接,梁主筋可直通 | << | 带的两侧上下层钢筋之间设置Ф6mm钢丝网,网格尺寸为35×35mm,两端分别绑扎在上下层钢筋上,将带内混凝土与带外的分隔开 |
作用 | << | 代替传统后浇带,实现超长混凝土结构的无缝施工 |
剪力墙施工缝验算(软件计算过程)
软件会大致估算墙柱两端暗柱尺寸,配筋面积取计算和暗柱构造钢筋的大值
扣除两端暗柱长度后,计算竖向分布筋总面积
叠加暗柱纵筋面积和分布筋面积,如果钢筋等级不同,则进行等强度换算
考虑参数中的超配系数,套用规范公式,验算施工缝抗剪是否通过
软件结果输出中,“ast”是按柱纵筋强度换算的,乘以超配系数后的结果;“astneed”是按竖向分布筋强度换算的,未乘超配系数的结果。
注意公式中的轴力是压力取正值,拉力取负值,软件对于构件的轴力符号约定为压力为负值,拉力为正值,因此验算时要对输出的轴力数值取反号进行验算
对于常规的地震组合,考虑承载力抗震调整系数;如果是不屈服设计,则承载力抗震调整系数取1
对于双偏压配筋的组合墙,软件直接使用输出的暗柱纵筋与分布筋面积校核
截面尺寸估算
梁:
梁截面尺寸估算
现浇整体肋形梁 | 简支 | 多跨连续 | 悬臂 |
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次梁 | h大于等于1/15L | h等于(1/18~1/12)L | h大于等于1/8L |
主梁 | h大于等于1/12L | h等于(1/14~1/8)L | h大于等于1/6L |
独立梁 | h大于等于1/12L | h等于1/15L | h大于等于1/6L |
井字梁 | 1/15~1/20 | ||
装配式框架梁 | h等于(1/8~1/10)L |
注:
- b/h对于矩形截面梁一般为1/2~1/3.5 对于T形梁为1/2.5~1/4
- 跨度较大时截面高度h取值较大值,跨度较小时截面高度h宜取值较小值。
- 现浇钢筋混凝土结构中,主梁的截面宽度不小于200mm。次梁的截面宽度不小于150mm。小次梁一般取200x400,主梁宽一般取250以上(刚好放4-5根钢筋)
- 如主梁下部钢筋为单层配筋时,一般主梁至少应比次梁高50mm。
- 如构件计算跨度L大于等于9M时,表中数值应乘以系数1.2
砼规 11.3.5:框架梁截面尺寸应符合下列要求:
- 截面宽度不宜小于200mm;
- 截面高度与宽度的比值不宜大于4;
- 净跨与截面高度的比值不宜小于4。
楼板:
楼板尺寸估算
楼板类型 | 尺寸 | 备注 |
---|---|---|
单向板 | 最小L/30 | |
双向板 | 最小L/40 | L为短方向跨度 |
悬挑板 | L/12 | |
无梁楼板 | 有柱帽 L/35无柱帽 L/30 | 计算长度取区格长边计算跨度 |
楼梯板 | L/20~L/30 |
柱:
估算公式:Ac>=Nc/(a*fc)
a:轴压比,砼规11.4.16
Ac:柱截面面积
柱轴力设计值:N=1.2Nv
Nv:柱支撑的楼面荷载,按框架与框架-剪力墙结构约为每层12kN/m2~14kN/m2,剪力墙和筒体结构约为每层13kN/m2~16kN/m2,地下每层约为25kN/m2,进行计算
砼规 11.4.11:框架柱的截面尺寸应符合下列要求:
矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的截面直径,抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm;
柱的剪跨比宜大于2;
柱截面长边与短边的边长比不宜大于3。
钢梁跨度可达12m
柱长细比过大:加大梁截面或减小柱刚度
钢骨柱:有穿孔率问题 穿筋孔
框架-核心筒:框架与核心筒间做铰接
独立基础-防水板:不布梁,板厚250,验算冲切时同时考虑水浮力对防水板和独基作用
350厚防水板加承台可以不加拉梁
筏板:多层:250~300 高层:400+
结构重要性系数不计算在抗震荷载组合中
裂缝控制:0.3左右
最好地下室底板做嵌固端
地下室顶板做大板,不做次梁(PKPM没有考虑楼板面外刚度,把次梁作为楼板支座,而实际上次梁跟楼板协同变形)
挡土墙按照中南标例题计算
基坑支护:喷锚、钻孔灌注桩、混凝土搅拌桩、内支撑、逆作法
长细比手算,参考砼规轴心受压构件稳定计算
平动阵型扭转系数控制到0.3以下
扭转阵型值取0.8以上较为适宜
高层标准层框架梁6-8层归并一次
雕工钢结构视频密码 qq1050329761
超长地下室:混凝土加膨胀剂、膨胀加强带
承台+防水板:不一定要加拉梁
方案设计
次梁不提供刚度,不参与抗侧,因此方案阶段可以不输入次梁 $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{K} } $
方案阶段可以不必输入线荷载,将面恒载适当加大 3.0KN/m2(约),保证总质量基本符合经验即可。
建筑设计
层数
7层以上:设置载人电梯
11层以上:设置两部电梯,其中一部消防电梯,防火门达到乙级,安全出口
18层以上:设置两个安全出口,防烟楼梯间
26层:80米抗震等级改变
尺寸
阳台反坎宽度120~180mm,不应形成220mm的可踏面
停3部车至少柱净距 7.2m, 2 部车至少柱净距4.8m
设备配电箱一般在H+1.6标高安装,高度约300~400
建筑物大屋面以上仅靠悬臂受力的女儿墙高度不应超过 3m, 不应采用砌体的女儿墙, 应采用钢筋混凝土女儿墙。悬臂受力的女儿墙高度大于 1.8m 栏板已至少15cm, 不太经济, 建议加斜撑或构架以受力合理且降低造价。
屋内避难间做防火门
建筑高度
民用建筑通用规范3.2.6:屋顶设备用房及其他局部突出屋面用房的总面积不超过屋面面积的1/4时,不应计入建筑高度