设计常遇问题.ppt
《设计常遇问题.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《设计常遇问题.ppt(142页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、工程设计中常遇问题,1、上部结构与地下室共同工作2、楼板在结构整体分析中的考虑3、多塔、有缝及错层结构4、异形柱和短肢剪力墙结构5、转换层结构6、温度、支座位移和弹簧刚度7、结构分析模型合理简化,上部结构与地下室共同工作,1.1 规范有关规定1.2 分析模型1.3 风、地震、恒活荷载作用计算 1.4 地下室抗震设计1.5 地下室外墙平面外设计1.6 地下室人防设计,1.1 有地下室结构的特点,上部结构与地下室组成一个承力体系,具有共同的位移场,相互协调变形;地下室外的回填土对结构有一定的约束作用;回填土只对结构的侧向变形有约束,对竖向变形没有约束。,地下室侧向约束,规范有关规定,抗震规范第条、
2、高规第条都规定,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。高规的“宣贯培训材料”(P5-12)建议:当刚度比不满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时,有条件可增加地下室楼层的侧向刚度,或者将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位。,地下室侧向刚度比计算,高规的“宣贯培训材料”(P5-12)建议:方法1:按抗震规范的楼层剪力与层间位移比计算方法2:按高规附录E的剪切刚度比计算抗震规范第条文说明中建议:当进行方案设计时,侧向刚度比可采用剪切刚度比估算。,1.2 分析模型,简化的分离模型:将上部结构与地下室分裂开,分别设计计算共同工作分析将上部结
3、构与地下室作为一个整体,考虑共同作用,采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。方法1:嵌固地下室的水平位移方法2:对地下室部分施加弹簧约束,分析模型,共同工作分析通过对地下室部分施加弹簧约束,考虑地下室外的回填土对结构有一定的约束作用。,回填土对地下室约束相对刚度比:这个参数反映了侧向土对结构侧向的约束作用。当需要无限约束,即侧向完全嵌固不动。可以按负值填入。程序将按一个超大数来放大约束的等效刚度。,回填土对地下室约束,地下室部分竖向构件的轴向变形和转动会导致上部结构恒活作用内力的重分布。对于一般规则结构,地下室外的回填土约束对竖向荷载作用影响很小。对于不规则结构,地下室外的
4、回填土约束对竖向荷载作用有一定影响,在计算中由程序自动反映这一特点。,1.3 风、地震、恒活荷载作用计算,风荷载作用计算,风荷载计算地下室部分的基本风压为零;在地上部分的风荷载计算中,自动扣除地下室部分的高度,地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点;结构在风荷载作用下的反应(位移、内力)受地下室外的回填土约束。,地震作用计算,结构在地震作用下的反应(周期、振型、位移、内力)受地下室外的回填土约束;由地下室质量产生的地震力,主要被室外的回填土吸收;在计算结构的“最小剪重比”时,不考虑地下室部分。,地下室的剪重比可以不予考虑,越向下约束程度越大,地震反应越小,程序仍然给出调整,但影响不大,地下室也
5、可以不调整,水平位移的影响有限约束,越向下约束程度越大,位移趋于0,竖向位移没有影响,竖向位移不受侧向约束的影响,所以仍然较大,在水平力作用下地下室约束的变形特征,1.4 地下室抗震设计,地下室的抗震等级(抗震规范第条)当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层一下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室无上部结构的部分,可可根据具体情况采用三级或更低等级。,地下室抗震设计,构造要求(抗震规范第条)地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。地上一层框架结构柱和抗震墙墙底截面的设计弯矩值
6、应符合、条规定。位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和。,地下室抗震设计,有关调整底层柱墙内力的调整(在.标高处)框支柱的地震力调整剪力墙底部加强区,1.5 地下室外墙平面外设计,恒活荷载作用结构整体分析得到的恒活荷载的轴力、弯矩面外土、水侧作用按简化方法计算面外土水侧压力作用的弯矩配筋设计按压弯构件进行配筋计算,1.6 地下室人防设计,人防荷载计算的输入参数地下室层数与人防地下室层数考虑了哪些构件的人防设计人防作用效应分析模型人防作用效应组合地下室外墙的平面外设计地下室构件的人防设计,2、楼板在结构整体分析中的考虑,楼板刚度的特点刚性楼板假定
7、弹性楼板6弹性楼板3弹性膜板柱结构空旷结构楼板开大洞,有关规定,抗震规范第3.4.3条第1款的第2项规定,凸凹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,当平面不对称时,尚应计及扭转影响。高规第4.3.6条规定,当楼板平面比较长、有较大的凹入和开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。,有关规定,高规第5.1.5条也规定:进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,相应地应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚地。当楼板会产生明显的面内变形时,计算时应考虑楼板的面内变形或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进行适当调整。
8、,楼板刚度的特点,楼板刚度由面内刚度和面外刚度两部分组成面内刚度膜剪切单元面外刚度板弯曲单元对楼板的假定刚性楼板:平面内刚度无限大;平面外刚度为0。弹性板6:平面内、平面外都按实际刚度计算。弹性板3:平面内刚度无限大;平面外按实际刚度计算。弹性膜:平面内按实际刚度计算;平面外刚度为0。,不正确的弹性楼板的定义,正确的弹性楼板的定义,正确的弹性楼板的定义,工业厂房、体育馆等空旷结构,上部采用全层弹性楼板,楼板开大洞,正确定义弹性楼板,削弱部位的楼板,正确定义弹性楼板,转换层的楼板弹性楼板错误的定义,转换层的楼板弹性楼板正确的定义,连体结构的楼板,对连体结构宜考虑全层弹性楼板或分块刚性楼板,3、多
9、塔、有缝及错层结构,多塔结构有“缝”结构错层结构顶部小塔楼,3.1 多塔结构,多塔建筑的特点多塔结构抗震设计多塔结构的计算模型多塔结构定义应注意的问题,多塔结构的特点,“塔”和“刚性楼板”的区别对于多塔建筑,其每个塔都有独立的迎风面和独立的变形;每块“刚性楼板”有独立的变形,但不一定有独立的迎风面。“塔”和“刚性板”之间不存在一一对应关系,一个塔中可以有多块刚性板,也可以没有刚性板(没有楼板或定义成弹性楼板)。,3.1.2 多塔结构抗震设计,多塔楼结构的平立面布置 底盘屋面楼板抗震设计构造 多塔楼之间裙房连接体的屋面梁、塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、剪力墙的抗震设计构造 裙房的抗震等级,3.
10、1.3 多塔结构的计算模型,周期比控制计算模型 位移比控制计算模型 构件内力计算模型 抗震规范第3.4.3条第1款的第2项规定,凸凹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,当平面不对称时,尚应计及扭转影响。高规第4.3.6条规定,当楼板平面比较长、有较大的凹入和开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。,3.1.4 多塔结构定义,多塔结构需用户以围区方式定义;刚性楼板信息由程序自动搜索,无需用户交互操作;建议以最高的塔为一号塔,以下依次按高度排列。,多塔定义错,同一节点位于多个塔内,定义多了,3.2 有“缝”结构,结构缝的定义有缝结构的特点有
11、缝结构的计算模型,3.2.1 考虑的缝的范围,伸缩缝:混凝土结构设计规范条,规定了排架结构,框架结构、剪力墙结构等的伸缩缝的最大间距。沉降缝:地基基础设计规范规定了沉降缝的设置要求。防震缝:抗震设计规范 条,规定了防震缝设置要求。,3.2.2 有缝结构的特点,仅就上部结构而言,“缝”将结构划分成几个较为规则的抗侧力结构单元,各结构单元之间完全分开。所以,各结构单元有独立的变形,若忽略基础变形的影响,各单元之间相对独立。这一点与多塔楼结构不同,多塔楼结构的各塔通过底盘相互发生影响。由于缝的宽度不是很大,在风荷载作用下,各结构单元的迎风面与多塔楼的迎风面不同,缝隙面不是迎风面。,3.2.3 有缝结
12、构的计算模型,离散模型 除与风荷载有关的计算结果外,其它所有结果都是对的。需要注意的是在计算风荷载作用时,程序把缝所在的面也作为迎风面,该方向的风荷载计算值偏大。整体模型 在采用整体模型时,要把每个结构单元定义成多塔楼,程序采用多塔楼结构计算模型进行设计计算。此时,要注意的有两点:一是计算振型数要取得足够多,使整个结构系统的有效质量系数在90%以上,二是风荷载略偏大。,3.3 错层结构,错层结构的特点 计算模型模型输入错层信息生成越层柱的计算长度系数错层结构的层刚度比计算抗震设计的有关规定,3.3.1 错层结构的特点,错层结构的突出特点是在同一楼层平面内,部分区域有楼板,部分区域没楼板,在没有
13、楼板的区域内,有些竖向构件(柱、墙)可能与梁连接,也可能是越层构件。在该区域内构件的内力和位移与楼板无关。,3.3.2 计算模型,当错层高度不大于框架梁的截面高度时,一般可以近似地忽略错层因素影响,可以归并为同一楼层参加结构计算,这一楼层的标高可近似取两部分楼面标高的平均值;当错层高度大于框架梁的截面高度时,各部分楼板应作为独立楼层参加整体计算,不宜归并为一层,此时每一个错层部分都应视为独立楼层。,3.3.3 模型输入,框架错层结构 剪力墙错层结构 多塔错层,错误的简化,正确的简化按层数多的塔定义层高,修改该塔的层高,3.3.4 错层信息生成,软件自动将错层构件在楼层平面内的节点设为独立的弹性
14、节点,不受楼板计算假定限制,因而能更真实地反应结构的实际受力状态。对于错层结构,程序判断柱和墙是否越层的原则是:既不和梁相连,又不和楼板相连。程序自动按上述原则搜索出越层信息,无需用户交互操作。,3.3.5 越层柱的计算长度系数,在错层结构设计计算中,越层柱的计算长度系数计算应受到足够重视。有些柱两个方向的计算长度不同,而且程序应有越层柱搜索功能,计算结果应确保在越层范围内越层柱每个截面的计算长度相同。,3.3.6 错层结构的层刚度比计算,因为在PM中输入的计算层与真实结构的层不一定一致,软件输出的层刚度不参考价值不大,需设计人员注意。,3.3.7 错层结构抗震设计的有关规定,第条规定,错层处
15、框加柱的截面高度不应小于600mm,混凝土强度等级不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密。第条规定,错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于205mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用。错层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,非抗震设计时不应低于0.3%,抗震设计时不应低于0.5%。,3.4 顶部小塔楼,抗震设计规范 条,采用基底剪力法时,突出屋面部分的地震作用效应宜乘以增大系数3;采用振型分解法时,突出屋面部分每层可作为一个质点,并取足够的计算振型。,4、异形柱和短肢剪力墙结构,异
16、形柱和短肢剪力墙特点与计算有关的规定模型输入程序实现与应用,4.1 异型柱与短肢剪力墙结构的特点,在建筑使用上的优点受力特点抗震性能较差、节点难施工 按截面高厚比定义为:短墙(柱)H/B 8,短肢剪力墙结构体系,短肢剪力墙结构体系 高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的短肢剪力墙结构体系。短肢剪力墙数量限制条件 抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。个别短肢剪力墙情况处理 如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 设计 问题

链接地址:https://www.31ppt.com/p-6343964.html