复杂高层结构设计二版(2)

2019-04-22 15:54

{当地基土较弱或基础刚度和整体性较差,在地震作用下剪力墙基础可能产生较大的转动,对框支剪力墙结构的内力和位移均会产生不利影响。因此落地剪力墙基础应有良好的整体性和抗转动的能力。}

? 框架-核心筒结构、筒中筒结构的上部密柱转换为下部稀柱时可采用转换梁或转换桁

架,转换桁架宜满层设置,其斜杆的交点宜作为上部密柱的支点。转换衍架的节点应加强配筋及构造措施,防止应力集中产生的不利影响。 采用空腹桁架转换层时,空腹桁架宜满层设置,应有足够的刚度保证其整体受力作用。

空腹桁架的上、下弦杆宜考虑楼板作用,竖腹杆应按强剪弱弯进行配筋设计,加强箍筋配置,并加强与上、下弦杆的连接构造。空腹桁架应加强上、下弦杆与框架柱的锚固连接构造。

? 带转换层结构属于竖向不规则结构,设计中应特别重视底部加强部位结构的加强,以

免地震中过早破坏,各部位结构内力调整增大应符合下列要求: ? 带转换层的高层建筑结构,其转换层的地震剪力应按规定乘以1.15的增大系数。

(转换层应强制为薄弱层)

? 带转换层的高层建筑结构,特一、一、二级转换构件水平地震作用计算内力应分

别乘以增大系数1.8、1.5、1.25;8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响。

(转换构件的竖向地震作用,可采用反应谱方法或动力时程分析方法计算;作为近似考虑,也可将转换构件在重力荷载标准值作用下的内力乘以增大系数1.1。) 转换构件的地震作用计算内力增大系数 抗震等级 特一级 一级 二级 计算内力增大系数 1.8 1.5 1.25 8度抗震计算时转换构件可按下列方法考虑竖向地震作用的影响: 1)采用反应谱法和动力时程分析法计算;

2)近似计算法:即:将转换构件在重力荷载标准值作用下的内力乘以增大系数1.1。

底部1~2层框支 底部3层及3层以上框支 框支层加框支层以上2层 底部加强区范围 的高度及落地剪力墙总同左 高度的1/8二者的较大值 薄弱层地震剪力增大(薄转换层的地震剪力乘以 弱层指第4.4 节规定的1.15增大系数 同左 竖向不规则结构) 框支柱承受的地震剪力框支柱所受剪力之和应框支柱所受剪力之和应增大 取基底剪力的20%,当框取基底剪力的30%,当框

“强柱弱梁”柱端弯矩增大系数ηCM 框支柱由地震产生的轴力增大系数ηN “强剪弱弯”框支柱剪力总增大系数ηCV 落地剪力墙底部加强部位取墙底截面组合弯矩乘以增大系数ηMN(水平转换构件之上二层剪力墙不属于落地剪力墙,不必放大) 落地剪力墙其他部位墙特一级——1.4 截面组合弯矩乘以增大一级——1.2 系数ηWM 二级——1.2 支柱少于10根时,每根框支柱所受剪力至少取基底剪力的2%。 底层柱下端及与框支梁相连的柱上端的弯矩 特一级——1.8 一级——1.5 二级——1.25 其他层框支柱柱端弯矩 特一级——1.68 一级——1.4 二级——1.2 特一级——1.8 一级——1.5 二级——1.2 底层柱与转换层相连柱 特一级—1.8x1.68=3.02 一级—1.5x1.4=2.10 二级—1.25x1.2=1.5 其他层柱 特一级—1.68x1.68=2.82 一级—1.4x1.4=1.96 二级—1.2x1.2=1.44 特一级——1.8 一级——1.5 二级——1.25 支柱少于10根时,每根框支柱所受剪力至少取基底剪力的3%。 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 落地剪力墙底部加强部位剪力按剪力计算值乘以增大系数ηWV 落地剪力墙底其他部位剪力增大系数ηWV 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 抗震等级提高一级后按左表取值,已为特一级时可不提高 特一级——1.9 一级——1.6 二级——1.4 特一级——1.2 一级——1.0 二级——1.0 框支梁上构件传递给框特一级——1.8 支梁的水平地震作用的一级——1.5 计算内力 二级——1.25

? 框支柱

一、框支柱地震作用下内力调整 1、框支柱承受的地震剪力增大

带转换层的高层建筑结构,其框支柱承受的地震剪力标准值应按下列规定采用: (1) 每层框支柱的数目不多于10根的场合,

当框支层为1~2层时,每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的2%;

当框支层为3层及3层以上时,每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的3%; (2)每层框支柱的数目多于10根的场合,

当框支层为1~2层时,每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的20%;

当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的 30%。框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁(不包括转换梁)的剪力、弯矩,框支柱轴力可不调整。

2、抗震设计的框架柱、框支柱端部截面的剪力设计值,一、二、三级时应按下列公式计算;四级时可直接取考虑地震作用组合的剪力计算值。

V=ηvc(Mtc+Mbc)/Hn(1-1)

式中Mc、Mc ——分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值,[应符合以下规定:

抗震设计时,四级框架柱的柱端弯矩设计值可直接取考虑地震作用组合的弯矩值;一、二、三级框架的梁、柱节点处,除顶层和柱轴压比小于0.15者外,柱端考虑地震作用组合的弯矩设计值应按下列公式予以调整:

t

b

∑Mc=ηc∑Mb(1-2)

式中 ΣMc——节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和。

上、下柱端的弯矩设计值,可按弹性分析的弯矩比例进行分配;

ΣMb——节点左、右梁端截面逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和。

当抗震等级为一级且节点左、右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取零; ηc——柱端弯矩增大系数,一、二、三级分别取1.4、1.2和1.1

当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端弯矩设计值可直接乘以柱端弯矩增大系数ηc。] Hn——柱的净高;

ηvc——柱端剪力增大系数,一、二、三级分别取1.4、1.2和1.1。

[框架柱、框支柱端部截面组合的剪力设计值,直接取用与柱端考虑地震作用组合的弯矩设计值平衡的剪力值,乘以不同的增大系数(强剪系数)]

抗震等级为特一级的框支柱除应符合一级抗震等级的基本要求外,尚应符合下列要求: 1)宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱; 2)底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取1.8,其余层柱端弯矩增大系数ηc,应增大20%,即ηc=1.4x1.2=1.68;柱端剪力增大系数ηvc应增大20%,即ηvc=1.4x1.2=1.68;地震作用产生的柱轴力增大系数取1.8,但计算柱轴压比时可不计该项增大;

3)钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按高规表6.4.7的数值增大0.03采

用,且箍筋体积配箍率不应小于1.6%;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。 [抗震设计的框架柱、框支柱端部截面组合的剪力设计值按式(1-3)调整: Vc=ηvc×Vc0 (1-3)

式中 Vc0——调整前框架柱端部截面组合的剪力设计值; Vc——调整后框架柱端部截面组合的剪力设计值;

ηvc——柱剪力增大系数,一、二、三、四级分别取1.96、1.44、 1.2l、1.0。] ? 框支柱弯矩调整

备注:“强柱弱梁”柱端弯矩增大系数:

一、二级与转换构件相连的柱上端和底层的柱下端截面的弯矩组合值应分别乘以增大系数1.5、1.25;

其他层框支柱柱端弯矩设计值应符合(1-2)的规定;

故底层柱下端及与框支梁相连的柱上端的弯矩的增大系数为: 特一级 1.8;一*级 1.65;一级 1.5;二级 1.25; 其他层框支柱柱端弯矩设计值的增大系数为:

特一级 1.4x1.2=1.68;一*级 1.54;一级 1.4;二级 1.2; “强剪弱弯”框支柱剪力总增大系数:

底层柱下端及与转换构件相连的柱端截面剪力总增大系数为: 特一级 1.8x1.68=3.024;一*级 1.65x1.54=2.54; 一级 1.5x1.4=2.1;二级 1.25x1.2=1.5; 其他层框支柱柱端剪力总增大系数:

特一级 1.68x1.68=2.82;一*级 1.54x1.54=2.37; 一级 1.4x1.4=1.96;二级 1.2x1.2=1.44; ? 框支柱轴力调整

框支柱由地震作用产生的轴力应分别乘以增大系数为:特一级 1.8, 一级1.5,二级 1.2,但计算柱轴压比时不宜考虑该增大系数。 ? 框支角柱内力调整

框支角柱的弯矩设计值和剪力设计值应分别在框支柱内力的基础上再乘以增大系数1.1。

二.框支柱其他设计要求:

框支柱截面的限制条件: 1.框支柱轴压比限值

柱轴压比限值(N/fcA) 结构类型 抗震等级 特一级 一级 二级 三级 框架 0.70 0.80 0.90 板柱-剪力墙、框架- 0.75 0.95 剪力墙、框架-核心筒、筒中筒 部分框支剪力墙(框0.50 0.60 0.70 --- 支柱) 注:1)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,轴压比限值应比表中数值降低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;

2)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,其轴

压比限值应比表中数值减小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;

3)当沿柱全高采用井字复合箍,箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm时,柱轴压比限值可增加0.10;

当沿柱全高采用复合螺旋箍,箍筋螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm时,柱轴压比限值可增加0.10;

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。

4)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,柱轴压比限值可增加0.05。 2.框支柱截面的组合最大剪力设计值应符合下列要求: 无地震作用组合时 V≤0.20βcfcbh0

有地震作用组合时V≤0.15βcfcbh0/γRE

3.框支柱截面宽度,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框支梁跨度的1/15,抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/12;

(抗震设计时,框支柱截面主要由轴压比控制并要满足剪压比的要求)

4.框支柱纵向钢筋间距,抗震设计时不宜大于200mm;非抗震设计时,不宜大于250mm,且均不应小于80mm。抗震设计时柱内全部纵向钢筋配筋率不宜大于4.0%;

5. 框支柱在上部墙体范围内的纵向钢筋应伸入上部墙体内不少于一层,其余柱筋应锚入梁内或板内。锚入梁内的钢筋长度,从柱边算起不应小于ιaE(抗震设计)或ιa(非抗震设计);

6. 非抗震设计时,框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,箍筋体积配箍率不宜小于0.8%,箍筋直径不宜小于10mm,箍筋间距不宜大于150mm。

? 框支梁

一、框支梁设计应符合下列要求:

1、梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率,非抗震设计时分别不应小于0.3%;抗震设计时,特一、一、二级分别不应小于0.6%、0.5%和0.4%。 2、偏心受拉的框支梁,其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;沿梁高应配置间距不大于200mm、直径不小于16mm的腰筋。 3、框支梁支座内(离柱边1.5梁截面高度范围内)箍筋应加密,加密区箍筋直径不应小于10mm,间距不应大于100mm。加密区箍筋最小面积含箍率,非抗震设计时不应小于0.9ft/fy;抗震设计时,特一、一和二级分别不应小于1.3ft/fyv、1.2ft/fyv和1.1ft/fyv.

箍筋最小面积含箍率usv按下式计算: Usv=Asv/(bs)

Asv----计算截面各肢箍筋面积之和(mm2); b------梁截面宽度(mm) s------箍筋间距(mm)

箍筋最小面积含箍率usv及梁上、下纵向钢筋最小配筋率us


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