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結構設計參數中易踩的85個坑

科技 更新时间:2025-01-20 22:51:30

結構設計參數中易踩的85個坑?一、結構設計參數取值:一)、荷載取值,我來為大家科普一下關于結構設計參數中易踩的85個坑?以下内容希望對你有幫助!

結構設計參數中易踩的85個坑(結構設計參數取值及分析結果正确性的判斷)1

結構設計參數中易踩的85個坑

一、結構設計參數取值:

一)、荷載取值

  • 永久荷載的計算

1)、樓屋面闆:按建築分層做法中材料的自重、厚度逐項計算,程序輸出文件中應自動計算并打印樓闆自重。住宅建築應考慮二次裝修荷載。

2)、填充牆根據采用材料的類别、強度等級、自重及建築面層的做法分别計算,自由布置的牆體應考慮相應的樓面等效荷載。

二)、結構總信息

1、結構材料信息,根據建築專業的裝修做法和要求,将混凝土結構材料自重25KN/m3,乘以1.04~1.12的放大系數,取其自重為26~28KN/m3;鋼結構的材料自重78.5KN/m3,乘以1.04~1.18的放大系數,取其自重為82~93KN/m3。

2、水平力的夾角和斜交抗側力構件方向的附加地震數,水平力的夾角為地震作用、風力作用方向與結構整體坐标的夾角,逆時針方向為正,當地震作用最大的方向角大于15o時,應補充計算該方向角結構的地震作用影響。

抗規第5.1.1條規定:有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15o時,應分别計算各抗側力構件方向的水平地震作用【僅改變地震作用的方向,不改變風荷載作用的方向】。

3、是否對全樓強制采取剛性樓闆假定,抗規規定結構抗震分析時,應按照樓、屋蓋的平面形狀和平面内變形情況确定為剛性、半剛性、局部彈性和柔性等的橫隔闆,一般情況下應注意四種樓闆的簡化假定的選擇:

1)、“假定樓闆整體平面無限剛”多用于常規結構【平面形狀比較規則的普通建築結構】。

2)、“假定樓闆分塊内無限剛”适用于多塔式錯層結構。

3)、“假定樓闆分塊平面内無限剛,并帶有彈性連接闆帶”,适用于樓闆局部開大洞口,塔樓與塔樓之間上部相連的多塔結構。

4)、“假定樓闆為彈性闆”用于特殊樓闆結構【平面不規則、不對稱】或要求分析精度高的高層結構,以及當結構平面的長度比較大時,應考慮樓闆的彈性變形。此時若采用總剛分析方法進行結構整體計算時,應補充計算結構在剛性樓闆假定下的位移比、周期比和樓層側向剛度比。

4、恒活荷載計算信息:一般應選擇“模拟施工加載3”,能更好的模拟結構施工中的實際情況,計算結果與構件的實際受力狀态相差較小。

三)、風荷載信息

1、地面粗糙度類别,按荷載規範第8.2.1條取值。

2、基本風壓,一般情況下按荷載規範表E.5中取值;高規規定,特别重要的高層建築,房屋高度超過60m的高層建築,基本風壓應按荷載規範附錄D.4中100年一遇的風壓值采用。

3、風荷載計算中結構基本周期應按計算出的第一周期按實返輸複核。

4、是否考慮風振影響,該選項主要用于大跨度鋼結構和輕鋼結構的自動計算和作用特殊風荷載的功能,以及帶縫多塔結構遮擋面水平風荷載自動修正的功能。

四)、地震信息

1、偶然偏心:高層建築計算單向地震作用時應考慮偶然偏心影響(高規第4.3.3條);多層建築沒有明确規定,按雙向地震計算時可不考慮偶然偏心。

2、雙向地震作用:各類建築結構的地震作用,質量和剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響(抗規第5.1.1-3條),其他情況,應計算單向水平地震作用下的扭轉影響(高規第4.3.2-2條)。

3、特别不規則結構的判斷指标之一—扭轉位移比:主要樓層的最大彈性水平位移(或層間位移)與該樓層兩端彈性水平位移(或層間位移)平均值的比值≥1.3(B級)、1.4(A級)時應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響。

4、周期折減系數(高規第4.3.16、4.3.17條):計算各振型地震影響系數所采用的結構自振周期應考慮非承重牆體的剛度影響予以折減,高層建築結構的計算自振周期折減系數ψT可按下列規定取值:

1)框架結構可取0.6~0.7;2) 框架-剪力牆結構可取0.7~0.8;3)剪力牆結構可取0.9~1.0。

對于其他結構體系或采用其他非承重牆體時,可根據工程情況确定周期折減系數。

5、計算振型個數:抗震設計時,結構宜采用考慮扭轉耦聯的振型分解反應譜計算法,振型數不應少于9,振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量90%時所需的振型數。

6、地震特征周期:抗震設計時,應根據場地土類别和設計地震分組按抗規表5.1.4-2采用,地勘報告中也有提供。

五)、活載信息:

1、柱、牆設計時的活荷載:一般情況下不折減。

2、傳給基礎的活荷載:按荷載規範進行折減,但應注意規範第5.1.2條對荷載折減系數的有關規定。

3、梁活荷載不利布置最高層号,應填寫結構實際最高層号。

六)、調整信息:

1、梁端負彎矩調幅系數Bt,取值範圍可為Bt=0.8~0.9,一般工程通常取0.85.

2、梁活載内力放大系數Bm,一般工程取内力放大系數為1.1~1.2;當考慮活荷載不利布置時,則梁活載内力放大系數應取1.0.

3、梁扭矩折減系數Tb,程序給定的取值範圍為Tb=0.4~1.0,一般工程取0.4,梁扭矩折減系數對不與剛性樓闆相連的梁及弧形梁不起作用。

4、連梁剛度折減系數Blz,通常取為Blz=0.5~1.0,抗震設防裂度為8度和9度時,連梁剛度折減系數不宜小于0.5,6、7度時不宜小于0.7,非抗震設計時,連梁的剛度不宜折減。

5、中梁剛度放大系數Bk,可根據樓闆厚度變化在1.3~2.0範圍内取值,在新版本的SATWE軟件中,增加按2010規範取值項。

6、全樓地震放大系數,其經驗取值範圍為1~1.5,一般結構不必考慮地震放大系數。

7、薄弱層調整,當結構存在側向剛度不規則、樓層承載力突變、豎向抗側力構件不連續等不規則時,薄弱層的地震剪力應乘以增大系數,多層結構的增大系數取1.15,高層結構的增大系數1.25.

8、頂層小塔樓地震放大系數,當結構按扭轉耦聯振型分解反應譜法進行整體計算時,計算振型數取的足夠多(不小于9個),包括小塔樓樓層在内的整個結構的振型參與質量系數不小于90%時,可不對小塔樓進行地震内力放大。采用底部剪力法時,突出屋面的屋頂間、女兒牆、煙囪等的地震作用效應,宜乘以增大系數3。

9、0.2V0調整,框架-剪力牆及框架-核心筒結構需要對該項進行調整,框架總剪力不滿足高規第8.1.4條要求時應進行調整,調整應在樓層滿足高規第4.3.12條關于樓層最小地震剪力系數的前提下進行。

七)設計信息

1、結構重要性系數,對不同安全等級的結構采用不同的重要性系數,一、二、三級的安全等級對應的重要性系數分别為1.1、1.0、0.9.

2、是否考慮P-影響,計算時應按高規第5.4.1條要求判斷是否采用,通常情況下應選擇考慮P-項,讓程序來判斷高層建築結構是否滿足。

3、梁柱重疊部分簡化為剛域,當柱截面尺寸較大時,比如柱截面尺寸大于等于1000mm,以及梁柱重疊部分不小于梁跨度的10%時,可考慮為剛域。

4、混凝土柱的計算長度系數,根據混規第6.2.20條的規定采用。

5、柱配筋計算原則,高規規定,抗震設計時,框架角柱應按雙向偏心受力構件進行正截面承載力設計(高規第6.2.4條)。混規和抗規對于在什麼情況下采用單、雙偏壓沒有明确規定。具體應用:1)按單偏壓計算,雙偏壓驗算(推薦);2)雙偏壓計算,調整個别配筋偏大的柱;3)考慮雙向地震,單偏壓計算。

二、分析結果正确性的判斷

一)、混凝土結構設計規範(GB50010-2010):

5.1.3 結構分析的模型應符合下列要求:

1、結構分析采用的計算簡圖、幾何尺寸、計算參數、邊界條件、結構材料性能指标以及構造措施等應符合實際工作狀況;

2、結構上可能的作用及其組合、初始應力和變形狀況等,應符合結構的實際工作狀況;

3、結構分析中所采用的各種近似假定和簡化,應有理論、試驗依據,或經工程實踐驗證;計算結果的精度應符合工程設計的要求。

5.1.4 結構分析應符合下列要求:

1 滿足力學平衡條件;

2 在不同程度上符合變形協調條件,包括節點和邊界的約束條件;

3 采用合理的材料本構關系或構件單元的受力-變形關系。

二)、《建築抗震設計規範》GB50011-20103.6.6利用計算機進行結構抗震分析,應符合下列要求:

1計算模型的建立、必要的簡化計算與處理,應符合結構的實際工作狀況,計算中應考慮樓梯構件的影響。

2計算軟件的技術條件應符合本規範及有關标準的規定,并應闡明其特殊處理的内容和依據。

3複雜結構在多遇地震作用下的内力和變形分析時,應采用不少于兩個合适的不同力學模型,并對其計算結果進行分析比較。

4所有計算機計算結果,應經分析判斷确認其合理、有效後方可用于工程設計。

三)、高層建築混凝土結構技術規程(JGJ3-2010)5.1.3 高層建築結構的内力與位移可按彈性方法計算。框架 梁及連梁等構件可考慮局部塑性變形引起的内力重分布。

5.1.4 高層建築結構分析模型應根據結構實際情況确定。所選取的分析模型應能較準确地反映結構中各構件的實際受力狀況。

高層建築結構分析,可選擇平面結構空間協同、空間杆系、空間杆-薄壁杆系、空間杆-牆闆元及其他組合有限元等計算模型。

5.1.5 進行高層建築内力與位移計算時,可假定樓闆在其自身平面内為無限剛性,設計時應采取相應的措施保證樓闆平面内的整體剛度。

當樓闆可能産生較明顯的面内變形時,計算時應考慮樓闆的面内變形影響或對采用樓闆面内無限剛性假定計算方法的計算結果進行适當調整。

四)、結構設計需要控制的比值

1)、軸壓比:主要為控制結構的延性,規範對牆肢和柱均有相

應限值要求,見抗規6.3.6條和6.4.2、6.4.5條。 2)、剪重比:主要為控制各樓層最小地震剪力,确保結構安全

性,見抗規5.2.5條,高規4.3.12條。 3)、剛度比:主要為控制結構豎向規則性,以免豎向剛度突變,

形成薄弱層,見高規3.5.2條。 4)、扭轉位移比:主要為控制結構平面規則性,以免形成扭轉,對結構産生不利影響。見高規3.4.5條。 5)、周期比(平扭比):主要為控制結構扭轉效應,減小扭轉對結構産生的不利影響,要求見高規 。6)、剛重比:主要為控制結構的穩定性,以免結構産生滑移和

傾覆,要求見高規5.4.1、5.4.4條。

7)、質量比:主要控制高層建築質量沿豎向分布的規則性。見高規3.5.6條。

8)、位移角(樓層層間最大位移與層高之比):剛度控制指标,避免産生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求,要求見高規3.7.3條

9)、高寬比:是對結構剛度、整體穩定、承載能力和經濟合理性的宏觀控制,要求見高規3.3.2條。

10)、長寬比:主要控制結構的平面規則性,結構平面宜簡單、規則,見高規3.4.3條。

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