高层建筑结构技术规程

关键词: 高层 钢结构 结构 建筑

高层建筑结构技术规程(精选6篇)

篇1:高层建筑结构技术规程

一、对规范规定的理解

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002(以下简称“高规”)第6.1.7条指出:“抗震设计的框架结构中,当仅布置少量钢筋混凝土剪力墙时,结构分析计算应考虑该剪力墙与框架的协同工作”。对“高规”的上述规定可以从以下几方面理解:

1.设置剪力墙并没有改变结构体系,是带有少量剪力墙的框架结构,属于一种特殊的结构形式,但仍是框架结构;

注意:明确结构体系的目的在于分清框架及剪力墙在结构中的地位后,其中框架是主体,是承受竖向荷载的主体,也是主要的抗侧力结构。

2.钢筋混凝土框架结构中,只是在框架结构的位移无法满足规范要求时,才设置少量剪力墙,设置少量剪力墙的目的在于满足规范对框架结构的位移限值要求;

注意:不是满足框架-剪力墙结构的位移要求,如果要满足框架-剪力墙结构的位移标准,则结构体系变为框架-剪力墙结构。

3.结构分析计算中除应按纯框架结构计算外还应考虑剪力墙与框架的协同工作。

注意:规范虽未明确要按纯框架结构计算,但对这一特殊的框架结构,现行规范和规程对钢筋混凝土框架结构的所有要求(承载力要求、弹性变形限值要求、弹塑性变形限值要求等)均应满足,因此,按纯框架结构的要求进行设计计算是必须的,同时还明确对这类框架结构应按纯框架结构和按框架与剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)分别计算,包络设计的必要性。

二、结构设计的相关问题

规范的本条规定尚未明确的问题有:

1.对布置少量剪力墙的框架结构的定量把握

布置少量剪力墙的框架结构与剪力墙较少的框架-剪力墙结构在定量上无明确的界限,如在结构位移仅能满足框架结构限值要求的前提下,可将框架和剪力墙协同工作的结构描述为“配置少量剪力墙的框架结构”,而当结构位移满足框架-剪力墙结构限值要求的前提下,又可将框架和剪力墙协同工作的结构描述为“框架-剪力墙结构”。对结构体系的定性把握的摇摆性加大了结构设计中对结构体系描述的随意性。

2.布置少量剪力墙的框架结构其适用高度规范未予以明确,加大了结构设计中的把握难度。

3.规范规定了考虑剪力墙与框架的协同工作原则,但未明确对剪力墙和框架的具体设计方法。

三、设计建议

为在结构设计中更好地把握规范,笔者提出以下设计建议供参考。

1.对少量剪力墙的定量把握原则

建议当框架的倾覆力矩 不小于结构底部倾覆力矩的75%时,可将其确定为配置少量剪力墙的框架结构,相关结构的倾覆力矩比要求见表1。2.布置少量剪力墙的框架结构的最大适用高度

建议对布置少量剪力墙的框架结构的最大适用高度可比框架结构的最大适用高度适当提高,提高幅度不超过20%(注意:是在框架结构最大适用高度的基础上,增加框架-剪力墙结构最大适用高度与框架结构最大适用高度差值的20%,而不能将框架结构的最大适用高度直接放大20%)。

3.框架的设计原则

1)框架结构按纯框架结构(不计入剪力墙)和框架-剪力墙结构分别计算,包络设计。

2)框架的抗震等级按纯框架结构确定,对房屋的适用高度超出框架结构的最大适用高度(在上述2的范围内)时,可比最大适用高度的框架结构的抗震等级提高一级,已为一级的则采取比一级更更强的抗震措施(采取比一级强,比特一级低的抗震措施,如采取比一级提高20%(参考上述2的原则确定)的加强措施)。

4.剪力墙的设计原则

由于规范未明确布置少量剪力墙的框架结构的计算原则,此处列出三种对此类结构的设计方法供结构设计者选择:

1)全包络设计原则

对剪力墙按框架-剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)计算,取相应计算结果配筋设计;剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙确定。

上述方法是施工图审查单位常提出的设计要求,其理由是:规范要求考虑剪力墙与框架的协同工作(但未明确要求对框架和剪力墙均进行包络设计)。

2)剪力墙构造

对剪力墙按框架-剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)计算,剪力墙的抗震等级取四级,剪力墙则按构造配筋设计。

设计理由:设置剪力墙的根本目的是控制框架结构的弹性位移值,并使其满足规范对框架结构弹性位移限值的要求,不考虑剪力墙的承载能力要求,因此剪力墙在满足竖向承载力要求的前提下可构造设置。

3)剪力墙按现有截面的最大设计

对剪力墙按框架-剪力墙协同工作(即按框架-剪力墙结构)计算,剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙结构确定,剪力墙配筋按计算要求,当剪力墙计算超筋时,在满足强剪弱弯的前提下按截面的最大配筋率配筋设计。

设计理由:设置剪力墙的根本目的是控制框架结构的弹性位移值,使其满足规范对框架结构弹性位移限值的要求,可有条件(在剪力墙能承担的范围内)考虑剪力墙的承载能力要求,因此剪力墙的可按其最大承载力要求配筋。

4.特别建议

由于布置少量剪力墙的框架结构在设计原则及具体设计中存在诸多不确定因素,给结构设计和施工图审查带来相当的困难,笔者建议,结构设计中应尽量避免采用,尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的框架-剪力墙结构。当必须采用时,应提前与施工图审查单位沟通,以利于设计顺利进行,避免返工。

关于少量剪力墙的框架结构的设计原则问题,最近有网友提起,HiStruct在设计中也遇到过,结合网络上比较流行的一篇文章,来做一些概念分析,以下这篇文章见朱炳寅老师的BLOG:关于少量剪力墙的框架结构。

---------------

1、设计计算原则 1)结构计算

(1)按框架-剪力墙结构计算;

(2)按纯框架结构(取消剪力墙)计算;

(3)按纯框架结构(取消剪力墙)验算框架结构在罕遇地震下的弹塑性位移并满足规范的要求; 2)结构的位移及结构的规则性判断按上述计算(1)确定; 3)框架设计

(1)框架的抗震等级按纯框架结构确定;

(2)按上述(1)、(2)进行框架的包络设计; 4)剪力墙设计

(1)剪力墙的抗震等级可取四级;(2)剪力墙可构造配筋;

(3)对剪力墙基础应按上述计算(1)、(2)进行包络设计。

2、原因分析

1、少量剪力墙的框架结构属于框架结构,设置少量剪力墙的根本目的在于满足规范对框架结构的位移限值(1/550)要求;

2、只有在框架结构承载能力满足规范要求,而在多遇地震作用下结构的弹性层间位移角不满足规范的要求(≤1/550)时,才需要设置少量剪力墙;

3、少量剪力墙的框架结构中,剪力墙只用来辅助框架结构,满足规范对框架结构在多遇地震下结构的弹性层间位移角限值要求,换句话说,用的只是剪力墙的弹性刚度(即只与EI有关,而与结构开裂以后的弹塑性刚度没有关系,所以,可不关注剪力墙及连梁的超筋问题),少量的剪力墙(由于墙的数量太少)并没有象框架-剪力墙结构中的剪力墙那样,起到一道防线的作用,所以对少量剪力墙中的剪力墙设计应有别于框架-剪力墙结构中的剪力墙;

4、考虑框架和剪力墙协同工作,使少量剪力墙的框架结构在多遇地震下结构的弹性层间位移角满足规范的要求(≤1/550)。

3、其他问题

1)需要说明的是:对剪力墙的设计,只要不低于上述设计原则都是可行的。

2)对少量剪力墙的框架的设计时,应与施工图审查单位多沟通,以利于施工图的审查和通过。3)广东规范(DBJ/T 15-46-2005)中要求,在少量剪力墙的框架结构中,剪力墙按框架-剪力墙结构中的剪力墙确定抗震等级,只能从其作为地方标准就是要提高此类结构中剪力墙的抗震等级这方面去理解。

4、我的相关文章

就对少量剪力墙的框架结构的认识和理解,欢迎大家阅读我的相关文章。1)建筑结构设计规范应用图解手册》第337-338页; 2)建筑结构.术通讯2007.5,“配置少量剪力墙的框架结构”; 3)建筑结构.术通讯2007.9,“对剪力墙及相关结构体系的认识与把握”。----------------------

HiStruct分析:

根据HiStruct的设计案例,为了满足结构设计的需要,需要在部分电梯和楼梯部位加少量的剪力墙,主要是满足结构的动力特性,扭转和位移限值等要求。事实上由于新抗震规范对于楼梯抗震设计的要求,HiStruct倾向于将梯井做成筒以提高其安全性。不管是加墙满足结构设计的指标要求,还是出于其他因素的考虑,这样处理必然产生“少量剪力墙的框架结构的设计原则”问题。

1)首先,“少量剪力墙的框架结构”应该如何定义?一般是可以从层剪力分担百分比,倾覆弯矩分担百分比等指标出发,而HiStruct认为理论上从框架-剪力墙结构的刚度特征值系数上定义较合适,若特征值大于6则整体结构的变形呈剪切形状,自然应以框架结构的抗震指标来限制结构的布置和设计较合理。2)其次,少量剪力墙应该如何设计?朱老师的文章采用放剪力墙的设计方法类似“放”剪力墙的方法,这是因为剪力墙通常承担较大的内力容易导致超筋等情况的出现(这也是主流的观点),HiStruct认为实际设计中不妥(见后面分析),而应该采用加强的措施,与广东规范的原则类似,因为对于钢筋混凝土或者型钢混凝土等墙而言,一般刚度变化幅度不大则分担的内力也就变化不大,而强度变化幅度却较大,因此可以根据需要做强或减弱!

3)那么,应该如何认识“少量剪力墙的框架结构”的设计原则?HiStruct建议应该从结构的内力分析和破坏过程来分析此结构体系,从而在结构概念上把握设计措施,少量剪力墙一般是需要分担较大的内力,采用放的方式意味着在破坏是由墙开始的;而采用加强的方式,则意味着设计意图是让框架先于剪力墙而破坏。若墙先坏,则实际上整体结构的破坏过程类似普通的框架剪力墙结构,即框架将需要承担剪力墙破坏之后所转移的内力(见朱老师建议的设计原则),从而提高框架的设计要求,而墙的破坏不但给维修带来困难,且局部倒塌破坏的可能性大大增加;相反的若框架先破坏,则结构的破坏符合框架结构的特征,一般只要设计中保证墙及周边框架不破坏(或可适当提高墙的抗震性能要求),倒塌问题、楼梯等生命通道就有保障。

4)建议,“少量剪力墙的框架结构”(非框架-剪力墙结构)设计中需要根据结构体系概念和抗震设计的要求适当调整剪力墙的数量和布置(可参考高规6.1.7的原则),整体结构指标可依据框架结构设计的要求采用,框架部分应按照框架结构设计,少量剪力墙在设计中强度即承载力应予以加强而不是弱化,刚度满足要求即可。

篇2:高层建筑结构技术规程

随着全球经济的发展,社会产业也不断在转型,而人们在这种环境下无论工作、学习、生活,他们对外在的物质需求也越来越高。那么,高层建筑作为人们的物质需求就是一个典型的代表。然而,在国内一些发展城市也在纷纷建立起众多地标性建筑物,这些建筑物都是具有综合性使用功能,绝大部分都是写字楼,供人们办公使用。

高层建筑的定义,超过一定高度和层数的多层建筑。在美国,24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。通常高层混凝土结构采用框架、剪力墙、框架剪力墙、板柱剪力墙和筒体结构等结构体系。框架结构主要是由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构;剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构;框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构;板柱剪力墙结构是由无梁楼板和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构;筒体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的建筑结构。筒体结构的筒体可以分剪力墙围成的薄壁和由密框架或壁式框架围成的框筒等。

高层建筑主体结构钢筋是根据国标图集如《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》—(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板(11G101-1))、《多层和高层混凝土房屋结构抗震构造》(03ZG003)及《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑结构可靠度设计统一标准》、《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设防标准》、《建筑抗震设计规范》等一些规范和规程来进行设计。设计人员在设计过程中要考虑的内容居多,比如要考虑抗震作用、结构荷载及人防特殊配置等,具体设计还要依据结构体系,楼层高度,基本风压、雪压,水平地震作用、混凝土强度等级等一些列因素。在施工过程中我们一定要熟悉技术规程、图纸、图集来进行高层建筑主体结构钢筋工程质量控制。高层建筑主体结构的稳定性主要依赖于钢筋与混凝土,钢筋用于结构中可以提高强度,作用于混凝土;混凝土用于结构中既可以提高刚度、也可以提高强度,作用于钢筋及本身的砂石级配。

下面根据高层混凝土结构技术规程来探讨钢筋工程的质量控制。

在混凝土结构中,钢筋的屈服强度是设计计算的主要依据。钢筋是非均匀弹塑性材料,但钢筋具有塑性性能。钢筋的塑性性能通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量,在钢筋混凝土结构中,具有较好塑性的钢筋能给出构件将要破坏的预告信号,使钢筋在断裂前有足够的变形。在施工中,钢筋工程分加工与安装两项。下面来谈下钢筋具体要求:

1.受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定:

(1)HPB235级钢筋末端应作180°弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应下于钢筋直径的3倍;

(2)当设计要求钢筋末端需135°弯钩时,HRB335、HRB400级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求;(3)钢筋作不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5 倍

2.除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:

(1)箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足规范规定外,上不应小于受力钢筋直径;(2)箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构,不应小于90°;对有抗震等要求的结构,应为135°;

(3)箍筋弯后平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍;对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。3.钢筋锚固规定:

纵向受拉普通钢筋锚固长度详见标准图集“11G101-1第53页”受拉钢筋的基本锚固长度La、抗震锚固长度Lae;当纵向受拉钢筋采用机械锚固措施时,纵向受拉普通钢筋机械锚固构造要求详见标准图集“11G101-1第55页”纵向钢筋弯钩与机械锚固形式。

对于标准图集中,受拉钢筋锚固长度La等于锚固长度修正系数乘以受拉钢筋基本锚固长度,但La不应小于200;抗震锚固长度Lae等于抗震锚固长度修正系数乘以受拉钢筋锚固长度,抗震锚固长度修正系数,对于一、二级抗震等级取1.15,对三级抗震等级取1.05,对四级抗震等级取1.00。

当构件支座提供的锚固长度不够时可采用机械锚固,当梁中纵向钢筋伸入支座水平锚固长度不满足11G101时,需满足水平加竖向总的锚固长度>Lae。4.钢筋连接规定:

钢筋一般连接分为绑扎搭接和机械连接或焊接。

对于机械直螺纹连接,同一根钢筋在构件的一跨或一层内接头一般为一个(无接头),对大跨或大层高的构件可按接头位置要求和钢筋定尺长度适当增加接头;对难以分跨和分层的构件,则对整体构件按接头位置和钢筋定尺长度要求设置接头;接头位置尽可能设在构件受力较小处。机械连接具体的应符合《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010)的有关规定;构件在同一截面单侧纵向钢筋接头百分率不应大于50%,两个相邻接头相互错开的间距应大于35d(d为较大的纵筋直径)。

对于钢筋绑扎搭接,同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头应相互错开;搭接接头连接区段长度为1.3倍搭接长度;位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率:对梁板及墙类构件,不大于25%;对柱类构件,不大于50%。纵向钢筋绑扎搭接长度详见标准图集11G101-1第55页“纵向受拉钢筋绑扎搭接长度Ll,Lle”。

对于焊接,采用焊接时应按现行规范要求及构件接头位置,采用闪光对焊,电渣压力焊等焊接型式,钢筋搭接焊缝长度除注明外,单面焊10d,双面焊5d。同一构件中相邻纵筋的焊接接头宜相互错开。焊接接头连接区段的长度为35d(d为纵筋的较大直径),且不小于500mm,位于同一连接区段内的受拉纵筋焊接接头面积百分率不应大于50%。5.柱(Z)(抗震)纵向钢筋连接构造

框架柱(KZ)钢筋由纵向纵向钢筋(主筋与角筋)、箍筋、拉筋弯钩组成。(1)封闭箍筋:焊接封闭箍筋(工厂加工)采用闪光对焊设置,在受力较小位设置;对于梁柱封闭箍筋,抗震要求的弯钩平直段取10d与75mm中较大值,角度为135°,对于非抗震要求的弯钩平直段为5d。箍筋加密区范围应按照下列规定采用:柱端取截面长边尺寸、柱净高的1/6和500mm三者的最大值;底层柱柱根不小于柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端外尚应取刚性地面上、下各500mm。

(2)拉筋弯钩:拉筋弯钩角度为135°,抗震要求弯钩平直段为10d与75mm

中较大值,非抗震要求为5d。拉筋紧靠箍筋并钩住纵筋或者拉筋紧靠纵筋并钩住箍筋或者同时钩住纵筋与箍筋。

(3)纵向受力钢筋:柱相邻纵向钢筋连接接头相互错开。在同一截面内钢筋接头面积百分率不宜大于50%。

在抗震边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中,当柱筋作为梁上部钢筋使用时,柱内侧纵筋同中柱柱顶纵向钢筋构造,柱外侧纵向钢筋直径不小于梁上部钢筋时,可弯入梁内做梁上部纵向钢筋;当柱纵筋直径d≥25时,在柱宽范围的柱箍筋内侧设置间距>150,但不少于3根直径为10的角部附加钢筋。当从梁底算起1.5Labe超过(未超过)柱内侧边缘时,柱内侧纵筋同中柱柱顶纵向钢筋构造,柱外侧纵向钢筋配筋率>1.2%时分两批截断;当柱顶有不小于100厚的现浇板时,中柱纵向受力钢筋伸至柱顶,且≥0.5Labe(受拉钢筋抗震基本锚固长度),弯锚时弯钩段取12d,如果当直锚长度≥Labe时,伸至柱顶,且大于等于Labe;

柱变截面位置纵向钢筋构造:当柱边收缩变量△,楼板厚为Hb时,△/Hb>1/6时,重新留插筋,且下端纵向受力钢筋直角收头,且水平段投影长度≥0.5Labe;△/Hb≥1/6时,下端纵向受力钢筋可以在楼板厚度范围内调整倾斜段。6.剪力墙身钢筋构造

剪力墙钢筋由水平钢筋、纵向钢筋、约束边缘构造钢筋、构造边缘构件、扶壁柱、非边缘暗柱、墙体梅花形拉弯钩筋组成。具体的钢筋安装详见下列内容:(1)剪力墙水平钢筋构造:

①.当端部无暗柱时剪力墙水平钢筋端部有两种做法:一种当墙厚较小时,直接将水平钢筋在端部不断开,形成整体,端部采取双列拉筋,在中间处与其他水平筋搭接,其搭接长度满足Lle(Ll);另一种端部水平钢筋两边断开,在端口处采用弯锚固,其锚固长度为10d,断头仍采用双列拉筋。

②.当端部有暗柱时剪力墙水平筋的做法:端部弯钩锚固为10d,水平筋沿高度每隔一根错开搭接,其搭接长度满足≥1.2Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度),且相邻错开距离≥500mm。

③.斜交转角墙:内侧水平筋斜锚长度为15d,外侧钢筋连续通过斜弯。转角墙有三种做法:

A.一种是外侧水平筋连续通过转弯,内侧钢筋直角弯锚,弯锚长度为15d,当连接区域在暗柱范围外,上下相邻两排水平筋在转角一侧交错搭接,其搭接长度满足≥1.2Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度),且相邻错开距离≥500mm; B.另一种是外侧水平筋连续通过转弯,暗柱范围内内侧钢筋断头采用直角弯锚,锚固长度为15d,当连接区域在暗柱范围外,上下相邻两排水平筋在转角两侧交错搭接,其搭接长度满足≥1.2Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度);

C.第三种是外侧水平筋在转角处搭接,其搭接长度为Lle(Ll),内侧钢筋采用直角弯锚,锚固长度为15d。

④.剪力墙水平筋配筋:当墙厚Bw≤400mm时,采用双排配筋,当墙厚400mm<Bw≤700mm时,采用三排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎,当墙厚Bw>700mm时,剪力墙采用四排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎。

⑤.翼墙:垂交翼墙与斜交翼墙其内侧水平筋断头分别采用直角锚固与斜角锚固,其锚固弯钩值都取15d。

⑥.端柱转角墙:端柱转角墙水平筋的做法有三种形式: A. 第一种当端柱偏离墙左边时,其内侧水平筋断头采用直角锚固,弯钩锚固长度为15d,当外侧水平筋伸入端柱的直锚固长度≥Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度)时,可不比上下弯折,但是必须伸至柱端对边竖向钢筋内侧位置,若外侧水平筋直锚固长度不满足时,采用交叉直角锚固,弯钩锚固长度仍未15d,且伸入端柱的平直段水平投影长度满足≥0.6Labe(0.6Lab)(受拉钢筋抗震基本锚固长度(受拉钢筋基本锚固长度); B. 第二种当端柱处在墙中间时,一侧墙的两边水平钢筋伸至端柱中,若采用直角弯锚时,其弯钩应处于背向朝向,弯钩锚固长度取15d。且弯钩位于另一侧墙水平钢筋内侧,另一侧墙水平筋若直锚固长度不满足时,采用交叉直角锚固,弯钩锚固值取15d,且伸入端柱的平直段水平投影长度满足≥0.6Labe(0.6Lab)(受拉钢筋抗震基本锚固长度(受拉钢筋基本锚固长度); C. 第三种当端柱处在墙右边时,做法同端柱处在墙中间时一样,但唯一不同的是两侧墙体水平筋采用的直角锚固弯钩不交叉,且弯钩值根据直锚固弯锚固原则来进行配置,注意锚固方向即可。

⑦.端柱翼墙:端柱翼墙水平筋的做法也有三种形式,其每种墙体施工相对比端柱转角墙要容易的多。基本上都是一侧墙的水平筋断头伸入端柱,当直锚长度不满足时,采用直角弯锚,其弯钩锚固长度取15d,另一侧墙水平筋之间连续贯通。端柱端部墙体一侧墙体水平筋直锚固弯钩值取15d,注意与端部剪力墙水平筋的端部做法区别。

注意:水平变截面墙水平钢筋的构造:当墙体厚度bw1>bw2时,较小厚度的一侧墙体水平筋直接甚至伸至另一侧墙体,且直锚固长度为1.2Lae(1.2La),另一侧墙体水平筋断头采取直角弯锚固,钩端朝上弯折处理,弯钩段长度为15d。(2)剪力墙竖向钢筋构造:

①.剪力墙身竖向分布钢筋连接构造:

A. 一、二级抗震等级剪力墙底部加强部位竖向分布钢筋搭接构造:基础顶面或者楼板顶面竖向钢筋均匀排布,相邻接头位置要错开搭接,搭接长度要满足≥1.2Lae(1.2 La),相邻两竖向钢筋接头位置距离为500mm。

B. 各级抗震等级或非抗震剪力墙竖向钢筋机械连接构造:基础顶面或楼板顶面竖向钢筋均匀排布,相邻钢筋交错机械连接,一般第一个接头必须距离基础顶面或者楼板顶面以上500mm,且相邻两竖向钢筋接头错开位置距离为35d,d为竖向钢筋的直径。

C.各级抗震等级或非抗震剪力墙竖向分布钢筋焊接构造:基础顶面与楼板顶面以上500mm设置接头,且相邻两竖向钢筋接头相互错开,错开距离为35d。D.

一、二级抗震等级剪力墙非底部加强部位或三、四级抗震等级或非抗震剪力墙竖向分布钢筋可在同一部位搭接,基础顶面或者楼板顶面起大于等于0mm处可设置搭接接头,其搭接长度必须满足≥1.2Lae(La)。

②.剪力墙竖向钢筋配筋同剪力墙水平钢筋配筋构造:当墙厚Bw≤400mm时,采用双排配筋,当墙厚400mm<Bw≤700mm时,采用三排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎,当墙厚Bw>700mm时,剪力墙采用四排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎。

③.剪力墙竖向钢筋顶部构造:当墙体位于端部支座或者中间支座时,墙体竖向钢筋顶端钢筋如果满足直锚要求是可以采用直锚固,若果不能满足时则采用直角

弯锚固,锚入屋面板或者楼板内,弯钩位于楼板面钢筋内侧,且弯钩值取12d,d为竖向钢筋的直径;当墙体上端有边梁时,其竖向钢筋可以采用直锚固,锚固长度为Lae(La);当剪力墙竖向分部钢筋锚入连梁处时,其从楼板面其锚入长度为Lae(La)。

④.剪力墙变截面处竖向分布钢筋构造: A. 当墙体竖向钢筋一侧至楼板面收缩至△变量,且△>30mm时,另一侧仍采用连续直通或者搭接,而另一侧收缩时,其楼底部竖向钢筋在楼板内做成直角弯锚固,锚固方向朝墙体内收头,弯钩值取12d,且楼板面上部一侧竖向钢筋必须伸入下一楼底墙体里且满足1.2Lae(La); B. 当墙体竖向钢筋两侧至楼板面收缩至△变量,且△>30mm时,墙体两侧钢筋都采用直角弯锚固收头,弯钩锚固方向朝内,弯钩值取12d,楼板面上部墙体两侧竖向钢筋重新布置,伸入下一楼底墙体里且满足1.2Lae(La); C. 当墙体竖向钢筋两侧至楼板面收缩至△变量,且△小于等于30mm,楼底部墙体两侧竖向钢筋在楼板内做成向墙内方向倾斜形式,且下端倾斜起点距离楼板面必须满足≥6△。

(3)剪力墙约束边缘构件(YBZ)钢筋构造:

①.当剪力墙墙体设置有约束边缘暗柱时,约束边缘构件沿墙肢长度表示为lc,λv为应力集中区域(暗柱),即图集中阴影部分,暗柱(阴影部分)的长度通常为墙体厚度bw,lc/2,且≥400,具体的根据工程详细设计,阴影区域非阴影圈外部分根据设计要求通常有设置拉筋及封闭箍筋。②.当剪力墙墙体设置有约束边缘端柱时,约束边缘构件沿墙肢的长度仍表示为lc,λv为应力集中区域(暗柱),即图集中阴影部分,暗柱(阴影部分)的长度通常为端柱长度bc加上300mm,bc≥2bw,bw为墙肢厚度,端柱宽度必须满足hc≥2bw。阴影区域内或阴影区域圈外根据工程具体设计设置拉筋及封闭箍筋。③.当剪力墙墙体设置有约束边缘翼墙时,翼墙由翼缘与腹板组成,翼墙翼缘宽度度用bf表示,且≥300mm,腹板宽度用bf表示。翼墙一般呈现“T”型截面时,翼墙翼缘长度,即阴影部分必须满足bw与2bf之和,且bf必须≥300mm。约束边缘翼墙沿墙肢的长度lc为bf+bw,翼缘沿墙肢的长度表示为2bf+2bf+bw。阴影区域内或阴影区域圈外根据工程具体设计设置拉筋及封闭箍筋。

④.当剪力墙体设置有约束边缘转角墙时,其转角墙一般呈现“L”型截面,两侧转角墙体沿墙肢的长度lc为暗柱长度的2倍,暗柱长度bf+bw。(bf与bw分别为转角处两侧墙体的厚度,且必须≥300mm)。阴影区域内或阴影区域圈外根据工程具体设计设置拉筋及封闭箍筋。

注意:计入墙的水平分布钢筋的体积配箍率不应大于总体积配箍率的30%。(4)剪力墙构造边缘构件(GBZ)、扶壁柱(FBZ)、非边缘暗柱(AZ)钢筋构造:当设置构造边缘暗柱:暗柱长度bw即墙体厚度,且≥400mm;当设置构造边缘端柱时,端柱的长度与宽度分别取bc与hc;当设置构造边缘翼墙时,翼墙的长度取≥bw+bf,且≥400mm;构造边缘转角墙两侧沿墙体暗柱的长度分别为大于等于bw+200mm、bf+200mm,且都≥400mm;扶壁柱与非边缘暗柱的长度根据具体工程具体设计来设置,扶壁柱的宽度和长度分别为bc与hc,非边缘暗柱的长度与宽度分别为h与bw。

(5)剪力墙边缘构件纵向钢筋连接构造:此处适用于约束边缘构件阴影部分和构造边缘构件的纵向钢筋。绑扎搭接:纵向钢筋处基础顶面或楼板顶面500mm处设置搭接接头,同一截面搭接接头应相互错开,搭接接头长度为Lle(Ll),错

开距离必须满足≥0.3Lle(0.3Ll);机械连接:纵向钢筋相邻钢筋必须交错机械连接,接头位置必须处在楼板顶面或基础顶面以上500mm处,连接接头错开距离为35d,d为纵向钢筋直径;焊接:纵向钢筋相邻钢筋交错焊接,焊接点必须处在楼板顶面或基础顶面以上500mm处,焊接接头错开距离为35d。

(6)剪力墙上起约束边缘构件纵筋构造:楼板面上剪力墙约束边缘构件钢筋伸入下端墙体内的长度必须满足从楼板面起≥1.2Lae,即楼板面下端墙体第一个接头与楼板面的距离。7.剪力墙连梁(LL)、暗梁(AL)、边框梁(BKL)配筋构造:梁由上下部受力钢筋、箍筋、腰筋(抗扭钢筋与构造钢筋)、梅花型拉筋组成。(1)连梁LL配筋构造:

①.洞口连梁(端部墙肢较短)处:墙顶梁上(下)部受力钢筋不满足直锚固要求时,梁上(下)部受力钢筋在端头处伸至墙外侧纵筋内侧后直角弯折,弯钩值取15d,当端部洞口处连梁的纵向钢筋在端支座的直锚固长度≥Lae(La),且600mm时,可不必上(下)弯折。洞口顶部梁箍筋起步筋处于距离支座处50mm,支座内连梁箍筋起步筋处于距离洞口边缘100mm,箍筋直径同跨中,间距为150mm。

②.单洞口连梁与双洞口连梁的具体做法同洞口连梁做法。箍筋沿受力钢筋均匀排布,洞口墙顶处箍筋起步筋距离支座处50mm,支座内连梁箍筋起步筋处于距离洞口边缘100mm,箍筋直径同跨中,间距为150mm。受力钢筋锚固做法同上述洞口连梁上(下)锚固做法。

③.连梁腰筋(抗扭钢筋与构造钢筋):腰筋的搭接长度与锚固做法同墙肢水平分布筋做法。腰筋必须在梁侧面均匀排布,并且与箍筋绑扎牢固。

④.拉筋:当梁宽≤350mm时,拉筋直径为6mm;当梁宽>350mm时,拉筋直径为8mm,拉筋间距为2倍箍筋间距,竖向沿侧面水平筋隔一拉一,拉筋要靠紧水平筋且绑扎牢固。

(2)暗梁(AL)与边框梁(BKL)配筋构造:做法同连梁做法,且剪力墙的竖向钢筋连续穿越边框梁和暗梁。

(3)连梁交叉斜筋配筋构造:当洞口连梁截面宽度不小于250mm时,可采用交叉斜筋配筋。此配筋分为纵向受力钢筋、对角斜筋、折线筋、拉筋。对角斜筋与折线筋的斜锚固长度要满足≥Lae(La),且≥600mm;当洞口连梁宽度不小于400mm,可采用集中对角斜筋配筋或对角暗撑配筋;交叉斜筋配筋连梁的对角斜筋在梁端部位应设置拉筋,具体值见工程详细设计;集中对角斜筋配筋连梁也应在梁截面内沿水平方向及竖直方向设置双向拉筋,拉筋应钩住外侧纵向钢筋,间距不应大于200mm,直径不应小于8mm;对角暗撑配筋连梁中暗撑箍筋的外缘沿梁截面宽度方向不宜小于梁宽的一半,另一方向不宜小于梁宽的1/5,对角暗撑约束箍筋肢距不应大于350mm;交叉斜筋配筋连梁、对角暗撑配筋连梁的水平筋及箍筋形式的钢筋网之间应采用拉筋拉结,拉筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于400mm。

(4)剪力墙洞口补强构造:

①.当矩形洞口宽和洞口高度不大于800mm时洞口补强纵筋构造:当设计注写补强纵筋时,按注写值补强,当设计未注写时,按每边配置两根直径不小于12mm切不小于同向被切断纵筋总面积的50%补强,补强钢筋种类被切断钢筋相同。洞口环四周受力纵筋必须伸至洞口后采取直锚固,其锚固长度满足Lae(La)。②.当矩形洞口宽度和高度均大于800mm时洞口补强暗梁构造:洞口上下补强

暗梁配筋按设计标注。当洞口上边或下边为剪力墙连梁时,不再重复设置补强暗梁,洞口竖向两侧设置剪力墙边缘构件时,详见剪力墙墙柱设计。

③.当剪力墙圆形洞口直径不大于300mm时补强纵向钢筋构造:洞口每侧补强纵筋按设计注写值,每侧纵筋伸出直锚固长度满足Lae(La)。受力钢筋可以采取沿洞口四周直线钢筋分布。

④.当剪力墙圆形洞口直径大于300mm且小于等于800mm时补强钢筋构造:洞口每侧补强纵筋按设计注写值,每侧纵筋伸出直锚固长度满足Lae(La)。受力纵向钢筋沿洞口成六边形直线钢筋分布。

8.抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造:框梁钢筋由梁上下部纵向受力钢筋、箍筋、腰筋(抗扭钢筋与构造钢筋)、拉筋、通长筋、架立筋、负弯矩筋(即扁担筋)组成。

(1)框梁上部纵向受力钢筋在端部支座处应伸至柱外侧纵筋内侧采取直角弯锚固做法,弯钩值取15d,且伸入边缘支座内水平段投影长度≥0.4Labe;下部纵向受力钢筋端头直角向上伸至梁上部纵筋弯钩段内侧或柱外侧纵筋内侧,且伸入边缘支座处水平段投影长度≥0.4Labe,上下弯锚弯钩值取15d。框梁上下部受力纵筋在端支座时,若锚固长度采用直锚,锚固长度必须满足≥Lae且≥0.5Hc+5d(Hc为柱截面沿框架方向的高度),一般情况下下部钢筋在此中间处直锚时,其长度必须通过框架柱中心线的。当梁下部筋在中间支座直锚固时,其左右方向的受力钢筋锚固长度必须满足≥Lae且≥0.5Hc+5d(Hc为柱截面沿框架方向的高度),若梁下部钢筋不能在柱内锚固时,可在节点外搭接,相邻跨钢筋直径不同时,搭接位置位于较小钢筋直径一跨,其搭接接头选择距离支座边缘≥1.5ho(ho为梁截面高度)处搭接,搭接长度必须满足≥Lle。

(2)当框梁上部通长筋与非贯通钢筋直径相同时,连接位置宜位于跨中Ln/3范围内(Ln为框梁净跨),梁下部钢筋连接位置宜位于支座Ln/3范围内,且同一连接区段钢筋接头面积百分率不宜大于50%。

(3)当框梁上部贯通钢筋由不同直径钢筋搭接时,通长筋(小直径)与其他上部钢筋搭接长度为Lle;当梁上有架立筋时,架立筋与非贯通钢筋的搭接长度取150mm。

(4)负弯矩筋(即扁担筋):其位于边缘支座或中间支座处,其长度取值为距离支座边缘处为Ln/4。

(5)箍筋:箍筋与梁筋上下部钢筋、腰筋靠紧并绑扎牢固。箍筋在支座处起步筋距离为50mm,然后按照相应设计间距均匀排布。箍筋封口处朝上部纵向受力钢筋,除悬挑梁以外,悬挑梁的箍筋封口处朝下部纵向受力钢筋。

(6)拉筋:拉筋靠紧梁腰筋并绑扎牢固。拉筋间距按照设计要求梅花形排布,采用隔一拉一做法。

(7)腰筋:腰筋分为抗扭腰筋与构造腰筋。抗扭腰筋在支座处锚固长度同梁底筋做法,构造腰筋在支座处锚固长度及搭接长度为15d。(8)框架梁(KL)、屋面框梁(WKL)中间支座纵向钢筋构造:

①.框架梁中间支座纵向钢筋构造:当支座两边梁宽不同时,相差△h变量时,且△h/(hc-50)≤1/6时,梁宽度较小的一侧下部钢筋可直锚到梁宽度较大的一侧,直锚固长度满足Lae(La),梁宽度较大的一侧在支座处可直角上锚固,弯钩值取15d,其水平段投影长度满足≥0.4Labe(≥0.4Lab),当支座宽度满足直锚固要求时可以直锚;当支座两边梁宽不同或错开布置时,将无法直通的纵筋弯入柱内,或当支座两边纵筋根数不同时,可将多出的纵筋弯锚入柱内。

②.支座两边梁宽度不同时,上下都相差△h变量,且△h/(hc-50)>1/6时,支座两边上下部钢筋可根据直锚固或弯锚固要求来施工,直锚固长度必须满足Lae(La),弯锚固长度弯钩值取15d,水平段投影长度满足≥0.4Labe(≥0.4Lab)。若△h/(hc-50)≤1/6时,上下部纵筋可连续布置,且可做成斜锚固入支座内,起弯点距离支座内边缘为50mm。当支座两边梁宽不同或错开布置时,将无法直通的纵筋弯锚入柱内;或当支座两边纵筋根数不同时,可将多出的纵筋弯锚入柱内。

9.不伸入支座的梁下部纵向钢筋断点位置、附加箍筋范围、附加吊筋构造、梁侧面纵向构造筋和拉筋:

(1)不伸入支座的梁下部纵向钢筋的断点位置:当边缘支座处距离中间支座的距离为为中间支座的左跨净长,记做Ln1,中间支座右边的距离为右跨净长,记做Ln2,则一般不伸入支座下部纵向钢筋断点位置位于两边各自距离支座处0.1Ln1与0.2Ln2。注意:本做法不适用于框支梁。

(2)附加箍筋范围:附加箍筋配筋值由设计标注,附加箍筋范围内梁正常箍筋或加密区箍筋照设。主次梁交接处箍筋加密两边分别为三道,箍筋起步筋距离为50mm。附加箍筋用来满足斜截面抗剪强度,并联结受力主筋和受压区混凝土使其共同工作,同时稳定钢筋骨架,这是箍筋的作用。

(3)附加吊筋构造:附加吊筋是将作用于混凝土梁式构件底部的集中力传递至顶部,是提高梁承受集中荷载抗剪能力的一种钢筋,承受的是支反力的。吊筋直径、根数由设计标注,上部弯钩平直段取20d(d为吊筋直径),吊筋底端平直段长度为次梁宽度b与100mm之和,其中100mm以次梁宽度为中心各分两边,两边长度各为50mm。当主梁截面高度>800mm时,吊筋底端斜长与梁底长角度成45°,当主梁截面高度≤800mm时,吊筋底端斜长与梁底长角度成60°。

(4)梁侧面纵向构造筋和拉筋:当梁侧面高度hw≥450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋,纵向构造钢筋间距a≤200mm;当梁侧面配有直径不小于构造纵筋的受扭钢筋时,受扭钢筋可以代替构造钢筋;梁侧面构造纵筋的搭接与锚固长度可取15d,梁侧面受扭纵筋的搭接长度为Lle或Ll,其锚固长度为Lae或La,锚固方式同框梁下部纵筋;当梁宽度≤350mm时,拉筋直径为6mm;梁宽大于350mm,拉筋直径为8mm。拉筋间距为非加密区箍筋间距的2倍。当设置多排拉筋时,上下两排拉筋竖向错开设置。

10.框支梁(KZL)、框支柱(KZZ)配筋构造:(1)框支梁(KZL):梁上部纵向受力钢筋伸至对边柱纵筋内侧,且≥0.4Labe(≥0.4Lab),直角弯锚弯钩值取15d,其锚固总长度应满足≥Lae(La)。梁下部纵向受力钢筋伸至柱内若采用弯锚固方法则直角向上弯锚,且伸至梁上部纵筋弯钩段内侧,且≥0.4Labe(≥0.4Lab),弯钩值取15d。梁侧面纵向构造钢筋在支座内总锚固长度必须满足≥Lae(La),且≥0.5hc+5d,直锚不足时可弯锚,伸至梁纵筋弯钩内侧,且水平段的长度≥0.4Labe(≥0.4Lab),弯折段长度≥15d。梁箍筋加密区必须满足≥0.2Ln1、≥1.5hb(Ln1为梁中间支座左边净跨,hb为梁截面高度),箍筋在支座处起步筋距离为50mm。(2)框支柱(KZZ):柱底纵筋连接构造同抗震框架柱;柱纵筋的连接宜采用机械连接接头,柱纵筋伸至柱顶,且≥0.5Labe(Lab),框支柱部分纵筋延伸到上层剪力墙楼板顶,原则为:能通则通。对于框支梁上部的墙体开洞部位,梁的箍筋应加密配置,加密区范围可取墙边两侧各1.5倍转换梁高度。梁纵向钢筋宜采用机械连接接头,同一截面内接头钢筋截面面积不应超过全部纵筋截面面积的50%,接头位置应避开上部墙体开洞部位、梁上托柱部位及受力较大部位。

11.有梁楼盖楼(屋)面板配筋构造:板配筋主要有上下部贯通纵筋(受力钢筋)、分布钢筋、支座负弯矩筋、温度筋。

(1)上下部贯通纵向钢筋伸入支座时由四种情况:当端部支座为梁时,设计按铰接时:≥0.35lab,充分利用钢筋的抗拉强度时:≥0.6lab。上部贯通纵筋即受力纵向钢筋在梁角筋内侧直角弯钩锚固,弯钩值取15d,下部贯通纵筋满足la,且≥5d,至少要伸至梁中线;当端部支座为砌体墙的圈梁时,上部贯通筋在圈梁角内侧弯钩锚固,弯钩值取15d,下部贯通筋伸入支座满足≥5d,至少要伸至圈梁中线;当端部支座为砌体墙时,上部贯通筋伸入支座弯钩锚固时,弯钩值取15d,水平段投影长度为≥0.35lab;下部贯通筋伸入支座的长度满足≥120mm、≥h、≥墙厚/2;当端部支座为剪力墙时,上部贯通筋伸入支座并在墙外侧水平分布筋内侧弯钩,弯钩值取15d,水平段投影长度≥0.4lab,下部贯通筋伸入支座内满足≥5d且至少到墙中线。上部贯通筋连接区域为≤Ln/2,(Ln为梁的净跨),连接接头长度为纵向受力钢筋的搭接接头Ll,连接接头上下错开距离长度满足≥0.3Ll。

(2)分布钢筋距梁边为1/2板筋间距。(3)单双向板配筋:

①.纵向钢筋非接触搭接构造:非接触搭接位置厚度a取:30+d≤a<0.2Ll及150mm的较小值。在搭接范围内,相互搭接的纵筋与横向钢筋的每个交叉点均应进行绑扎。

②.抗裂构造钢筋自身及其与受力主筋搭接长度为150mm,抗温度筋自身及其与受力主筋搭接长度为Ll,即为纵向受力钢筋的搭接接头。板上下贯通筋可兼作抗裂构造筋和抗温度筋。当下部贯通筋兼作抗温度筋时,其在支座的锚固由设计者确定。

③.分布筋自身及与受力主筋、构造钢筋的搭接长度为150mm;当分布钢筋兼作抗温度钢筋时,其自身及与受力主筋、构造钢筋的搭接长度为Ll;其在支座的锚固按受拉要求考虑。

12.板开洞BD与洞边加强钢筋构造(洞口边无集中荷载)

篇3:高层建筑结构技术规程

目前, 高层建筑越来越朝着高层次的方向发展。过去计算复杂高层结构的地震反应时, 通常先将这类结构形式进行简化即按各单塔把底盘切成若干份, 并同时考虑相邻结构部位间荷载的传递, 使之形成独立的单塔结构然后分别加以计算。目前应用的SATWE结构分析程序[1], 基本能满足计算带转换层的大底盘不对称双塔楼时精度的要求。

1 振型组合法

SRSS (简称“平方和开平方”) 是一种建立在随机独立事件理论基础之上的概率统计方法, 因此其前提是参与数据处理的各事件间必须是相互独立的, 不能存在任何耦合关联关系。如果结构的自振频率或自振形态相差较大时, 便可近似的认为各个振型的振动是相互独立的, 此时采用SRSS法计算的结果便比较准确。但是如果结构的一些振型集中分布在某个区间时, 这些振型的频率值就比较接近, 对这些振型进行分析就不适合直接采用SRSS法, 而是先作特殊处理, 之后再采用SRSS法进行计算。

CQC振型组合法是一种建立在相关随机事件处理理论之上的完全组合法, 该方法不但考虑了所有事件之间的关联性, 而且还将一系列互相关系数运用到计算公式中。但是求出这些系数的过程又比较麻烦, 因为当互相关系数比较小的时候, 即事件间的关联性很弱时, 可以近似认为它们之间是相互独立的, 这时再应用SRSS法来计算。

对称的双塔楼建筑, 虽然结构存在平扭耦连振型, 但是由于其振型参与系数为零, 通常采用SRSS法进行组合;而单轴对称的双塔楼结构, 当只对单向地震作用进行分析时, 由于在对称轴方向仅存在平移振动, 一般采用SRSS法进行组合[2]。对于非对称的双塔楼高层建筑来说, 由于其存在平移和扭转振动, 有些周期比较接近的振型, 其地震效应间存在相关性;此时用SRSS法对结构进行地震作用组合时, 计算分析产生的误差较大, 宜采用CQC法[3]。

2 本文所用软件

虽然目前的结构分析程序[4]已基本满足复杂大底盘不对称双塔楼结构计算精度的要求, 但一般仍有一个单元数的限制, 因此还需对构件数量较多的复杂高层结构, 进行一些合理的简化。对于复杂高层结构的地震反应计算和分析[5], 计算模型精细的SATWE计算程序也很受欢迎。本工程的结构计算主要采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系统三维多高层设计软件SATWE进行, 同时应用了振型分解反应谱法对结构进行计算分析, 并在计算结构的地震反应时取得了良好的效果。PKPM是一个集成化的分析与设计软件, 它可以对多、高层中不同的体系类型进行结构分析和设计, 也可以根据需要完成国内个别地区的结构规范设计, 是国内公认的主流工程设计计算程序, 并在全国范围内得到广泛应用。带大底盘的不对称双塔楼结构是复杂的三维空间结构, 在用SATWE程序对结构进行技术分析时, 需要考虑多因素对结构模型准确性的影响。

3 结论

当转换层所在层号=2, 转换层下部结构起止层号及高度=1-2, 7.80m, 转换层上部结构起止层号及高度=3-4, 6.60m, 左塔楼为7~13层时, 采用的楼层刚度算法。

通过对上面不同结构刚度比的分析可以发现:对称结构相对于非对称结构, 转换层上下部分的刚度比越接近于1。

同样维持右部塔楼为13层, 而左塔楼从7层到13层, 结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比分别为0.665、0.674、0.693、0.762、0.825、0.875、0.883均小于0.9, 由此可见, 多塔结构越对称扭转作用越明显。

此外通过对比各结构第三振型的扭转系数还发现:结构越对称或越接近于半对称, 结构布置越有规律可循, 且结构设计的各种参数越容易满足。

摘要:拟对等高布置的双塔高层结构与不等高但平面对称布置的双塔高层结构在地震作用下的动力响应进行了相关对比分析。并研究了结构层数单因素不对称性对大底盘非对称双塔结构的地震作用产生的影响。

关键词:大底盘,不对称双塔,动力特性

参考文献

[1]PKPM系列多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计SATWE[M].北京:中国建筑科学研究院, PKPMCAD工程部, 2002.

[2]卞朝东等.高层连体结构振型及其参与系数的分析[J].建筑科学, 2002, (8) :18-24.

[3]袁驷.介绍一个常微分方程边值问题通用程序-COLSYS[J].计算结构力学及其应用, 1990, (2) :29-37.

[4]赵桂峰, 马玉宏.建筑结构震害预测研究进展[J].广州大学学报 (自然科学版) , 2005, 4 (5) :441-448.

篇4:高层建筑结构技术规程

摘要:通过模型计算及分析,对《高层建筑混凝土结构技术规程》中附录E的刚度比进行探讨,并按照单层转换及高位转换的不同情况进行比较,得出高位转换中等效侧向刚度比γe临界值根据不同情况的适用范围。

关键词:单层转换结构 高位转换结构 剪切刚度比 侧向刚度比

0 引言

随着城市建设的发展,高层建筑在工程中日趋广泛,工程实践中经常会遇到带转换层结构的高层建筑,笔者通过工程实践中的思考,对于《高层建筑混凝土结构技术规程》(简称《高规》)中附录E进行理解、初步探讨,并联系计算模型,针对高位转换及单层转换进行相关比较。

1 规范简述

首先,在《高规》附录E中对于单层转换的规定:E.0.1底部大空间为1层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2。计算公式见《高规》第151页。

对于高位转换的规定:E.0.2 底部大空间层数大于1层时,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式(E.0.2)计算。γe宜接近1,非抗震设计时γe不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3。计算公式见《高规》第151页。

附录E出现了等效剪切刚度比γ与等效侧向刚度比γe两个概念,在《建筑抗震设计规范》(简称《抗震规范》)的条文说明6.1.14中提出,在方案设计时,作为地下室结构与上部结构侧向刚度比用剪切刚度比γ来估计,我们先把这个概念借用到上部转换层结构中。

那么我们可以这样理解为,对于E.0.2中的等效侧向刚度比γe可以用E.0.1中的等效剪切刚度比γ来估计。由于高位转换对结构抗震不利,那么规范的初衷是对于高位转换较单层转换竖向结构布置应更为保守,可是通过笔者在设计实践中提出的假设,情况并不完全是这样的。

2 假设与推导

我们先假设一个单层转换结构,它满足E.0.1中的抗震设计时的边界条件,即等效剪切刚度比γ=2,转换层下部层高6m,上部为标准层层高3m,(如下图1)并且已知侧向刚度比可用剪切刚度γ估计。那么当在布置不变的情况下(前提是其他项均满足计算要求),将转换层下部改为2层,同样为6m层高,(如下图1)根据《高规》附录E,H1=12m,那么参与计算等效侧向刚度的转换层上部的标准层数为H1/3m=4,根据刚度串联,在2层转换的情况下γ=(2/4)/(1/2)=1,即γe的估值为1,而E.0.2中的边界条件为抗震设计时γe不应大于1.3,用单层转换的边界条件很轻易地就满足了高位转换的要求,那么可以理解为“单层转换的布置严于高位转换”,这显然不符合规范编制者的初衷。

3 模型分析

以上仅仅是通过假设,在直观上的感受,那么通过具体结构的计算,我们会得出什么样的结论呢,以下就通过SATWE软件来计算典型模型,验证我们上面的假设,在计算之前。我们先来确定下我们计算所要达到研究的目的:①等效侧向刚度比γe是否可以用等效剪切刚度比γ来估计。因为我们借用的是在《抗震规范》条文说明6.1.14中作为地下室结构与上部结构侧向刚度比用剪切刚度比γ来估计(高位转换结构转换层下部以剪弯变形为主,而单层转换结构转换层下部以剪切变形为主,因此所选用刚度不同);②在此模型下,是否“单层转换的布置严于高位转换”。

下面把笔者所建立的结构模型做一个交代,两个工程模型平面完全一致,层高及层数如下表1:

转换层(或转换层以下层)与标准层平面布置如下图2:

该工程的地震设防烈度为7度,设计基本加速度为0.15g。 (本次模型计算并不讨论该模型的结构合理性)

工程A:

在SATWE的“层刚度比计算”中选择“剪切刚度” ,则层侧移刚度RJX,如表2:

由上表,γ= RJX2/ RJX1=1.7951≤2

工程B:

在SATWE的“层刚度比计算”中选择“剪弯刚度” ,则层侧移刚度RJX,如表3:

根据表2,工程B转换层下部起止层号为1~2,H1=9.0m,转换层上部起止层号为3~5,H2=9.0m,采用刚度串模型,计算结果如下:

K1x=1/(1/1.9797+1/1.9797)×107=0.98985 ×107

K2x=1/(1/3.222+1/3.222+1/3.222)×107=1.074 ×107

Δ1=1/K1x;Δ2=1/K2x

γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=1.074/0.98985=1.0850≤1.3

在SATWE的“层刚度比计算”中选择“剪切刚度” ,则层侧移刚度RJX,如表4:

(由于平面布置一致,因此表4中刚度数据与表2中一致。)

根据表2,工程B转换层下部起止层号为1~2,H1=9.0m,转换层上部起止层号为3~5,H2=9.0m,采用刚度串模型,计算结果如下:

K1x=1/(1/2.0496+1/2.0496)×107=1.0248 ×107

K2x=1/(1/3.6792 +1/3.6792+1/3.6792)×107=1.2264 ×107

串联后的剪切刚度比γ1= K2x / K1x =1.1967≤1.3

下面我通过上述计算相成,等效侧向刚度和等效剪切刚度的结果表格,如下表5

根据上述模型计算原则,我们通过改变转换层以下部分层高的方式来改变下层的刚度,从而达到改变刚度比的目的,通过SATWE计算,形成如下表6,其中涂黄色表格部分为调整后的转换层以下的平面(因在该部分层高下,原平面无法满足单层转换情况下等效剪切刚度γ≤2,调整平面见下图3)

(表中加粗字体表示超出自身临界值)

根据上表形成下列图4、图5

4 结论

由此可知道,图4中,当层高H在4.5m与5.1m间变化,γ与γe相对于层高的变化,γe曲线斜率大于γ曲线,因此γe率先达到临界状态(1.3),且此时,表6中工程B的等效剪切刚度比γ1e

图5中当层高H在6.0m与6.3m间变化,γ与γe相对于层高的变化,γe曲线斜率小于γ曲线,因此γ率先达到临界状态(2.0),且此时,表6中工程B的等效剪切刚度比γ1e

可见图4、图5中刚度比曲线的斜率都是在H=6.0m这个点发生了改变(γ曲线上扬,γe曲线下抑),标准层层高h=3.0m

通过以上的模型的计算、分析及图表显示,对于高位转换结构我们可以得出这样的结论:

4.1 当H<2h(我们可以根据一般情况将H定义为转换层及以下结构的平均层高,h为参与等效侧向刚度比计算的上部结构的平均层高)时,γ1e,因此可以用等效剪切刚度比γ1来估值等效侧向刚度比γe。(这个结论可以应用在对于结构布置的方案设计阶段,仅计算剪切刚度比就可以解决单层转换和高位转换时的结构布置问题,简化了相应的计算工作。)

4.2 当H≥2h时,γ1e,因此不可以用等效剪切刚度比γ1来估值等效侧向刚度比γe

4.3 当H<2h时,同样的转换层以下的结构平面布置,在单层转换结构中较高位转换结构中更偏于安全。换句话说就是高位转换的布置严于单层转换。

4.4 当H≥2h时,同样的转换层以下的结构平面布置,在高位转换结构中较单层转换结构中更偏于安全。换句话说就是单层转换的布置严于高位转换。因此建议此时在设计实践中,将γe的临界值调整至更低(如在抗震设计中,可将γe控制在1之内),才能保证高位转换结构的安全。

参考文献:

[1]高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002.

篇5:建筑外墙防水工程技术规程

《建筑外墙防水工程技术规程》12月1日起正式实施 http://news.dichan.sina.com.cn钱江晚报2011/9/21 14:51:00新浪地产官方微博 提要:中国建筑防水协会专家、杭州金汤建筑防水有限公司的董事长胡骏分析说,房子的外立面出现渗漏水问题,一般是由于水泥砂浆此类刚性材料的热胀冷缩,及外部温度的冷热不均导致裂缝;某些新型的墙砖,例如水泥砖不如当年的粘土砖防水性更强。中国建筑防水协会专家、杭州金汤建筑防水有限公司的董事长胡骏分析说,房子的外立面出现渗漏水问题,一般是由于水泥砂浆此类刚性材料的热胀冷缩,及外部温度的冷热不均导致裂缝;某些新型的墙砖,例如水泥砖不如当年的粘土砖防水性更强。

值得一提的是,胡骏告诉记者,当下渗漏水问题上最受争议的环保材料,理论上对防水是有利的。“使用环保材料就必须在保温材料外涂抹抗裂砂浆,哪怕是普通的抗裂砂浆也会有一定的防水作用。”他表示,“现在之所以很多人怀疑环保材料是渗漏水的罪魁祸首,主要是由于施工质量不能达到技术要求。是否由具有专业技术的工人来施工很重要。”

具有防水功能的砂浆中,其有效成分是一种聚合物,劣质的材料大约只要800元/吨,而达到标准的则需要2000元/吨。材料、技工等问题,让环保材料为渗漏水问题做了“冤大头”。而国家相关部门也开始重视这个问题。2011年1月28日,《建筑外墙防水工程技术规程》正式由中华人民共和国住房和城乡建设部发布。据悉,该规程将于今年12月1日正式实施。该规程对外立面的防水设计和材料应用都有了较为细致的规定。“原先,虽然国家有规定外立面要防水,却没有相关外立面防水的行业标准,所以不做防水的开发商比比皆是,今后渗漏水一定程度上将得到改善。”业内人士表示。

篇6:学习建筑基坑支护技术规程的感想

建筑物基坑支护与施工技术是一门从实践中发展的技术。以前高层建筑物较少,一般建筑基坑大部分可采用放坡开挖或少量的钢板桩支护,基坑深度一般在5m以内。因此,基坑侧壁放坡或支护方法较简单。近几年来,高层建筑的迅速兴起,促进了深基坑支护技术的发展。但是,现在的城市建筑间距很小,有的基坑边缘距已有建筑仅数十米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度。因此,深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。深基坑支护存在的问题

1.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当。深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难;隹确计算出支护结构的实际受力。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5,其产生的主动土压力不同 原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

1.2基坑土体的取样具有不完全性。在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

1.3基坑开挖存在的空间效应考虑不周。深基坑开挖中大量的实测资料表明.基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。

深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生,这是以深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

1.4支护结构设计计算与实际受力不符

目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏 有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。

基坑支护施工的安全技术

保证基坑支护结构安全工作,除必须有合理的设计外,还需施工的密切配合,严格按设计要求精心施工。任何超挖都使得支护结构超载工作,必然导致严重后果,因此,施工前应严密组织,编制施工组织设计。

2.1基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗八基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。

2.2基坑开挖应连续施工,尽量减少无支护暴露时间,开挖必须遵循“自上而下,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。利用锚杆做支护结构时,应按设计要求,及时进行锚杆施工,而且必须待锚杆张拉锁定后方可进行下一步开挖。

2.3坑边不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免时,一般应距基坑上部边缘不小于2m,弃土堆高不超过1.5m,并且不超设计荷载值。在垂直的坑壁边距离还应适当增大。软土地区不宜在坑边堆置弃土。当重型机构在坑边作业时,应设置专门的平台或深基础等。同时,应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。

2.4基坑挖土时,要做好挖土机械、车辆的通道布置,安排好挖土顺序等,不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。

2.5采用机械开挖日寸,为保证基坑土体的原状结构,应预留~3O0mm原土层,由人工挖掘修整。基坑开挖完毕后,应及时清底验槽并铺设垫层,以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖,应用素混凝土回填或夯实回填,使基底土承载性能达到设计要求。

2.6基坑周边设围护栏杆和安全标志,严禁从坑顶扔抛物体。坑内应设安全出口便于人员撤离。所有机械行驶、停放要平稳,坡道应牢固可靠,必要时进行加固。

2.7配合机构作业的清底、平整场地、修坡等施工人员,应在机械回转半径以外工作当必须在回转半径以内工作时,应停止机械回转并制动好后方可作业。

2.8土方机械严禁在离电缆1m距离以内作业。机械运行中,严禁接触转动部位和进行检修在修理工作装置时,应使其降到最底位置,并应在悬空部位垫上垫土。

2.9挖掘机正铲作业时。其最大开挖高度和深度不超过机械本身性能的规定。反铲作业时,履带距工作面边缘距离应大于1.5m。

深基坑支护设计中的注意事项.3.1彻底转变传统的设计理念。对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段,我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设汁体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。

3.2建立变形控制的新的工程设汁方法。目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设汁方法,其计算结果具重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于深基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的。鉴于上述实际,在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应 转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。

3.3大力开展支护结构的试验研究。开展支护结构的试验研究包括实验室模拟试验和工程现场试验),虽然要耗费部分资金,但由于深基坑支护工程投资巨大,如经过科学试验再进行设计时,行定会节省可观的经费。因此,工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据,可对同类工程的成功打奸基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。

注:本文为网友上传,旨在传播知识,不代表本站观点,与本站立场无关。若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:66553826@qq.com

上一篇:建筑起重机械设备使用登记申请书 下一篇:特种设备制度