【文章內容簡介】 重疊作為剛域 ” 這個設計參數 。 此時梁長度變化 ， 如下圖所示： L1L2當異形柱柱肢較長時，由于梁長度的變化造成結構剛度變化較大。所以，對異形柱結構需要考慮這個影響。 異形柱截面的變異 ? 有時異形柱截面會產生變異 ， 此時 ， 最好簡化成矩形柱輸入， 按異形柱輸入剛度偏小 、 配筋也有問題 ， 如下圖所示： 簡化 變異后的異形柱截面將損失剛度，要簡化 。 異形柱與墻相連不應按邊框柱輸入 墻 異形柱 應按墻輸入 異形柱的配筋及設計 ? 異形柱配筋 ， 應按考慮雙偏壓 （ 拉 ） 。 如下圖所示： 分布筋A s f固定鋼筋A s z拉結筋豎向肢箍筋水平肢箍筋9層異形柱結構 梁柱重疊考慮為剛域 計算的周期 計算位移 梁彎矩圖也可以表達 當梁柱重疊不考慮為剛域時 —— 計算周期 當梁柱重疊不考慮為剛域時 —— 計算位移 梁彎矩也可以表示出 異形柱的配筋 —— 不論配筋方式選擇如何，均按雙偏壓計算 框架 剪力墻結構 框架 剪力墻結構的特點 ? 框剪結構（框架 剪力墻結構）是框架結構和剪力墻結構組成的結構體系，既能為建筑提供較大的平面空間，又具有較大的抗側力剛度。其組成形式一般有： ? 框架與剪力墻（單片墻、連肢墻或較小井筒）分開布置，各自形成抗側力結構 ? 在框架結構的若干跨度內嵌入剪力墻（有邊框剪力墻） ? 在單片抗側力結構內連續(xù)布置框架和剪力墻 ? 上述兩種或幾種形式的混合 框架 剪力墻結構特點 ? 框剪結構有框架和剪力墻兩種不同的抗側力結構組成。在水平力作用下，剪力墻是豎向懸臂彎曲結構，其變形曲線呈彎曲性，樓層越高水平位移增長速度越快，頂點水平位移與高度是四次方關系，在一般剪力墻結構中，由于所有抗側力結構都是剪力墻，在水平力作用下各道墻的側向位移曲線相類似，所以，樓層剪力在各道墻之間是按其等效剛度比例進行分配；框架在水平力作用下，其變形曲線為剪切型，樓層越高水平位移增長越慢，在純框架結構中，各榀框架的變形曲線類似，所以，樓層剪力按框架柱的抗推剛度 D值比例進行分配 框架 剪力墻結構的特點 ? 框剪結構在水平力作用下，由于框架與剪力墻協同工作，在下部樓層，因為剪力墻位移小，它拉著框架變形，使剪力墻承擔了大部分的剪力；上部樓層則相反，剪力墻的位移越來越大，而框架的變形反而小，所以，框架除承擔水平力作用下的那部分剪力以外，還要負擔拉回剪力墻變形的附加剪力，因此，在上部樓層即使水平力產生的樓層剪力很小，而框架仍要承擔相當數量的剪力 ? 框剪結構中的框架底部剪力為零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而純框架最大剪力在底部。因此，當實際布置有剪力墻（如樓梯間墻、電梯井道墻、設備管道井墻等）的框架結構，必須按框剪結構協同工作計算內力，不應簡單按純框架分析，否則不能保證框架部分上部樓層構件的安全 框架 剪力墻結構的特點 ? 框剪結構有延性較好的框架、抗側剛度較大并帶有邊框的剪力墻和有良好耗能能力的連梁所組成，具有多道抗震防線，從國外經受地震后震害調查表明，確為一種抗震性能良好的結構體系 ? 框架結構在水平力作用下，水平位移是由樓層層間位移與層高之比 Δ u/h控制，而不是頂點水平位移進行控制。層間位移最大值發(fā)生在（ ～ ） H范圍的樓層， H為建筑物總高度 ? 框剪結構在水平力作用下，框架上下各樓層的剪力取用值比較接近，梁、柱的彎矩和剪力值變化較小，使得梁、柱構件規(guī)格減少，有利于施工 框剪結構布置 ? 框剪結構的最大適用高度、高寬比和層間位移限制均應符合 《 高規(guī) 》 有關規(guī)定 ? 框剪結構的框架和剪力墻的布置尚應分別符合框架和剪力墻結構的有關規(guī)定 ? 框剪結構應設計成雙向抗側力體系，主體結構構件之間不宜采用鉸接?？拐鹪O計時，兩主軸方向均應布置剪力墻。梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合，框架的梁與柱中線之間的偏心距不宜大與柱寬的 1/4 框剪結構布置 ? 框剪結構中剪力墻的布置以符合下列要求： 1. 剪力墻宜均勻對稱的布置在建筑物的周邊附近、樓電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位；在伸縮縫、沉降縫、防震縫兩側不宜同時設置剪力墻 2. 平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近設置剪力墻 3. 剪力墻布置時，如因建筑使用需要，縱向或橫向一個方向無法設置剪力墻時，該方向可采用壁式框架或支撐等抗側力構件，但是，兩方向在水平作用下的位移值應接近。壁式框架的抗震等級應按剪力墻的抗震等級考慮 4. 剪力墻的布置以分布均勻，單片墻的剛度宜接近，長度較長的剪力墻宜設置洞口和連梁形成雙肢墻或多肢墻，單肢墻或多肢墻的墻肢長度不宜大于 8m。每段剪力墻底部承擔水平力產生的剪力不宜超過結構底部總剪力的 40% 框剪結構布置 5. 縱向剪力墻宜布置在結構單元的中間區(qū)段內。房屋縱向長度較長時，不宜集中在兩端布置縱向剪力墻，否則在平面中適當部位應設置施工后澆縫以減少混凝土硬化過程中的收縮應力影響，同時應加強屋面保溫以減少溫度變化產生的影響 6. 樓電梯間、豎井等造成連續(xù)樓層開洞時，宜在洞邊設置剪力墻，且盡量與靠近的抗側力結構結合，不宜孤立的布置在單片抗側力結構或柱網以外的中間部分 7. 剪力墻間距不宜過大，應滿足樓蓋平面剛度的需要，否則應考慮樓蓋平面變形的影響 框剪結構布置 ? 框剪結構中的剪力墻宜設計成周邊有梁柱（或暗梁柱）的帶邊框剪力墻?？v橫向相鄰剪力墻宜連接在一起形成L形、 T形或口形，以增大剪力墻的剛度和抗扭能力 ? 帶邊框剪力墻的布置尚應滿足以下要求： 1. 墻端處的柱（框架柱）應保留，柱截面應與該片框架其他柱的截面相同 2. 剪力墻平面的軸線宜于柱截面軸線重合 3. 與剪力墻重合的框架梁可保留，梁的配筋按框架梁的構造要求配置。該梁亦可做成寬度與厚度相同的暗梁，暗梁高度可取墻厚的 2倍。 框剪結構布置 ? 剪力墻上的洞口宜布置在截面的中部，避免開在端部或僅靠柱邊，洞口至柱邊的距離不宜小于墻厚的 2倍，開洞面積不宜大于墻面積的 1/6，洞口宜上下對齊，上下洞口的高度（包括梁）不宜小于層高的 1/5 ? 剪力墻宜貫通建筑物全高，沿高度墻的厚度宜逐漸減薄，避免剛度突變。當剪力墻不能全部貫通時，相鄰樓層剛度的減弱不能大于 30%，在剛度突變的樓層板應按轉換層樓板的要求加強構造措施 ? 框剪結構中，剪力墻應有足夠的數量。當取基本振型分析框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總傾覆力矩的 50%時，框架的抗震等級應按框架結構考慮 ? 當框架結構中僅設置少量剪力墻時，剪力墻的布置應符合上述的要求，在計算分析中應考慮該剪力墻與框架的協同工作 框架柱與剪力墻相連的梁 ? 框架柱與剪力墻平面內相連，且跨高比小于 5的梁界定為連梁，其剛度折減系數不小于 ?？蚣苤c剪力墻平面外相連的梁，可不作為連梁，并與剪力墻相交支座按鉸接處理 剪力墻的邊框柱 ? 在單片剪力墻中的邊框柱，墻平面內是墻體的組成部分，不再按框架柱考慮；墻的平面外邊框柱屬于框架柱，支撐框架梁并共同組成抗側力結構。 ? 邊框柱在墻平面內按墻計算確定縱向鋼筋，平面外按框架柱計算確定縱向鋼筋，并滿足構造所需最小配筋率。 ? 特一、一、二級抗震等級的剪力墻，在底部加強部位的邊框柱，尚應滿足約束邊緣構件的箍筋和縱向鋼筋構造要求 板柱 剪力墻結構 板柱 剪力墻結構應用范圍 ? 由于無樓層梁便于機電管道通行，爭取了房屋的凈高，有利于建筑物減小層高，在城市規(guī)劃限制房屋總高度的條件下能爭取增加層數，可多得到建筑物面積已取得更好的經濟效益 ? 此類結構是用于商場、圖書館的閱覽室和書庫、倉儲樓、飯店、公寓、多高層寫字樓及綜合樓等房屋 板柱 剪力墻結構特點 ? 此類結構采用現澆鋼筋混凝土，水平構件以板為主，僅在外圈采用梁柱框架，豎向構件有柱和剪力墻或核心筒，抗水平地震作用主要靠剪力墻或核心筒，板柱結構側向剛度較小。樓板對柱的約束較弱，因此，在水平地震作用下板柱結構側向變形的控制和延伸必須由剪力墻或核心筒來保證 ? 板柱 剪力墻結構在水平力作用下側向變形的特征與框剪結構相似，屬于彎剪型，接近彎曲型，側向剛度有層間位移與層高的比值（ Δ u/h）控制 ? 板柱 剪力墻結構系指樓層平面除周邊框架柱有梁，內部多數柱之間不設梁，主要抗側力構件為剪力墻或核心筒組成。當樓層平面周邊框架柱間有梁，內部設有核心筒及僅有一部分柱主要承受豎向荷載而不設梁，此類結構屬于框架 核心筒結構，不作為板柱 剪力墻結構對待 板柱 剪力墻結構特點 ? 此類結構抗震性能較差，特別是板柱節(jié)點是抗震的不利部位。因此，抗震設防房屋的最大適用高度，對抗震設防烈度為 6度、 7度和 8度時，分別為 40m、 35m和 30m。 9度時不應采用板柱 剪力墻結構 板柱 剪力墻結構布置 ? 應布置成雙向抗側力體系，兩主軸方向均應設置剪力墻 ? 房屋的頂層及地下一層頂板宜采用梁板結構 ? 橫向及縱向剪力墻應能承擔該方向全部地震作用，板柱部分仍能承擔相應方向地震作用的 20% ? 抗震設計時，樓蓋周邊不應僅布置外挑板，必須設置周邊柱間框架梁。剪力墻之間的樓、屋蓋長寬比， 7度時不宜大于 3， 8度時不宜大于 2 ? 樓蓋有樓電梯間等較大開洞時，洞口周圍宜設置框架梁，洞邊設邊梁 ? 抗震設計時，縱橫柱軸線均應設置暗梁，暗梁寬可取與柱寬相同 ? 無梁板可采用無柱帽板，當板不能滿足沖切承載力要求且建筑許可時可采用平托板式柱帽，平托板的長度和厚度按沖切要求確定，且每方向長度不宜小于板跨度的 1/6，其厚度不小于 1/4無梁板的厚度，平托板處總厚度不應小于16倍柱縱筋的直徑。不能設平托板式柱帽時可采用剪力架 ? 樓板跨度在 8m以內時，可采用鋼筋混凝土平板?？缍容^大而應采用預應力樓板且抗震設計時，樓板的縱向受力鋼筋應以非預應力低碳鋼筋為主，部分預應力放進主要用作提高樓板剛度和加強板的抗裂能力 板柱 剪力墻結構布置 板柱 剪力墻結構布置 ? 無梁樓板的板厚除應滿足抗沖切要求外，尚應滿足剛度要求，其厚度不宜表內要求，且非抗震設計時不應小于150mm，抗震設計時不應小于 200mm 無內梁且板的長度與短跨之比不大于 2時的最小厚度 配筋屈服強度 Fy（ MPa） 無托板 有托板 外板格 內板格 外板格 內板格 無邊梁 有邊梁 無邊梁 有邊梁 300 L/32 L/36 L/36 L/35 L/40 L/40 400 L/30 L/33 L/33 L/33 L/36 L/36 注：表中 L為長跨方向跨度 板柱 剪力墻結構布置 ? 無梁樓蓋的柱截面可按建筑設計采用方形、矩形、圓形和多邊形。柱的構造要求、截面設計與其他樓蓋的柱相同 ? 無梁樓蓋根據使用功能要求和建筑室內裝飾需要，可設計成有柱帽無梁樓蓋和無柱帽無梁樓蓋。多高層建筑中常采用無柱帽無梁樓蓋 底部大空間剪力墻結構 結構形式 ? 底部大空間剪力墻結構也稱為部分框支剪力墻結構，在高層或多高層剪力墻結構的底部，因建筑使用功能的要求須設大空間，上部樓層的部分剪力墻不能直接連續(xù)貫通落地，需設置結構轉換層，在結構轉換層布置梁、桁架、箱形結構、厚板等轉換構件。轉換構件以下的樓層稱為框支層，即底部大空間部分框支大空間層，從上到地下室貫通的墻稱為落地剪力墻 ? 《 高規(guī) 》 規(guī)定，底部大空間部分框支剪力墻高層建筑結構在地面以上的大空間層數， 8度時不宜超過 3層， 7度時不宜超過 5層， 6度時起層數可適當增加 結構設計應遵循的原則 ? 減少轉換。布置轉換層上下主體結構時，要注意盡可能多的布置成上下主體豎向結構連續(xù)貫通，尤其是在框架 核心筒結構中，核心筒應盡量予以上下貫通 ? 傳力直接。布置轉換層上下主體豎向結構是，要注意盡可能使水平轉換結構傳力直接，盡量避免多級復雜轉換，更應盡量避免厚板轉換結構 ? 強化下部，弱化上部。為保證下部大空間整體結構有適度的剛度、強度、延性和抗震能力，應盡量強化轉換層下部主體結構剛度，弱化轉換層上部主體結構剛度，使轉換層上下部主體結構的剛度及變形特征盡量接近。如加大筒體尺寸、加厚筒壁厚度、提高混凝土強度等級、上部剪力墻開洞、開口、短肢、薄墻等 ? 優(yōu)化轉換結構?？拐鹪O計時，當建筑功能需要不得以高位轉換時，轉換結構還宜優(yōu)先選擇不致引起框支柱（邊柱）柱頂彎矩過大、柱剪力過大的結構形式，如斜腹桿桁架（包括支撐）、空腹桁架和寬扁梁等，同時要注意需使其滿足承載力、剛度要求，避免脆性破壞 ? 計算全面準確。必須將轉換結構作為整體結構中的一個重要組成部分，采用符合實際受理變形狀態(tài)的正確計算模型進行三維空間整體結構計算分析。整體結構宜進行彈性時程分析補充計算和彈塑性靜力或動力分析校核 結構設計應遵循的原則 轉換結構的受力、變形特點 ?