最新结构概念设计实例.doc

最新结构概念设计实例高层结构位移比：如果几乎每个节点的位移比都超过了1.5，那可以肯定是剪力墙的数量不够引起的，你不可能去把每一个纵向构件都加强，只需要把外围的剪力墙加长一点就OK了。 如果只是个别节点超限，则可以按楼主的办法来。即：（）调整的方法是：模型建好后计算一次，如果超出1.2限值，PKPM上会告诉你是第几号节点的构件侧移最大，你可以丛SATWE的第一步中“图形检查与修改”下的“各层平面简图”中找到那个节点对应的抗侧力构件，并针对其加强，（记得每个标准层都要）然后在计算，这次一定比第一次好些了，接近1.2了（如果小于1.2那么恭喜你），然后再重复刚才的步骤，一直到小于1.2为止。这样有目标的调整，比盲目的试算好得多。（）有时候往往只加强位移最大的节点号的构件也是不理想的，有时还受某些条件的限制(比如说建筑上的)，其实还有一个方法，找出刚度最大的点即位移最小的点，然后减小其刚度，(如剪力墙上开洞等)。也可以起到相同的作用。（）只加强位移最大的节点号的构件也是不理想的,我曾试过,把某节点刚度加大后,可附近的节点也超限值,所以我觉得应该在最大位移区域性加强。 ()也可以从结构整体振动空间简图中分析结构的薄弱部位，对变形较大的部位进行加强。这样对整个结构很直观。本人刚做过一个高层，18层住宅，属于长宽比较大那种种扁平平面，只在两侧做了四榀剪力墙，每边两榀，长2.5米，算出来，位移比几首全部超过1.5，普遍都在1.9左右，后来将剪力墙加到3.5米，再算，位移比没有超过1.1的，OK。高层位移比超了1.2也关系啊,只要考虑双向地震就可以了,位移比仅在地震作用下超1.2才需处理,其他情况,如风何在下只要满足1.5(1.4)就OK了啊。位移比是一个相对值,就算其值超过了1.5,但其实际位移很小的话,结构也是OK的,不能被规范限制死了。有时我们总是抱怨建筑设计的方案无法用现有的某种设计软件计算通过，于是就让建筑修改方案以致于改的进入俗套， 我们不是一体化计算软件的计算工具，只要有不错的力学、数学功底，再加上结构的概念性设计，就可以借用合理的软件实现自己一些自我突破。要从大的概念、整体入手，同时注重小的结构构件，我相信没有调不下来的（注意和建筑沟通商量）。 这话对，光调小节点对整体结构影响不大，首先应该注意刚心和质心的重合度，再则就是偏心计算中位移比的接近度，若是二者都满足，不怕结构不好调。说得真得很好,这样做就减少了很多的工作量： 工作的时候，有条理是很重要的。 我觉得只有这样才能有条理： （A）是知识的掌握；（B）是总结和思考；（C）是一定的经验。其实这个问题要从几个方面看:首先是合理,根据建筑平面,基本已经决定大体的结构形式,第二是合适,无论短肢还是剪力墙基本有自己的使用范围,第三才是经济,因为在各个造价指数中,剪力墙对造价的影响是有限的。我是搞剪力墙研究的，以前做过几年设计，短肢剪力墙是有方向性的，在另外一个方向就不是短肢剪力墙，剪力墙力求横向和纵向的刚度平衡，对于一般小高层，应该考虑横向弯曲控制，纵向剪切控制，这样最后的配筋量就会小，我的经验是：首先自己计算，并确认结果正确，然后去对照规范，看看有哪些不满足的地方，再进行修改，现在我们有些设计人员设计的配筋太大了，小高层采用短肢剪力墙在上海地区每平方含钢量应控制在60-75公斤之间。有几小点需要注意，会显著影响配筋率大小： 1） 外环顾可与拉筋分开表示： 对于一些小墙肢，有时外环顾要兼顾墙水平筋的作用，配筋可能较大，此时拉筋就可与其分开表示，取构造值。 2） 小墙肢整体表示时，拉筋有两种表示方法：单根拉筋或环箍。用单根拉筋更节省一些。 拉筋与环箍的选择问题： a、 环箍的优点在于对竖向筋约束力比拉筋强，所以对于楼层较高、轴压比较大的墙已用内环箍而不是拉筋，比如加强区部分的小墙肢。 b、 拉筋的优点在于经济和便于施工，且能连结竖向筋与水平筋成为一体。所以对于轴压比不大的墙体可优先选用拉筋，比如多层剪力墙结构，高层的非加强区。 3） 拉筋间距不大于300和2倍的纵向筋间距，故纵向筋采取大直径大间距的布筋方式，能有效减小拉筋的用量。 4） 对于二级及二级以上的剪力墙加强区约束边缘构件的配箍率，因与砼等级和钢筋等级有关，所以提高箍筋的钢筋级别能有效降低箍筋的用钢量（比如选用三级钢时用钢量将是一级钢的1/1.7倍）六度区，风载0。4。我认为，高规对短肢剪力墙限制非常严格，参见高规7。1。2条，短肢剪力墙配筋率至少就是1.0%,想一想一个L形墙两肢分别为200x500,200x1200,如果按底部加强区配筋率1。2计算全截面纵向钢筋要3600mm，如果按普通层配筋率1。0计算全截面纵向钢筋要3000mm；如果L形墙两肢改为200x500,200x1800，按一般剪力墙设计，六度区大多数均为四级抗震，设置构造边缘构件，两个暗柱分别为L形200x500+200x500,一字形200x400,底部加强区:两暗柱纵向钢筋至少为0.005(200x800+200x400)=1200;普通层:两暗柱纵向钢筋至少为0.004(200x800+200x400)=960,加上构造要求。两暗柱最后配筋底部加强区多数为8D14+6D14=2156,普通层多数为8D12+6D12=1568；中间剪力墙还有900长，按0.2的配筋一般d8200就可以满足要求，暗柱的箍箍一般为d6200,比短肢剪力墙的箍筋要小的多，大家看看这个钢筋差多少，当然，这只是理论分析，一般来说，18层左右的高层，剪力墙配筋多数为构造配筋。我的做法，短肢剪力墙尽量使用在布置长墙肢有困难的地方，和调整平面刚度中心，最好不要大面积的使用高层剪力墙的边缘构造 1结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差；计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性；因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性，还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从89规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙（柱）、转角墙（柱），也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。 2对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱（翼墙柱）的截面取值也出现了以下三种不同尺寸，因此造成配筋的差别很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所不同。 3从2002年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。 “抗规”GB50011-2001规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边缘构件；但对于一般抗震墙结构（除部分框支墙外）当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。“抗规”未明确框架-剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的抗震等级和轴压比界限值；但根据混凝土规范11.7.14条笔者理解框架-剪力墙不受一、二抗震等级限制，凡底部加强区及其上一层当不满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件。综合分析“抗规”、“砼规”和“高规”设计约束边缘构件时，框剪结构、框支结构、框筒结构的要求应严于一般剪力墙结构，因此规范要求的条件也就多了一些，设计中应引起注意。由于各规范标准的的编写出版、发布、实施的时间不同，加上编写人认识上的差别，各规范在一些条文内容上还存在不协调和不一致的地方。在此必须指出设计中不但要复核短墙肢轴压比，也要复核长墙肢的轴压比：抗震墙结构中，当层数在15层以内时其墙肢轴压比一般都小于0.2，所以一般除9度地震区外，都可以不设约束边缘构件（高层底部加强区除外），只需设计构造边缘构件，不少设计都忽视了这点，造成浪费。 4 规范标准之间矛盾问题举例 .GB50011-2001第6.4.7条规定暗柱截面长度仅需满足bw及400mm，不要求满足lc/2,在翼墙（柱）中只要求满足壁柱300mm，不受墙厚bw的限制，而与“砼规”的要求矛盾。笔者认为“抗规”GN50011的规定比较合理；实际工程中按现行规范要求需要设暗柱之处绝大部位为对门窗洞口边缘的加强，其墙肢属于联肢墙，非一字型矩形墙体，联肢墙连梁起耗散地震能量作用，受力状况和延性较好，在整体受力时当洞口较小时，往往墙体显槽形截面，因此在剪力墙结构中除设置角窗处外，暗柱截面尺寸不必过大；而翼墙（柱）处实际上只是建筑横墙肢的端边缘，不属纵墙肢的端边缘，在纵向水平力作用下，纵向墙法向应力呈线性分布，纵墙肢受力似同偏压柱；横纵交点处刚度，约束性能好，因此对于翼墙（柱）的截面取值也没必要过大；截面过大的暗柱和翼柱往往还容易形成连在一起，造成纵墙竖向配筋增加过多。但转角墙（柱）则是剪力墙很重要的部位，必须严格遵守规范的规定。 .构造边缘构件虽然“抗规”、“砼规”和“高规”都规定了配筋要求，但比较三本标准所给出的配筋要求的表格中的内容则是矛盾的，是不协调的；笔者认为“砼规”GB50010-2002表11.7.16的要求比较合理。而“抗规”和“高规”表中的配筋要求是不够合理或是不够严密的。还应指出三本规范中所给出的纵向构造筋的数量4根或6根是不实际的；例如对于转角墙（柱）的纵向筋数量，由于墙纵向筋的间距不宜大于300，又受墙厚限制，角柱的最小的纵向筋应为8根，当墙厚300时则最少需要12根，不会出现4根或6根的情况。 三剪力墙结构的厚度和配筋问题 1 根据抗震规范6.1.2条规定，8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为二级；按6.4.1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm，且不小于层高的1/16，其他部位不小于160mm，当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12。以上规定目的是为防止因墙体平面外刚度过小，稳定性差，容易在偏心荷载作用下压屈失稳，但这些规定对于八度地震区的多层及低高层剪力墙结构显得不够合理。例如515层的剪力墙结构，一般墙肢在重力荷载代表值作用下轴压比都小于0.2，电算结果墙体往往只需要构造配筋，但只因底部功能要求3.9m层高，墙厚就得240mm,若业主要求室内视野开阔，不设外纵墙，横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时，当层高354.2m时，则墙厚需要320350mm,显然不合理。所以像这样的特殊情况的低多层建筑不应要求死扣规范，而通过采用概念设计分析，控制墙肢轴压比，进行墙体截面条件、强度和稳