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[2017年整理】新版抗震规范对

旧版规范的主要改进

新版抗震规范对旧版规范的主要改进

1.2010新版规范在砌体结构方面的主要改进

1)增加了砌体的块体类型

2)降低6度和0.30g设防的层数和高度,调整横墙较少房屋的适用范围

3)新增建筑布置的规则性设计指标

4)提高楼梯间等处构造柱、芯柱的要求

5)提高底部框架房屋的设计要求

6)扩充配筋砌块房屋的抗震设计

7)取消内框架房屋的使用

进一步向约束砌体发展一一体积配筋率0.07限0.2%为约束砌体,0.2%以上称为配筋砌体。

2.砌体房屋高度、层数控制注意事项

取值小数点后按有效数值控制

起点地面,坡地取低处,半地下室需嵌固

终点屋面板与外纵墙交接处的板顶坡顶形成实腹屋架时,同上对待

阁楼居住用房算一层,高度至山墙半高,储物用房、无固定楼梯不计入

屋顶间面积小于30%按5.2.4条处理,超过时按阁楼对待

架空层按一层计算

楼面高度超过16nl等,必须设置电梯

•乙类的房屋高度减3m少一层,不采用底框

・蒸压砖抗震强度为普通粘土砖的70%,应降一层和3m

3.多层砌体房屋布置规则性的设计指标

承重墙横墙或纵横墙,不应M+RC墙

2/40

纵横墙布置匀称、对齐、连续,不显著差异,内纵墙累计长度260%房屋总长

窗间墙尺寸均匀,开洞面积<55%.采取加强措施局部尺寸可减少20%

墙洞位置不影响纵横墙连接,不设转角窗

平面轮廓凹凸尺寸<50%典型尺寸,凹凸>25%时房屋转角加强

楼板开洞<30%板宽,且墙两侧不同时开洞

错层错层>500mm应按两层计算

楼梯间不宜设于尽端或转角处

砖柱不得采用独立砖柱,跨度26nl的楼面梁应设组合柱等

4.多层砌体房屋结构布置的改进

房屋抗震横墙的最大间距(m)

房屋类别6度)7度8度9度

现浇或装配整体式楼、屋盖

多层151815181115711

砌体装配式钢筋混凝土楼、屋盖1115111591147

房屋植了盖

91191147—

底部框架-抗上部各层同多层砌体房屋—

震墙砌体房屋框架-抗震墙楼层1821115181115

注:

1多层砌体房屋的顶层,除木屋盖外的最大横墙间距应允许适当放宽,但应采取相应加强措

施;

2190nlm多孔砖抗震横墙的最大横墙间距应比表中数值减少3m。

横墙较少、跨度较大的房屋,应采用现浇RC楼屋盖

5.多层砖砌体房屋构造柱设置的改进

3/40

多层砖房,应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱:

丙类房屋砖房构造柱设置要求(一般情况)

房屋层数设置部位

6度7度8度9度

叫楼、电梯间四角,斜隔12nl或单元横墙及楼梯

五四梯段上下端对应的对侧内墙与外纵墙交接处

六五四墙体处;外墙四角和隔开间横墙(轴线)与外墙

对应转角;

交接处,山墙与内纵墙交

错层部位横墙与外

纵墙交接处,接处

七》六*五大房间内外墙交接内墙(轴线)与外墙交接处.

处,内墙的局部较小墙垛处;

较大洞口两侧B度时1内纵墙与横堵(轴

线)交捶处

大洞口,内墙指不小于2.1m,外纵墙采取加强措施后放宽

6.多层砖砌体房屋圈梁设置的改进

项目6、7度工湮

夕K内WS屋盖,每层楼盖屋盖,每层楼盖

屋盖§<4.5/7m;屋盖§<4.5/7m;

楼盖s<7.2/15m;楼盖s<4.5/7m;

构造柱对应部位构造柱对应部位

雌闭合,洞口上下搭接闭合,洞口上下搭接

无横墙时由梁替代无横墙时由梁替代

耐同板高或板底同板高或板底

蛹鼠度2120mm^120mm

4。104。12

瞬耀W250mniW200mm

现浇RC楼盖等沿所有墙边加强配筋并与构造柱连牢,可无圈梁

7.砌体房屋楼梯间构造的改进

楼梯间应符合下列要求:

4/40

18、9度顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设266通长钢筋;7〜9度时其它各层

楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带,其砂浆强

度等级不应低于M7.5,纵向钢筋不应少于2610。

2楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm,并应与圈梁连接。

3装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接,8、9度时不应采用装配式楼梯段;不应采用墙

中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌栏板。

4突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,内外墙交接处应沿墙高

每隔500mm设通长拉结网片(266与64点焊或04点焊)。

8.砌体墙承载力计算的改进

在一个墙段内设置多根构造柱、水平分布筋的承载力计算原则和计算系数:

①墙段两端的构造柱,继续按89规范用抗震承载力调整系数YRE反映其约束作用;

②墙段中部构造柱的参与工作,并考虑间距小于3m的构造柱对约束的修正;

③分别计入墙段中部构造柱的混凝土和钢筋以及水平筋对承载力的贡献,可在一定范围内通

过调整构造柱截面和钢筋截面来控制所需的抗震承载力。

此计算公式如下:

vW+0344+金加金]

/RE

砌块墙承载力正应力影响系数:双折线一三折线

9.配筋小砌块房屋抗震设计要求的比较

5/40

项目2001规范2010规范

房屋周度54,45,3060,55(45),40(30),24

墙体灌孔不要求满灌非满灌作为填充墙

以24m为界同2001规范

结构类似多层砌体基本同2001规范

短肢墙无规定应由短肢喑通墙组成

轴压比一级0.5,二、三级0.6分普通、短肢、小肢墙

分布筋%0.13,0.10二档0.15,0.13,0.11,0.10

边缘构件轴压比>0.5,长3孔分构造和约束两类

瞰祥用于跨高比<2.5比2001规范细化

圈梁按现浇、装配板区分否区分生2Q01规范细色

楼盖而V应应琬流一

适用范围扩展到9度24m,其墙体竖向、横向配筋率均不小于0.2%

10.底框房屋抗震设计要求的改进

・底框砌体房屋的构造措施

项目2001规范2010规范

构造柱布置同等层数的多层砖房同对应的砌体房屋

240mmx240mm240nlmx240(190)mm

嫩4014同2001规范芯柱1014

翩06-200同2001规范芯柱网片

现浇同2001规范

圈梁同多层砖房同2001规范

托墙梁截面、配筋、连接同2001规范

RC墙设边框、配筋0.25%配筋改为0.30%

RC柱同RC框架接近于框支柱

M墙M10,横竖RC构件比迎L规范细化一

构造柱、M7.5

・底框砖房设计注意事项

1)布置楼梯间附近次梁托墙的设计,地震内力增大,主梁附加集中扭矩,支座附加弯矩

2)刚度比底部不得大于上部!底部计入墙和框架的刚度,上部计入墙体和构造柱的刚度

O/<£U

3)落地墙避免低矮混凝土墙.边缘构件按构造要求

4)过渡层落地碎墙上层墙体应特别加强

5)地下室满足嵌固条件不计入层数

6)上部砌块墙类比7.4节加强构造

11.2010新规范在钢结构方面的主要改进

1)增加0.15g和0.30g的最大适用高度

2)新增抗震等级,按高度和烈度分四级,

内力调整、长细比、宽厚比分四挡

3)放宽阻尼比和层间位移控制指标,

?依据高度取0.04〜0.02

4)改进强柱、强节点的设计计算方法,

强柱系数,连接系数,YRE

5)改进钢构件的连接构造

12.钢结构房屋最大适用高度和高宽比

7/40

度7度度度

结构类型689

0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g

框架11011090907050

框架-中心支撑220220200180150120

框架-偏心支撑240240220200180160

(延性墙板)

筒体(框筒,筒

中筒,桁架筒,

束筒,不含混凝土300300280260240180

筒)和巨型框架

局优比6.56.56.56.06.05.3

钢结构房屋的抗震等级(新增)

高度(m)结构类型6度7度8度9度

W50一般静力四

支撑结构中的框架*四

一般四三—

>50-100-

支撑结构中的框架*四

>100一般四三二

7〜9度某部位各构件的承载力满足2倍地震组合时,抗震等级允许降低一级

*中心支撑、偏心支撑等结构中的框架部分的抗震构造的等级

乙类设防,提高一度查表确定抗震等级

0.15g和0.30g的山、IV类场地,分别按8、9度确定构造的抗震等级

钢结构构件的长细比

8/40

抗震等级一级二级三级四级

6080100120

柱长细比

9度608度607度806度120

9度1008ft1207度120

120120120120

(拉180)

支撑长细比

9度608度907度1206度120

9度1208度1207度150

拉150泣150拉200

钢结构柱的板件宽厚比

抗震等级一级二级三级四级

10111213

外伸翼缘9度98度107度116度13

9度118度127度13

43454852

工字形腹板9度438度437度436度43

9度448度487度52

33363840

箱形壁板9度338度357ft376度39

9度36」度367度4。

梁柱连接节点构造

9/40

08.3.4-1框架梁与柱的现场连接

10/40

①坡口角度符合有关规定;

②翼缘厚度或12mm,取小者;

③(1〜0.75)倍翼缘厚度;

④最小半径19mm;

⑤3倍翼缘厚度(±12皿);

⑥表面平整。圆弧开口不大于25°

13.屈曲约束(消能)支撑框架结构设计要点

屈曲约束支撑组成一一由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管间的无粘结材料及填

充材料组成的一种支撑构件。

性能一一受拉时同普通支撑而受压时承载力与受拉时相当且具有某种消能机制的支撑。

11/40

结构布置一一水平双向、上下连续布置,防止扭转;

宜采用人字支撑、成对布置的单斜杆支撑等形式,不应采用K形或X形;

支撑框架计算分配的Mov〉50%Mtoto

计算方法一一附加阻尼比由试验结果按12章确定;

在多遇地震下不发生屈曲时,可按中心支撑设计;

与V形、人字形支撑相连的框架梁可不考虑支撑屈曲引起的竖向不平衡力。

连接构造一一同一般支撑框架。

14.非结构构件的条文修改情况

楼梯间非承重墙体(2008年局部修订)

框架填充墙和隔墙2008年提升为强制性条文

“性能化设计的方法”可参照附录M.2

关于“楼面谱方法”移到附录M.3

建筑构件设计一般性要求——新增女儿墙

砌体隔墙、烟道等,(原7.1.7)

框架填充墙块材强度、楼梯间墙体构造

单层RC柱厂房围护墙选型、布置

非结构性能化设计方法(原条文说明)

楼面谱方法(原13.2.5)

15.非结构构件的地震作用计算

等效侧力法计算(13.2.3)

重心处最不利方向水平地震作用标准值凡

F=yHClC2amaxG

式中:

1Z/4U

丫一功能系数,取决于设防类别和使用要求,参照附录M.2确定;分为1.4、1.0、0.6三

档;

n一类别系数,取决于构件材料性能等因素,参照附录M.2确定;在0.6〜L2范围内取值;

C1-状态系数;预制构件、悬臂构件、支承点低于质心的设备和柔性体系取2.0,其余1.0;

C2一位置系数,顶点取2.0,底部1.0,沿高度线性分布;可按时程法计算结果调整;

amax一多遇地震影响系数最大值;

G—重力,含运行时人员、容器中的介质及储物。

建筑非结构构件的类别系数和功能系数

构件、部件名称类别系数功能素数

乙类建筑丙类建筑

非承重外墙:

围护墙0.91.41.0

玻璃幕墙等0.91.41.4

墙体连接件1.01.41.0

饰面连接件1.01.00.6

防火顶棚连接件0.91.01.0

非防火顶棚连接件0.61.00.6

附属构件:

标志或广告牌等1.21.01.0

高于2.4m储物柜支架:

货架(柜)文件柜0.61.00.6

文物柜1.01.41.0

16.建筑构件抗震构造措施的变化

多层砌体结构中后砌隔墙、垃圾道、预制挑檐的连接

钢筋混凝土框架中的填充墙平面和竖向布置、块体和砂浆强度、与框架连接构造、楼梯间等

钢丝网面层

13/40

钢筋混凝土柱厂房围护墙、女儿墙、围护墙材料和布置、圈梁设置和构造、墙梁连接构造、

砖围护墙基础构造、内隔墙稳定措施、女儿墙防倒措施

17.钢支撑-混凝土框架结构设计要点

最大适用高度----

RC框架和框剪的平均值,即

6度(95)7度(85)8度(70)8.5度(55)

抗震等级一一

支撑框架部分比8.1.3、6.1.2的框架结构提高一级,

混凝土框架部分仍按框架结构确定。

结构布置一一

水平双向、上下连续布置,防止扭转;

采用X、A、V形,单支撑投影对称;

支撑框架计算分配的Mov>50%Mtoto

18.钢支撑-混凝土框架结构设计要点

计算方法一一

阻尼比0.045;

斜杆按较接模型,面外偏心需附加弯矩;

二道防线:框架按二种模型的不利设计;

层间位移在框架和框剪之间内插

(弹性1/650,弹塑性1/67)。

连接构造一一

同RC厂房柱间支撑,

与框架梁的连接不先于支撑破坏。

14/4U

19.钢框架-混凝土核心筒结构设计要点

最大适用高度一一RC核心筒和S框-支撑的平均值

参见JGJ3:6度(200)7度(180)8度(150)8.5度(130)

抗震等级一一钢框架部分按8.1.3确定,混凝土筒体比6.1.2的核心筒提高一级(8度为特

一级)

结构布置一一钢框架梁柱刚接;楼盖加强整体性;

钢框架计算分配的Vfmax〉10%Vtot;否则筒体高一级

下部SRC柱而上部S柱,需设置过渡。

计算方法一一阻尼比0.045;

考虑施工模拟、钢柱与混凝土墙轴向变形差异;

二道防线:钢框架承担的剪力同RC核心筒结构;

层间位移按RC结构。

抗震构造一除筒体与钢梁连接处外,分别按钢结构.混凝土结构的规定执行。

20.大跨屋盖建筑结构设计要点

♦适用范围——拱、桁架、网架、网壳、张弦梁、弦支穹顶等组成的钢屋盖(跨度120m.

长度300m、悬挑40m)

♦结构选型一一传力合理、规则、均匀、避免扭转;

宜采用轻型屋面系统;

支承结构避免增加屋盖的不规则性。

♦屋盖体系一一单向传力体系,设面外支撑、桁架加强

空间传力体系,加强周边、开口边。

单层网架,节点应刚接。

♦计算方法一一阻尼比,纯钢0.02,混合0.025〜0.035;

10/4U

支承节点模拟、屋盖与支承结构协同,几何非线性;

地震作用方向,效应组合和挠度控制;

关键构件和关键支座的内力调整。

♦抗震构造一一杆件长细比;节点的最小板厚、壁厚;

一般支座、滑移型支座、小震受压支座的构造。

21.单建式地下建筑结构设计要点

♦适用范围一一单建的地下车库、过街通道、变电站或空间综合体(地铁、公路隧道、高层

附属地下室除外)

♦抗震等级一一6、7度四级,8、9度三级;乙类提高一级

♦结构布置一一简单、对称、规则、平顺;

加强整体性,避免刚度和承载力突变;

注意位于山区的口部结构选型。

♦计算方法一一7度I、II类不验算;

计算模型、作用方向:横向平面应变或空间结构;

计算方法:平面位移法、加速度法、侧力法;土-结构时程法

弹塑性层间位移:不规则、变电站、综合体,l/250o

♦抗震构造一一框架结构柱,纵筋配筋率增加0.2%;

混凝土板,负筋50%锚入连续墙内,正筋全部锚入内衬;

液化土层、软土层、岩石口部专门的构造措施。

22.抗震性能化设计方法

16/40

1分析结构的具体条件,灵活选择适当的、预期的性熊目标

2确定不同预期地震强度,对应的建筑使用要求或结构可能的破坏状态

3完成结构的常规抗震设计,确定相应的抗震等级,构件承载力和构造

4结构在不同地震强度下的弹性和弹塑性分析,一调整抗震等级承载力和构造

23.抗震性能化设计方法

可供选择的地震动一一

使用年限50年,按规范取小震、中震和大震;设计使用年限不同于50年,其地震作用需要

做适当调整,经专门研究提出并按规定的权限批准确定。

当缺乏当地的相关资料时,可参考《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》CECS:160的附

录A,其调整系数的范围大体是:设计使用年限70年,取1.151.2;设计使用年限100年,

取1.3〜1.4。

17/40

1)抗震承载力设计值复核,计入作用分项系数、抗

力的材料分项系数、承载力抗震调整系数,但不计

入不同抗震等级的内力调整系数:

YG^GE+KESEQ工2)<〃"RE

式中九一不同地震水准与50年多遇地震水准的比

值,设防地震可取2.80〜2.85;

Z一消能减震结构等的阻尼折减系数;

SEL不考虑构件地震效应调整系数的水平和

竖向地震内力。曲信号」归

2)抗震承载力标准值复核,不计入作用分项系

数、承载力抗震调整系数、不同抗震等级的内力

调整系数,但抗力取材料标准值:

SGE+SEkGl42>6)&&

式中&一取材料强度标准值计算的构件承载

力;

X3一弹塑性结构考虑等效阻尼影响的折

减系数。、立倒信号:Glichciri360

18/40

3)抗震承载力极限值复核,不计入作用分项

系数、承载力抗震调整系数、不同抗震等级的

内力调整系数,但抗力取材料强度最小极限值:

SGE+

式中凡一取材料强度最小极限值计算的构件

承载力:钢材/u=L3Al."y

钢筋人=i.Uk

混凝土A=L为ck

抗震性能化设计例6度11=144m

偏置筒体-框架结构,7=3&,百年基

本风压0.70kN/m2,风载和小震数据如下

作用FkMs/u/h

小震50493775381/2691

风载1200510995001/1092

常规设计的所有结构构件抗震承载力

均满足略高于中震的弹性设计要求,层

间位移满足1/800的要求;底部加强部位

墙体的承载力仅达到0.85大震的极限安

全要求。构造按三级。

若该结构按7度设防,常规设计的全

部构件承载力可满足L6倍小震的弹性

设计要求,构造按二级。

注意事项

建筑的抗震性能化设计,立足于承载力和变形能力的综合考虑,具有很强的针对性和灵活性。

例如:

作为“抗震安全岛”的楼梯间,可提出确保大震下具有安全避难通道的具体目标和性能要求;

13/4U

对特别不规则、复杂的建筑结构,可对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出不同的性

能目标,提高其整体或关键部位的抗震安全性;

对水平转换构件,为确保大震下自身及相关构件的安全而提出大震下的性能目标;

对机电设施,地震时需要连续工作的,相关部位层间位移需满足设备运行所需的位移限值;

其他情况,震后残余变形满足设施检修后运行或大震后可修复运行的位移要求。

抗震性能化设计计算分析的主要工具是弹塑性分析。

一般情况,应考虑构件在强烈地震下进入弹塑性工作阶段和重力二阶效应。鉴于目前的构件

弹塑性参数、分析软件对构件裂缝的闭合状态和残余变形、结构自身阻尼系数、施工图中构

件实际截面、配筋与计算取值的差异等等的处理,还需要进一步研究和改进,当预期的弹塑

性变形不大时,可利用等效阻尼等模型简化估算。

对弹塑性计算结果应侧重于工程判断。

24.楼梯参与空间分析的计算方法

准确的计算模型:

20/40

楼梯构件包括:楼梯板、平台板、梯梁、梯柱。

楼梯空间计算包括:计算单元、节点关系、互相影响、结果输出。

1)楼梯板和平台板采用自动剖分节点对齐的空间壳单元;

2)梯梁和梯柱采用多节点的空间杆单元;

3)楼梯板、平台板、梯梁、梯柱、楼梯间角柱、楼梯间混凝土墙、楼梯间砖墙和框架梁之间

所有节点自动对应和剖分;

4)所有构件一起参与空间分析,楼梯刚度将影响结构刚度、周期、位移和内力等所有计算结

果;(彻底处理无限刚和弹性计算的矛盾,楼梯永远是弹性的)

5)输出梯梁、梯柱、楼梯板和平台板的计算结果。(得到楼梯构件本身的受力状况)在水平

力效应验算计算书中输出楼梯构件本身的抗震验算结果。

6)审图时注意在结构信息-总体信息中输出:计算中考虑楼梯构件的影响

21/40

25.梯板的抗震计算

1)梯板严格意义上应是拉弯压弯构件。一般情况下恒活载产生的拉应力比地震作用产生的拉

应力小一个数量级,所以暂且不互相组合,分别计算抗弯和抗拉。

2)每层最大梯板总的底配筋和面配筋:梯板正常使用是两端简支的抗弯构件,在地震作用下

又是支撑构件,所以按如下求得抗弯底配筋和抗拉总配筋。

a)抗弯底配筋(cm2/m)=根据单向简支梯板弯矩(q*l*l/8)求得配筋

b)梯板沿走向上下双排总配筋(cm2/m)=l.3*0.85*最大平均拉力/板钢筋强度设计值

总的底配筋大于等于抗弯底配筋,总的面配筋大于等于1/4抗弯底配筋,总的底配筋加总的

面配筋大于等于抗拉总配筋。

c)每块梯板分别进行抗震计算,根据梯板平均拉应力,并求相应的抗拉钢筋。

26.新规范设计中一些概念的变化

高规在框支梁柱基础上增加转换梁柱概念

[新高10.2.7-8]框支梁控制(最小配筋率、加密区箍筋的最小面积配筋率、最小抗剪截面)

适用于所有转换梁,并增加了三级要求。

[新高10.2.框支柱控制适用于所有转换柱,并增加了三级要求,增加了节点验算的

要求。

22/40

1)转换梁概念:托柱的梁为转换梁,托墙的梁为框支梁。

2)转换柱概念:转换柱的柱为转换柱,转换墙的柱为框支柱。

3)梁一次转换:对于柱A托梁,梁再托柱情况,程序自动判断柱A是转换柱,梁为转换梁;

23/40

梁多次转换:对于柱A托梁B,梁B托梁C,梁C再托柱D情况,程序不能自动判断柱A是

转换柱,梁B为转换梁,需人工指定;

5)托顶部小塔楼的梁柱不是转换梁柱。

27.剪力墙底部加强部位

共有4条不同:

[新抗6.1.10][新高7.1.4]

1、底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起。

2、部分框支抗震墙结构的抗震墙,其底部加强部位的高度,可取框支层加框支层以上二层

的高度及落地抗震墙总高度的1/10二者的较大值;其他结构的抗震墙,其底部加强部位的

24/40

高度可取墙肢总高度的1/10和底部二层二者的较大值,房屋高度不大于241n时,底部加强

部位可取底部一层。

3、当结构计算嵌固端位于地下一层底板及以下时,底部加强部位尚宜向下延伸到地下部分

的计算嵌固端。

4、取消了5m的限制。

28.地下室有多层侧约束,但不嵌固如何处理?

举例:3层地下室,两层有挡土墙,计算在结构基底嵌固。

按底部加强部位尚宜向下延伸到地下部分的计算嵌固端,两层侧约束层都为加强部位,实际

有侧约束层向下一层为加强部位即可。

29.连梁刚度折减系数

[新高5.2.1]高层建筑结构地震作用组合效应计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折减

系数不宜小于0.5。明确了仅在有地震作用的组合中可以对连梁刚度进行折减,对没有地震

作用参与组合的(如重力荷载与风的组合)不能考虑连梁刚度折减。

30.非框架结构中如何处理如下抗规定义的薄弱层?

楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移之比,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧

向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%,薄弱层放大系数为1.15(高层结构也

要满足抗规要求);不满足[新高4.5.2]的新要求,薄弱层放大系数为L25;

考虑层高修正的楼层侧向刚度比=下层侧向刚度*下层层高/上层侧向刚度*上层层高(高规

3.5.2条文)

31.承载力比计算中是否考虑斜撑?

[旧高4.5.3]楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全

部柱及剪力墙的受剪承载力之和。

25/40

[新高3.5.3]楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层

全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。

斜撑的受剪承载力计及最大轴力的贡献,不能采用它的极限承载力(太大)。

32.墙平面外抗拉脱的计算

[新混11.7.19-11.7.23]如果楼面梁仅在墙肢一侧与墙连接,当楼面梁纵筋的直段锚固长度:

LahWO.22(Rw*n)**l/2LaE或Lah小于0.45LaE平面外抗拉脱承载力按下列规定计算:

33.抗震墙结构概念设计

1.规范的抗震墙结构指由墙肢和连梁两种构件组成,变形特征为弯曲型。若墙肢和框架梁

组成而变形特征成为剪切型,则不属于规范的抗震墙结构。

2.遵循强墙弱梁、强剪弱弯原则,即连梁屈服先于墙肢屈服,连梁和墙肢应为弯曲屈服。

3.墙体端部设边缘构件或与另一方向墙肢相连。

26/40

4.强震下塑性较控制在底部加强部位。

5.相邻层墙厚、墙面洞口位

置无突变,防止薄弱层变形集中

6.依据墙边缘的压应变大小

设置约束边缘构件。

7.避免墙肢大偏拉受力。

34.抗震墙内力调整问题

1.调整截面的组合弯矩设计值,目的是通过配筋方式迫使塑性较区位于墙肢的底部加强部

位。

2.多遇地震下小偏心受拉墙肢,在设防地震、罕遇地震下抗震能力可能大大丧失;多遇地

震下为偏压的而设防地震下转为偏拉,其抗震能力有实质性的改变,需相应加强。

双肢抗震墙的墙肢不宜出现小偏心受拉,无论是小偏心受拉或大偏心受拉,另一墙肢的剪力

和弯矩设计值均应乘以增大系数1.25o

3.剪力调整要求保持不变。

35.框架与抗震墙组成的结构

1.少框架-抗震墙结构一一属于抗震墙体系,墙体抗震等级按抗震墙结构确定

2.框架-少抗震墙结构——属于框架体系,给定侧力下框架部分承担的地震倾覆力矩Mf大

于总地震倾覆力矩的50%,按框架结构确定抗震等级,框架按二种模型不利者设计

3.框架-抗震墙结构一一框架按二道防线设计,框架至少承担min[0.2V0,1.5Vcf,max]

4.框架-核心筒结构,比框架-抗震墙结构加严:Vcf,max<0.IV。时,框架承担0.15V。,核心筒

剪力增大

36.框支层结构内力调整

27/40

框支层框架柱承担的地震剪力和相应的弯矩:框支柱不少于10根,取结构底部总剪力20%;

框支柱少于10根,每根柱取结构底部总剪力2%o

框支层框架柱最上、最下端弯矩增大系数:一级1.5,二级1.25。中间层可按框架的要求调

整。

在地震作用下由于落地抗震墙刚度退化,将增大框支柱的地震作用,框支柱由地震作用引起

的附加(或减小)轴力:一级增大50%,二级20%,柱截面纵筋应按调整后的弯矩和轴力最

不利情况进行设计。框支柱的轴压比可不考虑轴力增大。

框支柱均应按调整后的柱弯矩,考虑强剪弱弯进行剪力计算及斜截面设计。

37.板柱-抗震墙结构改进

1.房屋最大适用高度适当放高

6度80(40)7度70(35)8度55(30)8.5度40

2.抗震墙承担的地震剪力,高度大于12nl为全部(同2001规范),高度不大于121n有所放

松。

3.现浇楼屋面板的长宽比加严。

4.新增:板柱节点冲切承载力的抗震验算时,应计入地震不平衡弯矩引起的冲切。

5.对柱上板带,补充了箍筋设置要求,修改了板底钢筋塔接位置的规定。

38.筒体结构设计改进

1.外框由计算分配的剪力不宜过小:

当加强层外的楼层最大剪力Vf,max<0.IVtot

C

各层Vf=0.15Vtot,Vtub=min{l.1V,Vtot}

2.抗震墙底部厚度变化、边缘构件的加强要求有所放松。(规范用词由“应”改为“宜”)

3.补充:楼面大梁与墙体正交的构造。

4.对〃hb<2的连梁设置交叉暗柱、钢筋的要求,由“宜”改为“可”。

/4U

39.预应力混凝土结构抗震设计要点

应用范围

6〜8度先张法和后张有粘结预应力混凝土结构。

后张预应力框架、门架、转换层的转换大梁,宜用有粘结。

承重结构的受拉杆件和一级的框架,不得用无粘结。

基本规定

框架和转换层的转换构件不宜低于C40;其他C30。

应采取设置非预应力筋等措施,具有良好的变形和消耗地震能量的能力,达到延性结构的基

本要求。

应避免构件剪切破坏先于弯曲破坏、节点先于被连接构件破坏、预应力筋的锚固粘结先于构

件破坏。预应力筋宜在节点核芯区外锚固。

预应力混凝土结构的抗震等级及相应的地震组合内力调整,仍应按钢筋混凝土结构的要求执

行。

抗震计算

♦阻尼比

预应力混凝土结构自身的阻尼比可采用0.03,等效阻尼比按RC部分和PRC部分在整个结构

总变形能的比例折算

♦效应组合

地震作用效应基本组合中,应增加预应力作用效应项Spk,其分项系数YP,一般情况应采

用1.0,预应力作用效应对构件承载力不利时,应采用1.2。

♦节点验算

预应力筋穿过框架节点核芯区时,节点核芯区的截面抗震验算,应计入总有效预加力以及预

应力孔道削弱核芯区有效验算宽度的影响。

3/4U

聚乙烯(PE)简介

L1聚乙烯

化学名称:聚乙烯

英文名称:polyethylene,简称PE

结构式:,CH2-

聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,也包括乙烯与少量烯克的

共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最

多的品种。

1.1.1聚乙烯的性能

1.一般性能

聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无嗅、无味、无毒,

常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有

机溶剂,且不发生溶胀。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的

塑料助剂进行造粒,制成半透明的颗粒状物料。PE易燃,燃烧时有蜡味,并伴

有熔融滴落现象。聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度,

也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。

2.力学性能

PE是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外,其他力学性能绝对值在

塑料材料中都是较低的。PE密度增大,除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE

由于支化度大,结晶度低,密度小,各项力学性能较低,但韧性良好,耐冲击。

HDPE支化度小,结晶度高,密度大,拉伸强度、刚度和硬度较高,韧性较差些。

相对分子质量增大,分子链间作用力相应增大,所有力学性能,包括韧性也都

提高。几种PE的力学性能见表1-1。

表1-1几种PE力学性能数据

性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯

邵氏硬度(D)41〜4640〜5060〜7064〜67

拉伸强度/MPa7〜2015〜2521〜3730〜50

拉伸弹性模量/MPa100—300250〜550400—1300150—800

压缩强度/MPa12.5—22.5—

缺口冲击强度/kJ/"80〜90>7040〜70>100

弯曲强度/MPa12〜1715〜2525〜40—

3.热性能

PE受热后,随温度的升高,结晶部分逐渐熔化,无定形部分逐渐增多。其

熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE的熔点约为125〜137C,MDPE的熔点约为

126〜134C,LDPE的熔点约为105〜115C。相对分子质量对PE的熔融温度基

本上无影响。

PE的玻璃化温度(北)随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,

而且因测试方法不同有较大差别,一般在-50C以下。PE在一般环境下韧性良好,

耐低温性(耐寒性)优良,PE的脆化温度(制约为-80〜-50C,随相对分子质量

增大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140℃。

PE的热变形温度(鼠)较低,不同PE的热变形温度也有差别,LDPE约为38~

50℃(0.45MPa,下同),MDPE约为50〜75℃,HDPE约为60〜80℃。PE的最高连

续使用温度不算太低,LDPE约为82~100℃,MDPE约为105〜121C,HDPE为

121℃,均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好,在惰性气氛中,其热分解温度

超过300℃»

PE的比热容和热导率较大,不宜作为绝热材料选用。PE的线胀系数约在

(15〜30)XlOVlT之间,其制品尺寸随温度改变变化较大。

几种PE的热性能见表1-2<>

表1-2几种PE热性能

性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯

熔点/e105—115120〜125125〜137190〜210

热降解温度(氮气)/e>300>300>300>300

热变形温度(0.45MPa)/r38〜5050〜7560〜8075〜85

脆化温度/r-80〜-50-100-75TOO〜-70-140-70

线性膨胀系数/(X10/T)16〜24一11〜16一

比热容/(kg•K)"2218〜—1925〜2301—

热导率/W(m-K)-'2301—0.42—

0.35

4.电性能

PE分子结构中没有极性基团,因此具有优异的电性能,几种PE的电性能见

表1-3»PE的体积电阻率较高,介电常数和介电损耗因数较小,几乎不受频率

的影响,因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小,小于0.01%(质量

分数),电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性,

但由于耐热性不够高,作为绝缘材料使用,只能达到丫级(工作温度W90C)。

表1-3聚乙烯的电性能

性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯

体积电阻率/Q•cm>1016>1016^=1016^1017

介电常数/F・mT(10'Hz)2.25-2.352.20-2.302.30-2.35W2.35

介电损耗因数(106Hz)<0.0005<0,0005<0.0005<0.0005

介电强度/kV•mm">2045〜7018〜28>35

5.化学稳定性

PE是非极性结晶聚合物,具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和

盐类的水溶液,如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化

钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高镒酸钾溶液和重铭酸盐溶液等),即使

在较高的浓度下对PE也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯

有缓慢侵蚀作用。

PE在室温下不溶于任何溶剂,但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温

度的升高,PE结晶逐渐被破坏,大分子与溶剂的作用增强,当达到一定温度后

PE可溶于脂肪燃、芳香煌、卤代煌等。如LDPE能溶于60c的苯中,HDPE能溶

于80〜90℃的苯中,超过100℃后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢蔡、十

氢禁、石油酸、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族

醇、丙酮、乙酸、甘油和植物油中。

PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化,具体表现为伸长率和耐寒性降

低,力学性能和电性能下降,并逐渐变脆、产生裂纹,最终丧失使用性能。为

了防止PE的氧化降解,便于贮存、加工和应用,一般使用的PE原料在合成过

程中已加入了稳定剂,可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化

性能,可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。

6.卫生性

PE分子链主要由碳、氢构成,本身毒性极低,但为了改善PE性能,在聚合、

成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂,可能影响到它的

卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂,且用量极少,一般树脂不

会受到污染。

PE长期与脂肪烧、芳香烧、卤代烧类物质接触容易引起溶胀,PE中有些低

相对分子质量组分可能会溶于其中,因此,长期使用PE容器盛装食用油脂会产

生一种蜡味,影响食用效果。

L1.2聚乙烯的分类

聚乙烯的生产方法不同,其密度及熔体流动速率也不同。按密度大小主

要分为低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯

(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙

烯中的一种,是工业上常用的聚乙烯,其他分类法有时把MDPE归类于HDPE

或LLDPEo

按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙

烯、超高相对分子质量聚乙烯。

按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。

1.低密度聚乙烯

英文名称:Lowdensitypolyethylene,简称LDPE

低密度聚乙烯,又称高压聚乙烯。无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳

白色蜡状颗粒,密度0.910〜0.925g/cm3,质轻,柔性,具有良好的延伸性、

电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性(可耐-70C),但力学强度、

隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。分子结构不够规整,结晶度较低(55%〜65%),

熔点105〜1153

LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺,如注射、挤出、吹塑、旋转

成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等,成型加工性好。主要

用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑

材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。

2.高密度聚乙烯

英文名称:HighDensityPolyethylene,简称HDPE

高密度聚乙烯,又称低压聚乙烯。无毒、无味、无臭,白色颗粒,分子

为线型结构,很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度

聚乙烯,熔点比低密度聚乙烯高,约125〜137C,其脆化温度比低密度聚乙

烯低,约TOO〜-70℃,密度为0.941〜0.960g/cm3。常温下不溶于一般溶剂,

但在脂肪点、芳香煌和卤代危中长时间接触时能溶胀,在70C以上时稍溶于

甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数酸碱

的侵蚀。吸水性小,具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较

高的刚性和韧性,介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。

HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法,生产薄膜制品、日用

品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带,绳缆、

鱼网和编织用纤维、电线电缆等。

3.线性低密度聚乙烯

英文名称:LinearLowDensityPolyethylene,简称LLDPE

线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种,是乙烯与少量高

级a-烯燃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下,

经高压或低压聚合而成的一种共聚物,为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒,

密度0.918〜0.935g/cm3。与LDPE相比,具有强度大、韧性好、刚性大、耐

热、耐寒性好等优点,且软化温度和熔融温度较高,还具有良好的耐环境应

力开裂性,耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等。

LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合

薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。由于不存在长支链,LLDPE的

65%〜70%用于制作薄膜。

4.中密度聚乙烯

英文名称:Mediumdensitypolyethylene,简称MDPE

中密度聚乙烯是在合成过程中用烯危共聚,控制密度而成。MDPE的

密度为0.926〜0.953g/cm3,结晶度为70%〜80%,平均相对分子质量为20

万,拉伸强度为8〜24MPa,断裂伸长率为50%〜60%,熔融温度126〜135℃,

熔体流动速率为0.1〜35g/lOmin,热变形温度(0.46MPa)49〜74℃。MDPE

最突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。

MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法,生产工

艺参数与HDPE和LDPF相似,常用于管材、薄膜、中空容器等。

5.超高相对分子质量聚乙烯

英文名称:ultra-highmolecularweightpolyethylene,简称UHMWPE

超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨,是一种线型结构

的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。其相对分子质量达到300~600万,

密度0.936〜0.964g/cm3,热变形温度(0.46MPa)85℃,熔点130〜136C。

UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能,如耐冲

击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能,广泛应用于机械、运输、纺织、

造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域,其中以大型包装容器和管

道的应用最为广泛。另外,由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性,

已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用,而且,超

高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异,在-40℃时仍具有较高的冲击强度,

甚至可在-269°C下使用。超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上

已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等;体育用品上已制成弓弦、

雪橇和滑水板等。

由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pa-s,流动性极

差,其熔体流动速率几乎为零,所以很难用一般的机械加工方法进行加工。

近年来,通过对普通加工设备的改造,已使超高相对分子质量聚乙烯由最初

的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。

6.茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂,其相对分子

质量分布窄,分子链结构和组成分布均一,具有优异的力学性能和光学性能,

已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。

1.1.3聚乙烯的成型加工

PE的熔体粘度比PVC低,流动性能好,不需加入增塑剂已具有很好的成型

加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法,下面主要介绍在

成型过程中应注意的几个问题。

①聚乙烯属于结晶性塑料,吸湿小,成型前不需充分干燥,熔体流动性

极好,流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,

保压充分。不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大。注意选择浇口位

置,防止产生缩孔和变形。

②PE的热容量较大,但成型加工温度却较低,成型加工温度的确定主要取

决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE在180℃左右,HDPE在220℃左右,

最高成型加工温度一般不超过280C。

③熔融状态下,PE具有氧化倾向,因而,成型加工中应尽量减少熔体与空

气的接触及在高温下的停留时间。

④PE的熔体粘度对剪切速率敏感,随剪切速率的增大下降得较多。当剪切

速率超过临界值后,易出现熔体破裂等流动缺陷。

⑤制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却

还是缓慢冷却,应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致,以免产生内应力,降

低制品的力学性能。

⑥收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.5

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