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文檔簡介
1、.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計考試重點匯總1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)1、結(jié)構(gòu)的功能要求:安全性、適應(yīng)性、耐久性。2、結(jié)構(gòu)的可靠性:在規(guī)定的時間、條件下,完成預定功能的能力,稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。規(guī)定時間: 指設(shè)計使用年限, 建筑結(jié)構(gòu)可靠設(shè)計統(tǒng)一標準規(guī)定規(guī)定,普通房屋和構(gòu)筑物的設(shè)計使用年限為50 年,紀念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)使用年限為100 年,臨時性結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為 5 年,結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu),設(shè)計使用年限為25 年。規(guī)定條件: 設(shè)計時所確定的正常設(shè)計、正常施工和正常使用的條件,即不考慮人為過失的影響。預定功能: 以結(jié)構(gòu)是否達到極限狀態(tài)為標志。3、結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限: 是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)
2、件只需進行正常維護不需進行大修即可按其預定目的使用年限4、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)可分為兩類:承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。當結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài),即為承載能力極限狀態(tài)。正常使用極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限度的狀態(tài)。達到承載能力極限狀態(tài)的情況: 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分發(fā)生傾覆、滑移等; 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強度而被破壞;因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定性。達到正常使用極限狀態(tài)的情況: 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)影響正常使用或外觀的變形; 產(chǎn)生影響耐久性能的局部損壞和影響正常使用的振動。1
3、.2 結(jié)構(gòu)的可靠度與可靠指標1、隨機現(xiàn)象: 在個別試驗中呈現(xiàn)不確定性,而在大量重復試驗中,又具有統(tǒng)計規(guī)律性的現(xiàn)象,稱為隨機現(xiàn)象。2、隨機變量: 表示隨機現(xiàn)象的各種變量稱為隨機變量。3、隨機事件: 在隨機試驗中,某種結(jié)果對一次試驗可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn),而在大量重復試驗中具有某種規(guī)律性的事件,稱為此隨機試驗的隨機事件。4、頻率和概率: 頻率是個試驗值,或使用時的統(tǒng)計值,具有隨機性,可能取多個數(shù)值,因此,只能近似地反映事件出現(xiàn)可能性的大小。概率是個理論值,是由事件的本質(zhì)所決定的,只能取唯一值,它能在一定程度上地反映事件出現(xiàn)可能性的大小。5、頻率直方圖:在直角坐標系中,橫軸表示分組強度X 值,縱軸表示
4、對應(yīng)的頻率密度,將頻率分布表中各組頻率的大小與組距相對應(yīng),由此畫成的統(tǒng)計圖叫做頻率直方圖。6、結(jié)構(gòu)可靠度: 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預定功能的概率,稱為結(jié)構(gòu)的可靠度?;蛘哒f,結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。7、可靠指標B 的實用性和近似性: ( 1)實用性:用可靠指標來描述結(jié)構(gòu)的可靠度,其運算只涉及隨機變量的統(tǒng)計特征值,計算方便,并且?guī)缀伪硎竞苤庇^、明確,因而在實際中得到廣泛應(yīng)用,具有實用性。(2)近似性: B 是在假設(shè)隨機變量 R、S 都服從正態(tài)分布,且極限方程 R-S=0 是線性的前提下得到的。而在實際工程中,風荷載、雪荷載均不服從正態(tài)分布,有時極限方程是非線性的,所以
5、采用 B 描述結(jié)構(gòu)可靠度具有一定的近似性。8、荷載效應(yīng): 荷載作用在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力和變形稱為荷載效應(yīng)。9、荷載的代表值: 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對不同的荷載應(yīng)采用不同的代表值。可變荷載代表值有:標準值、組合值、準永久值和頻遇值。永久荷載代表值只有標準值一種。10、荷載的標準值:在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。11、荷載分項系數(shù):荷載設(shè)計值與荷載標準值的比值,一般大于1。.12、荷載的設(shè)計值:荷載標準值乘以分項系數(shù)。13、材料分項系數(shù):材料強度標準值與材料強度設(shè)計值之比值,其值大于1。材料強度的標準值:材料強度的標準值是材料強度的檢驗指標,由國家有關(guān)標準給出。材料強度的設(shè)計值:材料強度標注值除以
6、材料分項系數(shù)。14、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):對不同安全等級的結(jié)構(gòu),為使其具有規(guī)定的可靠度而采用的系數(shù),稱為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準( GB50068-2001 )規(guī)定:對安全等級分別為一、二、三級或設(shè)計使用年限分別為100 年及以上、 50 年、5 年及以下時, 重要性系數(shù)分別不應(yīng)小于1.1、1.0、0.9。2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置1、 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式:主要有排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。排架結(jié)構(gòu)是由屋架、柱和基礎(chǔ)組成,其中屋架與柱鉸接,柱與基礎(chǔ)剛接。剛架結(jié)構(gòu)是由屋架、柱和基礎(chǔ)組成,其中屋架與柱剛接,柱與基礎(chǔ)鉸接。2、 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成:單層廠房結(jié)構(gòu)分為承重結(jié)構(gòu)、
7、圍護結(jié)構(gòu)和支撐體系三大部分。承重結(jié)構(gòu)包括:屋蓋結(jié)構(gòu)、橫向平面排架、縱向平面排架、吊車梁、基礎(chǔ);圍護結(jié)構(gòu)包括:縱墻和橫墻及由連續(xù)梁、抗風柱和基礎(chǔ)梁組成的墻架。支撐體系包括:屋蓋支撐和柱間支撐。3、 柱網(wǎng)布置、常用柱距:柱網(wǎng)由廠房的跨度和柱距構(gòu)成,柱網(wǎng)布置是指確定縱向和橫向定位軸線之間的尺寸。廠房跨度在18m 及以下時,應(yīng)采用擴大模數(shù)30M 數(shù)列; 在 18m 以上時,應(yīng)采用擴大模數(shù) 60M 數(shù)列。廠房的柱距應(yīng)采用擴大模數(shù)60M 數(shù)列。目前從經(jīng)濟指標、材料用量和施工條件等方面衡量,尤其是高度較低的廠房,采用6m 柱距比 12m 柱距優(yōu)越。4、 變形縫: 變形縫包括伸縮縫、沉降縫、防震縫。伸縮縫:
8、建筑構(gòu)件因溫度因素的變化會產(chǎn)生脹縮變形,為減少過大的溫度應(yīng)力而設(shè)置的縫,基礎(chǔ)可不斷開。沉降縫: 上部結(jié)構(gòu)各部分之間,因?qū)訑?shù)差異較大,或使用荷重相差較大,可能使地基發(fā)生不均勻沉降時,需要設(shè)縫將結(jié)構(gòu)分為幾部分,使其每一部分的沉降比較均勻,從屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開。防震縫: 設(shè)置目的是將大型建筑物分隔為較小的部分,形成相對獨立的防震單元,避免因地震造成建筑物整體震動不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生破壞。三者區(qū)別: 伸縮縫和防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可以不分開,而沉降縫結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基礎(chǔ)必須分開。在地震區(qū)域,伸縮縫和沉降縫必須兼作防震縫,也應(yīng)滿足防震縫的要求。5、 圍護墻和山墻構(gòu)造: 圍護結(jié)構(gòu)的墻體沿廠房四周布置,墻體中還設(shè)有抗風柱、
9、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁。單層廠房的山墻 受風荷載面積比較大,一般設(shè)置抗風柱將山墻分成區(qū)格,使墻受到的風荷載,一部分直接傳到縱向柱列,另一部分經(jīng)抗風柱下端直接傳至基礎(chǔ)及柱上端通過屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列。圈梁 加強廠房的整體剛度,防止可能產(chǎn)生的過大不均勻沉降或較大振動荷載等對廠房的不利影響。連系梁 承受其上部墻體重量并將它傳給柱,同時又作為縱向柱列的連接構(gòu)件。過梁承受門窗洞口上的荷載并將它傳給門兩側(cè)的墻體?;A(chǔ)梁 承受墻體重量并將它傳給基礎(chǔ)。6、 支撐的種類: 支撐分為屋蓋支撐和柱間支撐兩類,屋蓋支撐通常包括上、下弦水平支撐、垂直支撐和縱向水平系桿。柱間支撐一般包括上部柱間支撐、中部柱間支撐和下
10、部柱間支撐。支撐的作用:保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作;增強廠房的整體穩(wěn)定性和空間剛度;把縱向風.荷載、吊車縱向水平荷載及水平地震作用等傳遞到主要的承重構(gòu)件。此外,在施工安裝階段,應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置某些臨時支撐,以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。布置原則:( 1)屋蓋上、下弦水平支撐是指布置在屋架上、下弦平面內(nèi)以及天窗架上弦平面內(nèi)的水平支撐。支撐節(jié)間的劃分應(yīng)與屋架節(jié)間相適應(yīng)。水平支撐一般采用十字交叉的形式。( 2)垂直支撐是指布置在屋架間或天窗架間的支撐。( 3)柱間支撐通常采用十字交叉形支撐,交叉桿件的傾角為35° 50°之間。( 4)凡屬下列情況之一時,應(yīng)設(shè)置柱間支撐:設(shè)有懸臂式吊車
11、或 3t 及以上的懸掛式吊車;設(shè)有重級工作制吊車或中、輕級工作制吊車起重量在10t 及以上;廠房跨度在18m 及以上或柱高在8m 以上;縱向柱列的總數(shù)在7 根以下; 露天吊車棧橋的柱列。( 5)柱間支撐應(yīng)布置在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央,這樣有利于在溫度變化或混凝土收縮時,廠房可較自由變形而不致產(chǎn)生較大的溫度或收縮應(yīng)力,并在柱頂設(shè)置通長的剛性連系桿來傳遞荷載。7、 排架計算的內(nèi)容:確定計算簡圖、荷載計算、柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合。必要時還應(yīng)驗算排架的水平位移值。目的:為柱和基礎(chǔ)的設(shè)計提供內(nèi)力數(shù)據(jù)。8、排架考慮整體空間工作的概念:排架與排架、 排架與山墻之間相互關(guān)聯(lián)的整體作用稱為廠房的整體
12、空間作用。各個排架和山墻都不能單獨變形,而是互相制約成一整體。產(chǎn)生單層廠房整體空間作用的兩個條件: ( 1)各橫向排架之間必須有縱向構(gòu)件將它們聯(lián)系起來(2)各橫向排架彼此的情況不同,或結(jié)構(gòu)不同或承受的荷載不同。在設(shè)計中,當需要考慮整體空間工作時,只對吊車荷載才考慮廠房的整體空間作用。9、排架計算中的兩個問題:( 1)縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析(2)排架的水平位移驗算。10、單層廠房柱的形式:單層廠房柱的類型很多,目前常用的單層廠房柱的形式有實腹矩形柱、工字形、平腹桿雙肢柱、斜腹桿雙肢柱等。11、牛腿: 在單層廠房鋼筋混凝土柱中,牛腿是設(shè)置在柱側(cè)面伸出的短懸臂,其作用是支承屋架、托架和吊車梁等構(gòu)
13、件。12、柱下獨立基礎(chǔ)的形式:柱下獨立基礎(chǔ)根據(jù)其受力性能可分為:軸心受壓基礎(chǔ)和偏心受壓基礎(chǔ);按施工方法,可分為預制柱基礎(chǔ)和現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)。13、吊車梁的受力特點:( 1)吊車荷載是兩組移動的集中荷載;( 2)承受的吊車荷載是重復荷載;( 3)考慮吊車荷載的動力特性; ( 4)考慮吊車荷載的偏心影響扭矩。吊車梁的形式:鋼筋混凝土、預應(yīng)力混凝土等截面或變截面吊車梁及組合式吊車梁。3.1 多層框架的結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置1、框架結(jié)構(gòu)的組成方式:框架是由梁、柱和基礎(chǔ)所組成的桿系結(jié)構(gòu)。梁柱連接處稱為節(jié)點,一般為剛性連接;有時為了便于施工或其他構(gòu)造要求,也可將部分節(jié)點做成鉸節(jié)點,當梁柱節(jié)點全部為鉸節(jié)點時,就成多層
14、排架。柱子與基礎(chǔ)的連接一般是剛性的。2、柱網(wǎng)布置原則: ( 1)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求;( 2)應(yīng)滿足建筑平面布置的要求;( 3)要使結(jié)構(gòu)受力合理;( 4)應(yīng)使施工更加方便。常用模數(shù): 內(nèi)廊式柱網(wǎng)常為對稱三跨,邊跨跨度常為:6、6.6、6.9m 等,中跨為走廊時,跨度常為 2.4、 2.7、 3.0m。等跨式柱網(wǎng)其進深常為:6、 7.5、 9、 12m 等。對 稱 不 等 跨 式 柱 網(wǎng) , 常 用 尺 寸 有 ( 5.8+6.2+6.2+5.8 ) *6.0 、( 7.5+7.5+12.0+7.5+7.5 ) *6.0 、( 8.0+12.0+8.0 ) *6.0m 等多種。3、承重結(jié)構(gòu)的分類
15、:橫向框架承重方案,縱向框架承重方案,縱橫向框架混合承重方案。特點: 橫向框架承重方案可使房屋橫向剛度較大,有利于室內(nèi)采光,但由于承重框架是橫向布置的,不利于室內(nèi)管道通過。縱向框架承重方案橫向剛度較弱,一般不宜采用。縱橫向框架承重方案具有較好的整體工作性能,框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件,為空間受力體系。4、計算單元的確定: 橫向框架的間距、荷載和側(cè)向剛度都相同,因而只需取有代表性的一榀中間框架作為計算單元。縱向框架上荷載不一樣,故有中列柱和邊列柱的區(qū)別,中列柱縱向框架計算單.元寬度可各取兩側(cè)跨距的一半,邊列柱縱向框架計算單元寬度可取一側(cè)跨距的一半。采用現(xiàn)澆樓蓋時,樓面分布荷載一般可按角平分線傳至
16、相應(yīng)兩側(cè)的梁上。5、桿件軸線的確定:在結(jié)構(gòu)計算簡圖中,桿件用軸線表示??蚣芰旱目缍热≈虞S線間距離,柱以截面的形心線來確定??蚣苤拈L度為相應(yīng)的建筑層高,而底層柱的長度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面到二層樓板頂面之間的距離。對于傾斜的或折線形橫梁,當其坡度小于1/8 時,可簡化為水平直桿。對于不等跨框架,若各跨度相差不大于于10%時,可簡化為等跨框架,簡化后的跨度取原框架各跨跨度的平均值。6、荷載計算:( 1)樓面活荷載:作用于建筑物上的樓面活荷載,在多層住宅、辦公樓、旅館等設(shè)計時可考慮樓面活荷載折減。( 2)風荷載:計算方法與單層廠房相同。7、分層法的計算假定: ( 1)框架無側(cè)移( 2)每一層梁上的荷載只對
17、本層的梁和上、下柱產(chǎn)生內(nèi)力,忽略它對其他各層梁及其他柱內(nèi)力的影響。適用條件: 為框架梁與框架柱線剛度相比較大的情形。按計算簡圖進行計算時,應(yīng)作如下修正:( 1)除底層外,其他各層柱的線剛度均乘0.9 的折減系數(shù)( 2)除底層柱外,其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)由1/2 改為 1/3。8、 分層法的計算步驟: ( 1)畫出分層框架的計算簡圖(2)計算框架梁、柱的線剛度,注意除底層以外的各層柱線剛度應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9(3)用彎矩分配法計算各分層框架的梁柱端彎矩(4)經(jīng)過疊加,確定框架梁、柱端最終彎矩。對于不平衡彎矩較大的節(jié)點,可以講不平衡彎矩再分配一次,但不傳遞。9、 反彎點: 框架在節(jié)點水平荷載作用
18、下,將產(chǎn)生水平位移和節(jié)點角位移,這種變形曲線都具有上、下兩段彎曲方向相反的特點,所以必存在彎矩為零的點,稱之為反彎點。假定: 橫梁的抗彎剛度無限大,則各柱上、下兩端都不發(fā)生角位移,且水平位移相同。反彎點法適用條件: 當框架結(jié)構(gòu)布置比較規(guī)則均勻,層高于跨度變化不大,層數(shù)不多時,才可使用。否則反彎點計算得出的框架內(nèi)力誤差太大,不能滿足要求。3.3 內(nèi)力組合1、控制截面的確定:柱的彎矩呈線性變化,控制截面可取各層柱的上、下端截面;梁的彎矩呈拋物線變化,控制截面可取兩端截面及跨間最大正彎矩截面(為簡化可取跨中截面)。2、豎向活荷載最不利布置的方法: (1)分跨計算組合法 ( 2)最不利荷載位置法 (
19、3)分層組合法 ( 4)滿布荷載法。3.4 非抗震現(xiàn)澆混凝土框架梁、柱和節(jié)點設(shè)計1、框架梁的構(gòu)造要求:截面尺寸:高度:一般按跨度的1/101/15 估算,當有機床和機械設(shè)備時,按跨度的1/71/10 估算;寬度:截面高度的1/31/2 估算。高度也可以根據(jù)經(jīng)驗公式來取用:兩端無支托的橫梁,按彎矩(0.60.8 )M 來估算梁高;兩端有支托的橫梁,按彎矩(0.40.8 ) M 來估算梁高;M 為簡支梁的跨中最大彎矩。2、框架柱的構(gòu)造要求:框架柱截面的高度和寬度均不應(yīng)小于層高的1/151/20,矩形截面框架柱的邊長不宜小于250mm ,柱截面的寬度也不宜小于350mm,柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大
20、于4。一般框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度?,F(xiàn)澆樓蓋: 底層柱 L=1.0H ,其余各層柱L=1.25H ;裝配式樓蓋:底層柱 L=1.25H ,其余各層柱L=1.5H 。3.5 多層框架的基礎(chǔ)形式1、基礎(chǔ)的類型及特點:.( 1)獨立基礎(chǔ): 當層數(shù)不多、荷載不大而地基堅實時,可采用獨立基礎(chǔ)。( 2)條形基礎(chǔ): 條形基礎(chǔ)是墻下最常用的一種基礎(chǔ)形式,當柱下獨立基礎(chǔ)不能滿足要求時,也可以使用條形基礎(chǔ)。按上部結(jié)構(gòu)的形式,可以將條形基礎(chǔ)分為“柱下條形基礎(chǔ)”和“十字交差鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 ”若是相鄰兩柱相連,又稱“聯(lián)合基礎(chǔ)”或“雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)”。( 3)筏式基礎(chǔ): 按其構(gòu)造形式可以分為“梁板式”和“平板式”。(
21、4)箱型基礎(chǔ): 由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫交錯的內(nèi)外隔墻組成。具有很大的空間剛度和抵抗不均勻沉降的能力,抗震性能好,且頂板與底板之間的空間可以做成地下室。4.1 概述1、高層建筑的定義:10 層或 10 層以上或高度超過28m 的建筑物稱為高層建筑。一般來講,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,高層箭鏃的高度是指從室外地面至主要屋面的距離,不包括突出屋面的水箱、電梯間、構(gòu)架等高度及地下室的埋置深度。高規(guī)根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式和高度,將其劃分為A 級、 B 級兩類。2、高層建筑的體型:主要有板式和塔式兩類。板式建筑平面呈一字形平面,長和寬兩個方向的尺寸相差較大。塔式建筑平面的兩個尺寸相差較小。板式基本形式是曲線形和折線
22、形。 塔式基本形式有:方形、圓形、三角形和矩形。結(jié)構(gòu)布置: 包括平面布置和豎向布置。平面布置:( 1)平面宜簡單、規(guī)則、對稱,盡量減小偏心;( 2)平面長度不宜過長,突出的部分不宜過大;( 3)不宜采用角部重疊的平面圖形或細腰形平面圖形。豎向布置: 抗震設(shè)計時,結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通。3、高層建筑結(jié)構(gòu)上的作用: ( 1)風荷載,特點:風荷載和建筑物的外形直接有關(guān),也與周圍環(huán)境有很大關(guān)系;高層建筑外表面各部分風壓很不均勻;要考慮風的動力作用風振。( 2)溫度作用,引起高層建筑結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力的溫度變化主要有三種:室內(nèi)外溫差、日照溫差和季節(jié)溫差。溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形有以下幾種:柱彎曲、內(nèi)外
23、柱之間的伸縮差、屋面結(jié)構(gòu)與下部樓面結(jié)構(gòu)的伸縮差。4.4 剪力墻結(jié)構(gòu)1、剪力墻的分類: (1)按外形尺寸分類:根據(jù)剪力墻的高寬比H/B 分類, H/B 小于等于1 為低剪力墻, 1 大于 H/B 小于等于2 為中等高度剪力墻,H/B 大于 2 為高剪力墻。( 2)按洞口情況:洞口沿豎向成列布置的剪力墻可分為以下三類:整體墻、小開口墻、聯(lián)肢墻。( 3)按有無邊框及支撐情況:帶邊框的剪力墻、不帶邊框的落地剪力墻、框支剪力墻。2、剪力墻布置原則: ( 1)剪力墻應(yīng)雙向或多向布置,盡量拉通對直; ( 2)較長的剪力墻可用樓板或弱的連梁分為若干墻段; ( 3)剪力墻的門窗洞口宜上下對齊,成列布置,形成明確
24、的墻肢和連梁,盡量避免出現(xiàn)錯洞墻。洞口設(shè)置應(yīng)避免墻肢剛度過分懸殊; ( 4)盡量避免出現(xiàn)小墻肢,墻肢截面長度與厚度比值不宜小于 3。3、剪力墻有效翼緣寬度的確定:計算剪力墻的內(nèi)力和位移時,考慮縱、橫墻的共同工作??v墻的一部分作為橫墻的有效翼緣,橫墻的一部分作為縱墻的有效翼緣。每一側(cè)有效翼緣的寬度可取翼緣厚度的 6 倍、墻間距的一半和總高度的 1/20 中的最小值,且不大于墻至洞口邊緣的距離。4.5 框架 -剪力墻結(jié)構(gòu)1、框剪布置原則: ( 1)對于抗震設(shè)防要求的建筑,剪力墻應(yīng)沿縱、橫兩個主軸方向布置。( 2)橫向建立墻均勻?qū)ΨQ的布置在建筑物的端部附近、平面形狀變化及恒載較大的地方;縱向剪力墻的
25、布置應(yīng)注意到墻對框架溫度變形的約束,間距越大,約束作用越強。( 3)剪力墻的最大間距,可根據(jù)水平荷載下樓、屋蓋在水平方向上的最大撓度不超過允許變形值的條件來確定(4)剪力墻的數(shù)量,以.滿足框架 -剪力墻結(jié)構(gòu)承載力、變形和抗震性能為標準來確定。2、受力特點:(1)吸取了框架和剪力墻各自的長處,既能提供較大的使用空間,又具有良好的抗側(cè)力性能( 2)結(jié)構(gòu)變形為彎剪型( 3)水平荷載主要由剪力墻來承擔。3、內(nèi)力和水平位移計算的基本假定:( 1)樓蓋結(jié)構(gòu)在其自身平面內(nèi)剛度為無窮大,平面外的剛度可忽略不計;( 2)水平荷載的合力通過結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心,即不考慮扭轉(zhuǎn)的影響;( 3)框架和剪力墻的剛度特征值沿
26、結(jié)構(gòu)高度方向均為常量。4、剪力墻的配筋構(gòu)造要求:墻肢配筋構(gòu)造: 剪力墻內(nèi)豎向和水平分布鋼筋的配筋率均不應(yīng)小于0.2%,間距均不應(yīng)大于300mm,直徑均不應(yīng)小于8mm ;剪力墻內(nèi)的分布筋不應(yīng)采用單排配筋,當剪力墻厚度不大于400mm 時可采用雙排鋼筋網(wǎng),當剪力墻厚度大于400mm,但不大于700mm 時,宜采用三排配筋;當剪力墻厚度大于 700mm 時,宜采用四排配筋;各排鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用拉結(jié)筋連系,拉筋直徑不應(yīng)小于 6mm,間距不應(yīng)大于 600mm。連配筋構(gòu)造: 連梁內(nèi)的配筋應(yīng)按計算確定,梁縱向鋼筋應(yīng)錨入墻肢內(nèi)L 且不小于600mm,箍筋直徑不小于 6mm ,間距不大于150mm。4.7 筒體結(jié)構(gòu)
27、簡介1、簡體有實腹筒和空腹筒兩種:實腹筒常由電梯間與設(shè)備管井等鋼筋混凝土墻形成筒壁,空腹筒是由沿建筑物外輪廊布置的密集柱、角柱及各樓層處的窗裙梁連接成的一個豎向懸臂的空間框架。2、框架 -筒體結(jié)構(gòu)的受力特點:在水平力作用下,產(chǎn)生剪切滯后現(xiàn)象??蛲步Y(jié)構(gòu)宜采用雙對稱平面,并優(yōu)先采用圓形、正多變形。當采用矩形平面時,長寬比不宜大于2.柱的應(yīng)力按曲線分布,這種現(xiàn)象稱為剪切滯后,它使柱的軸向力愈接近筒角愈大,在翼緣框架中軸向力一般呈三次曲線分布,在腹板框架中軸向力一般呈四次曲線分布。3、筒中筒結(jié)構(gòu)的受力特點: 實腹內(nèi)筒能承擔較大的水平力,大大降低了外框筒柱的剪切變形,提高了整個結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度;空腹的外框
28、筒結(jié)構(gòu)延性較好。5.1 抗震設(shè)計基本知識1、地震的成因:成因說話很多,斷層學說和板塊學說比較普遍。斷層學說: 認為構(gòu)成地殼的巖層是在運動的,并受到長期的構(gòu)造作用積累了應(yīng)變能。當積累的能量超過一定限度時,地下巖層產(chǎn)生的斷裂或錯層,釋放出很大的能量,并以地震波的形式傳播出去,形成地震。板塊學說: 認為地球表面最上層為巖石層,巖石層分為若干大板塊,巖石層下面是帶有塑性的巖流層,由于巖流層的對流運動,導致這些板塊之間相互擠壓和碰撞,形成地震。2、震源: 地殼中發(fā)生巖層斷裂、錯動而產(chǎn)生地震波的部位。震中: 震源在地面上的垂直投影點。地震波: 地震時在地球內(nèi)部釋放出來的能量以彈性波的形式從震源向各個方向傳
29、播,這種波稱為地震波。地震波分為體波和面波,前者在地球內(nèi)部傳播,后者在地球表面?zhèn)鞑ァsw波又分為縱波(P波)和橫波( S 波), P 波使建筑物上下顛簸, S 波使建筑物水平方向搖晃。面波的能量比體波大,所以主要是面波造成建筑物和地表破壞。3、地震震級:衡量一次地震所釋放能量大小的尺度,用M 表示。地震烈度: 地震對地表及工程建筑物影響的強弱程度。4、抗震設(shè)計的基本原則:小震不壞,中震可修,大震不倒。5、抗震設(shè)防烈度:按照國家批準權(quán)限審定,作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。多遇地震烈度:發(fā)生機會較多的地震,也稱為小震。通常規(guī)定小震是50 年內(nèi)眾值烈度超越概率為 63.2%的地震。罕遇地震烈度:
30、 抗震規(guī)范取超越概率為2%3% 的地震烈度值。.6、抗震設(shè)防的范圍: 我國規(guī)定地震基本烈度為 6 度或 6 度以上的地區(qū)為抗震設(shè)防區(qū)。我國抗震設(shè)防區(qū)的面積約占全國面積的 60%。7、設(shè)防目標: 第一水準 抗震設(shè)計的建筑,當遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震()小震作用時,一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;第二水準當遭受本地區(qū)設(shè)防烈度的地震(中震)作用時,可能損壞,經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用;第三水準當遭受到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震(大震)作用時,建筑不致產(chǎn)生倒塌或危及生命的嚴重破壞。8、兩階段抗震設(shè)計法: ( 1)第一階段設(shè)計,按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合驗算構(gòu)件的承載力,
31、以及在小震作用下驗算結(jié)構(gòu)的彈性變形。以滿足第一水準抗震設(shè)防目標的要求。( 2)第二階段設(shè)計,在大震作用下驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形,以滿足第三水準抗震設(shè)防目標的要求。至于第二水準抗震設(shè)防目標的要求,只要結(jié)構(gòu)按第一階段設(shè)計,并采用相應(yīng)的抗震措施,即可得到滿足。這已為工程實踐所證實。9、建筑場地: 指工程結(jié)構(gòu)所在地,大體相當于一個廠區(qū)、居民點或自然村的范圍,同一個場地應(yīng)具有相同的反應(yīng)譜特征。分類:根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋厚度,建筑場地劃分為、四種類別,I 類最好, IV 類最差。一般情況下,建筑場地覆蓋層厚度應(yīng)按地面剪切波速大于500m/s 的土層頂面的距離確定。覆蓋層厚度愈大,對抗震愈不利。土層
32、的剪切波速愈大,土層愈硬。10 場地土液化: 地震時,地下水位以下的飽和砂土和粉土強烈振動,孔隙水來不及排出,使孔隙水壓力急劇上升,當它與法向有效壓力相平衡時,土顆粒處于懸浮狀態(tài),這時土體完全失去抗剪強度而顯示出近乎液體的特性,這種現(xiàn)象稱為場地土的液化。5.2 地震作用于抗震驗算1、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析法:選用一條已知地震波,確定地面加速度,計算該體系的動力特性,包括質(zhì)點在t 時刻的位移、速度和加速度等;確定時間步長和步數(shù),從t=0 時刻開始,一步步積分直至地震波終了,從而得到了對應(yīng)于這條地震波的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程曲線,稱之為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析法。2、抗震設(shè)計反應(yīng)譜:為了方便抗震設(shè)計,對同一類建筑場地上所得到的強震時地面水平運動加速度記錄分別計算出它的反應(yīng)譜,再對這些譜曲線進行統(tǒng)計分析,找出具有代表性的平均反應(yīng)譜作為抗震設(shè)計的依據(jù),通常稱之為抗震設(shè)計反應(yīng)譜。5.3: 混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計1、框架結(jié)構(gòu)震害: ( 1)框架柱:柱上、下端彎剪破壞,柱身剪切破壞,角柱破壞,短柱破壞(2)框架梁:大部分在梁端,在梁上部負彎矩鋼筋切斷處也會發(fā)生震害(
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