第5章-2-2 框架柱设计-受剪承载力验算
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关于框架结构楼层受剪承载力的规范要求和通过工程实例用PKPM来调整参数,满足规范的要求摘要:框架结构楼层受剪承载力的规范要求用PKPM设计软件参数调整来满足规范的设计要求关键词:受剪承载力,设计规范,PKPM设计软件,变形Abstract: the framework structure floor the specification requirements of the shear bearing capacity with PKPM design software parameters adjustment to satisfy the standard design requirementsKey Words: shear bearing capacity, design norms, PKPM design software, deformation根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(以下简称抗规)表3.4.2-2中的规定,抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%时,为结构竖向不规则。
根据3抗规.4.3.2条的规定:平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:(1)竖向抗侧力构件不连续是,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25-1.5的增大系数。
(2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。
根据抗规5.5.2条规定:结构在罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算,应符合下列要求:1 下列结构应进行弹塑性变形验算:1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架;2)7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构;3)高度大于150m的钢结构;4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构;5)采用隔震和消能减震设计的结构。
三、框架柱承载力计算(一)正截面偏心受压承载力计算柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同(混凝土规范7.3)。
如图所示。
即非抗震时:(3-62)(3-63)其中:(3-64)但考虑地震作用后,有两个修正,即:◆正截面承载力抗震调整系数。
◆保证“强柱弱梁”,对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。
(混凝土规范11.4.2一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为:(3-65)一级框架结构及9度各类框架还应满足:(3-66)其中:——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和,如图所示;——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者,一级框架节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取0;——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值,且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。
其可按有关公式计算。
——为柱端弯矩增大系数,一级取 1.4,二级取 1.2,三级取 1.1。
求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后,一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。
对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱,可不调整,直接采用内力组合所得的弯矩设计值。
当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。
一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数 1.5,1.25,1.15,且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。
(二)斜截面受剪承载力计算1、柱剪力设计值(混凝土规范11.4.4为了保证“强剪弱弯”,柱的设计剪力应调整。
一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整:(3-67)一级框架和9度各类框架还应满足:(3-68)其中:——柱端截面组合的剪力设计值;——考虑地震作用组合,且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值,分别按顺时针和反时针进行计算,取其中较大者;——分别为柱上、下端截面反时针或顺时针方向按实配钢筋面积、材料强度标准值,且考虑承载力抗震调整系数的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩,且取两个方向的较大者。
一、单项选择:1.在需要进行抗震设防的框架节点中()A.梁、柱中的箍筋都应在框架节点区内设置B.节点区箍筋用量至少与柱端箍筋加密区用量相同C.节点区箍筋用量至少与梁端箍筋加密区用量相同D.节点区无法设置箍筋,只能设置拉结筋2.计算水平地震作用时,重力荷载代表值G E中对于住宅楼面活荷载的组合值系数为()A.0.3 B.0.5C.0.8 D.0.93.有局部突出塔楼的建筑,当基本自振周期T1>1.4T g时,其附加水平地震作用ΔF n应置于()A.局部突出塔楼的顶部B.主体房屋的顶部C.主体房屋的中部D.主体房屋的底部4.我国抗震规范第二阶段设计的内容是()A.验算构件的承载力B.验算结构小震时的弹性变形C.验算结构大震时的弹塑性变形D.验算结构大震时的弹性变形5.一般情况下,设防烈度可采用()A.众值烈度B.罕遇地震烈度C.基本烈度D.多遇地震烈度6.在框架—剪力墙结构的抗震设计中()A.框架作为第一道抗震防线,剪力墙作为第二道抗震防线,因此剪力墙的抗震等级一般不低于框架B.框架作为第一道抗震防线,剪力墙作为第二道抗震防线,因此剪力墙的抗震等级一般低于框架C.剪力墙作为第一道抗震防线,框架作为第二道抗震防线,因此剪力墙的抗震等级一般低于框架D.剪力墙作为第一道抗震防线,框架作为第二道抗震防线,因此剪力墙的抗震等级一般不低于框架7.在确定高层建筑防震缝最小宽度时,不需要...考虑的因素是()A.结构类型B.设防烈度C.结构最大层高D.屋面高度8.用底部剪力法计算地震作用时,以第一振型为主,近似认为第一振型接近于()A.折线B.直线C.抛物线D.双曲线9.带有砌体填充墙的钢筋混凝土框架在地震作用下的层间弹性位移角限值为()A.1/800B.1/550C.1/450D.1/100010.在建筑抗震设计中,关于建筑场地,下列说法中不正确...的是()A.可以根据土层剪切波速划分场地土类型B.土层剪切波速越大,建筑场地土越软C.根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分建筑场地类别D.场地覆盖层厚度是指地面至剪切波速大于500m/s的土层的距离11. 抗震设计基本原则的第一水准是()A.强柱弱梁B.强剪弱弯C.大震不倒D.小震不坏12. 根据《建筑抗震设防分类标准》,一般工业与民用建筑属于()A.甲类建筑B.乙类建筑C.丙类建筑D.丁类建筑13.一般情况下,下列说法中不正确...的是()A.一次地震只有一个震级B.一次地震只有一个震中C.一次地震只有一个地震烈度D.一次地震只有一个震源深度14.底部剪力法适用的房屋高度不超过...()A.20mB.30mC.40mD.50m15.在多遇地震作用下结构抗震变形验算公式△u e≤[θe]h中,[θe]为()A.层间弹性位移限值B.层间弹塑性位移限值C.层间弹性位移角限值D.层间弹塑性位移角限值16.我国《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)采用的第二阶段设计方法,是为了保证()A.小震不坏B.强柱弱梁C.强剪弱弯D.大震不倒17.下列关于框架柱轴压比的概念中,不正确...的是A.抗震等级越高,柱子的轴压比限值越大B.限制柱子的轴压比可减小发生受压脆性破坏的可能性C.提高混凝土强度可减小柱子的轴压比D.增加柱子截面尺寸可以减小柱子的轴压比18.在《建筑抗震设防分类标准》中,“对地震作用和抗震措施,均按本地区的设防烈度设计”的规定,适用的建筑类别为()A.甲类B.乙类C.丙类D.丁类19.在地球表面传播的地震波称为()A.面波B.体波C.纵波D.横波20.在我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)给出的地震影响系数计算方法中,没有..考虑的影响因素是()A.建筑物的抗震设防烈度B.建筑物的自振周期C.场地类别D.地震持续时间21.下列说法中错误..的是()A.地震烈度是指地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度B.离震中愈近,地震烈度愈高C.一次地震只有一个震级D.一次地震只有一个烈度22. 关于底部剪力法的适用条件,下列说法中错误..的是( ) A .高度不超过60m B .质量沿高度分布比较均匀 C .以第一振型为主 D .刚度沿高度分布比较均匀23. 在楼层屈服强度系数的计算公式ey y V V =ξ中,V y 或V e 的正确定义是( )A .V e 为罕遇地震作用下楼层的弹塑性地震剪力B .V e 为多遇地震作用下楼层的弹性地震剪力C .V y 为按构件的实际配筋及材料强度设计值计算的楼层受剪承载力D .V y 为按构件的实际配筋及材料强度标准值计算的楼层受剪承载力24. “强柱弱梁”指的是( ) A .塑性铰首先出现在梁端B .柱钢筋设计强度大于梁钢筋设计强度C .塑性铰首先出现在柱端D .柱混凝土强度等级大于梁混凝土强度等级26. 框架柱轴压比是框架柱轴向压力设计值与( ) A .柱核心区面积之比B.柱全截面面积之比C.柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比D.柱核心区面积和混凝土轴心抗压强度标准值乘积之比27.下列叙述中,错误..的是()A.一次地震有多个烈度B.一次地震有多个震级C.地震震级是衡量一次地震所释放能量大小的尺度D.震源在地面上的垂直投影点,称为震中28.下列关于建筑结构规则性的叙述中,不属于...建筑结构平面不规则类型的是()A.结构平面凹进的一侧的尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30% B.楼层的最大弹性水平位移大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍C.有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%D.局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%29.下述底部剪力法的适用条件中,错误..的是()A.以第一振型为主B.高度不超过40mC.以弯曲变形为主D.质量和刚度沿高度分布比较均匀30.在地震作用效应和其他荷载效应的基本组合中()A.重力荷载作用必须参与组合,其分项系数取1.20B.仅考虑水平地震作用时,水平地震作用分项系数取1.30 C.同时考虑水平与竖向地震作用时,水平地震作用分项系数取1.30,竖向地震作用分项系数取0.8D.风荷载分项系数取0.2032.地震震级是指地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度B.一次地震只有一个地震震级C.地震震级增大一级,地面振幅增大约10倍D.地震震级是衡量一次地震所释放能量大小的尺度33.在单自由度体系中,质点受到的惯性力为()A.-m(t)x&&B.-Kx(t)C.-C)(t x&D.-m[(t)&&+]x g&&x(t)34.与划分建筑抗震等级无关..的因素是()A.建筑高度B.结构类型C.混凝土强度等级D.抗震设防烈度35.在地震区,框架结构应采用的承重方案是()A.现浇横向框架承重B.现浇纵向框架承重C.现浇纵横向框架承重D.装配式纵横向框架承重36.在建筑抗震设计中,关于建筑场地,下列说法中不正确...的是()A.可以根据土层剪切波速划分场地土类型B.土层剪切波速越小,建筑场地土越硬C.建筑场地类别根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分D.场地覆盖层厚度是指地面至剪切波速大于500m/s的土层的距离37.造成建筑物和地表破坏的主要地震波是()A.面波B.横波C.纵波D.纵波和横波38.下列说法中正确的是()A.一次地震有多个震级B.一次地震只有一个地震烈度C.各类建筑场地中I类最好,Ⅳ类最差D.震源至震中的竖直距离称为震中距39.设防烈度为7度的钢筋混凝土框架结构,当场地类别为I类时,确定其抗震等级时所采用的设防烈度为()A.6度B.7度C.8度D.9度40.在抗震设计的第一阶段,()A.计算结构构件的承载能力B.验算结构的弹塑性变形C.采用大震作用效应D.验算是否满足“大震不倒”的要求41.影响结构水平地震作用的参数很多,以下叙述中不正确...的是()A.当结构的自振周期T大于场地特征周期T g时,T愈大,水平地震作用愈小B.土的剪切波速愈大,水平地震作用愈小C.结构自重愈小,水平地震作用愈小D.地震动加速度愈大,水平地震作用愈小42.高度60m的钢筋混凝土结构,其水平地震作用的计算方法,不应..选择()A.振型分解反应谱法B.底部剪力法C.时程分析法D.振型分解反应谱法,时程分析法作补充计算43.第二阶段抗震设计的主要任务是()A.验算构件的承载力B.验算构件的抗裂性能C.验算结构的弹性变形D.验算结构的弹塑性变形44.对突出屋面的小塔楼的地震作用,计算小塔楼时,该水平地震作用()A.应放大3倍,增大部分传给下部楼层B.应放大3倍,增大部分不传给下部楼层C.应放大2倍,增大部分传给下部楼层D.应放大2倍,增大部分不传给下部楼层45.关于地震烈度,下列说法中错误..的是()A.一般情况下,距震中越近,地震烈度越高B.一次地震有多个地震烈度C.地震烈度是指地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度D.地震烈度是衡量一次地震所能释放能量大小的尺度46.下列说法中不正确...的是()A.纵波引起地面的竖向振动B.地表某处与震中的距离称为震中距C.横波是剪切波D.地壳中产生地震波的部位称为震中47. . 下列说法中正确的是()A.距震中愈远,地震烈度愈高B.一次地震有多个震级C.一次地震有多个烈度D.设防烈度等于多遇地震烈度48.下列地基中,对抗震有利的是()A.卵石层B.淤泥质土C.软弱粘土D.饱和松砂49.下列建筑中需要采用时程分析法进行补充分析的是()A.6度区的甲类建筑B.7度区高度为80m的乙类规则建筑C.7度区高度为90m的丙类规则建筑D.9度区高度为40m的丙类规则建筑50. .在单自由度体系中,质点受到的弹性恢复力为()A.)t(x m&&B.-Kx(t)C.)t(x C&- D.)t(x m g&&51. 进行多遇地震作用下各类结构的抗震变形验算时,其楼层内最大的层间弹性位移应( )A.计入扭转变形,各作用分项系数均取1.0B.不考虑扭转变形,各作用分项系数均取1.0C.计入扭转变形,各作用分项系数均取1.2D.不考虑扭转变形,各作用分项系数均取1.252. 在第一阶段抗震设计中,验算构件承载力时采用的荷载效应组合是( )A.小震作用效应和其他荷载效应的标准组合B.大震作用效应和其他荷载效应的标准组合C.小震作用效应和其他荷载效应的基本组合D.大震作用效应和其他荷载效应的基本组合53. 有地震作用组合时,截面承载力设计表达式为( )A.S≤RE /R γB.S≤RC.0γS≤R D. 0γS≤RE /R γ54. 关于在框架梁端设置箍筋加密区的目的,下列说法中错误..的是( )A.约束混凝土B.提高梁的变形能力C.满足抗剪承载力要求D.增加梁的延性55.下列有关地震的说法中,不正确...的是( )A.大于5级的地震称为破坏性地震B.我国现行抗震规范采用两阶段设计法C.低于7度的地区为非抗震设防区D.纵波又称P波56.下列有关地震的说法中,正确的是( )A.造成建筑物和地表破坏的地震波主要是体波B.地壳中产生地震波的部位称为震源C.纵波是剪切波D.横波引起地面的竖向振动57.下列地基中,地震时可能发生液化的是( )A.饱和松砂B.淤泥质土C.饱和粘土D.冲填土58.采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间的水平地震作用效应宜放大( )A.1.5倍B.2.0倍C.2.5倍D.3.0倍59.与水平地震影响系数无关..的是( )A.建筑场地类别B.结构自振周期C.抗震设防烈度D.建筑平面形状60.关于框架柱的轴压比,下列说法中正确的是( )A.设定轴压比限值是为了保证框架柱的抗震延性B.设定轴压比限值是为了保证框架柱的极限承载力C.轴压比限值与结构体系无关D.轴压比限值与抗震等级无关61.与确定结构抗震等级无关..的是()A.设防烈度B.基础类型C.房屋高度D.结构类型62.关于地震波,下列说法不正确...的是()A.地震波分为体波和面波B.体波分为纵波和横波C.纵波使建筑物水平方向摇晃D.横波又称S波63.在结构抗震设计时,下列说法不正确...的是()A.我国《抗震规范》将建筑分为4个抗震设防类别B.抗震设计基本原则是“小震不坏,中震可修,大震不倒”C.抗震设防烈度为6度时,对各类建筑可不进行地震作用计算D.我国《抗震规范》采用两阶段设计法64. 对多层框架结构,计算多遇地震作用标准值产生的最大弹性层间位移时,下列选项不正确...的是( ) A.各项作用分项系数采用1.0 B.可不计入扭转变形C.钢筋混凝±构件可采用弹性刚度D.可不扣除结构整体弯曲变形65. 在多遇地震作用下,框架结构抗震变形验算公式e u ∆≤[e θ]h 中,[e θ]为( )A.层间弹性位移角限值,取1/550B.层间弹塑性位移角限值,取1/550C.层间弹性位移角限值,取1/50D.层间弹塑性位移角限值,取1/5066.设防烈度是抗震设计的依据,一般情况下,设防烈度可采用( )A .罕遇地震烈度B .多遇地震烈度C .地震基本烈度D .众值烈度67.下列建筑中,可用底部剪力法计算水平地震作用的是( )A .高度超过80m 的框筒结构B .自振周期T 1超过特征周期T g 五倍的框架—剪力墙结构C.高度不超过40m,质量、刚度沿高度分布较均匀的框架结构D.平面上质量、刚度有较大偏心的剪力墙结构68.框架柱设计中,“强剪弱弯”的设计原则是指( ) A.柱抗弯承载力大于梁抗弯承载力B.柱抗剪承载力不低于节点核心区抗剪承载力C.柱抗剪承载力大于梁抗剪承载力D.柱抗剪承载力大于柱弯曲破坏时产生的剪力69.与地震系数k有关的因素是( )A.地震基本烈度B.场地卓越周期C.场地土类别D.结构基本周期70.关于地震,下列叙述中不正确...的是( )A.与横波相比,纵波的周期短、振幅小、波速快B.造成建筑物和地表破坏的,主要是面波C.50年内,多遇地震烈度的超越概率为10%D.一次地震只有一个震级,但有多个烈度71.关于影响结构水平地震作用的参数,下列叙述中不正确...的是( )A.当结构的自振周期T大于场地特征周期T g时,T愈大,水平地震作用愈小B.土的剪切波速愈大,水平地震作用愈小C.结构自重愈小,水平地震作用愈小D.地震动加速度愈大,水平地震作用愈小72.关于地震,下列说法中正确的是( )A.一次地震有一个震级和一个地震烈度B.一次地震有一个震级和多个地震烈度C.距震中愈近,地震烈度愈低D.地震震级是衡量地震烈度大小的尺度73.抗震设计时,框架结构的“强柱弱梁”要求是( )A.塑性铰先出现在柱端,后出现在梁端B.梁柱节点处柱的总弯曲承载能力不低于梁的总弯曲承载能力C.梁柱节点处柱的总抗弯配筋面积不低于梁的总抗弯配筋面积D.框架平面内柱的截面高度不低于梁的截面高度74.地震时使用功能不能中断的建筑,其抗震设防类别为( )A.甲类建筑B.乙类建筑C.丙类建筑D.丁类建筑75.与结构自振周期有关的因素是( )A.地震烈度B.地震震级C.结构自身的刚度与质量D.建筑场地类别76.地震时,造成建筑物和地表破坏的地震波主要是( )A.面波B.体波C.纵波D.横波77.在罕遇地震作用下,框架结构抗震变形验算公式Δu p≤[θp]h 中,[θp]为( )A.层间弹性位移角限值,取1/550B.层间弹塑性位移角限值,取1/550C.层间弹性位移角限值,取1/50D.层间弹塑性位移角限值,取1/50二、填空:1.单自由度弹性体系的最大加速度反应S a与该体系自振周期T的关系曲线,称为最大加速度__反应谱曲线____。
一、框架梁、柱节点域抗剪超限的含义框架梁、柱节点域抗剪超限是指其节点核心区组合的剪力设计值超过规范限制,即Vj>1γRE(0.3ηj f c b j h j)。
如果说“强柱弱梁,强剪弱弯”是提高结构变形能力的设计精髓,那么节点核心区截面抗震受剪承载力验算就是实现“强节点弱构件”的关键,也是建筑结构抗倒塌能力的关键。
节点域内抗剪设计不足,遇到地震时会造成剪切破坏,属于脆性破坏,无征兆,致使建筑物瞬间垮塌。
新版《建筑抗震设计规范》GB50011-2010也增加了三级框架节点核心区抗震验算的规定。
查阅《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》,两者对节点核心区抗震验算规定基本相同,但后者对计算公式符号定义较前者详细,且式中较前者多了βc;前者较后者单给出了扁梁框架的梁柱节点规定,后者较前者明确规定了框架节点区的锚固和搭接要求。
两者分别称为“节点核芯区”、“节点核心区”,一字之差,足矣鉴域之重。
二、节点核芯区组合的剪力设计值计算原理依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,附录D.1.3,节点核芯区组合的剪力设计值,应符合下列要求:Vj≤1γRE(0.3ηj f c b j h j)ηj———正交梁的约束影响系数;f c———混凝土轴心抗压强度设计值;b j———节点核芯区的截面有效验算宽度;h j———节点核芯区的截面高度;γRE———承载力抗震调整系数,可采用0.85。
综合《建筑抗震设计规范》规定,结合实际验算经验,逐个注解以上式中的计算参数以及需要注意的地方:ηj:当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2,且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时,可采用1.5,9度区一级抗震宜采用1.25;其他情况均采用1.0;f c:依据《混凝土结构设计规范》4.1.4-1混凝土强度等级对应的轴心抗拉强度设计值取值;b j:当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时,可采用该侧柱截面宽度b c,当小于该侧柱截面宽度的1/2时,可采用下列二者的较小值:①b j=b b+0.5h c(b b———梁截面宽度;h c———验算方向的柱截面高度)②b j=b ch j:可采用验算方向的柱截面高度hcγRE:承载力抗震调整系数,可采用0.85,依据《抗规》5.4.2相关规定。
砌体结构设计第五章课后答案五章材料的不同分为:砖砌体;砌块砌体和石砌体三类。
15.2砌体结构有哪些优缺点?P314答:1)砌体结构的主要优点:1.就地取材,造价低;2.运输和施工简便3.耐久性和耐火性好:4.保温思考题15.1 什么是砌体结构?砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类答:由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体按、隔热、隔声性能好。
2)砌体结构的主要缺点:1.强度低,特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低;2.自重大;3.整体性差;4.抗震性能差:5.手工操作;6.采用黏土砖会侵占大量农田3)砌体结构正在向轻质高强、约束砌体、利用工业废料和工业化生产等方向发展。
15.3怎样确定块体材料和砂浆的等级?P317答:块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求,同时也要考虑因地制宜和就地取材,对建筑物的要求以及工作环境(是否处于水下或地下潮湿环境中,有无侵蚀性的液体或气体的作用)等因素:对强度《砌体规范》规定:5层或以上的房屋建筑的墙,以及受振动或高层大于6m的墙、柱所用的最低强度等级:1)砖采用MU10;2)砌体采用MU7.5;石材采用MU30;6)砂浆强度采用M5。
15.4 选用的材料应注意哪些问题?块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求15.5简述砌体受压过程及其破坏特征?P320 答:1)砌体受压的过程: 1.未裂阶段当荷载小于50%-70%破坏荷载时,压应力与压应变近似为线性关系,砌体没有裂缝;2.裂缝阶段当荷载达到了50%-70%破坏荷载时,在单个块体内出现竖向裂缝,试件就进入了裂缝阶段,这时停止加载,裂缝就停止发展。
继续加载,单块的裂缝增多,并且开始贯穿。
这时如果停止加载,裂缝仍将继续发展;3.破坏阶段当荷载增大到80%-90%破坏荷载时,砌体上已形成几条上下连续贯通的裂缝,试件就进入破坏阶段,这时的裂缝已把砌体分成1/2块体的小立柱,砌体外鼓,最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。
三、框架柱承载力计算(一)正截面偏心受压承载力计算柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同图所示。
3规范7.)。
如(混凝土即非抗震时:(3-62)(3-63)其中:(3-64)但考虑地震作用后,有两个修正,即:数。
调整系抗正截面承载力震◆◆保证“强柱弱梁”,对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。
(混凝土规范11.4.2,抗震规范6.2.2,6.2.3)即:一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为:(3-65)一级框架结构及9度各类框架还应满足:专业文档供参考,如有帮助请下载。
.)66(3-:其中矩的合弯针方向组截面顺时针或反时下——为节点上柱端示如;图所设计值之和,设弯矩组合的时反时或顺针方向——为节点左右梁端截面值对时,绝弯梁端均为负矩大和的较者,一级框架节点左右计值之;应取0较小的弯矩配实采用顺时针方向针点左右梁端截面按反时或——为节正算的整系数计调,且考虑承载力抗震积钢筋截面面和材料标准值公关可其按有和的较大者。
之力截面抗震受弯承载所对应的弯矩值。
式计算1。
三级取1.1.取1.4,二级取2,级系弯——为柱端矩增大数,一分弹性可情况下按般之矩柱节得点上下端的弯设计值和后,一求。
分比进行配矩端下点的所析得节上柱弯专业文档供参考,如有帮助请下载。
.对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱,可不调整,直接采用内力组合所得的弯矩设计值。
当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。
一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数1.5,1.25,1.15,且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。
(二)斜截面受剪承载力计算1、柱剪力设计值(混凝土规范11.4.4,抗震规范6.2.5)为了保证“强剪弱弯”,柱的设计剪力应调整。
一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整:(3-67)一级框架和9度各类框架还应满足:(3-68)其中:——柱端截面组合的剪力设计值;——考虑地震作用组合,且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值,分别按顺时针和反时针进行计算,取其中较大者;专业文档供参考,如有帮助请下载。
西安建筑科技⼤学-⼟⽊毕业设计-五层框架结构计算书⽬录第1章⼯程概况 (11)第2章结构选型与布置 (12)2.1 结构承重⽅案 (12)2.2 结构布置 (12)第3章框架计算简图与梁柱线刚度 (13)3.1 计算单元选取 (13)3.2 梁的截⾯尺⼨估算 (13)3.3 柱截⾯尺⼨估算 (14)第4章荷载计算 (15)4.1梁,墙,门窗的重⼒荷载计算 (15)4.2 屋⾯及楼⾯的可变荷载标准值 (15)4.3 屋⾯荷载计算 (15)4.4 楼⾯荷载计算 (16)4.5 屋⾯框架节点集中荷载标准值 (17)4.6 楼⾯框架节点集中荷载标准值 (18)4.7屋⾯框架节点集中⼒矩计算 (19)4.8楼⾯框架节点集中⼒矩计算 (19)4.9 风荷载计算 (20)4.10 地震作⽤计算 (21)4.10.1 框架侧移刚度计算 (21)5.1 恒载作⽤下的框架内⼒ (23)5.1.1 弯矩分配系数 (23)5.1.2 杆件固端弯矩 (24)5.1.3纵梁引起的柱端附加弯矩 (25)5.1.4 节点不平衡弯矩 (25)5.1.5内⼒计算 (26)5.2 活载作⽤下的框架内⼒ (30)5.2.1 横梁固端弯矩 (30)5.2.2纵梁引起的柱端附加弯矩 (30)5.2.3 节点不平衡弯矩 (31)5.2.4 内⼒计算 (32)5.3 风荷载作⽤下的位移,内⼒计算 (35)5.3.1框架侧移 (35)5.3.2 ⽔平风荷载下框架内⼒计算 (35)第6章框架内⼒组合及梁柱配筋(见附表) (41)第7章截⾯设计 (41)7.1梁截⾯设计 (41)7.1.1梁正截⾯受弯承载⼒计算 (41)7.1.2梁斜截⾯受剪承载⼒计算 (42)7.2 柱截⾯设计 (42)7.2.1第⼀组内⼒柱正截⾯配筋计算 (42)7.2.2第⼆组内⼒柱正截⾯配筋计算 (44)7.2.3斜截⾯受剪承载⼒验算 (45)总结 (46)参考⽂献 (47)建筑部分 (47)结构部分 (47)致谢 (48)附表1 梁端弯矩条幅附表2横向框架梁内⼒组合(⼀般组合)附表3横向框架柱内⼒组合(⼀般组合)附表4横梁AB,BC跨正截⾯受弯承载⼒计算附表5横梁AB,BC跨斜截⾯受剪承载⼒计算及相应的M)附表6框架柱正截⾯压弯承载⼒计算(Nmax及相应的N)附表7框架柱正截⾯压弯承载⼒计算(Mmax及相应的M)附表8框架柱正截⾯压弯承载⼒计算(Nmin摘要本⼯程为某公司综合办公楼,采⽤框架结构,主体为5层,不考虑抗震设防,场地类别为II类场地。
第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举1~2例。
答:钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有:框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店);框架剪力墙结构(如26层的上海宾馆);剪力墙结构(包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙);筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦(框筒),芝加哥John Hancock大厦(桁架筒),北京中国国际贸易大厦(筒中筒)];框架核心筒结构(如广州中信大厦);板柱-剪力墙结构。
钢结构房屋建筑的抗侧力体系有:框架结构(如北京的长富宫);框架-支撑(抗震墙板)结构(如京广中心主楼);筒体结构[芝加哥西尔斯大厦(束筒)];巨型结构(如香港中银大厦)。
2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点?答:(1)框架结构在侧向力作用下,其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线为弯曲型,自下而上层间位移增大。
第一部分是主要的,所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。
(2)剪力墙结构在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大。
(3)框架-剪力墙在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。
2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答:(1)框架结构是平面结构,主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩,必须在两个正交的主轴方向设置框架,以抵抗各个方向的侧向力。
抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。
框筒结是由密柱深梁组成的空间结构,沿四周布置的框架都参与抵抗水平力,框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。
2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的?偏心支撑钢框架有哪些类型?为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好?答:中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。
第5章钢筋混凝土框架结构设计本章内容包括混凝土现浇楼盖设计、混凝土框架梁及次梁设计、框架柱和节点设计,内容主要涉及混凝土结构和建筑抗震设计的相关知识,是毕业设计中非常重要的部分。
本章将毕业设计框架设计中常用的相关资料进行汇编(不包括预应力混凝土构件),以方便学生在毕业设计时查阅使用。
5. 1 混凝土构件设计的一般要求5.1. 1 混凝土结构设计的基本规定1.重要性系数γ0(1)设计使用年限建筑结构和结构构件在正常设计、正常施工、正常使用和维护条件下所应达到的使用年限,一般按表5-1 确定。
若建设单位提出更高的要求,也可按建设单位的要求确定。
(2)建筑结构的安全等级根据建筑结构破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级。
所谓破坏后果是指危及人的生命、造成经济损失和产生的社会影响三个方面。
不同的安全等级是通过结构重要性系数体现的,设计时可根据具体情况,按表5-2 的规定选用。
2.实用设计表达式(1)承载能力极限状态的设计表达式γo S≤R(非抗震设计)S≤R/r RE(抗震设计)r o----结构重要性系数;S----承载能力极限状态的荷载效应组合值(内力hR----结构构件的承载力设计值;r RE-----承载力抗震调整系数。
(2)正常使用极限状态的设计表达式S≤RS----正常使用极限状态的荷载效应组合值;R-----结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝、振幅、加速度、应力的限值,按建筑结构有关设计规范、规程的规定采用。
3. 正常使用极限状态挠度限值及裂缝宽度控制的规定(1)受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算,其计算值不应超过表5-3规定的挠度限值。
注:①表中 Lo 为构件的计算跨度;②表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件;③如果构件制作时预先起拱,则验算挠度时,口I将计算所得的挠度值减去起拱值;④计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍使用。