轴压比的概念和限值
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轴压比,剪重比的定义和介绍(非常好)1.什么是轴压比轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6。
u=N/A*fc,u—轴压比,对非抗震地区,u=0.9N—柱轴力设计值A—柱截面面积fc—砼抗压强度设计值2.什么是周期比?剪重比?位移比?楼层最小剪力系数?新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。
如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。
以SATWE软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
1.什么是轴压比轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6。
u=N/A*fc,u—轴压比,对非抗震地区,u=0.9N—柱轴力设计值A—柱截面面积fc—砼抗压强度设计值2.什么是周期比?剪重比?位移比?楼层最小剪力系数?新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。
如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。
以SATWE软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
轴压⽐详解轴压⽐详解公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-第⼀章轴压⽐2014.7.17⼀、定义:柱(墙)轴压⽐指柱(墙)轴压⼒设计值与柱(墙)的全截⾯⾯积和混凝⼟轴⼼抗压强度设计值乘积之⽐。
⼆、计算公式:三、控制⽬的:它是影响墙柱抗震性能的主要因素之⼀,为了使柱墙具有很好的延性和耗能能⼒,规范采取的措施之⼀就是限制轴压⽐。
四、规范要求:①《砼规》条、《抗规》6.3.6条、《⾼规》②《砼规》11.7.16条、《⾼规》7.2.13条同时规定:抗震设计时,⼀⼆三级抗震等级的剪⼒墙底部加强部位,其重⼒荷载代表值作⽤下墙肢的轴压⽐不宜超过下表中限值:表剪⼒墙轴压⽐限值注:剪⼒墙肢轴压⽐指在重⼒荷载代表值作⽤下墙的轴压⼒设计值与墙的全截⾯积和混凝⼟轴⼼抗压强度设计值乘积的⽐值。
③《砼规》11.7.17条、《⾼规》7.2.14条同时规定:剪⼒墙两端和洞⼝两侧应设置边缘构件且应符合下列要求:1.⼀、⼆、三级抗震等级剪⼒墙,在重⼒荷载代表值作⽤下,当墙肢底截⾯轴压⽐⼤于表表11.7.17剪⼒墙设置构造边缘构件的最⼤轴压⽐五、SATWE看图形即可,红⾊为超限六、规律及调整:??1抗震等级越⾼的建筑结构,其延性要求也越⾼,因此对轴压⽐的限制也越严格。
对于框⽀柱、⼀字形剪⼒墙等情况⽽⾔,则要求更严格。
抗震等级低或⾮抗震时可适当放松,但任何情况下不得⼩于1.05。
2.限制墙柱的轴压⽐,通常取底截⾯(最⼤轴⼒处)进⾏验算,若截⾯尺⼨或混凝⼟强度等级变化时,还验算该位置的轴压⽐。
SATWE验算结果详,当计算结果与规范不符时,轴压⽐数值会⾃动以红⾊字符显⽰。
3.需要说明的是,对于墙肢轴压⽐的计算时,规范取⽤重⼒荷载代表值作⽤下产⽣的轴压⼒设计值(即恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4)来计算其名义轴压⽐,是为了保证地震作⽤下的墙肢具有⾜够的延性,避免受压区过⼤⽽出现⼩偏压的情况,⽽对于截⾯复杂的墙肢来说,计算受压区⾼度⾮常困难,故作以上简化计算。
2010版四级框架的柱的轴压比限值2010版四级框架中的柱的轴压比限值是指在建筑结构设计中,柱子能够承受的轴向压力与其承载能力之间的比值。
轴压比是评估柱子承载能力的重要指标之一,对于确保建筑结构的安全性和稳定性至关重要。
符合2010版四级框架的柱的轴压比限值是设计中必须遵守的规范。
在建筑设计中,柱子是承载建筑物重量的重要构件。
柱子在受力时会产生轴向压力,如果轴向压力过大,会导致柱子发生压碎或破坏,从而影响建筑结构的稳定性。
因此,为了确保柱子的安全性,设计中要求柱子的轴压比不得超过规定的限值。
柱子的轴压比限值是根据建筑物的结构特点和设计要求确定的。
根据2010版四级框架,柱子的轴压比限值一般为0.6。
这意味着柱子能够承受的轴向压力不得超过其承载能力的60%。
如果轴压比超过了限值,就需要重新设计柱子的结构或增加其承载能力,以确保柱子在受力时不会发生破坏。
为了满足柱子的轴压比限值,设计师在进行建筑结构设计时需要考虑多种因素。
首先,设计师需要合理确定柱子的尺寸和截面形状,以提高其承载能力。
柱子的截面形状通常选择为矩形或圆形,这样可以增加柱子的抗弯能力和承载能力。
其次,设计师还需要合理布置柱子的位置和数量,以确保柱子的受力均匀分布,避免出现局部过载的情况。
在柱子的设计过程中,还需要考虑柱子与其他构件之间的连接方式。
柱子与梁、墙等构件之间的连接必须牢固可靠,以确保受力传递的连续性和稳定性。
同时,设计师还需要根据建筑物的使用要求和安全标准,合理确定柱子的设计荷载,以确保柱子能够承受建筑物在使用过程中的各种荷载。
在实际工程中,设计师需要利用专业的结构分析软件进行柱子的强度和稳定性分析,以验证柱子的轴压比是否满足限值要求。
如果发现柱子的轴压比超过了限值,设计师需要对柱子的结构进行调整或优化,以确保柱子能够满足设计要求。
2010版四级框架中的柱的轴压比限值是确保建筑结构安全稳定的重要规范。
设计师在进行柱子的设计时,应该合理确定柱子的尺寸、截面形状和数量,合理布置柱子的位置,确保柱子的受力均匀分布。
现轴压比超限解决方法(设计、施工、竣工均可采用)轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为:柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。
它反映了柱(墙)的受压情况,《建筑抗震设计规范》(50011-2010)中6.3.6和《混凝土结构设计规范》(50010-2010)中11.4.16都对柱轴压比规定了限制,限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性,因为轴压比越大,柱的延性就越差,在地震作用下柱的破坏呈脆性。
u=N/A*fc,u—轴压比,对非抗震地区,u=0.9N—轴力设计值A—截面面积fc—混凝土抗压强度设计值结构设计中轴压比是个很重要的指标,非常直接的反应了结构稳定性。
但很多时候在设计阶段或者有的主体已经完工才发现建筑物某些层(基本是底层)轴压比超限。
那么真对轴压比超限问题要采取什么样的解决方法呢。
首先,针对设计阶段轴压比超限的问题。
从上面轴压比计算公式可以很明显看出:荷载是无法随意更改的,那么要想是轴压比变小,方法有二,1、增大截面面积2、提高砼标号(抗压强度)。
对于这两个方法建议使用提高砼标号,方便、且不用再对空间进行从新布置。
有些时候出于马虎或者其他的原因,当你发现你设计的结构轴压比超限甚至严重超限时结构主体已经戳在地上了,那么怎么办呢?不要慌,不必瞒报然后每天提心吊胆怕有一天建筑会出问题。
只需悄悄的做以下内容。
1、在原有柱的外围用角钢包角,具体什么型号什么钢号儿看超限情况定,之后以钢筋焊接形成整体。
外围砂浆抹面即可。
采用这个方法可以不必整层都做,只需做最薄弱处。
2、在整层的柱子外围进行钢筋砼加厚。
具体厚度视情况根据计算决定。
要比两次界面差值稍大,毕竟后浇筑的混凝土和之前的柱子整体性不如一次浇筑的好。
3、有文章说可以外粘碳纤维薄网,据说此网可以很好的提高强度和整体性,常用于损坏构件的修补。
但这货只是听说过没见过,性能有待各位验证,再就是价格不菲,个人出资的话不建议使用。
抗震等级二级轴压比限值
抗震等级二级的轴压比限值是指在地震作用下,建筑结构中受
压构件的轴压比的限制。
轴压比是指构件受压轴力与构件受压承载
力的比值,通常用符号N/As表示,其中N为轴力,As为构件截面积。
抗震等级二级的轴压比限值是根据建筑结构的抗震性能要求和
地震作用的影响而设定的。
从结构设计角度来看,抗震等级二级的轴压比限值的设定是为
了保证建筑结构在地震发生时能够有足够的延性和韧性,以减小结
构的破坏程度,保障人员生命安全。
在一般情况下,抗震等级二级
的轴压比限值会相对较严格,以确保建筑结构具有良好的抗震性能。
此外,抗震等级二级的轴压比限值也受到国家相关建筑抗震设
计规范的规定和限制。
具体数值会根据不同国家或地区的法规和标
准而有所不同。
一般来说,抗震等级二级的轴压比限值会根据结构
的材料、构件形式、受力状态等因素进行综合考虑和确定。
总的来说,抗震等级二级的轴压比限值是建筑结构抗震设计中
的重要参数,其合理的设定能够有效地提高建筑结构的抗震性能,
保障建筑在地震发生时的安全性和稳定性。
一、定义1、轴压比——指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。
它反映了柱(墙)的受压情况。
英文名:Axial Compression Ratiou=N/(A*fc),u—轴压比,对非抗震地区,u=0.9N—轴力设计值A—截面面积fc—混凝土轴心抗压强度设计值二、限制最大轴压比的作用1、《抗规》6.3框架的基本抗震措施6.3.6条文解释:限制框架柱的轴压比主要是为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。
抗震设计时,除了预计不可进入屈服的柱外,通常希望框架柱最终为大偏心受压(本质受拉)破坏。
因此控制柱子的最大轴压比是为了防止柱子小偏心受压(本质受压)而发生脆性破坏。
轴压比太大,结构延性差,容易发生脆性破坏,轴压比不满足的时候,要加大柱截面,或者提高混凝土强度等级。
轴压比本质上是混凝土受压强度发挥的程度。
2、利用箍筋对混凝土进行约束,可以提高混凝土的轴心抗压强度和混凝土的受压极限变形能力。
但在计算柱的轴压比时,仍取无箍筋约束的混凝土的轴心抗压强度设计值,不考虑箍筋约束对混凝土轴心抗压强度的提高作用。
3、《抗规》6.4抗震墙结构的基本抗震构造措施6.4.5条条文解释:抗震墙的塑性变形能力,除了与纵向配筋等有关外,还与截面形状、截面相对受压区高度或轴压比、墙两端的约束范围、约束范围内配箍特征值有关。
当截面相对受压区高度或轴压比较小时,即使不设约束边缘构件,抗震墙也具有较好的延性和耗能能力。
当截面相对受压区高度或轴压比超过一定值时,就需设较大范围的约束边缘构件,配置较多的箍筋,即使如此,抗震墙不一定具有良好的延性,因此本次修订对设置有抗震墙的各类结构提出了一、二级抗震墙在重力荷载下的轴压比限值。
对于一般抗震墙结构、部分框支抗震墙结构等的开洞抗震墙,以及核心筒和内筒中开洞的抗震墙,地震作用下连梁首先屈服破坏,然后墙肢的底部钢筋屈服、混凝土压碎。
因此,规定了一、二级抗震墙的底部加强部位的轴压比超过一定值时,墙的两端及洞口两侧应设置约束边缘构件,使底部加强部位有良好的延性和耗能能力;考虑到底部加强部位以上相邻层的抗震墙,其轴压比可能仍较大,为此,将约束边缘构件向上延伸一层。
剪力墙轴压比限值在建筑结构设计中,剪力墙轴压比限值是一个至关重要的概念。
它对于确保剪力墙在承受竖向荷载和水平荷载时的稳定性、安全性以及耐久性起着关键作用。
要理解剪力墙轴压比限值,首先得明白什么是剪力墙。
剪力墙,顾名思义,是一种能够承受风荷载或地震作用引起的水平力和竖向重力荷载的墙体结构。
它通常由钢筋混凝土制成,具有较高的抗侧刚度和承载能力,被广泛应用于高层建筑中,以增强结构的整体稳定性。
那么,什么是轴压比呢?轴压比是指墙肢的轴向压力设计值与墙肢的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。
简单来说,就是衡量剪力墙所承受的竖向压力相对其抗压能力的一个指标。
为什么要对剪力墙的轴压比进行限制呢?这主要是出于多方面的考虑。
其一,轴压比过大可能导致剪力墙的延性降低。
延性在结构设计中是一个非常重要的性能指标,它反映了结构在承受超过设计荷载时的变形能力和耗能能力。
当轴压比过大时,剪力墙在受到较大水平荷载作用时,容易发生脆性破坏,而不是具有较好变形能力的延性破坏,这对于结构的抗震性能是极为不利的。
其二,过大的轴压比会增加剪力墙的受压区高度,从而使得混凝土的受压区容易过早出现裂缝,降低剪力墙的承载能力和耐久性。
其三,轴压比限值的设定也有助于控制剪力墙的截面尺寸和配筋量。
如果轴压比不受限制,为了满足竖向承载能力的要求,可能会导致剪力墙的截面过大,不仅增加了结构自重,还会影响建筑的使用功能和经济性。
在实际的结构设计中,剪力墙轴压比限值的确定需要综合考虑多种因素,包括建筑的抗震设防烈度、结构体系、剪力墙的位置和受力情况等。
一般来说,抗震设防烈度越高,轴压比限值越严格,以保证结构在地震作用下具有足够的抗震性能。
对于不同类型的剪力墙,其轴压比限值也可能有所不同。
例如,对于短肢剪力墙,由于其受力性能相对较差,轴压比限值通常会比一般剪力墙更为严格。
此外,在高层建筑中,底部加强部位的剪力墙轴压比限值也通常会高于上部楼层,这是因为底部楼层所承受的竖向荷载和水平荷载都较大。
yjk 柱轴压比限值1. 任务背景柱轴压比(Column Axial Compression Ratio)是指柱体受压时,柱体截面受压区域的最大应力与截面抗压能力的比值。
柱轴压比是衡量柱体抗压能力的重要指标,对于结构的稳定性和安全性具有重要影响。
在工程设计中,为了确保柱体的稳定性和承载能力,通常会设置柱轴压比的限值。
本文将重点讨论柱轴压比限值的相关内容。
2. 柱轴压比的计算公式柱轴压比的计算公式如下:柱轴压比 = 柱体受压区域的最大应力 / 截面抗压能力其中,截面抗压能力可以通过材料的强度参数和截面几何参数来计算得到。
3. 柱轴压比的影响因素柱轴压比的大小受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:3.1 材料的强度参数材料的强度参数是指材料的抗压强度和弹性模量等参数。
柱体的受压区域应力大小与材料的强度参数直接相关,强度参数越大,柱体的抗压能力越强,柱轴压比限值也就可以设置得更大。
3.2 截面几何参数截面几何参数是指柱体截面的形状和尺寸等参数,如截面面积、惯性矩等。
截面几何参数决定了柱体的截面抗压能力,对柱轴压比的大小有重要影响。
通常情况下,截面面积越大,柱体的抗压能力越强,柱轴压比限值也就可以设置得更大。
3.3 弯曲效应柱体在受压时可能会发生弯曲效应,导致柱体截面应力分布不均匀。
弯曲效应会降低柱体的抗压能力,使得柱轴压比限值需要相应调整。
3.4 长细比长细比是指柱体的高度与最小截面尺寸之比。
长细比对柱体的稳定性和抗压能力有很大影响,长细比越大,柱体的稳定性和抗压能力越差,柱轴压比限值也就需要相应减小。
4. 柱轴压比限值的确定柱轴压比限值的确定需要考虑结构的安全性和稳定性,并且需要满足相关的设计规范和标准。
不同类型的结构和不同的设计要求,柱轴压比限值会有所不同。
在一般情况下,柱轴压比限值应小于柱体的临界压缩应力,以确保柱体在受压时不会产生失稳和破坏。
临界压缩应力可以通过结构力学的理论计算或实验测试来确定。
轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”,1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6。
2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5。
3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2。
4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。
见抗规3.4.2。
5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,要求见高规 4.3.5。
6、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆,要求见高规5.4.1。
1.一个建筑物结构设计部分,一般来说,包含两个过程:1)结构分析;2)结构设计方案选定后要结构分析,结构分析就是看方案的布置是否合理,包括水平布置和竖向布置;具体的说就是八个比值:轴压比,周期比,位移比,剪重比,刚重比,层间受剪承载力比,侧向刚度比,层间位移角。
2.下面来说说这个比值是用来控制结构哪个方面的。
轴压比: 保证结构的延性;周期比和位移比:判断和控制结构的扭转效应;剪重比:是用来确保长周期结构的安全。
刚重比:控制P-Δ效应作用下的稳定性。
当刚重比比较大时,是可以不用考虑其P-Δ效应的,当刚重比比较小时,就要考虑其P-Δ效应。
规范采用的是对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。
但是刚重比不能过小,是有一个限值的。
层间受剪承载力比:限制结构的竖向布置规则性,可以用来判断薄弱层。
注:层间受剪承载力是指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。
也就是说,当混凝土的等级,构件截面以及配筋定下之后,由《高规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载力。