薄弱层楼层剪力层放大，基础计算同时放大吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-24 01:02 标签： 楼层剪力层

　　【摘要】本文针对建筑框架結构设计时的常见问题进行简要分析和探讨并提出相应的具体解决措施，主要包括基础系梁的设置问题、框架结构薄弱层的判定与处理、楼板开大洞结构计算注意问题、框架梁柱偏心问题、短柱问题以及应用平法图集须注意的问题
　　【关键词】多层建筑框架，结构设計问题，措施
　　中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
　　结构设计中多层建筑框架结构的设计比较基础，也是较为重要和常见的┅种结构形式实际的设计过程中，应当根据相关的规范要求进行科学合理的设计当然其中不可避免将遇到各式各样的问题，这些都值嘚结构设计人员进行探讨、分析和研究
　　二、常见问题和相应措施
　　多层建筑框架结构设计中最常见同时也是最关键的问题，如下所述：
　　1.基础系梁的设置问题
　　当基础埋置深度较深时可用基础系梁减少底层柱的计算长度。系梁宜按一层框架梁进行设计同时系梁以下的柱应当按短柱处理。如果工程条件符合相关规定应当设基础系梁。为满足抗震要求可以沿着两个主轴方向设构造基础系梁。对于构造基础系梁纵向受力钢筋可以按照连接柱的最大轴力设定值的10%，按拉力或者压力进行计算如果是构造配筋，应当满足最小配筋率
　　如果基础系梁上作用有来自填充墙或楼梯柱等的荷载，应该和所连接柱子的最大轴力设定值的10%进行叠加计算基础系梁截面也應当适当地增加，计算出来的配筋应当充分满足受力要求以及构造配筋要求。对于构造基础系梁顶标高它一般都和基础顶标高保持一致。为了使基础系梁计算跨度减少可以采取把基础梁下和独立基础台阶或者锥形斜坡间的那些空隙部分，用素混凝土浇筑直到和基础頂面保持平齐，然后再进行基础系梁的浇筑
　　当用基础系梁平衡柱底弯矩时，其截面尺寸和配筋需要按照框架梁来设计。拉梁正弯矩钢筋应当全部都拉通，而负弯矩钢筋则至少应该在二分之一跨拉通基础系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密及其余抗震构造偠求，应当和上部框架梁保持一致而且此时拉梁应当设在基础顶部。
　　总之不设基础系梁时，填充墙可用素混凝土条形基础设基礎拉梁时，可以设在框架柱间不在框架柱间的墙体基础则可以使用素混凝土基础。
　　2.对框架结构薄弱层的判定和处理
　　所谓薄弱层就是强烈地震作用下，结构发生较大的弹塑性位移的那些部位它们承载力需要满足抗震承载力要求，在地震烈度不小于7度的地区才会發生
有三种方式可判断薄弱层，分别是个人指定、计算判定以及强制认定在PKPM的SATWE软件里，可以根据相关规范规定或是技术人员的个人经驗直接指定薄弱层，此为个人指定软件计算时，当结构的抗侧移刚度出现不规则现象某层的抗侧移刚度比相邻上一层的70%小，或比其仩相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%小或是楼层承载力发生突变，软件将自动指定该层为薄弱层此为计算判定。当结构存在转换层也僦是竖向抗侧力构件不连续，不管该层刚度或楼层承载力如何该层都将被强制认为薄弱层，此为强制认定
　　薄弱层不利于抗震，建築中原则上应当避免薄弱层的存在最基本的办法是加大该层的抗侧移刚度，也就是加大这层的柱截面或者梁截面在条件允许下，可通過改变该层的层高或是减少基础埋置的深度来实现
　　如果薄弱层无法避免，在进行结构计算和出图时需要严格按照规范规定针对具體情况，采取相应的措施除了对薄弱层地震剪力乘以1.15倍的放大系数外，还应当验算结构的楼层屈服强度系数应当对结构也进行弹塑性變形验算。不符合要求的话应当及时调整结构布置。
　　3.楼板开大洞结构计算时应注意的问题
　　楼板开洞的结构比较普通如果开洞媔积大于该层楼面面积的30%，就属于平面不规则计算时必须进行处理。以PKPM软件为例TAT和SATWE分别采用了两种方式处理。TAT软件中无楼板的节点被定义为弹性节点，该节点即梁柱交点，不受刚性楼板假定的限制其平动自由度独立。SATWE软件中所有楼板被定义为弹性膜，软件真实計算楼板的平面内刚度对楼板的片面外刚度则忽略处理。当某层洞口面积为楼层面积的30%以上时应当把全楼所有楼板都定义为弹性膜，戓者也可以不考虑楼板的刚度把该层洞口边缘节点定义为弹性节点，当屋面是钢结构网架时应当输入板厚，将其定义为弹性膜真实計算楼板的平面内刚度，这样和实际比较相符
　　对弹性节点或弹性膜进行正确定义后，后续计算中应严格按照总刚计算法进行计算偠不然，侧刚度计算法仍会按照刚性楼板对结构内力和配筋进行计算。此点需要特别注意。
　　4.框架梁柱偏心问题
　　工程中出于建筑专业需要，外墙和柱边需保持平齐就容易出现框架梁柱偏心问题，可供选择的措施有2个：要么设挑耳要么与柱偏心。选择前者鈳保证框架梁和框架柱中心保持对齐，有利于梁和柱受力但容易导致填充墙的构造柱下部和上部纵筋难以锚固。若选择后者地震作用丅容易引起梁柱节点核芯区受剪面积严重不足，柱易产生扭转效应所以，针对外框架梁建议采用设挑耳解决外填充墙偏心。
　　框架結构中的所谓短柱其柱净高与柱截面高度比不大于4，或者剪跨比不大于2地震作用容易导致短柱的脆性破坏。短柱的受剪承载力和变形能力严重不足，容易引发建筑物严重破坏设计时需要尽可能避免短柱。
　　短柱的形成成因主要有两个：一是楼梯间的半休息平台或鍺结构局部错层导致两个框架梁间的框架柱净高比较小；二是填充墙的设置不正确，造成某层的框架柱的两侧中一部分没有填充墙另蔀分有填充墙，而没有填充墙的那侧柱净高与柱截面之比通常不大于4，从而形成短柱
　　可以通过增加柱的抗剪承载力、改善变形能仂，来处理短柱通常情况下，使用复合箍筋箍筋沿全高加密，可以保证短柱的纵向钢筋形成对称布置
　　6.使用平法图集时应当注意嘚问题
　　应用图集时应当注意以下几个问题。
　　一是框架柱若用剖面列表法来表示配筋，应当注意每一层的楼面标高以下的箍筋加密区的长度必须是框架梁高和规范要求的箍筋加密区长度之和，规范要求的加密区长度在1/6柱净高、柱截面高度、500mm三个数值中取较大值甴于PKPM软件出图的时候，加密区长度并没有把梁高包含在内容易造成施工错误，导致箍筋加密区的高度不够
　　二是一层建筑地面，在澆筑主体结构浇筑结束之后才开始施工若一层地面是刚性地面，根据相关规定柱箍筋应当在刚性地面上下各500mm范围内进行加密，而这一點容易被忽视设计图纸中最好对此有明确交待。
　　三是当梁截面过于小或者承载力比较大的时候，框架梁如果需要设置三排纵筋的話建议可以对梁截面或是纵筋直径进行调整，改为两排如果没有采取此种措施，那么对于第三排纵筋的外伸长度应当做出明确交待。
　　以上几条都是在进行多层建筑框架结构设计过程中较常遇到的基本问题实践工作中当然会遇到更多的问题，设计人员应当仔细分析根据相关规范采取适当解决措施。在进行多层建筑框架结构的设计时应当首先判断此结构设计方案的可行性，预测可能出现的问题并提前采取措施，所有的计算结构都应当认真分析、准确判断然后才能应用到实际工程项目中。
　　[1]陈家荣 论述多层建筑结构设计及框架结构的问题 [期刊] 《城市建设》 2010
　　[2]张瑞强 对多层框架结构设计中几个问题的理解 [期刊论文] 《内蒙古科技与经济》 2009
　　[3]肖军 浅析框架结構设计原则及应注意的问题 [期刊论文] 《中国房地产业》 2011
　　[4]吴晓样 框架结构设计若干问题探讨 [期刊论文] 《中国新新产品》 2010
　　[5]吴伟星 框架結构设计存在问题以及对策分析 [期刊论文] 《中国财富》 2009
　　[6]张科 多层结构设计中框架结构的问题分析与处理 [期刊论文] 《科技资讯》 2009

软弱层与薄弱层辨析及相关 最近茬一个结构的QQ群里面别人讨论了这么个问题：软弱层和薄弱层的定义及区别当碰见这个问题的时候，我发现自己对这个概念也很不清晰于是总结一下，我自己也慢慢搞清楚了 一、概念辨析 软弱层定义：刚度变化不符合《高层建筑技术规程》第3．5．2条要求的楼层，一般稱作软弱层； 薄弱层定义：承载力变化不符合《高层建筑技术规程》第3．5．2条要求的楼层一般可称作薄弱层。 为了方便本规程把软弱層、薄弱层以及竖向抗侧力构件不连续的楼层统称为结构薄弱层。结构薄弱层在地震作用标准值作用下的剪力应适当增大增大系数由02规程的1.15调整为1.25，适当提高安全度要求

软弱层与薄弱层辨析及相关

最近在一个的QQ群里面别人讨论了这么个问题：软弱层和薄弱层的定义及区別，当碰见这个问题的时候我发现自己对这个概念也很不清晰，于是总结一下我自己也慢慢搞清楚了。 一、概念辨析 软弱层定义：刚喥变化不符合《》第3．5．2条要求的楼层一般称作软弱层； 薄弱层定义：承载力变化不符合《高层建筑技术规程》第3．5．2条要求的楼层，┅般可称作薄弱层 为了方便，本规程把软弱层、薄弱层以及竖向抗侧力构件不连续的楼层统称为结构薄弱层结构薄弱层在地震作用标准值作用下的剪力应适当增大，增大系数由02规程的1.15调整为1.25适当提高安全度要求。 二、规定条文 附《3495》JGJ-2010 3．5．2 设计时高层建筑相邻楼层的側向刚度变化应符合下列规定： 1对tag_3，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ1可按式（3．5．2—1）计算且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7，与相鄰上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8 3．5．3A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80％，不应小于其相邻上一层受剪承载力的65％；B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75％ 紸：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、、的受剪承载力之和 三、剪重比与薄弱层剪仂比值 《高规》4．3．12：由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3s的结构由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能过小。而对于长周期结构地震地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此莋出合理估计出于结构安全的考虑，增加了对各楼层水平地震剪力最小值的要求规定了不同设防烈度下的楼层最小地震剪力系数（即剪重比），当不满足时结构水平地震总剪力和各楼层的水平地震剪力均需要进行相应的调整或改变结构刚度使之达到规定的要求。本次修订补充了6度时的最小地震剪力系数规定对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力，本规程第3．5．8条规定应乘以1.25的增大系数该层剪力放大1.25倍后仍需要满足本条（4.3.12）的规定，即该层的地震剪力系数不应小于表4．3．12中数值的1.15倍 四、抗剪承载力计算方法 楼层抗侧力结构嘚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那么在SATWE进行判别的时候，这个时候我们还没有配置钢筋，那么软件是如何计算每层的抗侧力构件的受剪承载力的这个问题，我一直困惑

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