深圳建筑设计总院结构专业设计统一技术措施(2003年版)_部分8

性影响,截面延性受下述五大因素影响:

1) 体积配箍率和箍筋强度及构造形式; 2) 核心区砼的强度;

3) 按核心区计算的轴压比;(保护层削落) 4) 柱纵筋配筋率和强度;

(新西兰规范当柱纵筋配筋率 时,轴压比不限制. 为砼圆柱体抗压强度)

)85.0//(15.0'

?≥c y f f ρ'

c f 5) 柱的截面形状. 圆形截面柱的承载能力与变形能力优于矩形柱

8.2五大因素是互相影响的.目前规范只对轴压比提出要求,并只考虑箍筋和芯柱纵筋对轴压比影响,导致柱断面按轴压比决定,纵向筋按规范构造配筋,柱截面过大反而降低截面延性的不合理现象.试验结果说明,柱周边纵筋配筋率和强度及柱断面形状对轴压比影响不能忽视.

表1-3 考虑纵筋作用的界限破坏轴压比提高值

纵筋种类 I 级 II 级(d ≤25) III 级

砼强度等级 C30 C40 C50 C30 C40 C50 C30 C40 C50

2 0.102 0.078 0.065 0.096 0.0740.061 0.092 0.071 0.058

3 0.153 0.117 0.098 0.145 0.111 0.092 0.138 0.105 0.087

纵向配

筋率(%) 4 0.205 0.156 0.131 0.192 0.148

0.123 0.184 0.142 0.116

表1-4 矩形和园形截面柱界限破坏时的轴压比

II 级(d ≤25) 纵筋种类

I 级

d ≤25 d=28～40

III 级

矩形截面0.994 0.89 0.9 0.86 轴压比

圆形截面

1.24 1.12

-- 1.08

表1-5 ρs -ρmin =1%的界限破坏轴压比提高值:

纵筋种类 I 级 II 级(d ≤25) III 级

砼强度等级 C30 C40 C50 C30 C40 C50 C30 C40 C50 提高值

0.05 0.039 0.033 0.047 0.036 0.03 0.046 0.035

0.029

9. 现浇梁板结构梁负筋配置问题[17]

9.1 震害调查说明, 现浇梁板结构梁很少出现梁端塑性铰破坏.原因是梁板共同作用, T 形梁的负屈服弯矩比矩形梁提高达30%,导致强梁弱柱.即按矩形梁计算的负筋配筋过大. 9.2 应考虑T 形翼板筋对负弯矩的承载力的影响(负筋面积增加,内力臂加大)

梁断面内负筋=(矩形梁计算配筋-每侧6倍板厚范围内平行梁轴的板内上下筋面积;) 美国ACI 规范: [翼板宽每侧8倍板厚或梁跨1/10]min 10.楼盖设计优化问题[17]

10.1 降低楼盖重量和楼盖结构高度有重大的技术经济效益; 10.2 楼盖体系的优化估算汇总表

楼盖体系 楼盖分体系

适用跨度(m)

初设板厚跨比

估算公式

非预应力 4.5～7.2 δ=1/30～1/36 不带平托板 均布面荷w 预应力 7.2～10.5 δ=1/45 非预应力 6.0～9.0 δ=1/40～1/46 平板体系

带平托板 托板厚h ≥2δ, 托板宽Δb ≥2h 预应力 10.5～13.5

δ=1/50

M c0=2/3×（15wL 2）/8 M cm =1/3×（15wL 2）/8 M 0=2/3×（05wL 2）/8 M m =1/3×（05wL 2）/8

非预应力 L 长=7.5～10.5 L 短=4.5～6.0

δ=1/36～1/45

单向板梁 L 长/L 短≥1.5

预应力 L 长=12～21.0 L 短=6.0～9.0

常规梁h b =(1/16～1/22) L 长;b b ≥0.5h b 宽扁梁 h b =(1/20～1/25) L 长;b b ≤2.5h b

b b ≤b

c +h b

双向梁板 L 长/L 短＜1.5

梁板共同作用:(1)按板边梁无变形的简化法计算板的结果应修正;(2)初设可取梁承受该方向2/3弯矩,跨中2/3板宽承受1/3弯矩;(3)梁断面内负筋=计算配筋-每侧6倍板厚范围内平行梁轴的板内上下筋面积;否则梁的负屈服弯矩将提高30%,导致强梁弱柱.

非预应力 L 主=6～8.1 L 次=9～12 取L 边=0.85L 内或 L 悬=(0.25～0.3)L 内

δ≥1/36L 次

h b 主=(1/18～1/12); h b 次≈ h b 主b b 主≥b c ; b b 次=(1/3～2/3) h b 次次梁@2.4 ～4.2m

主次梁体系 矩形平面,短跨主梁,L 主/L 次≥0.65～0.7适宜

预应力 L 主=9～12 L 次=13.5～18 强边支时(21～36)

非预应力 L=9～12 梁板体 系

双向密肋;近似方形柱网;柱顶板加厚同肋高

预应力 L=12～21

δ=80～120mm 方形板2.1～3.6

肋梁高=(1/22～1/30)L 肋梁宽=200～400mm

有边支承梁时,边梁要抗扭弯刚度大

平面桁架

桁架跨高比12～20

桁架组合楼 盖

空间桁架 刚度大,自重轻,适用大跨度

桁架跨高比20～40

正交网架两向跨度为L 1(短跨)和L 2(长跨),交点变形相等W 1L 13=W 2L 23; W 1=W 2(L 2/L 1)3

附注: 1.φ15.24的f ptk =1860低松弛钢绞线,由7根φ5线绞成,名义直径φ15.24;截面积=7×0.785×52=139mm 2;每米重=1.1kN/m.;.当张拉控制预应力=0.6f ptk 时， 略大于于一根φ25的II 钢筋的承载力. 2. 后张法的结构自重荷载应全部由非预应力钢筋承受;

3. 每吨φ15.24的1860低松弛钢绞线综合价1.5万元/吨

11. 关于高位转换剪力墙结构的几点结论[17]:

1) 转换层升高使结构周期和振型略有变化,但变化不大.但当转换位置刚好与高振型最大振幅位置重合时，高振型影响加大。

2) 转换层升高对顶点位移、总层剪力和总倾覆力矩的影响不大；但在框支剪力墙和落地剪力墙之间的剪力分配有较大变化；转换层附近楼层的剪力传递会出现突变，楼板受较大剪力； 3）转换层上一层可能出现层间位移角突变；但转换层升高不会使突变加重；调整相对的上下刚度是关键。

4）加强转换层以下的结构刚度，有利于减小框支部分层间位移的绝对值，也有利于减小和缓和剪力分配的突变程度。

5）高位转换结构，减小上部结构的重量和刚度，减小转换层本身的重量和刚度，对改善内力变化影响明显。

6) 强度设计时,转换层上、下三层宜按弹性膜楼板计算。 7) 框支柱的最上层和最低层应全层密箍。

12. 高层建筑基础设计问题[17]

12.1 基础方案选择要考虑的问题:

12.1.1 上部结构竖向分体系的荷载传递特征及地下室使用功能要求;

12.1.2 地基承载力和(或)桩承载力应满足基底附加压力要求;

12.1.3 地基土持力层及其下卧层的整体稳定性(尤其在地震作用时);

12.1.4 基础总沉降量和差异沉降量的控制;

12.1.5 地下水位及其防水抗浮要求；

12.1.6 施工可能对周边现有建筑物的不利影响;

12.1.7 基础工程造价、施工难度与工期等因素对综合经济效益的影响.

12.2 桩筏基设计中的桩土共同作用

12.2.1 上部结构整体刚度形成前(地面上4～5层完工前),传至基础面荷载按支承面积分配;形成后按刚度分配.

12.2.2 桩土联合工作是可能的;即令是嵌岩桩,当桩长较长和土的摩阻力较大时,由于桩的压缩变形,仍可考虑桩土联合工作.

12.2.3 基底附加压力=(上部全部结构荷载重-基底以上挖去的土重)

12.2.4 满堂桩筏基础,由于上部结构整体刚度影响,不宜均匀布桩,应考虑到P角>P边>P内的客观事实,不均匀布桩. P角=(1.6～1.8)P均, P边=(1.1～1.3)P均, P内=(0.8～0.9)P均,

12.2.5 适当加大桩距可提高桩间土作用:

当桩距≤3D时,桩间土作用很小;

当3.5D≤桩距＜5D时,桩土联合工作;

当桩距≥6D时,相当单桩工作,桩间土作用很小;

12.2.6 我国常规的单桩极限承载力设计值=P u/1.8;

布桩平均单桩极限承载力设计值=P u/(2.5～3.5)

桩数=（22～25kN/m2）×建筑结构总面积/布桩平均单桩极限承载力设计值12.2.7 天然地基筏板厚度估算:h=(50～70mm)×层数.

12.3 上部结构-地下室-地基基础的相互作用

12.3.1 基础底板实测内力远小于计算内力原因:

1) 底板砼硬化时无上部构件约束,其收缩应变使砼产生预压应力;(当量收缩温度150,预压应力=31.5N/mm2.)

2) 基础底面摩擦力产生反弯曲作用;

3) 与上部结构和地下室形成整体刚度,形成拱作用效应,减小底板的挠曲和内力;

4) 有效的水浮力相当于卸荷作用.

12.3.2 地下室的潜在功能和作用

1) 深基坑开挖,对天然地基或复合地基的基础起卸载和补偿作用,减小地基附加应力;

2) 地下室回填土形成有效侧限,当埋深>(1/12～1/10)H时,可克服和限制偏压引起的整体倾覆问题,使基础底板的压力分布平缓化;同时地下室侧墙与回填土间摩擦力对地基基础起卸载和补偿作用;

3) 地下室本身刚度加侧土压作用,其层侧向刚度很大,基本无层间位移;其作用反过来对上部结构刚度作出补偿贡献(从计算自振周期比较可知).但其计算自振周期比在地下室顶板嵌固模型计算结果大,即固端在顶板时,高估了地下室刚度..

4) 日本桩基工程地下室侧壁承担水平荷载表:

地下室层数 \ 侧土标贯数N=4 N=20

0.70

1 0.25

2 0.50

1.00

3 0.75

4 1.00

参考文献：

1．魏琏，王森：论水平地震作用下对称和规则结构的抗扭设计，《建筑结构》2005，5

2．魏琏，王森，韦承基：水平地震作用下不对称不规则结构的抗扭设计方法研究，《建筑结构》2005，8 3．魏琏：高层建筑结构位移控制研讨，《建筑结构》2000，6

4．魏琏，王森：水平地震作用下多塔楼结构的抗扭设计方法,(待发)

5．李云贵，苑麒：建筑结构层刚度中心的迭代计算

6．黄小坤：《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）若干问题解说，土木工程学报 2004，3 7．广东省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会：超限高层建筑工程抗震设防审查细则

8．黄警顽：SATWE应用的一些问题，第18届全国高层建筑结构学术交流会论文集，重庆,2004年10月9．张元坤:高层建筑嵌固端的选取及相关技术问题, 广东土木与建筑, 2004年2月第2期

10．建设部: 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，建质[2003]46号

11．第17届全国高层建筑结构学术交流会论文集，杭州,2002年11月

12．蒋利学:用广义剪切变形参数分析超高层混凝土结构的层间位移, 《建筑结构》2001，1

13．广东省建设厅：广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）补充规定，DBJ/T-46-2005 14．杨 星、赵 兵：建筑结构计算步骤探讨 建筑结构 2005年11月

15．网上热点讨论和专家答疑：关于4肢剪力墙讨论 建筑结构 2006年1月（随刊增阅）

16．刘惠振等:SATWE软件计算剪力墙结构中不同长厚比墙肢的设计 建筑结构 2006年2月

17．高立人等：高层建筑结构概念设计中国计划出版社 2005年11月