轴压比限值
竖向承重参数调整

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要求:柱轴压比不宜超过表6.3.7的规定;建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。
任何情况下不得小于1.05表6.3.7 柱轴压比限值2当混凝土强度等级为C65-C70时,轴压比限值宜按表中数值减小0.05;混凝土强度等级为C75-C80时,轴压比限值宜按表中数值减小0.10;3剪跨比λ≤2的柱,其轴压比限值应按表中数值减小0.05;对剪跨比λ<1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;轴压比不满足时的调整方法:1)程序调整:SATWE程序不能实现。
2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性要求:(分塔剪重比) (整层剪重比) > X(Y)向楼层最小剪重比 = %剪重比不满足时的调整方法:1)程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2)人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:a)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度;b)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标;c)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层要求:在刚性楼板假定条件下计算Ratx1,Raty1>1刚度比不满足时的调整方法:1)程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
区域约束混凝土柱轴压比限值的研究的开题报告

区域约束混凝土柱轴压比限值的研究的开题报告一、选题背景及意义混凝土柱作为一种常用的结构形式,其设计通常涉及到柱的受力、限制等多个因素。
在实际工程中,混凝土柱的轴压比是一个极为重要的因素,其中混凝土的强度、结构形式、支撑条件等都对轴压比有重要影响。
因此,对混凝土柱轴压比的研究是非常有必要的。
现有研究对混凝土柱轴压比的探究不足,尤其是在区域约束方面的研究更为不足。
本研究旨在通过对区域约束混凝土柱轴压比的研究,探究混凝土柱的设计方法及技术的进一步改进,为实际工程提供可靠的理论支持。
二、研究内容及研究方法本研究将重点探究区域约束混凝土柱轴压比的限制,包括混凝土的等强度效应、侧向变形、轴向压力等因素对轴压比的影响。
研究方法主要是基于数值模拟及实验测试,包括对不同支撑条件下混凝土柱的试验和数值计算,通过实验与计算结果的对比来验证模型的合理性,并针对模拟结果进行合理性分析和比较。
三、研究预期成果与意义通过本研究,可进一步探究区域约束混凝土柱轴压比的限制,为混凝土柱的设计及施工提供可靠的理论支持,进一步提高工程的安全性、可靠性和经济效益。
预期成果包括:(1) 深入理解区域约束对混凝土柱轴压比限值影响的机理及规律。
(2) 提出可行的混凝土柱轴压比限制指标,减少工程设计的偏差。
(3) 为混凝土柱的设计和施工提供可靠的理论支持和技术参考,提高工程的安全性和可靠性。
四、研究进度安排本研究的计划总时间为12个月,具体进度安排如下:第1-2个月:文献资料收集整理以及研究目的和意义的明确;第3-6个月:实验测试以及数值计算,获取实验数据和模拟数据;第7-9个月:实验与计算结果的对比验证及模型的合理性分析;第10-11个月:研究结果的制作与汇总,并形成结论等研究成果;第12个月:完成论文撰写和论文答辩等工作。
五、论文结构及大纲本研究论文结构主要包括:绪论、文献综述、区域约束混凝土柱轴压比限值的研究、实验测试和数值模拟、研究成果与分析及结论和展望等几个部分。
高层建筑结构柱轴压比限值的讨论

高层建筑结构柱轴压比限值的讨论作者:关宏洁田晶王瑜来源:《陕西教育·高教版》2009年第08期[摘要]本文论述了轴压比限值这一概念的实质,分析了对轴压比限值有影响的因素,并提出了减小轴压比的办法,以供工程技术人员设计时进行参考。
[关键词]高层建筑轴压比轴压比限值延性前言在我国的高层建筑结构中,总会遇到柱子的轴压比问题。
规范规定柱轴压比n为N/Afc,其中N为考虑地震作用组合的框架柱的轴压力设计值,A为柱截面,fc为混凝土轴心抗压强度设计值。
为了保证框架柱具有必须的变形能力,建筑抗震设计规范(GB5001 1—2001)(以下简称规范)规定了框架柱轴压比的限值。
我国规范规定,一、二、三级抗震等级下,框架柱的轴压比设计限值分别为0.7、0.8和0.9。
针对轴压比问题,本文首先分析了轴压比限值提出的原因,然后总结出对此限值产生影响的一些因素。
最后提出了减小轴压比的一些可行性办法。
轴压比限值的实质钢筋混凝土框架柱主要有剪切、粘结和弯曲三种破坏形态,其中弯曲破坏又有小偏心受压和大偏心受压破坏两种。
剪切、粘结和小偏心受压破坏形态都属于脆性破坏类型,在抗震设计中是需要避免的,大偏心受压破坏形态则属于延性破坏类型,因此在抗震设计中应保证其属于这种破坏形态。
规范通过限制轴压比,主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏,从而保证框架柱有足够的变形能力。
大量的试验结果表明,在低轴压比下,荷载—位移骨架曲线的下降段比较平缓,框架柱承受变形的能力较大;在高轴压比下,骨架曲线的下降段较陡,承载力降低较多。
对轴压比加以限制可使构件在大变形下,仍有稳定的承载能力。
从而满足“大震不倒”的抗震要求。
轴压比限值的影响因素1、截面形状从本质上讲,轴压比限值是从偏心受压构件正截面界限破坏条件得出的,是为了使柱正截面免于出现小偏心的脆性破坏。
这个破坏条件中的混凝土受压边缘极限压应变对于不同截面形状有不同的取值。
因此,框架柱的截面形状会直接影响到轴压比限值的标准值。
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

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,在剪力墙的轴压比计算中,轴力取重力荷载代表设计值,与柱子的不一样。
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、侧向刚度比:主要为控制结构竖向规则性。
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。
控制比例为1.5。
见抗规3.4.2、3.4.3。
4、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。
5、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。
6、剪跨比:梁的剪跨比,剪力的位置a与h0的比值。
剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系,因此也决定了主应力的大小和方向,也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式;同时也反映在受剪承载力的公式上。
柱的剪跨比:,若反弯点在柱子层高范围内,可取柱子的剪跨比小于2时,需要全长加密,见混凝土规范11.4.12、11.4.17。
7、剪压比(梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值):梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响,当剪压比大于0.15的时候,梁的强度和刚度有明显的退化现象,此时再增加箍筋用量,也不能发挥作用,因此对梁柱的截面尺寸有所要求。
8、轴压比:轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值,是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。
轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的,其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。
9、跨高比:梁的跨高比(梁的净跨与梁截面高度的比值)对梁的抗震性能有明显的影响。
梁(非剪力墙的连梁)的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。
10、延性比:延性比即为弹塑性位移增大系数。
延性是指材料、构件、结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。
高层控制参数

高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个: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(柱轴压比限值)和6.4.6(抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比),高规6.4.2和7.2.14(底部加强部位的剪力墙轴压比限值)。
轴压比不满足时的调整方法:1)程序调整:SA TWE程序不能实现。
2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
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,高规3.3.13。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1)程序调整:在SA TWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SA TWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2)人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:a)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度;b)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标;c)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SA TWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
3、刚度比(与薄弱层相关):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,高规4.4.2(抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%);对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
提高剪力墙轴压比限值的方法

文章编号:100926825(2006)1020053202提高剪力墙轴压比限值的方法收稿日期:2005210219作者简介:陈 哲(19702),男,工程硕士,工程师,广州市住宅建筑设计院有限公司,广东广州 510055陈 哲摘 要:简述了提高墙轴压比限值的意义,探讨了配筋构件的受压机理,对规范提高柱轴压比限值的原理和措施进行了研究、论证了提高墙轴压比限值的假定措施,以推广提高剪力墙轴压比限值的方法。
关键词:受压构件,承载力,轴压比中图分类号:TU375.1文献标识码:A1 提高墙轴压比限值的意义墙刚度比柱大,也更易做到“隐梁隐柱”,因此在高层建筑中广为应用。
采取措施减少墙柱截面可减少结构面积、削减地震反应。
规范提供了提高柱轴压比限值的方法,对使用数量更多的墙则没有。
某工程因建筑要求限制,导致计算轴压比超限:采用C60混凝土,墙厚达850mm ,结果仍达0.62,而规范规定应为0.5。
解决方法有两个:1)提高混凝土强度,但混凝土等级大于C60时轴压比限值要降低,效果欠佳,而且高强混凝土的购置、施工、养护难度较大。
2)墙内埋型钢,考虑型钢的贡献,但型钢的配钢率、截面尺寸等要求较严,且混凝土梁板与型钢墙连接复杂、施工困难。
综合上述分析得出:剪力墙内配复合密箍和芯柱可提高其轴压比限值。
倘若论点成立,就可通过增加配筋来减小墙截面,这对减小结构面积、降低结构刚度以削弱地震反应有积极的意义。
2 配筋构件受压机理2.1 配置了纵筋的受压构件的受力特性纵筋属于直接配筋,是通过在主压应力方向加设钢筋来增强构件的抗压承载力。
1)几何(变形)条件。
首先必须明确:构件受压后发生压缩变形,从构件开始受力直至破坏,一个平截面始终保持平面,即截面上各点(钢筋和混凝土)的应变值相等,这已为许多试验所证实。
这也是以下分析研究过程的理论基础。
2)力学(平衡)方程。
轴压构件的力学平衡方程为:N =N c +N s =σc A c +σs A s 。
SATWE七大比值简化查看

SATWE 七大比值简化查看警告:(1)本文仅适用于一般多高层建筑,其他特殊建筑具体情况请具体分析! (2)A 级高度即一般高度工程B 级高度即比A 高一级别工程(一般接触不到)(3)本节所有数据比值,请在刚性板假定的基础上查看,否则一律不成立(4) 因为作者水平有限,仅供讨论研究,有错误还望谅解,并指正,谢谢!!1.轴压比 Af NU c N *表一 柱轴压比限值表结构类型抗震等级一二 三 四 框架结构 0.65 0.75 0.85 0.9 框剪结构 0.75 0.85 0.90 0.95 框支结构0.60.7表二 剪力墙墙肢轴压比限值部位 抗震等级一级(9度)一级(7、8度)二、三级 轴压比限值0.40.50.6表三 剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比部位抗震等级一级(9度)一级(7、8度)二、三级轴压比限值0.1 0.2 0.3要求:PKPM中轴压比验算不红即可!轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,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,高规 6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足规范要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足规范要求时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、结构调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2.位移比(WDISP.OUT)要求:PKPM考虑最大水平(或层间)位移与平均水平(或层间)位移的比值PKPM实现:(1)刚性板假定下,(2)Ratio(X),Ratio(Y);Ratio-Dx,Ratio-Dy小于下表不应值表4 位移比不宜大于不应大于A级高度 1.2 1.5B级高度 1.2 1.4 A<1.5 B<1.4即可位移角很小情况下可以放宽1.6(3)多层不考虑偶然偏心下的位移比高层需要考虑偶然偏心下的位移比风荷载作用下位移比均不需要看位移比(层间位移比):主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
剪力墙轴压比限值

非抗震结构
筒体结构的筒体外墙
及错层墙
应≥200
其它墙
应≥160
一.剪力墙厚度要求
注:1)h'指层高或墙无肢长度的较小值。
2)框支剪力墙结构的墙厚,应符合框—剪结构的要求。
3)高层建筑中短肢剪力墙厚度:底部加强部位应≥200mm,并宜≥h'/12,其它部位应≥180mm,并宜≥h'/16。
4)当h'与墙厚之比不满足要求时,应作稳定验算,并应符合稳定要求。
应≥160,宜≥h'/20
板柱—剪力墙
底部加强部位
应≥200,宜≥h'/16
应≥160,宜≥h'/16
其它部位
应≥160,宜≥h'/20
应≥160,宜≥h'/20
筒体
结构
筒体外墙
底部加强部位
应≥200,宜≥h'/16
其它部位
应≥200,宜≥h'/20
筒体内墙
应≥160
错层结构的错层墙
应≥250
分隔电梯井及管道井的墙
拉筋直径(d)及间距@(mm)
底部加强部位
其它部位
剪力墙结构
一、二、三级
应≥0.25
d应≥8
@应≤300
d应≥6
@应≤600
四级
应≥0.20
框—剪及板柱—剪力墙结构
应≥0.25
部分框支剪力墙结构
应≥0.30
一~三级应≥0.25
四级应≥0.20
底部加强部位
d应≥8
@应≤200
一级落地墙底部加强部位
d应≥8
二.剪力墙轴压比限值
抗震等级或烈度
一级(9度)
一级(6、7、8度)
二级
三级
各类剪力墙及筒体
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200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍,且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,柱轴压比限值均可按表中数值增加0.10;上述三种箍筋的最少配箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表《柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值表》确定。
4.在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的纵向钢筋的总截面积不少于柱截面面积的0.8%,轴压比限值可增加0.05,此项措施与注3的措施共同采用时,轴压比限值可
增加0.15,但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定;
5.柱经采用上述加强措施后,其最终的轴压比限值不应大于1.05。
注:墙肢轴压比是指重力荷载代表值作用于下墙肢承受的轴压力设
计值与墙肢的全部截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积
的比值。