基础梁相关及计算
基础计算公式
一)基础1.带形基础(1)外墙基础体积=外墙基础中心线长度×基础断面面积(2)内墙基础体积=内墙基础底净长度×基础断面面积+T形接头搭接体积其中T形接头搭接部分如图示。
V=V1+V2=（L搭×b×H）+ L搭〔bh1/2+2(B-b/2×h1/2×1/3)〕=L搭〔b×H+h1(2b+B/6)〕式中：V--内外墙T形接头搭接部分的体积；V1--长方形体积，如T形接头搭接示意图上部所示，无梁式时V1=0；V2--由两个三棱锥加半个长方形体积，如T形接头搭接示意图下部所示，无梁式时V= V2 ；H--长方体厚度，无梁式时H=0；2.独立基础（砼独立基础与柱在基础上表面分界）(1)矩形基础：V=长×宽×高(2)阶梯形基础：V=∑各阶(长×宽×高)(3)截头方锥形基础：V=V1+V2=H1/6×［A×B+（A+a）（B+b）+a×b］+A×B×h2截头方锥形基础图示式中：V1--基础上部棱台部分的体积（m3 ）V2--基础下部矩形部分的体积（m3 ）A，B--棱台下底两边或V2矩形部分的两边边长（m）a,b--棱台上底两边边长（m）h1--棱台部分的高（m）h2--基座底部矩形部分的高（m）（4）杯形基础基础杯颈部分体积（m3 ）V3=abh3式中：h3--杯颈高度V3_--杯口槽体积（m3 ）V4= h4/6+［A×B+（A+a）（B+b）+a×b］式中：h4-杯口槽深度（m）。
杯形基础体积如图7-6所示：V=V1+V2+V3－V4式中：V1，V2，V3，V4为以上计算公式所得。
3. 满堂基础（筏形基础）有梁式满堂基础体积=（基础板面积×板厚）+（梁截面面积×梁长）无梁式满堂基础体积=底板长×底板宽×板厚4. 箱形基础箱形基础体积=顶板体积+底板体积+墙体体积5.砼基础垫层基础垫层工程量=垫层长度×垫层宽度×垫层厚度（二）柱1.一般柱计算公式：V=HF式中：V--柱体积；F--柱截面积2.带牛腿柱如图所示V=（H ×F）+牛腿体积×n=（h ×F）+［(a ×b ×h1)+a ×b V2 h2/2］n =h ×F+a ×b ×(h1+h2/2)n式中：h--柱高（m）；F--柱截面积a.b--棱台上底两边边长；h1--棱台部分的高（m）h2--基座底部矩形部分的高（m）；n--牛腿个数3.构造柱：V=H ×(A×B+0.03×b×n)式中：H- 构造柱高（m）； A.B- 构造柱截面的长和宽b- 构造柱与砖墙咬槎1/2宽度；n- 马牙槎边数（三）梁1.一般梁的计算公式（梁头有现浇梁垫者，其体积并入梁内计算）V=Lhb式中：h- 梁高（m）；b- 梁宽；L- 梁长2.异形梁（L、T、十字型等梁）V=LF式中：L- 梁长；F- 异型梁截面积3.圈梁圈梁体积V=圈梁长×圈梁高×圈梁宽4.基础梁V=L×基础梁断面积式中：V- 基础梁体积（m3）；L- 基础梁长度（m）。
混凝土基础工程量计算规则及公式
三十一、钢筋混凝土梁工程量规则1、梁的一般计算公式＝梁的截面面积*梁的长度按设计图示尺寸以体积计算。
不扣除构件内钢筋、预埋铁件所占体积，伸入墙内的梁头、梁垫并入梁体积内。
2、梁长的取法梁与柱连接时，梁长算至柱侧面，主梁与次梁连接时，次梁长算至主梁侧面。
如图53、地圈梁工程量外墙地圈梁的工程量＝外墙地圈梁中心线的长度×地圈梁的截面积内墙地圈梁的工程梁＝内墙地圈梁净长线的长度×地圈梁的截面积3、基础梁的体积计算方法：基础梁的体积=梁的净长×梁的净高三十二、钢筋混凝土板的工程量计算1、一般现浇板计算方法：现浇混凝土板按设计图示尺寸以体积计算。
不扣除构件内钢筋、预埋铁件及单个面积0.3m2以内的孔洞所占体积。
计算公式——V＝板长×板宽×板厚2、有梁板系指主梁（次梁）与板现浇成一体。
其工程量按梁板体积和计算有梁板(包括主、次梁与板)按梁、板体积之和计算，3、无梁板系指不带梁直接用柱帽支撑的板。
其体积按板与柱帽体积和计算4、平板指无柱、梁而直接由墙支撑的板。
其工程量按板实体积计算。
三十三、现浇砼墙的工程量计算规则及公式1、现浇框架结构的剪力墙计算方法：按图示尺寸以m3计算。
应扣除门窗洞口及0.3m2以外孔洞所占体积。
计算公式：V＝墙长×墙高×墙厚－0.3m2以外的门窗洞口面积×墙厚式中：墙长——外墙按L中，内墙按L内（有柱者均算至柱侧）；墙高——自基础上表面算至墙顶。
墙厚——按图纸规定。
图1 图2 图3 图4图5三十四、金属结构工程的工程量计算规则及公式1.金属结构制作安装均按图示钢材尺寸以吨计算，不扣除孔眼、切肢、切边、切角的重量，焊条不另增加重量，不规则或多边形钢板以其外接矩形面积乘以厚度乘以单位理论重量计算。
2..制动桁架、制动板重量合并计算，套用制动梁定额。
墙架柱、墙架梁及连接柱杆的重量合并计算，套用墙架定额。
依附于钢柱上的牛腿及悬臂梁合并计算，套用钢柱定额。
混凝土基础工程量计算规则及公式
混凝土基础工程量计算规则及公式1、条形基础工程量计算及公式外墙条形基础的工程量＝外墙条形基础中心线的长度×条形基础的截面积内墙条形基础的工程梁＝内墙条形基础净长线的长度×条形基础的截面积注意：净长线的计算应砼条形基础按垂直面和斜面分层净长线计算2、满堂基础工程量计算及公式满堂基础工程量=满堂基础底面积×满堂基础底板垂直部分厚度＋上部棱台体积3、独立基础（砼独立基础与柱在基础上表面分界）(1)矩形基础：V=长×宽×高(2)阶梯形基础：V=∑各阶(长×宽×高)(3)截头方锥形基础：V=V1+V2=1/6 h1 ×〔A×B+（A+a）（B+b）+a×b〕+A×B×h2其中V1——基础上部棱台体积，V2——基础下部长方体体积，h1——棱台高度，A、B——棱台底边长宽，ab——棱台顶边长宽，h2——基础下部长方体高度三十、混凝土柱工程量计算规则及公式⑴、构造柱工程量计算①构造柱体积＝构造柱体积+马牙差体积=H×（A×B+0.03×b×n）式中：H——构造柱高度A、B——构造柱截面长宽b——构造柱与砖墙咬差1/2宽度n——马牙差边数⑶、框架柱①现浇混凝土柱按设计图示尺寸以体积计算。
不扣除构件内钢筋、预埋铁件所占体积。
框架柱体积＝框架柱截面积*框架柱柱高其中柱高：a 有梁板的柱高，应自柱基上表面(或楼板上表面)至上一层楼板下表面之间的高度计算。
如图1b 无梁板的柱高，应自柱基上表面(或楼板上表面)至柱帽下表面之间的高度计算。
如图 2c 框架柱的柱高，应自柱基上表面至柱顶高度计算。
如图 3d预制混凝土柱按设计图示尺寸以体积计算，不扣除构件内钢筋、预埋铁件所占体积，依附于柱的牛腿，并入相应柱身体积计算。
如图 4三十一、钢筋混凝土梁工程量规则1、梁的一般计算公式＝梁的截面面积*梁的长度按设计图示尺寸以体积计算。
基础梁工程量计算公式
基础梁工程量计算公式
基础梁工程量计算公式是由混凝土基础梁的截面面积和长度计算得出的。
计算公式如下：
基础梁截面面积= 基础梁的宽度×基础梁的高度
基础梁长度= 基础梁的实际长度+ 基础梁两侧的超出部分长度
其中，基础梁的宽度和高度需要根据设计要求进行确定，实际长度通常由现场测量得出，超出部分长度则是指基础梁两侧超出地基的长度。
需要注意的是，基础梁的截面面积和长度需要按照设计要求进行计算，并且还需要考虑到基础梁的质量要求和混凝土浇筑等施工技术要求，才能确保基础梁的稳定性和安全性。
基础梁混凝土模板计算公式
基础梁混凝土模板计算公式基础梁是建筑结构中承受和传递上部结构荷载的重要构件之一。
在基础梁的设计和施工中，混凝土模板是不可或缺的一部分。
混凝土模板的计算是基础梁设计的重要环节，其准确性直接影响到基础梁的安全性和稳定性。
本文将从基础梁混凝土模板的计算公式出发，探讨基础梁混凝土模板的设计原理和计算方法。
1. 基础梁混凝土模板的计算公式。
基础梁混凝土模板的计算公式主要包括以下几个方面，模板支撑系统的计算、混凝土模板的受力分析、模板板厚的计算等。
1.1 模板支撑系统的计算。
模板支撑系统是混凝土模板的支撑结构，其设计原则是保证模板能够承受混凝土浇筑时的荷载，并且能够保持模板的稳定性。
模板支撑系统的计算公式主要包括支撑点的布置、支撑材料的选择和支撑点的受力分析。
支撑点的布置需要考虑混凝土模板的受力情况和荷载传递路径，通常采用等距布置的原则，以保证模板受力均匀。
支撑材料的选择需要考虑材料的强度和稳定性，一般采用钢管或木材作为支撑材料。
支撑点的受力分析是模板支撑系统设计的关键，需要考虑支撑点的受力情况和支撑材料的受力性能，以保证支撑系统的稳定性和安全性。
1.2 混凝土模板的受力分析。
混凝土模板在浇筑混凝土时承受着来自混凝土自重、浇筑荷载和混凝土收缩等多种荷载，其受力分析是模板设计的重要环节。
混凝土模板的受力分析主要包括模板的弯曲受力、剪切受力和压力受力。
模板的弯曲受力是模板在混凝土浇筑时由于混凝土自重和浇筑荷载引起的弯曲变形，其计算公式为：M = f_b W L^2 / 8。
其中，M为模板的弯矩，f_b为混凝土的抗弯强度，W为混凝土的自重，L为模板的跨度。
模板的剪切受力是模板在混凝土浇筑时由于混凝土自重和浇筑荷载引起的剪切变形，其计算公式为：V = f_v W L / 2。
其中，V为模板的剪力，f_v为混凝土的抗剪强度，W为混凝土的自重，L为模板的跨度。
模板的压力受力是模板在混凝土浇筑时由于混凝土自重和浇筑荷载引起的压力变形，其计算公式为：P = f_c W A。
基础梁计算公式
基础梁计算公式基础梁计算公式和示例解释弹性基本公式•弹性模量：E=受拉应力应变•Poisson比：μ=纵向应变横向应变•应力：σ=PA•应变：ε=ΔLL0•应变能量：U=12EAε2示例解释：弹性模量指材料在受到应力时产生的应变程度，它描述了材料在弹性阶段的性能。
当材料受到拉伸或压缩力时，通过测量应变和应力，可以计算出弹性模量。
基础梁计算公式•梁的切线方向弯矩：M=dMdz =d2Mdy2•梁的法线方向弯矩：N=dNdz =d2Ndx2•横向剪切力：Q=dQdz =dSdx•直角平面内的挠曲曲率：k=d 2ydx2•稳定方程：d 2Mdy2+dQdx+N=0示例解释：基础梁是指在土层中埋设的梁，用于支撑或传递载荷。
通过梁的切线方向弯矩、法线方向弯矩、横向剪切力和挠曲曲率等参数的计算，可以评估基础梁的受力情况和稳定性。
梁的静力平衡公式•受力平衡方程：∑F x=0,∑F y=0,∑M=0•弯曲刚度：EI•断面模量：S•结构刚度：K=EIL示例解释：梁的静力平衡公式描述了梁在受到外力作用时达到平衡的条件。
通过受力平衡方程和梁的弯曲刚度、断面模量以及结构刚度的计算，可以确定梁的受力情况和结构稳定性。
基础梁荷载计算公式•重力荷载：G=γ⋅A•地震荷载：E=G⋅z•风荷载：F=12⋅C d⋅A⋅V2•水荷载：P=γ⋅ℎ⋅A示例解释： 基础梁荷载计算公式用于计算梁在不同荷载情况下的受力情况。
通过应用重力荷载、地震荷载、风荷载和水荷载的计算公式，可以评估基础梁的受力情况和稳定性。
基础梁变形计算公式• 直线受力变形：Δ=PL EA• 弯曲变形：δ=5PL 3384EI•剪切变形：δ=QL 33EI示例解释： 基础梁变形计算公式用于评估基础梁在受到荷载时的变形情况。
通过直线受力变形、弯曲变形和剪切变形的计算公式，可以确定基础梁的变形程度和结构的稳定性。
结论基础梁的设计和计算涉及多个参数和公式。
通过应用弹性基本公式、梁的静力平衡公式、荷载计算公式和变形计算公式，可以详细评估基础梁的受力和变形情况，确保其结构稳定。
柱、梁、板、独立基础高频钢筋计算公式
柱、梁、板、独立基础高频钢筋计算公式一、柱钢筋1.柱纵筋柱纵筋单根长度=柱基础内插筋+柱净高+锚固长度+搭接长度*搭接个数abcb.柱宽；h.柱高；c.柱保护层根数=(加密区长度/加密区间距+1)+(非加密区长度/非加密区间距-1) 加密区长度：①嵌固部分以上长度为：hn/3（hn本层柱净高）②非嵌固部分以上长度为：max(hc，hn/6，500)（考试用）③柱梁节点加密区长度为：梁高+max(hc，hn/6，500)（考试用）④当有刚性地面时，除柱端钢筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。
二、梁钢筋1．梁上部纵筋长度=总净跨长+左锚固+右锚固+搭接长度*搭接个数234第一排=1/3净跨长*2（净跨长取相邻两跨最大值）+支座宽第二排=1/4净跨长+*2（净跨长取相邻两跨最大值）+支座宽5．架立筋单长=净跨长-净跨长/3*2+150*26．箍筋单长（2肢箍）=（长-2保+宽-2保）*2+2*max（10d，75）加密区根数=[（加密区长度-50）/加密区间距+1]*2非加密区根数=（净跨长-2*加密区长度）/非加密区间距-1加密区长度：一级抗震：max（2Hb，500）二级——四级抗震：max（1.5Hb，500）7．侧面纵向钢筋（腰筋）8960度。
左（右）锚固长度=支座宽-保护层+梁高-保护层（保：为柱的保护层）三、板钢筋1．板底受力筋单根长度=净跨长+左伸长度+右伸长度+弯钩长度*2板面受力筋单根长度=净跨长+锚固长度*2板底受力筋根数=板面受力筋根数=分布范围/板筋间距+1伸出长度：端支座为梁、圈梁、剪力墙时，伸出长度=max（1/2支座宽，5d）端支座为砌体墙时，伸出长度=max（1/2墙厚，120，板厚）180°弯钩长度=6.25d（当钢筋为一级钢时，末端需加180°弯钩）锚固长度：支座宽-保护层≥la时，直锚，直锚长度=la支座宽-保护层＜la时，弯锚，弯锚长度=支座宽-保护层+15d23+1 +（右侧板内净长-1/2板分布筋间距）/分布筋间距+1四、独立基础钢筋1．独立基础底板长度＜2500时X方向底板钢筋单根长度=X方向的基础边长-2*保护层X方向底板钢筋根数=（Y方向的基础边长—min（75，S/2）*2）/S+1S为X方向独立基础钢筋的分布间距Y方向底板钢筋单根长度=Y方向的基础边长-2*保护层Y方向底板钢筋根数=（X方向的基础边长—min（75，S/2）*2）/S+1 S为X方向独立基础钢筋的分布间距2．独立基础底板长度≥2500时XY。
基础梁计算方法
基础梁计算方法基础主梁钢筋的计算主要是底部和顶部的贯通纵筋、底部非贯通纵筋、侧面纵向构造钢筋和箍筋的计算，算法主要来源于04G101-3；一、算量基本方法：一、底部和顶部贯通纵筋：（一）端部外伸时底部和顶部贯通纵筋：端部外伸时上部第一排纵筋和下部最底排纵筋伸至边缘弯折，弯折长度为12*d；底部非底排纵筋伸至边缘即可；上部非第一排纵筋不伸入外伸端，伸入支座对边弯折，弯折长度为12*d；计算规则来源于平法04G101-3第29页。
在软件中是通过基础主梁节点设置第一项“基础主梁端部外伸构造”来设置。
注意：基础梁底部纵筋多于一排时用斜线“/”隔开，如：2B25/4B28；则表示底部最底排纵筋是4B28，底部第二排是2B25。
（二）端部无外伸时底部和顶部贯通纵筋：端部无外伸时，根据平法04G101-3第29页，要求基础梁底部和顶部纵筋成对连通设置，底部和顶部多出的钢筋伸至端部弯折，弯折长度为15*d；软件采用传统算法，底部和顶部第一排纵筋伸至对边弯折，弯折长度为h/2，其余钢筋伸至端部弯折，弯折长度为15*d。
软件中是通过基础主梁节点设置第二项“基础主梁端部无外伸构造”来设置。
（三）基础主梁顶部有高差时纵筋的计算：下部纵筋连续通过支座；低跨上部纵筋伸入支座内，伸入长度为la；高跨上部第一排纵筋伸入低跨梁内，伸入长度为la；非第一排纵筋伸入支座内la。
计算规则来源于平法04G101-3第30页。
在软件中是通过基础主梁节点设置第三项“基础主梁顶有高差构造”来设置。
（四）基础主梁底部有高差时纵筋的计算：上部纵筋贯穿支座；下部最底排纵筋伸入高跨梁内，伸入长度为la；非底排纵筋伸入支座内锚固，伸入长度为la；计算规则来源于平法04G101-3第30页。
在软件中是通过基础主梁节点设置第四项“基础主梁底有高差构造”来设置，在节点设置中输入放坡角度，底部钢筋计算时会按照角度计算斜长。
二、底部非贯通纵筋：基础主梁底部非贯通纵筋伸入跨内的长度为自柱中线向跨内延伸至L0/3位置，且不小于1.2L0+hb+0.5hc，hb为基础主梁截面高度，hc 为支座宽，对于中间跨非贯通筋，L0取柱中线两边较大一跨的中心跨度值。
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基础梁相关及计算LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】基础梁图2为基础梁的计算简图。
基础梁除受梁上荷载作用外，有时还要考虑变温影响、边荷载作用等。
对于半无限大、有限深地基上的常截面梁，在各种外荷载以及边荷载作用下,梁的内力、位移均已制成表格,以便工程设计中查用。
基础梁计算的关键，在于选择合理的地基模型求解地基反力。
主要的地基模型如下。
①文克勒模型:又称基础梁弹簧垫层模型。
它假设地基单位面积上所受的压力与地基沉陷成正比。
②半无限大弹性体模型:它假设地基是半无限大的理想弹性体。
③中厚度地基模型：它假设地基为有限深的弹性层。
④成层地基模型：它假设地基为分层的平面或空间弹性体。
除①外，其余的模型，又称为连续介质地基模型。
此外，有时还采用双垫层弹簧模型、各向异性地基模型等。
在一些小型工程设计或初步设计中，有时直接采用地基反力直线分布假设，使反力的求解成为静定问题，计算大为简化。
基础拉梁与基础梁拉梁的计算方法有两种：1、取拉梁所拉结的柱子中轴力较大者的1/10，作为拉梁轴心受拉的拉力或轴心受压的压力，进行承载力计算。
按此法计算时，柱基础按偏心受压考虑。
（基础土质较好，用此法较节约）2、以拉梁平衡柱底弯矩，柱基础按中心受压考虑。
拉梁正弯矩钢筋全部拉通，负弯矩筋有1/2拉通。
此时梁的截面高度宜取下面的取值较高者独立基础拉梁的问题一般情况下，独立基础两个方向都会设基础梁，既可以提高基础整体性，也可以用来承担底层的墙体。
请问大家一般基础梁是设在基础顶面，还是设在某个靠近正负零的标高处如果是前者，那么在基础埋深较大时，不仅浪费底层墙体，而且会造成底层柱计算长度过大，导致底层的整体刚度较二层刚度之比过小。
如果是后者，那么基础梁到基础顶之间的柱就非常有可能是短柱甚至超短柱了，可见过不少人这样设计，不知道为什么，规范是不提倡这样的啊。
（基础梁就是基础拉粱，主要是为了提高基础整体性,应与基础相连. ）现在许多住宅首层架空，此时仅在首层设梁，不再设基础梁。
但七度及以上层数较多时，还是加基础梁为好（虽然有点浪费）。
首层以下的柱当然按短柱处理。
基础梁最好与基础直接相连,第一种较好.原因如下:1,基础梁的主要作用是协调地震时各基础的变形,使基础能共同协调工作,所以才按拉梁设计,因此是用来协调基础的,而不是协调柱子.2,底层柱计算长度大是一个常见的问题,有较多的解决方法,不应该为了讲究柱的刚度值而牺牲基础梁的作用.3,短柱问题十分明显,不用细说.4,若必须按方案二做,结构的计算简图也应该取到基础顶面,所以方法二不提倡,其力学概念不明确.5,若要减小柱的计算长度可以适当把基础顶面提高(对多层建筑有效).设置拉梁的情况1.有抗震设防,基础埋深不一致基础梁2.地基土质分布不均匀3.相邻柱荷载相差悬殊4.基础埋深较大拉梁的主要作用是平衡柱下端弯矩,调节不均匀沉降等. 多层建筑,基础埋深较浅,宜设在基础顶面;高层建筑,宜具体情况而定。
1.我想基础埋置很深时，可以在下50或60设基础梁，这样可以降低底层柱的计算高度；2.如果基础埋置不深，明知基础梁拉在靠近处会造成短柱，那就设在基础顶面；如果非得拉在靠近柱根处，那可以设基础短柱，加大柱截面，箍筋加密；（1）一般工程无特殊要求时，基础梁顶标高取（与基础短柱顶平）；基础梁（2）基础梁地构造在图纸中注明：先素土夯实，再铺炉渣300厚，梁底留100高空隙；（3）基础梁平面定位尺寸必须明确，基础梁支座若没有完全落在基础短柱上，即基础梁端部悬空或局部悬空时，应注明梁下以同标号同浇素砼填充，基础短柱严禁出现外凸现象；（4）基础梁一般采用C20或C25等级的混凝土浇筑；（5）注意基础梁高度一般取1/12跨距。
a.跨距为6m时，梁高一般取500；b.跨距为时，梁高一般取600或650；梁配筋大小应根据其荷载计算确定，一般可取6Ф16，Ф8@100/200。
当基础按轴心受力计算，上部结构传来底弯距由基础梁平衡时，基础梁应设置在基础顶面，当基础梁仅起连接作用或作为首层墙体基础时，可设置在标高处。
拉梁截面宽度≥~，高度≥~。
如按法计算，配筋应上下相同，且不少于615mm2（2D14）。
此外，当拉梁承受底层墙体荷载时，不管采用上述何种方法计算的，都必须对基础拉梁另行按“梁”或“连续梁”进行验算。
两个阶段设计是三个设防水准的具体实施。
其步骤是:第一阶段设计是对绝大多数建筑物，应满足一、二设防水准的设计要求，即按照第一水准(多遇地震)的地震参数，进行地震作用计算、结构分析和构件内力计算，然后采用相应的构造措施，达到“小震不坏，中震可修”的要求。
第二阶段设计是对地震时容易倒塌的部位进行塑性变形验算，使薄弱层的水平位移不超过容许塑性位移。
第一阶段为结构设计计算阶段：主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。
确定结构方案和结构布置，用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力，并用极限状态法设计各构件（譬如确定配筋或者确定型钢类型），同时进行结构的抗震变形验算，按照延性和耗能要求，采用相应的构造措施。
这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准：小震不坏，中震可修。
第二阶段为验算阶段：主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部位进行弹塑性变形验算，要求其值在避免结构发生倒塌的范围内。
如果层间位移超过允许值，认为结构可能发生严重破坏或者倒塌，则需要对薄弱部位采取必要的措施，直到满足要求为止。
通过计算和构造措施，通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算，实现“小震不坏，中震可修、大震不倒”的抗震要求。
三水准遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用——小震不坏当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用——中震可修当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏——大震不倒两阶段设计：第一阶段设计：①小震弹性计算，地震效应与其他荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，——满足小震强度要求；②限制小震的弹性层间位移角；同时采取相应的抗震构造措施，保证结构的延性、变形能力和耗能能力，——自动满足中震变形要求。
第二阶段设计：限制大震下结构弹塑性层间位移角；并采取必要的抗震构造措施——满足大震防倒塌要求。
关键词：隔震结构隔震设计来源： CUAD期刊库孙柏锋1 , 潘文2(1. 云南恒锐建设技术咨询有限公司,云南昆明650011;2. 昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明650224)摘要:结合《建筑抗震设计规范》(GB50011 - 2001) ,提出了针对隔震装置设计的隔震结构两阶段设计法。
该方法在项目的方案阶段,根据项目的基本情况采用简化估算方法对隔震层进行估算,为方案的确定提供依据;在施工图设计阶段,采用时程分析方法对隔震层进行设计计算,为上部结构和基础设计及隔震装置的选用提供依据。
文中以4层多层框架结构体系为例进行了分析,结果显示提出的设计方法具有简便,符合工程应用的特点,且该方法有利于提高设计质量,减少设计周期。
关键词:隔震结构;隔震设计;两阶段设计法;水平向减震系数中图分类号: P315. 966; TU241. 7; TU318 +. 1; TU352. 1 + 2 引言随着社会经济的发展,破坏性地震造成的经济损失越来越大。
传统的结构抗震设计思想以“小震不坏、中震可修、大震不倒”三水准为设防目标,建筑结构依靠结构的变形来吸收并消耗地震能量[ 1 ] 。
传统的抗震设防目标,已经不是一种完善的抗震设计理念,而采用建筑结构隔震技术,在大震下结构不损坏或者仅有轻微损坏,从而保证了罕遇地震发生时人员、设备、仪器的安全,符合现阶段的基于性能的抗震设计思想,有良好的发展和应用前景。
隔震结构是指在建筑物基础和上部结构之间设置隔震装置而形成的结构体系,通过隔震装置来减轻地震对上部结构的破坏,确保其在地震下的安全。
1 隔震结构两阶段设计法的介绍考虑到我国的隔震结构应用现状,结合我国《建筑抗震设计规范》( GB50011 - 2001) (以下简称《抗规》) ,保证设计的可延续性,本文引入了将简化估算方法和相对较为精确的时程分析方法相结合的思路,即为两阶段设计法。
两阶段设计法的具体内涵是在工程方案阶段,采用简化估算方法,便于快速提供在特定场地条件和结构体系以及隔震装置条件下的设计方案,为业主和设计单位提供决策参考;在施工图设计阶段依据我国现行的相关标准采用相对较为准确的时程分析方法,便于最终确定和优化结构布置与隔震装置参数。
2 隔震结构简化估算设计方法隔震结构简化估算设计方法的基本思路:对于隔震结构体系,先将上部结构简化为等效单质点体系,通过给定预期的水平向减震系数,得出建筑结构采用隔震后的水平地震影响系数α1 ,由地震影响系数曲线定出隔震后体系的自振周期T1 ,从而得出隔震层刚度K隔,最后初步选择隔震装置。
2. 1 隔震结构简化估算设计方法的两点假设(1)由于基础隔震层刚度一般远小于上部结构的刚度,在地震作用下,上部结构视为整体平动,将上部结构视为刚体。
(2)忽略结构自身阻尼变化的影响。
2. 2 隔震结构简化估算设计方法的步骤 (1)在进行初步设计时,凭借经验或现有的建筑物选定并计算结构重力荷载代表值G (房屋的重力荷载代表值为其自重加上可变荷载的一半) ,并估算基础固定时建筑结构自振周期。
(2)根据场地类别、设计地震分组、抗震设防烈度和结构自振周期以及阻尼比由《抗规》中地震影响系数曲线确定基础固定时结构的地震影响系数α。
(3)因为水平向减震系数和减震效果之间存在一一对应的关系(如表1所示) ,可以在隔震设计时首先提出明确的隔震设计目标,即降低地震烈度的目标,这样对于隔震结构的上部结构,可按降低后的地震烈度进行抗震设计。
因此可以已知预期的水平向减震系数ψ, 按式( 1)确定隔震结构水平地震影响系数α1。
α1 = 0. 7ψα (1) (4)忽略结构自身阻尼变化的影响,根据地震影响系数曲线反算出隔震结构的自振周期T1 ,其中预期的水平向减震系数ψ与隔震度[ 3 ] I = T1 / T的关系如表2与表3所示。
1)基础固定时自振周期0. 1 < T < Tg时,即α =η2αmax ,通常自振周期处于此范围的多为砌体结构或者与砌体结构周期相当的结构,《抗规》中规定:砌体结构隔震后体系的基本周期,不应大于2. 0 s和5倍特征周期的较大值,与砌体结构周期相当的结构隔震后体系的基本周期,不应大于5倍特征周期值[ 2 ] ,则处于此周期范围结构的隔震度与水平向减震系数的关系如表2所示。