鋼筋混凝土結構除了比素混凝土結構具有較高的承載力和較好的受力性能以外,與其他結構相比還具有下列優(yōu)點: ?。?)就地取材。鋼筋混凝土結構中,砂和石料所占比例很大,水泥和鋼筋所占比例較小,砂和石料一般都可以由建筑工地附近提供。 ?。?)節(jié)約鋼材。鋼筋混凝土結構的承載力較高,大多數(shù)情況下可用來代替鋼結構,因而節(jié)約鋼材?! 。?)耐久、耐火。鋼筋埋放在混凝土中,經(jīng)混凝土保護不易發(fā)生銹蝕,因而提高了結構的耐久性。當火災發(fā)生時,鋼筋混凝土結構不會像木結構那樣被燃燒,也不會像鋼結構那
鋼筋混凝土高層建筑結構的計算分析方法有哪些
133****4518 | 2018-06-21 22:19:33
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一般指的是抗側(cè)力計算,比如抗震,主要方法有剪力分配法、振型分解反應譜法、時程分析法。
查看全文↓ 2018-06-21 22:19:55
剪力分配法
( non-shear distribution method) 由著名力學家,中國科學院院士錢令希于1951年出版的《超靜定結構學》中,根據(jù)結構力學中的彎矩分配法提出的調(diào)整分配法,后來被人稱為“無剪力分配法”。
剪力分配法的基本概念
?。?)剪力分配法的思路:用剪力分配系數(shù)將結點外荷載按一定的比例分配給各桿端,先得到柱端剪力,再求柱端彎矩。
?。?)剪力分配法的條件:具有無限剛性橫梁的剛架或排架在水平結點荷載作用下的計算。
?。?)抗剪剛度D:當桿端發(fā)生相對側(cè)移Δ=1時,柱頂產(chǎn)生的剪力。兩端固定的等截面柱: 一端固定一端鉸支的等截面柱:
(4)抗剪分配系數(shù)γ:(5)柱頂剪力Qi:
剪力分配法的計算步驟
?。╝)計算剪力分配系數(shù);(b)計算分配剪力;(c)將分配剪力作用于反彎點,求桿端彎矩。
振型分解反應譜法是用來計算多自由度體系地震作用的一種方法。該法是利用單自由度體系的加速度設計反應譜和振型分解的原理,求解各階振型對應的等效地震作用,然后按照一定的組合原則對各階振型的地震作用效應進行組合,從而得到多自由度體系的地震作用效應。
時程分析法是世紀60年代逐步發(fā)展起來的抗震分析方法。用以進行超高層建筑的抗震分析和工程抗震研究等。 -
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目前國內(nèi)高層建筑的四大結構體系:框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構和筒體結構。
查看全文↓ 2018-06-21 22:19:50
一,框架結構體系框架結構體系一般用于鋼結構和鋼筋混凝土結構中,由梁和柱通過節(jié)點構成承載結構,框架形成可靈活布置的建筑空間,使用較方便。鋼筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分為:
①梁、板、柱全部現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架;
②樓板預制,梁、柱現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架;
③ 梁、板預制,柱現(xiàn)場澆筑的半裝配式框架;
④梁、板、柱全部預制的全裝配式框架等。
二,框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構。
1.框架結構體系。框架結構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架,它是主要承重結構,各平面框架再由連系梁連系起來,即形成一個空間結構體系,它是高層建筑中常用的結構形式之一。
(1)框架結構體系優(yōu)點是:建筑平面布置靈活,能獲得大空間,建筑立面也容易處理,結構自重輕,計算理論也比較成熟,在一定高度范圍內(nèi)造價較低。
(2)框架結構的缺點是:框架結構本身柔性較大,抗側(cè)力能力較差,在風荷載作用下會產(chǎn)生較大的水平位移,在地震荷載作用下,非結構構件破壞比較嚴重。
(3)框架結構的適用范圍:框架結構的合理層數(shù)一般是6到15層,**經(jīng)濟的層數(shù)是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間,平面布置靈活,可適合多種工藝與使用的要求,已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、**及多層工業(yè)廠房和倉庫中。
2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側(cè)力剛度,在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度,墻體同時也作為維護及房間分格構件。
(1)剪力墻結構中,由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載,剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置,它剛度大,空間整體性好,用鋼量省。歷史地震中,剪力墻結構表現(xiàn)了良好的抗震性能,震害較少發(fā)生,而且程度也較輕微,在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點,而且可以使房間不露梁柱,整齊美觀。
(2)剪力墻結構墻體較多,不容易布置面積較大的房間,為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求,以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求,可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架,形成框支剪力墻結構。
(3)在框支剪力墻中,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形,因此,在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結構。
3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻,可以組成框架—剪力墻結構,這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點,又有較大的剛度和較強的抗震能力,因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結構體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設防要求的提高,以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系,往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體,成為豎向懸臂箱形梁,加密柱子,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有:
(1)框架—筒體結構。中央布置剪力墻薄壁筒,由它受大部分水平力,周邊布置大柱距的普通框架,這種結構受力特點類似框架—剪力墻結構,目前南寧市的地王大廈也用這種結構。
(2)筒中筒結構。筒中筒結構由內(nèi)、外兩個筒體組合而成,內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒,外筒為密柱(通常柱距不大于3米)組成的框筒。由于外柱很密,梁剛度很大,門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空間整體作用,類似一個多孔的豎向箱形梁,有很好的抗風和抗震性能。目前國內(nèi)**高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈(88層、420.5米)、廣州中天廣場大廈(80層、320米)都是采用筒中筒結構。
(3)成束筒結構。在平面內(nèi)設置多個剪力墻薄壁筒體,每個筒體都比較小,這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。
(4)巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱(通常由電梯井或大面積實體柱組成)以及巨梁(每隔幾層或十幾個樓層設一道,梁截面一般占一至二層樓高度)組成一級巨型框架,承受主要水平力和豎向荷載,其余的樓面梁、柱組成二級結構,它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小,使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結構體系外,還有其他一些結構形式,也可應用,如薄殼、懸索、膜結構、網(wǎng)架等,不過目前應用**廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結構。 -
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風荷載是垂直于建筑物立面的水平荷載,是高層建筑結構很重要的荷載。
查看全文↓ 2018-06-21 22:19:45
風荷載的標準值應該遵照現(xiàn)行規(guī)范GB50009-2012《建筑結構荷載規(guī)范》8.1.1(強條)規(guī)定進行計算。規(guī)范公式8.1.1-1 wk=βz·μs·μz·wo.
公式中 wk----風荷載標準值(KN/m2);
βz----高度z處的風振系數(shù);
μs----在風荷載下,建筑物的體型系數(shù);
μz----風壓高度變化系數(shù);
wo----目標建筑物所處地理位置的基本風壓值(KN/m2)。
以上參數(shù)都可以在該規(guī)范附錄中查到。按8.1.2(強條)規(guī)定, wo不得小于0.3KN/m2。
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單向板、雙向板、密肋樓蓋、懸臂板、無梁樓板、現(xiàn)澆空心樓蓋。構造要求,你仔細看11G101-2,有很多細節(jié)上的規(guī)定。
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混凝土是由膠凝材料水泥、砂子、石子和水,及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固后堅硬如石,受壓能力好,但受拉能力差,容易因受拉而斷裂(。為了解決這個矛盾,充分發(fā)揮混凝土的受壓能力,常在混凝土受拉區(qū)域內(nèi)或相應部位加入一定數(shù)量的鋼筋,使兩種材料粘結成一個整體,共同承受外力。這種配有鋼筋的混凝土,稱為鋼筋混凝土。鋼筋混凝土粘結錨固能力可以由四種途徑得到:①鋼筋與混凝土接觸面上化學吸附作用力,也稱膠結力。②混凝土收縮,將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生摩擦力。?③鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬合作用,也稱咬合力。④鋼筋端部加彎鉤、彎折或在錨固區(qū)焊短鋼筋、焊角鋼來提供錨固能力。
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寬度 X 高度 X 鋼筋混凝土的容重=自重 鋼筋混凝土的容重一般取25~27KN/立方米,即2.5~2.7噸/立方米 比如300X500的梁,單位長度上的自重標準值為 0.3X0.5X26=3.9KN/m,即0.39噸每延米,390公斤每延米
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純剪力墻結構就是整個建筑物都采用剪力墻結構,包括墻身、墻柱(暗柱和端柱)、墻梁(連梁、暗梁、邊框梁)?! 》彩菫榱俗尳ㄖ锟辜袅Γㄕ榭拐鹂紤])所設計的墻體統(tǒng)稱為剪力墻,通常為鋼筋混凝土剪力墻。但也有用砌體墻來做剪力墻。例如在美國用磚墻來做剪力墻的也還是很多的?! 〖袅σ卜Q為耐震墻,一般用在房屋方面較多,由于剪力墻的剛度很大,要比柱子大上許多倍,因此剪力墻可以承擔極大部份構造物的水平力,而柱子就承受小部份的水平力,設計了剪力墻則無形中可以減小了柱子的尺寸。剪力墻當然也是承重墻?! 〖袅Y構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱,能承擔各類荷載引起的內(nèi)力,并能有效控制結構的水平力,這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。這種結構在高層房屋中被大量運用。剪力墻是建筑的一種豎向承重構件,但其受力方式與柱子是不同的。一般在結構體系中,由于剪力墻的剛度比較大,所以在承擔結構的側(cè)向力方面有較大的貢獻,而在受力是往往剪力墻不出現(xiàn)反彎點。一般剪力墻用于高層建筑中較多,當然在底框結構中也要布置剪力墻?! 】蚣芙Y構是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規(guī)模工業(yè)化施工,效率較高,工程質(zhì)量較好?! 】蚣芙Y構由梁柱構成,構件截面較小,因此框架結構的承載力和剛度都較低,它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力,這時,現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的,裝配整體式樓面的作用則不考慮,框架結構的墻體是填充墻,起圍護和分隔作用,框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間,但抗震性能差 框架-剪力墻結構也稱框剪結構,這種結構是在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻,構成靈活自由的使用空間,滿足不同建筑功能的要求,同樣又有足夠的剪力墻,有相當大的剛度,框剪結構的受力特點,是由框架和剪力墻結構兩種不同的抗側(cè)力結構組成的新的受力形式,所以它的框架不同于純框架結構中的框架,剪力墻在框剪結構中也不同于剪力墻結構中的剪力墻。因為,在下部樓層,剪力墻的位移較小,它拉著框架按彎曲型曲線變形,剪力墻承受大部分水平力,上部樓層則相反,剪力墻位移越來越大,有外側(cè)的趨勢,而框架則有內(nèi)收的趨勢,框架拉剪力墻按剪切型曲線變形,框架除了負擔外荷載產(chǎn)生的水平力外,還額外負擔了把剪力拉回來的附加水平力,剪力墻不但不承受荷載產(chǎn)生的水平力,還因為給框架一個附加水平力而承受負剪力,所以,上部樓層即使外荷載產(chǎn)生的樓層剪力很小,框架中也出現(xiàn)相當大的剪力。
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