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《RC框—剪結(jié)構(gòu)剪力墻合理數(shù)量的確定》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、RC框—剪結(jié)構(gòu)剪力墻合理數(shù)量的確定提要:剪力墻是框一剪結(jié)構(gòu)的主要的抗側(cè)力構(gòu)件.本文根據(jù)框架與剪力墻協(xié)調(diào)作用、層間位移的限值推導(dǎo)出框一剪結(jié)構(gòu)剪力墻數(shù)量的簡化確定方法,以供工程設(shè)計時參考。關(guān)鍵詞:RC框-剪結(jié)構(gòu)、剪力墻數(shù)量、協(xié)調(diào)工作變形、地震力、風(fēng)荷載。一、前言RC框剪結(jié)構(gòu)是高層最常見的結(jié)構(gòu)體系之一,整體變形呈剪彎型;就水平剪力而言剪力墻承擔(dān)了幾乎80%的水平剪力;就頂點位移而言,框剪結(jié)構(gòu)剛度特征值λ=~時,水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)頂點位移約為對應(yīng)結(jié)構(gòu)中的剪力墻單獨承受水平荷載作用下的位移的40~55%[1]。而相同受力條件的框剪結(jié)構(gòu)即使剪力
2、墻剛度增加1倍其頂點位移比值及層間位移比值的減少也僅13~19%;而剪力墻剛度增加1倍,地震力增大20%左右[2]。剪力墻多了則不經(jīng)濟,少了則影響結(jié)構(gòu)安全,因此剪力墻數(shù)量的確定是框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。以往的剪力墻數(shù)量的估算大多數(shù)以剪力墻的頂點位移或剪力墻所承擔(dān)的首層剪力來估算框剪結(jié)構(gòu)的剪力墻數(shù)量;作為剪彎型變形的框剪結(jié)構(gòu)的最大層間變形往往出現(xiàn)在(1/3~2/3)H范圍的樓層。因此本文引入?yún)f(xié)調(diào)變形工作原理,取最接近最大層間變形處的樓層的框架抗側(cè)剛度作為框架平均抗側(cè)剛度估算綜合框架抗推剛度參與整體協(xié)調(diào)變形計算,再由變形限值條件反算剪力墻
3、的數(shù)量,同時引入風(fēng)荷載和地震作用的首層剪力比對估算得到的剪力墻數(shù)量進行調(diào)整;這樣使得估算值與計算機計算值更為接近,以達到更為經(jīng)濟安全的目的。下面我們逐步介紹計算過程。二、估算框架綜合抗推剛度Cf:取~處的樓層框架抗側(cè)剛度為;在計算調(diào)整系數(shù)時假定層高為h,梁高、梁寬,為樓層面容重,GE為總重力荷載代表值,GE≥H/2為以上重力荷載代表值,柱截面面積Ac,且柱子為方柱,柱截面邊長為a,柱軸壓比限值為μc=,;樓層建筑建筑面積為Az。以下是公式的推導(dǎo):梁線剛度:由軸壓比控制的柱截面尺寸:柱線剛度:系數(shù)K:中柱抗側(cè)剛度調(diào)整系數(shù)α:由于強柱弱梁
4、時,K值一般在~之間,α=~;設(shè)梁柱剛度比為,則取下列α值估算框架位移是可靠的:強梁弱柱(≥5)時,取α=;強柱弱梁(時,取α=;過渡區(qū)間(時,取α=。[3]因此可以取K=,則有:單柱抗推剛度:式中為單柱承載面積,為計算方向的兩跨平均跨度;設(shè)為計算方向的平均跨度,體型長向有m排柱網(wǎng)、短向有n行柱網(wǎng),則樓層框架平均抗推剛度為:……………………………………… 由單根柱到全部柱的剛度計算的疊加采用代替,是考慮了邊柱按中柱計算時α的取值增大了近25%,且邊角柱實際采用柱截面通長小于中柱,以及不同跨度和平均跨度計算存在的差值,經(jīng)過多次對不同平
5、面布置的結(jié)構(gòu)進行計算機計算得到的該經(jīng)驗公式。式中為實際布置的柱數(shù),為柱網(wǎng)軸線交點數(shù),在沒有進行初步布置前可以按5/6計入計算。則框架綜合抗推剛度Cf:…………………………………………三、計算框剪剛度特征值λ[4]: 關(guān)于框剪結(jié)構(gòu)在不同的條件的剛度特征值λ,[文4]已作詳細的計算,概要如下:假定系數(shù):…………………………………………………… 式中φ是由設(shè)防烈度、層間位移角限值、地震力放大系數(shù)、設(shè)計地震分組和場地類別等地震計算控制條件共同確定,可查表1得到。則系數(shù)β和框剪結(jié)構(gòu)剛度特征值λ有著一一對應(yīng)關(guān)系,可由表2查得λ。此時λ取值宜≤
6、λ≤,下限值是為了使剪力墻剛度不致過大,上限值是為了滿足剪力墻承受得地震力傾覆力矩不小于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%?! ∮赏频谩 〖础罩祵?yīng)表 表1 設(shè)防烈度 △u/h αmax 設(shè)計地 震分組 場地類別 ?、瘛 、颉 、蟆 、簟 ? 1/800 第一組 第二組
7、 第三組 第一組 第二組 第三組 8 1/800 第一組 第二組
8、 第三組 第一組 第二組