建筑工程结构设计要点大学论文.docx
《建筑工程结构设计要点大学论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程结构设计要点大学论文.docx（106页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
建筑工程结构设计要点大学论文
设计要点
剪力墙
剪力墙布置
剪力墙如何布置、数量多少，是关系结构安全和技术经济合理性的关键，其布置的基本原则是：
（1）剪力墙宜沿主轴方向或其它方向双向布置，剪力墙墙肢截面宜简单、规则；
（2）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近，楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；长矩形平面或者平面有一部分较长的建筑物中，横向剪力墙沿长方向的间距应符合下表的要求，纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。
剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近；
剪力墙间距（m）
楼盖形式
非抗震设计
（取较小值）
抗震设防烈度
6度、7读
（取较小值）
8度
（取较小值）
9度
（取较小值）
现浇
5.0B，60
4.0B，50
3.0B，40
2.0B，30
装配整体
3.5B，50
3.0B，40
2.5B，30
—
注：
表中B为楼面的宽度，单位为m。
（3）平面形状凹凸较大时宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；
（4）纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等形式；
（5）单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%；
（6）剪力墙宜贯通建筑物的全高，以避免刚度的突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；
（7）楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；
（8）剪力墙宜设在框架梁、柱轴线平面内并保持对中，墙左、右端的框架柱应保留；
（9）剪力墙的总高度与其截面高度之比不应小于2，墙肢截面高度不宜大于8m，当剪力墙墙肢截面高度大于8m时，可用门窗洞口或用施工洞形成连肢墙；
（10）剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。
剪力墙的混凝土强度不应低于C20；框架—剪力墙结构中的剪力墙应设计为带边框的剪力墙，带边框剪力墙的混凝土强度等级宜与边框柱相同；剪力墙除应满足布置要求外还应满足的要求有：
（1）带边框剪力墙的截面厚度，抗震设计时，一、二级剪力墙的底部加强部位均不应小于200mm，且不应小于层高的1/16，其他情况下墙厚度不应小于160mm，也不应小于层高的1/20；
（2）剪力墙的总高度与总长度之比H/L宜大于2；墙肢截面高度h与厚度b之比不宜小于3，否则应视为柱。
板的厚度
在现浇楼盖中，板的混凝土用量可占到整个梁板结构混凝土总用量的50%~70%。
因此，从减少材料用量看，板厚宜取较小值。
但是，所有各类楼盖均应满足承载力和刚度以及设备埋管等要求。
因此，板厚也不宜过小。
现浇楼盖的混凝土强度等级不宜低于C20，不宜高于C40。
楼板的厚度可按以下要求初估：
现浇钢筋混凝土板的最小厚度（mm）
板的类别
最小厚度
板的类别
最小厚度
单
向
板
屋面板
60
密肋板
肋间距小于或等于700mm
40
民用建筑楼板
60
肋间距大于700m
50
工业建筑楼板
70
悬臂版
板的悬臂长度小于或等于500mm
60
行车道下的楼板
80
板的悬臂大于500mm
80
双向板
80
无梁楼板
150
《高规》规定，一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm，当板内预埋暗管时不宜小于100mm；顶层楼板厚度不宜小于120mm，宜双层双向配筋；普通地下室顶板厚度不宜小于160mm；作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋；现浇预应力混凝土楼板厚度可按跨度的1/50~1/45采用，且不宜小于150mm。
．可按经济配筋率验算。
做法如下：
（1）初步选定（一般取0.6%~0.8%），及钢筋和混凝土材料强度值、；
（2）按“现浇钢筋混凝土板的最小值厚度”及上述原则初取板厚h；
（3）由求出；
（4）由下式求得相应于的板截面有效高度：
式中----—系数，混凝土强度等级≤C50时，取1.0，当混凝土强度等级为C80时，取0.94，其间按线性内插值法确定。
M—作用于板跨中截面上的弯矩设计值，根据板的边长、支撑情况、荷载，按单向或双向板计算。
作用于板上的恒荷载可由初选的h及材料单位体积自重求出，板活荷载可查《建筑结构荷载规范》（以下简称《荷载规范》）。
b—板计算单元宽度，取b=1000mm。
（5）将求出的加20mm并按建筑模数凑整，若所得值比初值取的h稍小且接近时即可以初选的h作为设计的板厚。
根据实践经验选取。
连梁
简介
在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,连梁是指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。
连梁一般具有跨度小、截面大,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
高层建筑中，由于连梁两端墙肢的不均匀压缩，会引起连梁两端的竖向位移差，这也将在连梁内产生内力。
在设计时，即使采取降低连梁内力的各种措施，如:
增大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部开水平缝；在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减；对局部内力过大层的连梁进行调整等，仍难使连梁的设计符合要求。
工作机理
在风荷载和地震荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁产生转角，从而使连梁产生内力。
同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。
高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种，即脆性破坏（剪切破坏）和延性破坏（弯曲破坏）。
连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力，在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时，各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立墙。
这会使结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，并且进一步增加P—Δ效应（竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩），并最终可能导致结构的倒塌。
连梁在发生延性破坏时，梁端会出现垂直裂缝，受拉区会出现微裂缝，在地震作用下会出现交叉裂缝，并形成塑性绞，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。
在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。
但在地震反复作用下，连梁的裂缝会不断发展、加宽，直到混凝土受压破坏。
设计建议
在墙肢和连梁的协同工作中，剪力墙应该具有足够的刚度和强度。
在正常的使用荷载和风荷载作用下，结构应该处于弹性工作状态，连梁不应该产生塑性铰。
在地震作用下，结构允许进入弹塑性状态，连梁可以产生塑性铰。
根据抗震设计规范总则的要求，建筑物在遭受低于该地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不损坏或不需修复仍可使用，当遭受高于该地区设防烈度的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
因此，剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。
注意事项
因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考虑以下几个方面：
关于连梁刚度的折减。
连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减弱，内力重分布。
因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。
根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第417条规定：
“在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架—剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于0.50。
”一般在实际设计中我们在0.50—1之间取值，以符合截面设计的要求。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的5.2.1条文说明指出对于重力荷载、风荷载作用效应计算不宜考虑连梁刚度折减；对有地震作用效应组合工况，均可考虑连梁刚度折减。
[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的6.2.13条文说明2指出计算位移时，连梁刚度可不折减。
[2]
加连梁跨度减少高度。
在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时可以增加洞口的宽度，以减少连梁刚度。
减少了结构的整体刚度，也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。
如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。
调整的幅度不宜大于20%，且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。
增加剪力墙厚度。
亦即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。
由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。
提高混凝土等级。
混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，有可能使连梁的受剪承载力不超限。
地震区高层建筑的剪力墙连梁，在进行了上述调整后，仍有部分不符合承载力要求时，可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。
然后按“强剪弱弯”的要求，配置相应的纵向钢筋。
此时，如果不能保证连梁在大震时的延性要求，应重新计算整个结构，必要时调整结构布置，使连梁的承载力符合要求。
上述各种措施中，在能满足整体刚度的情况下，可先采用刚度折减，如仍超限可采用其余各种措施。
配筋计算
根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》，在连梁设计方面，对于连梁非抗震设计，抗震设计时跨高比大于2.5及小于2.5两种情况，在截面受剪承载力及配筋方面均有不同规定。
在结构计算时这类连梁往往发生受剪承载力的超限，这时可以将受力筋均匀布置，同时考虑到连梁以承载水平荷载为主，支座弯矩主要由水平荷载引起，在反复的水平荷载作用下支座截面上、下受拉筋面积相近，可以采用截面对称配筋。
在连梁配筋中，配置平行筋往往导致斜向受拉破坏或由于箍筋过量而发生剪切滑移破坏，这些破坏将导致连梁的滞回曲线变坏，耗能能力下降。
若采用菱形配筋方式,可以克服这些不足之处。
其他信息
高层建筑剪力墙连梁的设计受很多因素的制约。
连梁的内力和剪力墙的多少、每片剪力墙的水平力大小、连梁的刚度、与之相连的墙肢刚度等都有关。
因此在设计时，问题是比较复杂的，设计时要把互相制约的因素统一协调，以取得比较理想的结果。
PKPM建模
PM建模十不要
1.平面节点不要过密，出现200的短梁，300的短墙。
2.竖向同一构件上下层节点不要不齐。
3.偏心构件不要偏到相邻节点上。
4.布墙处上下层节点不要不对应一致。
5.墙不要悬空。
6.两节点上有弧梁时不要不在中间加一节点。
7.不要将斜杆端点布在层间。
8.不要用层间梁当错层梁用。
9.不要忘了一个柱截面内有多个节点时将梁布通至柱节点。
10.不要跨节点布洞。
11.不要用轴线拉伸和平移在已输入荷载的情况下改模。
Pm建模不可忽略的几种操作
1.取数布置，任意点取一种已定义构件后，点取数，再点已布的想要再布的构件即可
2.tab键准确输入第一点和在非捕捉状态转换到捕捉状态。
3按住ctrl，按住左键拖动即可查看各个角度的三维显示。
4.各种编缉复制和布置等效。
5.右键单击修改。
指向构件。
6.右键重复命令。
空白处
7.不明白操作请查手册。
建模和改模最好不要用拉伸和平移命令，因为如果使用这两个命令，导致构件对位关系文件破坏，荷载无法以座标关系对位，要求改由构件编号对位，这种情况软件商要求认真审查校核荷载。
PMCAD中网格、节点与构件之间的关系柱只能布到一个节点上，与此节点相关的梁荷会传到这根柱上。
一个网格上只能布一根梁或墙。
构件属于网格或节点，任意偏心的布置方式，也不能脱离所属网格或节点正反举两个例子:
比如一个网格上布了一根梁，网端节点上有柱子，当梁偏心布到柱截面以外时，这
升级会员 