王偉
對于現(xiàn)在所使用的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件而言,整體的思路和過程都是一樣的,區(qū)別在于在進(jìn)行地震計(jì)算和結(jié)構(gòu)鋼度計(jì)算的時(shí)候所使用的算法有所區(qū)別。在把建筑專業(yè)首先將建筑條件圖提出來的時(shí)候,首先要做的是對結(jié)構(gòu)的體系作出合理的判斷,對建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,而此時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的概念設(shè)計(jì)尤為重要。在結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算階段,首先進(jìn)行的是結(jié)構(gòu)的水平地震力計(jì)算,然后將地震力進(jìn)行調(diào)整,將調(diào)整后的地震力按照結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行分配,分配之后的地震力計(jì)算出個(gè)節(jié)點(diǎn)處的截面設(shè)計(jì)內(nèi)力,最后進(jìn)行配筋計(jì)算。
在結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,在地震力計(jì)算完畢之后,分配到各個(gè)樓層之后,會有一個(gè)調(diào)整,這個(gè)調(diào)整被稱之為組合前調(diào)整,調(diào)整之后的內(nèi)力值還標(biāo)準(zhǔn)值。這里的調(diào)整共有四項(xiàng):
1、樓層的最小地震剪力控制,也就是常說的剪重比控制;
2、薄弱層的地震剪力控制;
3、框剪結(jié)構(gòu)中,框架部分的地震力調(diào)整;
4、部分框支結(jié)構(gòu)中,框支柱地震剪力。
然后進(jìn)行效應(yīng)組合形成組合內(nèi)力,而此時(shí)的組合內(nèi)力并不是設(shè)計(jì)內(nèi)力.還要按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求進(jìn)行調(diào)整,這個(gè)過程稱之為組合后調(diào)整.經(jīng)過調(diào)整之后的調(diào)整內(nèi)力才是設(shè)計(jì)內(nèi)力。
以下我們以一棟三層框架的框架梁內(nèi)力計(jì)算為例子,介紹框架結(jié)構(gòu)梁梁端內(nèi)力調(diào)整:
本例以pkpm軟件3.1.6版本的計(jì)算結(jié)果為例,首先讀取結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果中梁的配筋信息,下面表格截取配筋信息的梁端截面內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值及配筋計(jì)算的內(nèi)里設(shè)計(jì)值。
根據(jù)上表可知,內(nèi)力控制組合為第31組和36組:
根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010歸納框架結(jié)構(gòu)梁內(nèi)力調(diào)整系數(shù):
對于第31組,梁端彎矩-M:
對于第36組,梁端彎矩M:
在梁端內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算時(shí),根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010,5.2.3-2的要求進(jìn)行梁端彎矩調(diào)幅,梁端彎矩調(diào)幅僅對豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整。在內(nèi)力調(diào)整之后再進(jìn)行內(nèi)力組合。
對于第31組,梁端彎矩V:
在計(jì)算梁端剪力設(shè)計(jì)值時(shí),根據(jù)規(guī)范要求需要進(jìn)行強(qiáng)柱弱梁的內(nèi)力調(diào)整,強(qiáng)柱弱梁的內(nèi)力調(diào)整僅僅對水平荷載內(nèi)力作用下內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整,再對調(diào)整之后的的內(nèi)力進(jìn)行荷載組合。
對于框架結(jié)構(gòu)柱的柱端彎矩,剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算同梁,但是需要注意的是,對于框架柱柱端剪力的調(diào)整系數(shù),需要考慮柱端彎矩調(diào)整系數(shù)的影響。例如一級框架結(jié)構(gòu)中,中層柱軸壓比大于0.15的情況,柱端彎矩調(diào)整系數(shù)根據(jù)抗規(guī)6.2.3的規(guī)定為1.7,柱端剪力的調(diào)整系數(shù)根據(jù)抗規(guī)6.2.5的規(guī)定為1.5.此時(shí)在調(diào)整時(shí),柱端剪力的調(diào)整系數(shù)為1.7x1.5=2.55。
此部分的調(diào)整是由強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎的考慮,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在發(fā)生受彎破壞前不先發(fā)生剪切破壞。用以改善構(gòu)件自身的抗震性能。
參考文獻(xiàn):
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[2]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2010
[3]ETABS說明書(中國設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)報(bào)告)
[4]包世華 張銅生 《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算》上冊 清華大學(xué)出版社 2015年12月第一版