第一篇:高层建筑结构总结 山大
第1章 高层结构概述
1、什么是高层建筑?
(1)10层及10层以上或房屋高度超过28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。(2)建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。
2、试述高层建筑结构的受力特点
随结构高度增加,在水平力作用下,侧向位移增加最快,其次是弯矩和轴力;水平荷载(作用)是主要荷载,结构高度和抵抗侧移是设计的主要矛盾。
第2章 抗侧力结构与布置
1、高层建筑结构体系有哪些?各有什么优缺点?
框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙(筒体)结构、筒中筒结构、成束筒结构、巨型框架。
框架结构优点是:⑴建筑平面布置灵活,分隔方便;⑵整体性好,设计合理时具有较好的塑性变形能力和抗震能力;⑶墙体采用轻质材料时,结构自重小。
缺点是:侧向刚度小,抵抗侧向变形能力差。
剪力墙结构的优点是:①整体性好、刚度大,抵抗侧向变形能力强; ②抗震性能较好,设计合理时结构具有较好的塑性变形能力。
缺点是:受楼板跨度的限制(一般为3~8m),剪力墙间距不能太大,建筑平面布置不够灵活。
框架—剪力墙(筒体)结构,既克服了纯框架结构抗侧移刚度小的缺点,又解决了纯剪力墙结构建筑平面布置不灵活的问题。
筒中筒结构具有更大的抗侧移刚度和承载力,并且具有很好的抗扭刚度。
成束筒结构的刚度和承载力比筒中筒结构又有提高。沿高度方向,还可以逐渐减少筒体的个数,结构刚度逐渐变化,且不影响框筒中梁、柱和楼板的布置。
2、高层建筑结构的总体布置原则是什么?
控制结构的高宽比 H/B,高宽比越大,结构的侧向变形能力也相对越强,倾覆力矩也越大,经济效益相对越低。结构平面形状宜简单、规则、刚度和承载力分布均匀,且宜使风作用效应小。平面不规则的类型:扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。
高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。
房屋高度超过50m时,框架—剪力墙结构、筒体结构以及体形复杂的高层建筑结构应采用现浇楼盖结构,剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖结构;房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计的框架—剪力墙结构宜采用现浇楼盖结构,6、7度抗震设计的框架——剪力墙结构可采用装配整体式楼盖,但应满足有关构造要求;房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层,应采用现浇楼盖结构。尽量不设缝。如要设缝,缝宽必须满足抗震缝的要求。如不设缝,应采取相应的构造或施工措施。
高层建筑宜选用承载力较大、压缩变形较小、稳定性好的土层作为地基。在地震区,尽可能避开对抗震不利的地段。当无法避开时,应采取可靠措施,使建筑物在地震时不致由于地基失稳而破坏,或者产生过量下沉或倾斜。
高层建筑应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。宜采用筏形基础,必要时可采用箱形基础。当地质条件好、荷载较小,且能满足地基承载力和变形要求时,也可采用交叉梁基础或其他基础形式。当地基承载力或变形不能满足设计要求时,可采用桩基或复合地基。高层建筑的基础埋置深度要大
3、框架-核心筒结构与框筒结构有何异同?
相同点:都是由外围柱框架围起来的结构
不同点:前者外框筒的柱距大、梁高小、为平面结构,后者外框筒柱距大、梁高大、为空间结构。
4、高层建筑结构为什么要限制结构的水平侧移?
高层建筑结构应具有必要的刚度,在正常使用条件下限制建筑结构层间位移有两个目的:第一,保证主要结构基本处于弹性受力状态,对钢筋混凝土结构要避免混凝土墙或柱出现裂缝;将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度限制在规范允许范围之内。第二,保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显损坏。
5、高层建筑的基础为什么要有埋置深度的要求?
较深的土层承载力大、压缩性小,稳定性好;高层建筑的水平荷载较大,要求基础周围的土壤应有一定的嵌固作用,能提供部分水平反力;根据实测可知,通常在较深处地震波幅值较小,越靠近地面地震波幅值越大。
6、缝的种类、设置原则
缝的种类:温度缝、沉降缝、防震缝。
设置原则:尽量不设缝。如要设缝,缝宽必须满足抗震缝的要求。如不设缝,应采取相应的构造或施工措施。
第3章高层建筑结构荷载
1、如何确定高层建筑风荷载?
确定高层建筑风荷载的方法有两种,大多数建筑(高度300m以下)可按照荷载规范规定的方法计算风荷载值,少数建筑(高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者)还要通过风洞试验确定风荷载。单位面积风荷载标准值kzsz0
o为基本风压值其中:s为风载体型系数z为风压高度变化系数z为z高度处的风压系数
2、高耸结构风荷载计算中,为什么要计算风振系数z?
风载是动荷载,结构在风载作用下产生振动,结构内力要大于静载作用。我国《荷载规范》采用基本风压乘以风振系数来考虑其影响。高度超过30m且高宽比H/B≥1.5的高柔房屋,由风引起的结构振动比较明显。因此要计算风振系数。
3、总体风荷载与局部风荷载。
总体风荷载是指整个结构所受到的风作用。为建筑物各个表面承受风荷载的合力,是沿建筑物高度变化的线荷载。局部风荷载用于计算结构局部构件或围护构件或围护构件与主体的连接。如水平悬挑构件、幕墙构件及其连接件等,计算按k公式做,但采用局部风荷载体型系数,檐口、雨篷、遮阳板、阳台等突出构件的上浮力,风载体型系数不宜小于2.0;建筑幕墙按标准规定采用。
4、有震组合、无震组合?
无震组合:组合时不考虑地震作用且荷载与荷载效应按线性关系考虑,SdGSGKLQQSQKWWSWK有震组合:考虑地震作用效应且作用与作用效应按线性关系考虑,;
SdGSGEEhSEhkEVSEVkWWSWk。
第4章 设计要求及荷载效应组合
1、延性的概念、抗震等级。
延性的概念——一般是指材料的塑性变形能力,对于构件和构件截面来讲,延性是指保持承载力情况下的塑性变形能力。
依据设防烈度、结构类型、房屋高度、场地类别,划分了结构的抗震等级。不同抗震等级,对应不同的延性要求。设计时采取不同的计算和构造措施。
2、钢筋混凝土框架弯矩调幅。
根据框架设计原则,梁端容许出现塑性铰。在框架梁的设计中,可以利用塑性内力重分布,降低梁端弯矩,减少负筋配筋量。
3、内力组合、荷载组合。
内力组合——截面内力之间的相关性,弯矩和剪力之间,不考虑相关性。故对框架梁来讲,只需计算到最大弯矩和最大剪力即可;弯矩和轴力之间,存在相关性,故框架柱弯矩、轴力要“相应”。
荷载组合——多种荷载的共同作用,内力计算时,一般采用荷载的标准值,荷载组合时,再乘以相应的分项系数。(参考第四章)
第5章 框架,剪力墙,框架剪力墙结构的近似计算方法与设计概念
1、框架结构的基本布置原则。
框架结构除了应遵循高层建筑一般的布置原则之外,还应该做到:
(1)框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系,主体结构除个别部位外,不应采用铰接。
(2)框架梁、柱中心线宜重合(拉通-对直)。当梁、柱中心线不能重合时,应做到大于柱截面在该方向宽度的1/4。(3)抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。
(4)框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体,并与框架有良好的拉结。
(5)框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重的混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。
2、框架结构内力简化计算方法?基本假定、内力分布规律。
计算方法:竖向荷载计算采用分层力矩分配法;水平荷载采用D值法和反弯点法。基本假定:
(1)一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略。(2)楼板在其自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略。(3)忽略梁、柱轴向变形及剪切变形。(4)杆件为等截面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线。
(5)在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在做竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。内力分布规律:。。。
3、框架柱的抗推刚度、柱子的串并联。
抗推刚度:单位位移所需施加的水平推力。
数柱并联,总刚度等于各柱刚度之和;数柱串联,总刚度的倒数等于各柱刚度倒数和。
4、反弯点、影响反弯点位置的因素。
反弯点:弯矩等于0的点,且此点上下弯矩相反。
影响反弯点位置的因素:框架结构的总层数以及该层所在的位置;梁柱的线刚度比;荷载的形式;上层与下层梁刚度比;上、下层层高的变化。
5、D值法对反弯点法的改进。
考虑了梁柱刚度、层高、荷载的变化,考虑了转角的影响。
6、框架侧移有几部分构成?侧移类型。
框架侧移由框架各层侧移和定点总侧移组成;侧移的类型有弯曲型侧移、剪切型侧移。
7、剪力墙分类:普通、短肢。
剪力墙按结构材料分类——可以分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙; 剪力墙按墙肢截面高厚比分为普通剪力墙、短肢剪力墙。
8、剪力墙的布置原则。
(1)在剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置;
(2)宜自下到上连续布置,避免刚度突变;
(3)门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置;抗震设计时,一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙;
(4)剪力墙不宜过长,较长的剪力墙宜设置跨高比较大(一般≥6)的连梁将其分成长度较为均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3。墙段长度不宜大于8m;
(5)楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱,并应符合有关规定;(6)当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4时,宜按框架柱进行截面设计;
(7)抗震设计时,高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙;B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构;当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合有关要求。
9、剪力墙平面计算基本假定。
(1)楼板在自身平面内刚度为无穷大,在平面外刚度为零;
(2)各榀剪力墙在自身平面内有较大的抗侧移刚度,在平面外的刚度为零。
10、按洞口划分剪力墙类型。
整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架、框支剪力墙、错洞剪力墙。
11、各种剪力墙受力特点、变形规律。
整体墙:水平荷载作用下,剪力墙轴力为零;截面正应力分布符合直线规律。变形以弯曲变形为主。
小开口整体墙:①弯矩:正应力在整个截面上大致是直线分布,局部弯曲弯矩不超过截面弯矩的15%;大部分楼层上,墙肢不存在反弯点。②剪力:当墙肢较窄时,剪力基本上按惯性矩分配;当墙肢较宽时,剪力基本上按截面积分配。
变形以整体弯曲变形为主,洞口间的墙肢也有明显的局部弯曲变形。
联肢墙:墙肢弯矩存在反弯点,越靠近底端,墙肢弯矩增加越快;墙肢轴力上小下大,且一拉一压、左右相等; 剪力最大的连梁在墙肢高度中间偏下。
变形:整体系数大,以整体弯曲变形为主,整体系数小,以局部弯曲变形为主。壁式框架:多数层层间墙肢存在反弯点。
弯曲变形为主,杆件截面尺寸较大时,应考虑剪切变形。
框支剪力墙:受力特点:墙体内c、t、均存在,应力非均布,柱顶压应力集中;框架梁存在拉应力,梁顶存在剪应力,梁端负弯矩较小,梁、柱端弯矩不平衡,跨中梁顶面压应力接近于零。
12、框—剪结构布置原则。
(1)框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。(2)框架—剪力墙结构中:结构构件不应采用铰接;梁与柱或柱与剪力墙的中心线宜重合。(3)剪力墙的布置宜符合下列要求,即均匀、分散、对称、周边:
<1>剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼体间、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;
<2>平面形状凹凸较大的部位,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙; <3>纵、横剪力墙宜组成 L形、T形和 [形等;
<4>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30%;
<5>剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变,剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐; <6>楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置;
<7>抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近; <8>纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端; <9>板柱—剪力墙布置详见《高层规程》;
(4)长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中其剪力墙的布置尚应符合下列要求:
<1>横向剪力墙沿长方向的间距按规范规定取,当剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,剪力墙的间距应适当减小; <2>纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。
(5)在抗震设计的框—剪结构中,剪力墙的数量必须满足一定的要求。
13、框—剪结构的协同工作。
框—剪结构中,框架和剪力墙间既存在相互作用、又保持共同变形的特点,称为协同工作。
14、框—剪结构的计算模型
铰接体系和刚接体系。
15、框架—剪力墙结构的刚度特征值
总框架抗推刚度与总剪力墙抗弯刚度的相对大小。即HCfEIw
16、框—剪结构内力、侧移特点,两种不同抗侧力结构的相互作用。
受力特点: 剪力:
(1)框架、剪力墙剪力分布与刚度特征值大小密切相关;
(2)剪力墙底部剪力最大,顶部出现负剪力(顶部存在集中力);(3)框架底部剪力为零(计算方法原因),最大层剪力出现在结构高度中部附近,且随刚度特征值的增大而下移;(4)框架中层剪力分布趋于均匀,梁与柱的弯矩、剪力变化较少;
剪力墙、框架顶部剪力均不为零,顶层楼盖传递相互作用的集中力(注意楼盖的整体性)。弯矩(以均布荷载为例):
随增大,剪力墙受到框架上部的反向作用越来越强,剪力墙上部由正弯矩变为负弯矩,底部弯矩明显减小。变形特点:
(1)较小时,框—剪结构中框架作用较弱,结构类似于纯剪力墙结构。侧移以弯曲变形为主。(2)较大时,框—剪结构中框架作用较强,结构类似于纯框架结构。侧移以剪切变形为主。
(3)适中时,框—剪结构中框架、剪力墙协同工作明显,侧移类型介于弯曲和剪切变形之间,称为弯剪型变形。
17、刚度中心、质心、结构主轴
刚度中心:各抗侧力结构抗侧刚度的中心。质心:与质量分布相关的惯性力合力作用点。
结构主轴:层剪力和产生的层间位移方向一致时,层剪力的作用线。
18、扭转存在时,结构的受力特点。
扭转存在时,各方向抗侧力单元均有剪力产生;
扭转存在时,各单元侧移、剪力变化不同,离刚心越远,单元侧移越大、剪力变化越大。
19、剪力滞后、影响因素(框筒)。
剪力滞后:由剪力引起的翼板中应力分布不均匀的现象。影响因素(框筒):柱距与裙梁高度(裙梁剪切刚度越大,剪力滞后越小)、角柱面积(角柱面积越大,刚度越大,其轴力与中间柱子差距也越大,剪力滞后越严重)、框筒结构高度(框筒底部剪力滞后最严重,越向上越缓和)、框筒平面形状(翼缘长度越大,剪力滞后越严重)。
20、伸臂的概念、特点。
伸臂是指刚度很大,连接内筒和外柱的实腹梁或桁架。
优点:能增大结构整体刚度、减小侧移、减小内筒弯矩、增大框架中柱内力。缺点:使内力沿高度发生变化,框架内力的突变不利于抗震。
第6章 框架结构设计
1、延性框架的设计原则、弹性抗震结构与延性抗震结构有什么不同?
设计原则:(1)多道设防:强柱弱梁、强墙弱梁等。(2)塑性耗能:利用延性、防止脆性破坏。(3)连接锚固: 可靠的连接、锚固措施。区别:
延性抗震结构:发生小震时,结构弹性变形;发生中震时,结构出现塑性变形;发生大震时,用塑性耗能但不倒塌。弹性抗震结构:发生大、中、小震时,结构保持弹性变形。
2、框架梁端部弯矩调幅?
照框架模型,计算的根据框架设计原则,梁端容许出现塑性铰。在框架梁的设计中,可以利用塑性内力重分布,降低梁端弯矩,减少负筋配筋量。框架梁端负弯矩值一般较大,相应负筋配筋量也较高,施工不便。塑性调幅仅对竖向荷载下内力进行—恒载、活载;塑性调幅必须在内力组合之前进行—先调幅后组合。
3、框架梁、柱的控制截面有哪些?为什么?
框架梁:端部截面、跨中截面。框架柱:上、下端截面
4、影响框架梁延性的因素是什么?
配筋率和受压区高度
5、框架梁通长钢筋?
沿梁全长顶面和底面至少应各配两根通长钢筋
6、框架梁端部箍筋加密?
在塑性铰区内,不仅有垂直裂缝,而且有斜裂缝。由于地震作用是往复荷载,会产生交叉斜裂缝,垂直裂缝也会裂通。混凝土的咬合作用会渐渐丧失。必须有足够的箍筋对其约束,保证剪力的可靠传递。
7、框架柱破坏形态、延性影响因素。
破坏形态:(1)弯曲破坏(2)剪切受压破坏(3)剪切受拉破坏(4)剪切斜拉破坏(5)粘结开裂破坏。影响因素:(1)剪跨比(2)轴压比(3)剪压比(4)箍筋配置
8、强节点、强锚固,节点破坏特征。强节点:足够的承载力、足够的箍筋、混凝土的强度及密实性; 强锚固:足够的锚固长度、可靠的锚固方式。节点破坏特征:通裂、破裂阶段。
9、梁、柱、节点配筋构造
①抗震设计时,不应少于柱端加密区的箍筋配置。②一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。
③柱剪跨比不大于2的框架节点核心区的配箍特征值,不宜小于核心区上、下柱端配箍特征值中的较大值。
10、框架柱中为什么要控制体积配箍率?
柱子体积配箍率的限值,目的是保证箍筋对核心混凝土的约束。既有箍筋形式的要求,也有配置量的限值。
第7章 剪力墙设计
1、剪力墙的延性设计,如何实现多道设防?
为实现延性剪力墙,剪力墙抗震设计应满足:(1)、强墙弱梁;(2)、强剪弱弯;(3)、加强重点部位;(4)、限制墙肢的轴压比;(5)、连梁的特殊措施。实现多道设防:连梁屈服应先于墙肢屈服,及连梁先形成塑性铰消耗地震能量。
2、剪力墙的底部加强部位。
抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:
①底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起;
②取底部两层和墙体总高度1/10的较大值;
③当结构计算嵌固部位位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸至计算嵌固端。
3、剪力墙墙肢的破坏形态
弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、滑移破坏。
4、剪力墙的配筋方式、钢筋的作用。
剪力墙配筋有:⑴端部纵筋;⑵水平分布筋;⑶竖向分布筋。
5、剪力墙墙肢的斜截面破坏形态,设计时如何处理?
剪拉破坏,斜压破坏,剪压破坏 设计措施:
防止发生剪拉破坏 ——配筋必须满足最小配筋率; 防止发生斜压破坏——限制剪力墙截面的最小尺寸; 防止发生剪压破坏——通过计算配置所需的水平钢筋。
6、剪力墙边缘构件种类、设置条件、作用。
剪力墙边缘构件分为以下两类:
①约束边缘构件—箍筋配置较多,对暗柱、端柱和翼柱的混凝土约束较强; ②构造边缘构件—箍筋配置较少,对混凝土约束较弱。
约束边缘构件设置条件:①当剪力墙底层墙肢底截面的轴压比超过0.1(9度一级)、0、2(7、8度一级)或0、3(二级),在一、二、三级剪力墙底部加强部位及相邻上一层设置约束边缘构件。②部分框支剪力墙结构的一二级剪力墙。
构造边缘构件设置条件:一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比不大于0.1(9度一级)、0、2(7、8度一级)或0、3(二级),以及四级剪力墙和非抗震设计的剪力墙,设置构造边缘构件; 作用:提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙的延性。
7、连梁受力特点、破坏形式
跨高比小,易发生剪切破坏。反复荷载交叉斜裂缝。
8、连梁内力调整、设计。
连梁内力调整: a、连梁弯矩调整:方法一:调整连梁刚度。方法二:组合弯矩调整。b、连梁剪力调整 连梁截面设计:a、连梁正截面设计——对称配筋;b、连梁斜截面设计
第二篇:设计院笔试 高层建筑结构总结
抗侧力构件与布置
1.什么是高层建筑结构,其主要抗侧力结构体系有哪些,他与多层结构的主要区别有哪些? 10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
主要抗侧力结构体系有框架-剪力墙、剪力墙、筒体等;
与多层结构的主要区别为:水平荷载是设计主要因素;侧移成为控制指标;轴向变形和剪切变形不可忽略。
2.高层建筑的抗侧力体系主要有哪几类?各有哪些组成和承受作用特点?
答:高层建筑的抗侧力类型主要有:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、悬臂结构及巨型框架结构。
组成和承受作用特点:①框架结构体系架结构体系有线型杆件-梁和柱作为主要构件组成的,承受竖向和水平作用;
②剪力墙结构体系:混凝土墙体组成,承受全部竖向和水平作用的;
③框架-剪力墙结构体系:框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用;
④筒体结构体系:由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用;
⑤悬臂结构体系:在钢筋混凝土内筒为主要受力结构的高层建筑中,从内筒不同高度处伸出金属悬臂杆,并在其端部挂有钢吊杆与内筒共同承受各层楼板的自重与附加的活荷载; ⑥巨型框架结构体系:由若干巨柱以及巨梁组成,承受主要的水平力和竖向荷载;其余的楼面截面梁柱组成二级结构,只将楼面荷载传递到巨型框架结构上去。高层建筑结构受力特点和结构概念设计 3.高层结构剪力墙设计中,剪力墙的布置要求? a剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置
b.抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向有墙的结构布置形式 c.剪力墙墙肢截面宜简单、规则;剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。d剪力墙宜自上而下连续布置,避免刚度突变
e.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。4.高层建筑结构布置原则:
(1)高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,宜采用规则结构,即体型(平面、立面)规则,结构平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度;(2)应具有明确的计算简图和合理的传力途径;
(3)结构竖向布置均匀,结构的刚度、承载力和质量分布均匀,无突变的结构;(4)应使结构具有必要的承载能力、刚度和变形能力;
(5)应避免部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承载重力荷载、风荷载和地震作用的能力;
(6)对可能出现的薄弱部位应采取有效的措施予以加强,宜设置多道防线。5.对抗风,抗震有利的平面形状是哪些? 对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面;
对抗震有利的建筑平面形状是简单,规则,对称,长宽比不大的平面。
6.简述房屋建筑平面不规则与竖向不规则的类型,在设计中应如何避免上述不规则结构?
平面不规则包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续;
竖向不规则包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。在设计中可以通过限制建筑物的长宽比,立面的外挑和内收以及限制竖向刚度的变化来避免不规则结构。
7.建筑物平面、立面布置的基本原则是什么? 答案:对称、规则、质量和刚度变化均匀。
高层结构荷载
1.高层建筑结构设计时应考虑哪些荷载或作用? 答:高层建筑和高耸结构主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用等。与多层建筑有所不同,由于高层建筑的竖向力远大于多层建筑,在结构内可引起相当大的内力;同时由于高层建筑的特点,水平荷载的影响显著增加。2.地震作用:
(1)指地震波从震源通过基岩传播引起的地面运动,使处于静止的建筑物受到动力作用而产生的强烈振动。
(2)特点:多年不遇、难以预报、破坏严重
(3)三要素:幅值(强度、加速度、位移);频谱;持时小于20S。
(4)影响因素:震源位置、深度地震发生原因、传播距离、传播区域、场地土的性质(坚硬、中硬、软弱土)
(5)地震作用的大小与地震波的特性有关,还与场地土性质及房屋本身的动力特性有很大关系。
(6)计算方法:静力法、反应谱法、时程分析法。
(7)基本烈度:指某一地区在设计基准期(50年)内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度(超越概率10%)
(8)震源:地壳深处发生岩层断裂,错懂得地方,也就是第一个地震波发生的地方 3.建筑物的动力特性? 自振周期,振型,阻尼。
通常质量大,刚度大,周期短的建筑物在地震作用下的惯性力也大;刚度小,周期长的建筑物位移较大,但惯性力较小。
特别是当地震波的卓越周期与建筑物自振周期相近时,会引起类共振,结构的地震反应加剧。
4.影响地震影响系数α的因素?
度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期、阻尼比 确定(振周期,阻尼比,场地特征周期Tg)
场地影响曲线上由最大值开始下降的周期称为场地特征周期Tg,Tg越大,曲线平台段愈长,长周期结构的地震作用将加大。5.什么是设计地震分组?
设计地震分组反映了震中距的影响。
例如同样是7度,如果离震中距较近,则地面运动的频率成分中短周期成分多,场地卓越周期短,对刚性结构造成的震害大,长周期的结构反应小;
如果距离震中距远,短周期振动衰减比较多,场地卓越周期较长,则高柔的结构受地震影响大。
分在第三组的城镇,由于特征周期Tg较大,长周期结构的地震作用会较大。6.何谓反应谱?底部剪力法和振型分解反应谱法在地震作用计算时有何异同? 答:根据大量的强震记录,求出不同自振周期的单自由度体系地震最大反应,取这些反应的包线,称为反应谱。以反应谱为依据进行抗震设计,则结构在这些地震记录为基础的地震作用下是安全的,这种方法称为反应谱法。利用反应谱,可很快求出各种地震干扰下的反应最大值,因而此法被广泛应用。以反应谱为基础,有两种实用方法。(1)振型分解反应谱法
此法是把结构作为多自由度体系,利用反应谱进行计算。对于任何工程结构,均可用此法进行地震分析。(2)底部剪力法
对于多自由度体系,若计算地震反应时主要考虑基本振型的影响,则计算可以大大简化,此法为底部剪力法,是一种近似方法。利用这种方法计算时,也是要利用反应谱。它适用于高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构。
用反应谱计算地震反应,应解决两个主要问题:计算建筑结构的重力荷载代表值;根据结构的自振周期确定相应的地震影响系数。7.有效质量系数?
因为总是前几个振型起主要作用,如果有限个振型参与的等效质量达到总质量的90%,就已经足够精确了。
8.结构的经验自振周期? 剪力墙:T1横=0.06N T1纵=0.05N 框剪:(0.06~0.09)N,根据剪力墙多少确定系数。框架:(0.08~0.1)N,根据填充墙的材料和多少确定系数 钢结构:0.1N 9.高层建筑结构地震作用的计算方法有哪些?它们的实用条件是什么?
答:高层建筑结构地震作用的计算方法主要有底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。
①高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。
②高度不超过40m、以剪力变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法。
③7~9度抗震设防的高层建筑,下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算,设计要求及荷载效应组合
1.重力二阶效应包括什么?
(1)由于构建自身挠曲引起的附加重力效应,即P-δ效应,二阶内力与构件挠曲形态有关,一般是构件的中间大,两端为零;
(2)在水平荷载作用下结构产生侧移后,重力荷载由于该侧移而引起的附加效应,即P-△效应.2.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性? 延性:是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。
构件延性比:对于钢筋混凝土构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构件承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态。延性比是极限变形与屈服变形的比值。
结构延性比:对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是屈服”后的联塑性阶段。结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。
3.对高层建筑结构进行竖向荷载作用下的内力计算时,是否要考虑活荷载的不利布置? 答:对高层建筑,在计算活荷载产生的内力时,可不考虑活荷载的最不利布置。因为楼面活荷载的最不利布置对内力产生的影响较小;另一方面,高层建筑的层数和跨数都很多,不利布置方式繁多,难以一一计算。为简化计算,可按活荷载满布进行计算,然后将梁跨中弯矩乘以1.1—1.2的放大系数。
4.高层建筑结构上的竖向荷载主要包括? 永久荷载和可变荷载
5.高层建筑结构上的水平荷载主要包括? 风荷载和水平地震作用
6.为什么要进行弹性位移验算?
为了保证高层建筑中的主体结构在多遇地震作用下基本处于弹性受力状态,以及填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件基本完好,避免产生明显损伤,应限制结构的层间位移。
框架,剪力墙近似计算方法
1.平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义?
1)一片框架或一片剪力墙可抵抗本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略。因而,整个结构可划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载,垂直于该方向的结构不参加受力。
2)楼板在其自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略。因而在侧向力作用下,楼板可作刚体平移或转动,各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。2.在高层建筑结构计算中,假定楼盖在自身平面内为绝对刚性有何意义?如果不满足上述假定,则在计算中应如何考虑?
答案: 楼板在其自身平面内不发生相对变形,只作刚体运动,平动和转动;这样,可按楼板水平位移线性分布的条件进行水平荷载的分配,如果结构无扭转,则同层水平位移相等,可简化结构计算。如不满足刚性楼盖的要求,则可按弹性楼盖计算,或对刚性楼盖计算的结构进行修正。3.框架计算假定?
(1)竖向荷载作用下,假定结构无侧移(2)忽略梁,柱轴向变形及剪切变形
(3)杆件等刚度,以杆件轴线作为框架计算轴线。4.D值法的基本假定是什么?
答:(1)水平荷载作用下,框架结构同层各结点转角位移相等;(2)梁、柱轴向变形均忽略不计。
5.D值法与反弯点法的区别?
(1)D是对反弯点法的改进,精度高;(2)修正两点:a节点转动影响柱的抗侧移刚度,故柱的抗侧移刚度不但与本身的线刚度和层高有关,还与梁的线刚度有关。B节点的转动还影响反弯点的高度,故柱的反弯点高度应是一个变数,而不是一个定数。6.反弯点法计算弯矩时,与框架中节点相连的梁端弯矩计算公式说明了什么?
答:反弯点法计算弯矩时,与框架中节点相连的梁端弯矩计算公式说明了梁端弯矩不当与相连的柱端弯矩有关,而且还与该梁的线刚度成正比。7.简述D值法和反弯点法的适用条件并比较它们的异同点
答:对比较规则的、层数不多的框架结构,当柱轴向变形对内力及位移影响不大时,可采用D值法或反弯点法计算水平荷载作用下的框架内力和位移。
用D值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定:假定楼板在其本身平面内刚度为无限大,忽略柱轴向变形,忽略梁、柱剪切变形。
D值法是更为一般的方法,普遍适用,而反弯点是D值法特例,只在层数很少的多层框架中适用。相同点求解过程一样,区别是反弯点法反弯点在各层固定,而D值法随梁柱刚度比而进行修正。
8.剪力墙有哪几种类型?
答:剪力墙根据有无洞口、洞口的大小和位置以及形状等可分为四类,即整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架。
(1)整截面墙,指没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙,其受力状态如同竖向悬臂构件。当剪力墙高宽比较大时,受弯变形后截面仍保持平面,法向应力呈线性分布。
(2)整体小开口墙,指洞口稍大且成列分布的剪力墙,截面上法向应力稍偏离直线分布,相当于整体弯矩直线分布和墙肢局部弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩的15%,且墙肢在大部分楼层没有反弯点。
(3)联肢墙,指洞口更大且成列布置,使连梁刚度比墙肢刚度小得多,连梁中部有反弯点,各墙肢单独作用较显著,可看成若干个单肢剪力墙由连梁联结起来的剪力墙。当开有一列洞口时为双肢墙,当开有多列洞口时为多肢墙。
(4)壁式框架,当洞口宽而大,墙肢宽度相对较小,墙肢刚度与连梁刚度相差不太远时,剪力墙的受力性能与框架结构相类似。其特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩,在许多楼层内墙肢有反弯点。
9.在水平荷载作用下,计算剪力墙结构时的基本假定是什么? 答:(1)楼盖在自身平面内的刚度为无限大。
(2)各片剪力墙在其平面内的刚度较大,忽略其平面外的刚度。10.高层建筑结构有何受力特点?
答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外,高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求较高。
11.什么是高层建筑结构的概念设计?在进行概念设计时的要点主要有哪些?
①结构简单规则均匀;②刚柔适度,性能高③加强连接,整体稳定性强;④轻质高强、多道设防。
12.进行延性结构设计时应采用什么方法才能达到抗震设防三水准目标?
进行延性结构设计时是通过验算薄弱层弹塑性变形,并采取相应的构造措施使结构有足够的变形能力来达到抗震设防三水准目标。13.多道抗震防线的意义: 一是指一个抗震结构体系,应有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件将各分体系联系起来协同工作;二是指抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识的建立起一系列分布的屈服区,以使结构能吸收和消耗大量的地震能量,一旦遭受破坏也易于修复。
14.什么是刚度特征值?它有哪些方面的影响?
答:刚度特征值是框架抗侧刚度与剪力墙抗侧刚度比值的物理量。
当框架抗侧刚度较大,剪力墙抗侧刚度较小时,λ值较大,随着λ增大,结构性能体现为以框架为主,当λ→∞时,EIw→0,即相当于纯框架结构,相反,随着剪力墙抗侧刚度大,框架抗侧刚度小,λ值较小,随着λ值减小,结构性能体现为以剪力墙结构为主,当λ→0时,CF→0,相当于纯剪力墙结构。λ对结构侧移、水平剪力分配,对外荷载分配都有影响 15.计算水平地震作用有哪些方法? 计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。16.如何计算水平荷载作用下的框架的顶点位移?
计算水平荷载作用下的框架的顶点位移按如下步骤进行:1)反弯点法或D值法计算框架各层的抗侧刚度;
2)计算各层的层剪力;3)由1)和2)计算各层的层间侧移;4)各层层间侧移的和即为框架的顶点位移。
17.计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况?
答:高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法计算地震作用。
框架构件设计
1.延性框架的主要设计原则有哪些?
1)强柱弱梁:交汇在同一节点的上、下柱端截面在轴压作用下的受弯承载力之和应大于两侧梁端截面受弯承载力之和,实现塑性铰先出现在梁端,推迟或避免柱端形成塑性铰。2)强剪弱弯:梁柱的受剪承载力应分别大于其受弯承载力对应的剪力,推迟或避免其剪切破坏,实现延性的弯曲破坏。
3)强核芯区、强锚固:核芯区的受剪承载力应大于交汇在同一节点的两侧梁达到受弯承载力时对应的核芯区剪力。在梁柱塑性铰充分发展之前,核芯区不破坏。伸入核芯区的钢筋应有足够的锚固长度。
4)限制轴压比、加强箍筋对混凝土的约束、局部加强。2.框架结构构件设计中,“强剪弱弯”要求是如何实现的?
答:在设计中采用将承载力不等式转化为内力设计表达式,对不同抗震等级采用不同的剪力增大系数,从而使强剪弱弯的程度有所差别。3.梁截面抗弯,抗剪配筋与延性?
应按适筋梁设计,为实现延性钢筋混凝土梁,应限制梁端塑性铰区上部受拉钢筋的配筋率,同时,必须在梁端下部配置一定量的受压钢筋,以减小框架梁端塑性铰区截面的相对受压高度。
为了使塑性铰区有良好的塑性转动能力,同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈,在梁两端设置箍筋加密区。4.框架梁截面尺寸应满足什么要求?
承载力要求,构造要求,剪压比要求。承载力要求通过承载力验算实现,后两者通过构造措施实现。
5.影响梁延性和耗能的主要因素?
破坏形态,截面混凝土相对压区高度,塑性铰区混凝土约束程度。6.保证框架柱结构构件具有足够延性的措施:
限制框架柱的剪跨比、轴压比、剪压比、纵筋配筋率、箍筋配箍率。
(1)剪跨比:指框架柱端截面弯矩设计值M和剪力与截面高度乘积之比。>2为长柱,压弯破坏;1.5~2为短柱,一般发生剪切破坏,若配有足够的箍筋,也可能实现延性较好的剪压破坏;剪跨比不大于1.5为极短柱,一般发生剪切斜拉破坏。
(2)轴压比:对称配筋柱截面的混凝土相对受压区高度与其轴压比有关,因此柱的破坏形态也与轴压比有关。增大轴压比,也就是增大相对受压区高度。相对受压区高度超过界限值,就成为小偏压破坏。
(3)箍筋:抵抗剪力,约束混凝土,防止纵筋压屈。7.框架结构的破坏机理是什么?
答:竖向荷载作用下,一般情况,梁端抗弯承载力首先达到其极限承载力,出现塑性铰区域,相应地梁端截面转角位移显著加大,内力向跨中发生转移,导致跨中弯矩进一步提高,跨中挠曲变形增大,直至破坏。水平荷载作用下,框架柱承受水平剪力和柱端弯矩,并由此产生水平侧移,同时由水平力引起的倾覆力矩,使框架的近侧柱拉伸、远侧柱压缩,形成框架的整体弯曲变形,水平力也引起楼层剪力,使梁、柱产生垂直其杆轴线的剪切变形和弯曲变形,形成框架的整体剪切变形,直至破坏。
5.框架结构梁、柱构件截面几何尺寸的初选方法是什么?
1111hb(~)lbb(~)hb1018 ;梁宽:23 答:答:(1)梁:梁高:
n(2)柱:柱截面面积一般根据轴压比限值
NfcA估算,同时截面的高度、宽度要满足11bc、hc(~)Hc1520以下要求:
6.框架柱剪跨比、轴压比、剪压比定义是什么?它们与框架柱破坏形态有什么样的关系?
答:剪跨比:对于柱指框架柱端截面弯矩设计值M和剪力与截面高度乘积之比,即1VlM20l0VhVhh,剪跨比大于2的柱,其破坏形式一般为延性的弯曲破坏,而剪跨比小于2的柱,一般导致脆性的剪切破坏。轴压比:指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比,即Nbhfc;轴压比是影响柱的延性重要因素之一,试验研究表明,柱的延性随轴压比的增大急剧下降,轴压比较高时,将导致混凝土压碎而受拉钢筋尚未屈服的小偏心受压脆性破坏。剪压比:柱内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比;柱构件截面剪压比过大,混凝土过早地发生剪切破坏。7.为何要限制剪压比?
由试验可知,箍筋过多不能充分发挥钢箍作用,因此,在设计时要限制梁截面的平均剪应力,使箍筋数量不至于太多,同时,也可有效防止裂缝过早出现,减轻混凝土碎裂程度。
剪力墙设计
1.剪力墙结构定义:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。2.短肢剪力墙?
指截面厚度不大于300mm,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4不大于8的剪力墙。3.连梁:上下窗间部分。墙肢:左右窗间部分。4.剪力墙破坏特征?
弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、滑移破坏
5.剪力墙抗震设计的原则有哪些?为什么要设置剪力墙的加强部位?试说明剪力墙加强部位的范围。
强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施。
因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大;
总高1/8和底部2层高度中的较大值,且不大于15m.6.在剪力墙内,水平钢筋和竖向钢筋设计原则是什么?
答:在剪力墙内,水平钢筋满足抗剪,竖向钢筋满足抗弯。分布钢筋抗剪,抗弯,减少收缩裂缝。
7.剪力墙截面设计包括几个方面? a.正截面偏心受压承载力计算.b.正截面偏心受拉承载力计算.c.斜截面受剪承载力计算.框剪
1.框架—剪力墙结构的计算方法主要有哪些,他们的共同点和不同点?答:计算有两种方法:一是计算机借助单元矩阵位移法,另一种是简化的手算近似法。共同点:一是基于楼板在平面内刚度无限大的假定;二是基于平面结构的假定;三是解决问题的目标都是解决结构共同工作后,框架与剪力墙之间的简历分配。不同点:计算机借助单元矩阵位移法进行求解中将剪力墙简化为杆件或化为带刚域的平面壁式框架,同时考虑杆件的轴向,剪切及弯曲等变性影响,计算结构较准确,手算的近似方法将所有剪力墙合并成总剪墙,总框架将连杆切开进行求解,从而求得未知力。
2.框架-剪力墙结构的定义?其变形特点与框架结构、剪力墙结构有什么不同?
框架-剪力墙结构简称框架结构,是在框架结构中布置一定数量的剪力墙构成既灵活自由的使用空间。满足不同建筑功能多的要求。具有足够的水平刚度。框架变形以剪力型变为主。剪力墙变形以弯曲型变形为主,框架结构由于楼板平面内刚度无限大迫使框架剪力墙在同一楼层处具有相同水平位移,框架除了承担外荷载产生水平力外还要承担将剪力墙拉回来的附加水平力。
3.简述:框架-剪力墙结构作为双重抗侧力结构,在地震作用下两道抗震防线的工作原理。
答案: 框-剪结构中:多肢剪力墙为第一道防线,框架为第二道防线。地震不大时:结构弹性,剪力墙主要受力。大震时:剪力墙间的连梁先屈服,剪力墙整体刚度降低。框架开始承受更大的地震作用-发挥作用。连梁起到耗能的作用。
4.什么是框架与剪力墙协同工作?试从变形方面分析框-剪力墙是如何协同工作的。答:框架-剪力墙结构中,由于刚性楼盖的连接,在水平荷载作用下,框架与剪力墙协同变形而共同工作,称为协同工作。框架和剪力墙是两种变形形式不同的抗侧力构件,单独的框架的变形为整体的剪切型变形,单独的剪力墙的变形为弯曲型变形,在结构的底部框架的侧移大,剪力墙的侧移小;在结构的上部,框架的侧移小;剪力墙的侧移大,这样变形就不协调。由于刚性楼盖的连接,两种结构互相制约而使变形协调并共同工作。5.怎样建立框架-剪力墙结构的计算简图?
答:框架-剪力墙结构的计算简图分:刚结方案和铰结方案。首先根据剪力墙的布置及是否考虑连梁的约束作用确定计算方案,若不考虑连梁的约束作用,则选用铰结方案;若考虑连梁的约束作用,则选用刚结方案。然后,将结构内的各榀框架,各片剪力墙及连梁形成总框架、总剪力墙和总连梁(若为刚结方案)。
第三篇:Q345GJB高层建筑结构用钢板
Q345GJB高层建筑用钢板
本标准规定了建筑结构用钢板的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。
适用于制造高层建筑结构、大跨度结构及其他重要建筑结构用厚度为8~100mm的钢板。
订货内容
产品名称、产品标准号、牌号、交货状态、产品规格、尺寸外形精度、重量、包装方式、其他特殊要求。
牌号表示方法
钢板的牌号由代表屈服的汉语拼音字母(Q)、屈服强度数值、代表高性能建筑结构用钢的汉语拼音字母(GJ)、质量等级符合(B、C、D、E)组成,如Q345GJC;对于厚度方向性能钢板,在质量等级后加上厚度方向性能级别(Z15、Z25、Z35),如Q345GJCZ25。
尺寸、外形、重量及允许偏差
钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定,厚度负偏差限定为-0.3mm。
经供需双方协议,可供应其他尺寸、外形及允许偏差的钢板。
技术要求
1.钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定。
2.对于厚度方向性能钢板,P≤0.020,S含量符合GB/T5313的规定。
3.允许用全铝量来代替酸溶铝含量的要求,此时全铝含量应不小于0.020%。
4.Cr、Ni、Cu为残余元素时,其含量应各不大于0.30%。
为了改善钢板的性能,可添加微合金化元素V、Nb、Ti等,当单独添加时,微合金化元素含量应不低于表中所列的下限;若混合加入,则表中其下限含量不适用。混合加入时,V、Nb、Ti总和不大于0.22%。
化学成分
交货状态
钢板的交货状态为热轧、正火、正火+回火。
力学性能
第四篇:《高层建筑结构》作业题(华工网络教育)
《高层建筑结构》作业题
一、选择题
1.高层建筑抗震设计时,应具有(A)抗震防线。A.多道;
B.两道;
C.一道; D.不需要。2.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是(D)。
A.结构有较多错层;
B.质量分布不均匀;
C.抗扭刚度低;
D.刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 3.高层建筑结构的受力特点是(C)。
A.竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载; B.水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载; C.竖向荷载和水平荷载均为主要荷载;
D.不一定
4.钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时,除考虑地震烈度、结构类型外,还应该考虑(C)。
A.房屋高度;
B.高宽比;
C.房屋层数;
D.地基土类别 5.与基础类型的选择无关的因素是:(B)
A.工程地质及水文地质条
B.相邻建筑物的基础类型
C.建筑物的荷载
D.施工条件 6.基础的埋置深度一般是指:(C)
A.自标高±0.00处到基础底面的距离
B.自标高±0.00处到基础顶面的距离 C.自室外地面到基础底面的距离
D.自室外地面到基础顶面的距离 7.框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的?(D)
A、柱距不变,加大梁截面可减小剪力滞后
B、结构上部,剪力滞后减小 C、结构正方形时,边长愈大,剪力滞后愈大
D、角柱愈大,剪力滞后愈小 8.在下列地点建造相同的高层建筑,什么地点承受的风力最大?(A)
A.建在海岸
B.建在大城市郊区
C.建在小城镇
D.建在有密集建筑群的大城市市区
9.有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期为多少年?(D)
A.30年;
B.50年;
C.80年;
D.100年
10.多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种?(C)
A.防止结构倒塌;
B.防止结构发生破坏; C.防止非结构部分发生过重的破坏;
D.防止使人们惊慌 11.在抗震设计时,下列说法正确的是(D)。
A.在剪力墙结构中,应设计成为强连梁、弱墙肢
B.在剪力墙结构中,应设计成为强墙肢、弱连梁;
C.在框架结构中,应设计成强弯弱剪;
D.在框架结构中,应设计成强梁弱柱
12.钢筋混凝土框架梁的受拉纵筋配筋率越高,则梁的延性(B)。
A.越好
B.越差
C.不变
D.不确定
13.计算中发现连梁配筋过大时,可以采用减少连梁的内力的方法是(A)。
A.降低连梁截面高度
B.增加连梁截面高度
C.增加墙肢截面高度
D.增加连梁截面宽度
14.在7度地震区建造一幢高度为70m的高层办公楼,采用较好的结构体系为:(C)。
A.框架结构
B.剪力墙结构
C.框架—剪力墙结构
D.筒中筒结构 15.高层建筑顶层取消部分墙、柱形成空旷大房间,底层采用部分框支剪力墙或中部楼层部分剪力墙被取消时,下列符合规定的是。(C)A.应采取有效措施,使上下楼层刚度相差不超过30% B.应采取有效构造措施,防止由于刚度突变而产生的不利影响 C.应通过计算确定内力和配筋
D.应计算内力和配筋,并采取加强措施
二、简答题
1、结构沿竖向不规则类型包括哪些情况?
答:(1)刚度突变,相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%,参见GB50011-3.4.2。(2)尺寸突变,竖向构件位置缩进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔,参见JGJ3-4.4.5。(3)构件间断,上下墙、柱、支撑不连续,含加强层、连体类参见,B50011-3.4.2。(4)承载力突变,相邻层受剪承载力变化大于80%,参见GB50011-3.4.2。
2、确定建筑结构基础埋深时应考虑哪些问题? 答:确定建筑结构基础埋深时应考虑以下方面:
(1)建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造;(2)作用在地基上的荷载大小和性质;(3)工程地质和水文地质条件;(4)相邻建筑物的基础埋深;(5)地基土冻胀和融陷的影响
3、计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况?
答:高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法计算地震作用。
4、为何要限制剪压比?
答:由试验可知,箍筋过多不能充分发挥钢箍作用,因此,在设计时要限制梁截面的平均剪应力,使箍筋数量不至于太多,同时,也可有效防止裂缝过早出现,减轻混凝土碎裂程度。
5、剪力墙有哪几种类型,各有何特点?
答:剪力墙根据有无洞口、洞口的大小和位置以及形状等可分为四类,即整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。
(1)整截面墙,指没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙,其受力状态如同竖向悬臂构件。当剪力墙高宽比较大时,受弯变形后截面仍保持平面,法向应力呈线性分布。
(2)整体小开口墙,指洞口稍大且成列分布的剪力墙,截面上法向应力稍偏离直线分布,相当于整体弯矩直线分布和墙肢局部弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩的15%,且墙肢在大部分楼层没有反弯点。
(3)联肢墙,指洞口更大且成列布置,使连梁刚度比墙肢刚度小得多,连梁中部有反弯点,各墙肢单独作用较显著,可看成若干个单肢剪力墙由连梁联结起来的剪力墙。当开有一列洞口时为双肢墙,当开有多列洞口时为多肢墙。
(4)壁式框架,当洞口宽而大,墙肢宽度相对较小,墙肢刚度与连梁刚度相差不太远时,剪力墙的受力性能与框架结构相类似;其特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩,在许多楼层内墙肢有反弯点。
6、为什么要设置剪力墙的加强部位?试说明剪力墙加强部位的范围。
答:强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施。因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大; 总高1/8和底部2层高度中的较大值,且不大于15m.。
7.延性框架的主要设计原则有哪些?
答:钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。结构抗震的本质就是延性,提高延性可以增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。为了利用结构的弹塑性变形能力耗散地震能量,减轻地震作用下结构的反应,应将钢筋混凝土框架结构设计成延性框架结构。
钢筋混凝土结构的各类构件应具有必要的强度和刚度,并具有良好的延性性能,避免构件的脆性破坏,从而导致主体结构受力不合理,地震时出现过早破坏。因此,可以采取措施,做好延性设计,防止构件在地震作用下提前破坏,并避免结构体系出现不应有的破坏。
8、高层建筑结构有何受力特点?
答:(1)自重大,对材料强度和竖向构件截面直接相关。
(2)由于其抗震要求,对结构的延性有更加严格的要求,需要通过控制轴压比等措施来实现。
(3)对风荷载更加敏感,且顶端在风荷载作用下有较大位移,会有不是干,对舒适度需要进行校核。
9、在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应?
答: 8度及9度抗震设防时,水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分要考虑竖向地震作用。8度和9度设防时竖向地震作用的标准值,可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10%和20%进行计算。
10、什么是高层建筑结构的概念设计?在进行概念设计时的要点主要有哪些?
答:高层建筑的概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验,在方案阶段及初步设计阶段,从宏观上总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本,最本质也是最关键的问题,主要涉及结构方案的选定和布置,和在和作用传递路径 的设置关键部位和薄弱环节的判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥,以及承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配,结构分析理论的基本假定。要点是:结构简单、规则、均匀;刚柔适度、延性良好;加强连接,整体稳定性强;轻质高强、多道设防。
11、框架结构定义及优点、缺点及其适用范围如何? 答:
一、框架结构框架建筑的主要优点:
1、空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;
2、具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;
3、框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;
4、采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
二、框架结构体系的缺点为:
1、框架节点应力集中显著;
2、框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;
3、钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大。
三、框架结构适用范围:不适宜建造高层建筑,一般适用于建造不超过15层的房屋。
12、框架-剪力墙结构中剪力墙布置应满足什么要求?
答:(1)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;
(2)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;(3)纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等形式;
(4)单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%;
(5)剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐形成联肢墙;
(6)楼、电梯间等竖井宜布置剪力墙作为抗侧力结构;
(7)抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
第五篇:大工14春《高层建筑结构》作业
大工14春《高层建筑结构》作业 CABBB
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BABCD 作业1 DBAAD ABBAB作业2 DCDCD AABAB作业3 BADAC
BAABA ABAABBABAAAABBB