少墙框架结构设计常见问题
李洪
还在为计算少墙框架时该选择什么结构体系发愁么?今天向大家详细
介绍下少墙框架结构常见的两个问题,希望大家碰到此类项目时能有所借鉴。
问题一:在同一模型中结构体系分别选择为框架结构和框架-剪力墙结
构二者有什么区别,为什么配筋结果差异很大?
问题二:软件计算少墙框架结构时选择框架结构体系还是框架-剪力墙
结构体系?
在回答这两个问题之前,先解释下这种特殊情况,纯框架结构可以满足设计
要求,为什么要加少量抗震墙?比如本文案例,纯框架模型周期比不满足,加一
些剪力墙就可以满足,或者由于其它原因,必须设置少量剪力墙。
什么是少墙框架结构呢?具体定义可以参考《高层建筑混凝土结构技术规程》
第8.1.3条及其条文说明和《建筑抗震设计规范》第6.1.3-1条内容。
从以上规范条文中不难看出,抗规的范围更广一些,我们分析的少墙框架结
构以满足框架部分承受的地震倾覆力矩占总地震倾覆力矩的50%以上为标准。
框架部分承受的地震倾覆力矩占总地震倾覆力矩的比例可以在YJK计算结
果当中的wv02q.out文件中查看。
问题一:在同一模型中结构体系分别选择为框架结构和框架-剪力墙二者有
什么区别,为什么配筋结果差异很大?
对于YJK软件,选取框架结构和框架-剪力墙结构体系主要差别在以下方面:
1、刚重比计算。分别取《高层建筑混凝土结构技术规程》中第5.4节框架结构
和非框架结构计算。
2、层刚度比计算方法。分别按《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.2-1条取
框架结构和第3.5.2-2条取非框架结构进行计算。
3、轴压比限值取值。分别按框架结构和框架-剪力墙结构取值。
4、强柱弱梁、强剪弱弯调整系数。对应《建筑抗震设计规范》第6.2.2条和第
6.2.5条如下:
5、Ⅳ类场地柱最小配筋率。框架结构当高度大于40m时要提高最小配筋率。框
架-剪力墙结构高度大于60m时要提高最小配筋率。
6、框剪结构设置相关参数后,按《高层建筑混凝土结构设计规程》第8.1.4条进
行0.2V0调整。
模型的差异来源主要是以上几项导致,下面以用户的一个实际案例给大家详
细对比下:
案例模型设防烈度为7度(0.1g),场地类别为Ⅲ类,地震分组为第三组,
地上5层,在每层Y向角部布置有少量抗震墙。整体模型如图一。
模型一将结构体系设置为框架结构,模型二将结构体系设置为框架-剪力墙
结构,进行对比分析:
图一
对比计算参数设置、恒活质量、周期都没有差别,如下图:
1、但是对比模型一和模型二配筋简图,抽取地上1层来看,较多构件有差异,
查看工程整体指标进一步分析,模型二进行了薄弱层调整,这也是不同结构体系
造成的影响。
从对比结果来看,大部分框架梁配筋中,模型一(框架结构体系)比模型二(框架-剪
力墙结构体系)的结果要小,这是由于模型二进行了薄弱层地震剪力放大导致。
软件计算参数中有按“抗规”还是按“高规”和“高规和抗规从严”三种判断形
式,默认是按“高规和抗规从严”。模型二即框架-剪力墙结构体系,就是按“高规”
取非框架结构进行判断。根据《建筑抗震设计规范》表3.4.3-2中对侧向刚度不
规则的判断条件:该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个
楼层侧向刚度平均值的80%。《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.2条对侧
向刚度比的规定区分框架和非框架结构,其中对框架结构的规定与《抗规》的规
定一致,而框架-剪力墙结构的规定有区分。
在参数设置对话框中,将模型二中判断薄弱层的方法改为“仅按抗规”,与模
型一保持一致,再计算进行对比,可以发现地上一层的梁配筋值已经趋于一致,
只是模型一中柱配筋比模型二的结果要大。
2、这是什么原因呢,我们点开柱构件信息查看,发现主要是由于强柱弱梁、强
剪弱弯的调整系数不同导致的,模型一的柱配筋结果也偏大。
3、在进一步查看,轴压比限值也是按不同的结构体系选取。
4、对比下大指标,地震作用下的位移结果是一致的。
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