结构设计中的各种刚度比剖析(下篇)

结构设计中的各种刚度⽐剖析(下篇)
(1)规范对剪切刚度⽐的相关要求。剪弯刚度的使⽤,只有对⾼位转换结构转换层下部与转换层上部结构的刚度⽐计算时,才⽤到该刚度及刚度⽐的⽐值。
⾼规附录E.0.3对⾼位转换结构转换层下部与上部结构的剪弯刚度⽐要求如下图24所⽰。
图24 ⾼位转换结构转换层下部与上部的
(2)对剪弯刚度⽐的输出及校核。对图13砍掉地下室的模型进⾏计算时,若指定该结构体系为框⽀转换结构,并且执⾏转换层所在的层号为3,如图25所⽰,由于地下室层数为0,则程序可⾃动判断该结构为⾼位转换结构,其转换层下部结构与转换层上部结构刚度⽐的输出就会按照E.0.3进⾏计算。程序才会输出该项(⼀般结构不输出该指标),输出结果如图26所⽰。
图25 定义结构体系及指定转换层所在层号
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图26转换层下部与转换层上部的结构刚度⽐输出
按照⾼规附录E.0.3⼿⼯校核转换层下部与转换层上部结构的刚度⽐。
转换层下部的⾼度为3层,⾼度为5.4+4.2+4.2=13.8m,转换层上部的⾼度取接近但⼩于等于转换层下部⾼度的楼层,取转换层上部的⾼度为2层,⾼度为4.2+7=11.2m<13.8m。
工业经济转换层下部的刚度,X⽅向为:3.76E+07(kN/m);Y⽅向为:4.26E+07(kN/m);
转换层上部的刚度,X⽅向为:5.27E+07(kN/m);Y⽅向为:6.75E+07(kN/m);
则转换层下部与上部的刚度⽐:X⽅向为:(3.76/5.27)*(13.8/11.2)=0.879≈0.88;Y⽅向为:
(4.26/6.75)*(13.8/11.2)=0.778≈0.78;⼿⼯校核结果与软件计算结果⼀致。
结构设计中对于剪弯刚度的使⽤,只有这⼀种情况下,即只有在⾼位转换结构下才有需要验算,软件会根据定义的框⽀转换结构及转换层所在的层号⾃动判断是否是⾼位转换结构,并⾃动输出转换层下部结构与转换层上部结构的剪弯刚度⽐。在剪弯刚度菜单下,软件也输出了每⼀层的剪弯刚度⽐,该处⽤的是转换层下部及上部⼏层的剪弯刚度。
(1)规范对层剪⼒与层间位移的刚度⽐相关要求。
⾼规附录E.0.1对于转换层设置在1,2层的结构(低位转换结构),其转换层楼层刚度⽐的控制不按照类似⼀般结构的楼层剪⼒⽐层间位移的刚度⽐结果进⾏控制,⽽是按照剪切刚度进⾏刚度⽐的控制,如图27所⽰。
图27 低位转换结构转换层与相邻上层的刚度⽐控制
也就是说对低位转换结构,转换层与相邻上层的刚度⽐要按照剪切刚度控制,但是低位转换结构其他楼层的刚度⽐还是要按照正常结构的层剪⼒与层间位移计算的刚度控制刚度⽐,仍然要按照Rat1与Rat2取较⼩值从严控制。
(2)对转换结构楼层剪切刚度⽐的输出及校核。如果指定结构为“部分框⽀转换结构”,指定“转换层所在的层号”及“地下室层数”,如图28所⽰,软件根据转换层所在的层号减去地下室层数,判断该结构是否是低位转换结构,如果是低位转换结构,程序对于转换层与相邻上层的刚度⽐就使⽤剪切刚度去判断。
农户办酒席发生食物中毒 多人身亡图28 部分框⽀转换结构及转换层层号指定
计算完毕输出的楼层剪⼒⽐楼层位移的刚度⽐如下图29所⽰。
图29 楼层剪⼒⽐层间位移的刚度⽐
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由于该结构转换层所在层号为2,属于低位转换结构,对于第⼆层的刚度⽐控制不能按照图29的要求进⾏控制,需按⾼规附录E.0.1要求的剪切刚度⽐控制。其他楼层刚度⽐还是按正常⼀般结构的刚度⽐(层剪⼒/层间位移刚度)进⾏控制。
图30所⽰为软件识别结构为低位转换后,输出的转换层下部与转换层上部结构的刚度⽐,结果中有转换层与转换层上层的剪切刚度⽐,如果该⽐值⼩于1,代表刚度⽐超限,软件会显红提⽰超限。按照规范要求,该⽐值宜接近1。
图30 低位转换转换层与转换层上层的剪切刚度⽐
林木和林地权属登记管理办法注意:软件同时也输出了所有楼层的剪切刚度及刚度⽐,如图31所⽰,但是该图中的剪切刚度是本层与下层的剪切刚度⽐。⽽此处对低位转换结构的刚度⽐要求是转换层与转换层上层的剪切刚度⽐。
图31 低位转换结构输出的楼层剪切刚度及刚度⽐
(1)规范对⾼位转换结构楼层剪⼒与位移的刚度⽐的相关要求。⾼规附录E.0.2对于转换层设置在2层以上的结构(⾼位转换结构),其转换层楼层刚度⽐的控制不按照类似⼀般结构的楼层剪⼒⽐层间位移的刚度⽐结果进⾏控制,⽽是按⾼规3.5.2-1要求的层剪⼒⽐层间位移的刚度进⾏刚度⽐的控制,如图32所⽰。
图32 ⾼位转换结构转换层与上层的刚度⽐要求
也就是说对⾼位转换结构,转换层与相邻上层的刚度⽐仅仅按照3.5.2-1楼层剪⼒与层间位移的刚度控制,即仅仅控制Rat1即可;但是⾼位转换结构其他楼层的刚度⽐还是要按照正常结构的层剪⼒与层间
位移计算的刚度控制刚度⽐,仍然要按照Rat1与Rat2取较⼩值从严控制。
(2)对⾼位转换结构楼层剪⼒与位移的刚度⽐输出及校核。如果指定结构为“部分框⽀转换结构”,指定“转换层所在的层号”及“地下室层数”,如前图25所⽰,软件会输出“楼层剪⼒⽐层间位移刚度”,如图33所⽰,其中除转换层外,其他楼层的刚度⽐都按照该图输出的刚度⽐进⾏控制。但对转换层即第三层的刚度⽐需要设计师⾃⼰⼿⼯校核再进⾏控制,软件没有默认输出。
图33 ⾼位转换结构楼层剪⼒⽐层间位移刚度⽐
按照⾼规附录E.0.2的要求,是控制转换层与其相邻上层的层间⼒与层间位移的刚度⽐,⽽图33中输出的Ratx1及Raty1都是按照本层侧移刚度与相邻上层侧移刚度的70%或与上三层平均值的80%⽐值中的较⼩值,因此,在判断⾼位转换结构转换层与其上层刚度⽐的时候不能直接看该结果,应该⼈为⼿⼯校核该层刚度⽐。
⼿⼯校核⾼位转换结构第三层(转换层)的刚度⽐(转换层层剪⼒/层间位移计算的刚度与转换层相连上层层剪⼒/层间位移计算的刚度):第三层X⽅向的刚度⽐:6.22/5.25=1.185>0.6;第三层Y⽅向的刚度⽐:1.2*10/9.58=1.253>0.6;
百姓健康舞按照规范要求该转换层与转换层上层的刚度⽐均⼤于0.6,满⾜规范要求。
住房城乡建设部在2015年印发了《超限⾼层建筑⼯程抗震设防专项审查技术要点》,其中对于超限结构的认知,如图34所⽰,也要求进⾏刚度⽐的控制,本层侧向刚度⼩于相邻上层的50%时,属于层刚度偏⼩。
图34 超限结构中的层刚度⽐控制
该刚度⽐的控制计算是要按照图33输出的“层剪⼒/层间位移计算的刚度”来控制刚度⽐,该要求的指标控制需要设计师进⾏⼿⼯校核。⽐如,第⼆层的刚度⽐计算:X⽅向刚度⽐:6.22/5.25=1.185>0.5;Y⽅向刚度⽐:
1.2*10/9.58=1.253>0.5;结构本层侧向刚度不⼩于相邻上层的50%,该楼层不判断为层刚度偏⼩。
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本文发布于:2024-09-20 15:39:13,感谢您对本站的认可!

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