第四章设计要求及荷载效应组合 ppt课件.ppt

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1、第四章设计要求及荷载效应组合设计高层建筑时，分别计算各种荷载作用下的内力和位移，然后从不同工况的荷载组合中找到最不利内力及位移，进行结构设计。设计要求：承载力验算；侧移限制；舒适度要求；稳定和抗倾覆；结构抗震性能设计(结构方案特殊，不符合抗震概念设计，如特别不规则结构应进行抗震性能设计);抗连续倒塌设计(安全性等级为一级的高层建筑)。1/564.1承载力验算高层建筑结构构件承载力验算的一般表达式为：无地震作用组合：有地震作用组合：式中，Sd为荷载效应组合的设计值；Rd为构件承载力设计值；为结构重要性系数，对安全等级为一级的结构构件，不应小于1.1；对安全等级为二级的结构构件，不应小于

2、1.0。为承载力抗震调整系数，见表4-1。2/564.1承载力验算表4-1承载力抗震调整系数材料结构构件γRE钢筋混凝土梁0.75轴压比小于0.15的柱0.75轴压比不小于0.15的柱0.80剪力墙0.85(偏压)、局部承压(1.0)各类受剪、偏拉构件0.85钢强度0.75稳定0.803/564.1承载力验算对构件承载力进行抗震调整，是考虑到地震作用是一种偶然作用，作用时间短，材料性能与静力作用不同，因此可靠度可略微降低。当仅考虑竖向地震作用组合时，各类结构构件的承载力调整系数均应取1.0。4/564.2侧移限制在正常使用条件下，高层建筑结构应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响

3、结构的承载力、稳定性和使用要求。4.2.1使用阶段层间位移限制弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比应满足下式：正常使用状态下的限制值见表4-2。正常使用条件下的结构水平位移按本第3章规定的风荷载、地震作用(多遇地震）和弹性方法计算。5/564.2侧移限制表4-2正常使用情况下的限制值材料结构高度结构类型限制值钢筋混凝土结构a、不大于150m框架1/550框架-剪力墙、框架-核心筒1/800剪力墙、筒中筒1/1000框支层1/1000b、不小于250m各种结构类型1/500钢结构各种结构类型1/250注：高度在150~250m之间的钢筋混凝土高层建筑，限制值按a、b两类限制值插入计

4、算。6/564.2侧移限制在正常使用状态下，限制侧向变形的主要原因：要防止主体结构开裂、损坏；防止填充墙及装修开裂、损坏；过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移会使结构产生附加内力(效应)。7/564.2侧移限制4.2.2防止倒塌层间位移限制为防止结构倒塌，规定罕遇地震作用下弹塑性层间位移限值见表4-3。表4-3材料结构类型限制值钢筋混凝土结构框架1/50框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱-剪力墙结构1/100剪力墙、筒中筒1/120除框架结构外的转换层1/120钢结构各种结构类型1/508/564.2侧移限制4.2.2防止倒塌层间位移限制对框架结构，当轴压比小于0.

5、40时，可提高10%；当柱子全高的箍筋构造采用比本规程中框架柱最小配箍特征值大30%时，可提高20%，但累计提高不宜超过25%。9/564.3舒适度要求高度不小于150m的高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足舒适度要求。按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定的10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点最大加速度不应超过表4-4的值。必要时，可通过专门风洞试验结果计算确定顺风向与横风向结构顶点最大加速度。表4-4结构顶点最大加速度限值使用功能amax(m/s2)住宅、公寓0.15办公、旅馆0.2510/564.3舒适度要求表楼盖竖向振动加速度限值楼盖结构应具有适当的舒适度。楼

6、盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，竖向振动加速度峰值不宜超过下表的值。楼盖结构竖向振动加速度按高规附录A计算。人员活动环境峰值加速度限值(m/s2)竖向自振频率不大于2Hz竖向自振频率不小于4Hz住宅、办公0.070.05商场及室内连廊0.220.1511/564.4稳定和抗倾覆高层建筑在重力荷载作用下一般都不会出现整体丧失稳定的问题。在水平荷载作用下，某些情况下的高层建筑结构计算要考虑二阶效应(P-△效应)，进行整体稳定计算。12/564.4稳定和抗倾覆4.4.1高层钢筋混凝土结构的稳定验算在水平力作用下，当高层建筑结构满足下列规定时，弹性计算分析时可不考虑重力二阶效应的不利影响

7、。剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、筒体结构：框架结构：式中，为结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度，可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则，将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度。H为房屋高度；为第i楼层的弹性等效侧向刚度。此公式使结构的二阶效应对结构内力、位移的增量控制在5%左右。13/564.4稳定和抗倾覆4.4.1高层钢筋混凝土结构的稳定验算高层建筑结构的稳定应符合下列要求(强制性条文)：剪力墙结构、框架-剪力墙