新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比

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1、第4卷第3期VoJ．4No．32012年9月Sep．2012新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比董立坤李云贵(中国建筑科学研究院，北京100013)【摘要】《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)已相继颁布，新规范结合最新的科研成果及震害经验对旧规范中的条文进行修订，规范条文变化对结构整体计算指标及配筋产生多大影响是广大设计人员最为关心的问题。本文采用新旧规范SATWE软件对某框架结构工程算例进行了计算与比较，给出按新旧规范计算的结构整体指标和构件配

2、筋的差异，从梁刚度增大系数取值方法、扭转位移比计算方法及楼梯的考虑对结构总体指标变化的主要原因进行了分析说明，从高强钢筋的应用、抗震等级、柱内力调整、梁斜截面抗剪承载力计算公式变化、正常使用极限状态验算等方面对配筋变化的主要原因进行了分析，供设计人员参考。【关键词】框架结构；震害；规范；配筋【中图分类号】TU202／375．4【文献标识码】A【文章编号】1674—7461(2012)03—0001—07防止连续倒塌和强柱弱梁设计问题应予重视等。1前言针对以上问题，这次规范修订驯从结构布置、房屋的高度、抗震等级、结构跨数、柱截面尺寸、内力我国处于环太平洋地震带和亚欧地

3、震带，是调整、轴压比限值、配筋率到楼梯构件等主要方面世界上地震灾害最严重的国家之一，地震强度大，适当提高了混凝土框架结构的抗震设计要求，如分布广，频率高，损失重¨1J。2008年5月12日汶改进不规则建筑判断，提高框架结构强柱弱梁、强川地震震害表明，设计中严格执行了2001规范的剪弱弯内力调整和构造要求以及甲、乙类框架结钢筋混凝土房屋，基本上达到了在规定设防目标构不得采用单跨框架等。下“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防要求。本文通过框架结构工程算例的比较，给出按新但这次超过设防烈度的强烈地震也给我们带来了旧规范计算框架结构分析结果的差异和构件配筋深切的体会和沉重

4、的教训。钢筋混凝土框架结构的差异，分析了引起配筋变化的主要因素。的主要震害I2-3]包括：结构的整体倒塌、部分倒塌、薄弱层倒塌；围护结构和填充墙严重开裂和破坏；2工程概况填充墙不合理设置或错层形成短柱剪切破坏；填充墙不合理设置造成结构实际层刚度不均匀，导某六层框架结构教学楼，如图1所示，一至六层致底部楼层侧移过大而倒塌，或导致结构实际刚层高分别为5．10m、3．90m、3．90m、3．90m、3．90m、度偏心使结构产生明显的地震扭转响应；梁柱节3．60m；主要柱网尺寸5．4m×8．1m，5．4m×3．6m，点区破坏；柱端出现塑性铰，未实现“强柱弱梁”屈主要柱、梁截

5、面尺寸如图2所示。教室楼板厚度服机制；作为逃生和救生的重要通道，楼梯问遭受150mm，个别房间板厚120ram，中间走廊楼板和周严重破坏，部分楼梯甚至被拉断。震害表明，结构边悬挑板厚度100mm。楼面恒载为1．2kN／m，局的重要部位和薄弱部位应予加强，如楼梯间，结构部为3．5kN／m，楼梯问6．0kN／m，屋面恒载为【作者简介】董立坤(1986一)，男，中国建筑科学研究院在读硕士。主要研究方向：结构工程设计软件研发。23．5kN／m；活荷载标准值楼面为2kN／m，机房为3计算分析与配筋对比7．0kN／m，楼梯、走廊3．5kN／m，屋面活荷载0．5kN／m。一层梁、

6、板、柱采用C35混凝土，其它层a)计算分析对比采用C30混凝土，混凝土容重26kN／m，钢材容重新旧规范分析结果对比见表1。78kN／m。建筑所在地区抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度0．20g，多遇地震水平地震影响系数最大值Ot=0．16，设计地震分组为第二组，建筑场地类别为Ⅱ类，特征周期Tg=0．40s，建筑设防类别为标准设防类；混凝土框架抗震等级为二级；修正后的基本风压为0．45kN／m，地面粗糙程度B类。周期折减系数0．9，梁端负弯矩调幅系数0．85，柱设计时不考虑活荷载折减。图1结构模型，曼监IIllIl’’^^^^^^-r。i8lliliilll《ll

7、llillllllil5001~,00■600x600500~00衲再两焉再■lll8lli‘一一。l_一jf百百百百百l。营营基Ill《《l《llijI．善ll《《ltI窨{l《l2；角瞄出口瞄．I’I—．。l⋯l。l⋯I。I。I、、J些1l146日0O1111图2第一标准层结构平面布置简图表1结构整体计算分析结果对比新堙规范混凝土枢架结构计算分析与配筋对比续表由表1可以看出，按新旧规范计算，由于梁刚度分析，且加强楼梯及周边构件配筋。结构设计时为放大系数取值和扭转位移比计算方法的不同等原了避免或减小楼梯构件的支撑作用，可采取减小楼因，结构整体计算分析结果稍有差