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1計算開始以前參數的正確設定

(1)最大地震力作用方向是指地震沿著不同方向作用,結構地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得結構地震反應值最大的最不利地震作用方向。設計軟件可以自動計算出最大地震力作用方向并在計算書中輸出,設計人員如發現該角度絕對值大于15度時,應將該數值回填(代入設計參數中)到軟件的“水平力與整體坐標夾角”選項里并重新計算,以體現最不利地震作用方向的影響。

(2)結構基本周期是計算風荷載的重要指標。設計人員如果不能事先知道其準確值,可先按經驗公式:T1=0.25+0.35×10-3H2/3√B計算代入軟件,亦可以保留軟件的缺省值,待計算后從計算書中讀取其值,填入軟件的“結構基本周期”選項,重新計算即可。

2確定整體結構的科學性和合理性

(1)剛重比是結構剛度與重力荷載之比。它是控制結構整體穩定性的重要因素,也是影響重力二階效應(P—△效應)的主要參數。通常用增大系數法來考慮結構的重力二階效應,如考慮重力二階效應的結構位移可用未考慮P—△效應的計算結果乘以位移增大系數,但保持位移限制條件不變(框架結構層間位移角≤1/550);考慮結構構件重力二階效應的端部彎矩和剪力值,可采用未考慮P—△效應的計算結果乘以內力增大系數。一般情況下,對于框架結構若滿足:Dj≥20∑Gj/hj(j=1,2,…n)結構不考慮重力二階效應的影響。結構的剛重比增大P—△效應減小,P—△效應控制在20%以內,結構的穩定具有適宜的安全儲備,該值如果不滿足要求,則可能引起結構失穩倒塌,應當引起設計人員的足夠重視。

(2)剛度比和層間受剪承載力之比是控制結構豎向不規則的重要指標。①剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉換結構及對地下室嵌固條件的判定;②剪彎剛度主要用于底部大空間為多層的轉換結構;③地震力與層間位移比是執行《抗震規范》第3.4.2條和《高規》4.3.5條的相關規定,通常絕大多數工程都可以用此法計算剛度比,這也是軟件的缺省方式。

(3)層間位移比是控制結構平面不規則性的重要指標。其限值在《建筑抗震設計規范》和《高規》中均有明確的規定。需要指出的是,新規范中規定的位移比限值是按剛性板假定作出的,如果在結構模型中設定了彈性板,則必須在軟件參數設置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”,以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后,再去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定的選擇,以彈性樓板設定進行后續配筋計算。

(4)剪重比是抗震設計中非常重要的參數。規范之所以規定剪重比,主要是因為長期作用下,地震影響系數下降較快,由此計算出來的水平地震作用下的結構效應可能太小。而對于長周期結構,地震動態作用下的地面加速度和位移可能對結構具有更大的破壞作用,若剪重比小于0.02,結構剛度雖然滿足水平位移限制要求(框架結構層間位移角≤1/550),但往往不能滿足結構的整體穩定條件。設計人員應在設計過程中綜合考慮剛重比與剪重比的合理取值。3梁、柱軸壓比計算,構件截面優化設計等

(1)軟件對混凝土梁計算顯示超筋信息有以下情況:①當梁的彎矩設計值M大于梁的極限承載彎矩Mu時,提示超筋;②規范對混凝土受壓區高度限制:

四級框架及非抗震框架:ξ≤ξb;

二、三級框架:ξ≤0.35(計算時取AS’=0.3AS);

一級框架:ξ≤0.25(計算時取AS’=0.5AS)。本文由中國論文聯盟收集整理。

當ξ不滿足以上要求時,程序提示超筋;③《抗震規范》要求梁端縱向受拉鋼筋的最大配筋率2.5%,當大于此值時,提示超筋;④混凝土梁斜截面計算要滿足最小截面的要求,如不滿足則提示超筋。出現以上超筋信息時,設計人員可采用下列方法做以下調整:一是增大梁截面,提高混凝土強度等級。二是增大對雙筋梁受壓區鋼筋面積,受拉區鋼筋面積不變,使梁受壓區高度減小,從而使ξ減小。

(2)柱軸壓比計算:柱軸壓比越小說明結構的延性越好,柱軸壓比越大說明結構的剛度越大,結構的側移越大抗震性能越差。要確定合理的軸壓比必須滿足:N/fcA≤n(n=0.7、0.8、0.9)。柱軸壓比的計算在《高規》和《抗震規范》中的規定并不完全一樣,《抗震規范》第6.3.7條規定,計算軸壓比的柱軸力設計值既包括地震組合,也包括非地震組合,而《高規》第6.4.2條規定,計算軸壓比的柱軸力設計值僅考慮地震作用組合下的柱軸力。軟件在計算柱軸壓比時,當工程考慮地震作用,程序僅取地震作用組合下的的柱軸力設計值計算;當該工程不考慮地震作用時,程序才取非地震作用組合下的柱軸力設計值計算。因此設計人員會發現,對于同一個工程,計算地震力和不計算地震力其柱軸壓比結果會不一樣。當軸壓比不滿足要求時,一般可增大柱截面,提高柱混凝土強度等級或增大地震作用折減系數來加以改善。

(3)構件截面優化設計:計算結構不超筋,并不表示構件初始設置的截面和形狀合理,設計人員還應進行構件優化設計,使構件在保證受力要求的條件下截面的大小和形狀合理,并節省材料。但需要注意的是,在進行截面優化設計時,應以保證整體結構合理性為前提,因為構件截面的大小直接影響到結構的剛度,從而對整體結構的周期、位移、地震力等一系列參數產生影響,不可盲目減小構件截面尺寸,使結構整體安全性降低。

4滿足規范強制執行條文的要求

(1)設計軟件進行施工圖配筋計算時,要求輸入合理的歸并系數、支座方式、鋼筋選筋庫等,如一次計算結果不滿意,要進行多次試算和調整。

(2)生成施工圖以前,要認真輸入出圖參數,如梁柱鋼筋最小直徑、框架頂角處配筋方式、梁挑耳形式、柱縱筋搭接方式,箍筋形式,鋼筋放大系數等,以便生成符合需要的施工圖。軟件可以根據允許裂縫寬度自動選筋,還可以考慮支座寬度對裂縫寬度的影響。

(3)施工圖生成以后,設計人員還應仔細驗證各特殊或薄弱部位構件的最小縱筋直徑、最小配筋率、最小配箍率、箍筋加密區長度、鋼筋搭接錨固長度、配筋方式等是否滿足規范規定的抗震措施要求。規范這一部分的要求往往是以黑體字寫出,屬于強制執行條文,萬萬不可以掉以輕心。

(4)設計人員還應根據工程的實際情況,對計算機生成的配筋結果作合理性審核,如鋼筋排數、直徑、架構等,如不符合工程需要或不便于施工,還要做最后的調整計算。