为什么要控制柱子轴压比.pptx

结构设计中的结构设计中的“强强”“弱弱”原则，以及实现手段原则，以及实现手段n答：强柱弱梁。目的是为了防止建筑物破坏的时候坍塌，尤其是在地震作用的时候，希望梁端的塑性绞吸收大部分能量，从而保护建筑不至于坍塌。它是指在节点初柱端弯矩之和比梁端弯矩之和大，具体体现在钢筋配筋上。实现手段：1.梁端弯矩调幅，2.根据抗震等级不同，将柱端弯矩增大10左右。3.梁的受压区高度小于0.35Hon 强剪弱弯。目的是尽量保证在发生弯曲破坏之前不发生剪切破坏，而前者是延（塑）性破坏。实现手段：节点加密箍。n 强墙弱连梁。（剪力墙结构中的说法，意思是说，剪力墙要墙，剪力墙之间的连梁弱），参考墙柱弱梁原则，希望连梁吸收地震能量，从而保护建筑不至于坍塌。n 强节点，强锚固。抗震结构要求构件之间右更长的锚固长度。超筋、适筋和少筋梁破坏的特征（为什么要控制超筋、适筋和少筋梁破坏的特征（为什么要控制配筋率配筋率n答：超筋和少筋都是脆性破坏，适筋是延（塑）性破坏。超筋破坏是受拉钢筋还没有屈服时，受压区混凝土已经被压碎，崩裂，在破坏之前梁没有明显的挠度和裂缝，因此没有预兆，破坏呈脆性；少筋破坏是受拉钢筋过少，使得受拉区域混凝土一旦开裂，钢筋就很快屈服，甚至被拉断，使梁丧失承载能力，也表现为脆性破坏。梁斜截面的破坏梁斜截面的破坏形式形式有哪些？有哪些？n n答：a.斜压破坏，多发生在剪跨比较小，或者腹筋配置过多的时候，多发生在剪力大，弯矩小的区段内，危险性大。类似于弯曲破坏中的超筋破坏。n b.斜拉破坏，多发生在剪跨比较大，无腹筋或者腹筋配置过少的时候，危险性大。类似于弯曲破坏中的少筋破坏。nc.剪压破坏，发生在腹筋配置适合的时候，无腹筋梁剪跨比合适时候也可能发生剪压破坏，弯矩小的区段内。类似于弯曲破坏中的适筋破坏。n三种破坏形式都是脆性破坏，但是我们希望的破坏形式是剪压破坏（通俗的说，这种破坏形式是最接近于塑性破坏的）。一般通过剪跨比和配置腹筋来控制。n工程中遇到短柱怎么处理？是什么原理？n答：设计中要尽量避免出现短柱，短柱易出现受剪破坏，表现为脆性，如果出现短柱则要箍筋要全长加密。n为什么在框架结构设计中要求受压区高度不得大于0.35Ho?n答：超过后受压区高度太大，难以出现塑性绞，不符合塑性设计要求。n 二关于抗震方面的问题见下二关于抗震方面的问题见下(1)(1)为什么在设计的时候要考虑一个地震力调整系数为什么在设计的时候要考虑一个地震力调整系数?（梁端调（梁端调幅）幅）答：答：a.地震是突发的作用，时间短，变化快。将这种动力作用转地震是突发的作用，时间短，变化快。将这种动力作用转换为等效静力作用进行设计时，构件在地震中实际承载力比按照换为等效静力作用进行设计时，构件在地震中实际承载力比按照静力进行设计时承载力要高，为了反映承载力的这一差异，抗震静力进行设计时承载力要高，为了反映承载力的这一差异，抗震设计中引入了调整系数。设计中引入了调整系数。b.b.地震中允许结构出现塑性绞，吸收地震能量，但是承载地震中允许结构出现塑性绞，吸收地震能量，但是承载力不降低。力不降低。c.c.构件类别不同，调整系数也不同，比如梁是构件类别不同，调整系数也不同，比如梁是0.75、柱一般、柱一般为为0.8、受剪节点为、受剪节点为0.85。调整系数的差异，也体现了强柱弱梁，。调整系数的差异，也体现了强柱弱梁，节点最强原则。节点最强原则。(1)(1)为什么抗弯的时候那个系数为为什么抗弯的时候那个系数为0.75，抗剪力的，抗剪力的时候为时候为0.85?答：答：强剪弱弯原则强剪弱弯原则。(2)(2)为什么抗震设计中要先算水平作用，再算竖为什么抗震设计中要先算水平作用，再算竖向荷载？向荷载？答：要先验算水平位移，满足后继续算竖向，如答：要先验算水平位移，满足后继续算竖向，如果水平位移不满足的话，要调整结构布置了，那果水平位移不满足的话，要调整结构布置了，那如果你先计算的竖向力就白费了。如果你先计算的竖向力就白费了。n抗震设防原则，和三水准，两阶段设计。n答：抗震设防要计算地震作用，还要考虑构造措施；6度以下不验算地震作用；n 3个水准：小震不坏，中震可修，大震不倒。n 两个阶段是指：a.设计阶段，包括计算截面，配筋；b.验算阶段。n 设计时我们采用的标准是所谓的“中震”例如在7度区设计时候，计算选用的参数是5.56度的参数，如果用7度的参数，相当与验算的是474年一遇的地震，如果用超过7度（大震）的参数，相当于验算16002500年一遇的地震。n 抗震等级要求是根据结构类型，烈度和建筑物高度确定的。在设计中一般的丙类建筑采用基本烈度计算。(1)(1)影响地震作用的几个因素是什么？影响地震作用的几个因素是什么？答：答：a.结构本身自重（影响地震惯性力）结构本身自重（影响地震惯性力）b.地震烈度地震烈度c.结构刚结构刚度，自振周期度，自振周期 d.场地条件场地条件(2)(2)抗震构造措施有哪些？抗震构造措施有哪些？答：节点加强，受压区高度，要设置梁面钢筋。答：节点加强，受压区高度，要设置梁面钢筋。(3)(3)一般为什么不考虑竖向地震作用？一般为什么不考虑竖向地震作用？答：把结构简单看作一个悬臂构件，竖向地震作用相当于一答：把结构简单看作一个悬臂构件，竖向地震作用相当于一个轴向力的作用，对于普通结构，地震产生的惯性力很少个轴向力的作用，对于普通结构，地震产生的惯性力很少会达到拉压极限，而水平地震作用相当于一个很大剪力，会达到拉压极限，而水平地震作用相当于一个很大剪力，在建筑底部产生一个很大的弯矩，不可忽视。在建筑底部产生一个很大的弯矩，不可忽视。什么情况下我们要考虑竖向地震作用？什么情况下我们要考虑竖向地震作用？什么情况下我们要考虑竖向地震作用？什么情况下我们要考虑竖向地震作用？答：新规范规定答：新规范规定答：新规范规定答：新规范规定,长悬臂和其它大跨度结构以及长悬臂和其它大跨度结构以及长悬臂和其它大跨度结构以及长悬臂和其它大跨度结构以及8 8度度度度以上设防时应当考虑竖向地震作用，竖向地震作用标准以上设防时应当考虑竖向地震作用，竖向地震作用标准以上设防时应当考虑竖向地震作用，竖向地震作用标准以上设防时应当考虑竖向地震作用，竖向地震作用标准值值值值,8,8度、度、度、度、8.58.5度和度和度和度和9 9度时分别取重力荷载代表值的度时分别取重力荷载代表值的度时分别取重力荷载代表值的度时分别取重力荷载代表值的10%10%、15%15%和和和和20%:20%:新高规规定新高规规定新高规规定新高规规定,带转换层的高层建筑结构带转换层的高层建筑结构带转换层的高层建筑结构带转换层的高层建筑结构,8,8度抗度抗度抗度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。什么条件下用底部剪力法计算地震作用？什么条件下用底部剪力法计算地震作用？什么条件下用底部剪力法计算地震作用？什么条件下用底部剪力法计算地震作用？答：答：答：答：4040米以下、以剪切变形为主、刚度变化均匀米以下、以剪切变形为主、刚度变化均匀米以下、以剪切变形为主、刚度变化均匀米以下、以剪切变形为主、刚度变化均匀的建筑可以用底部剪力法计算地震作用。的建筑可以用底部剪力法计算地震作用。的建筑可以用底部剪力法计算地震作用。的建筑可以用底部剪力法计算地震作用。(1)(1)塑性铰出现在什么位置塑性铰出现在什么位置?简支梁呢简支梁呢?答：塑性铰出现在受力最不利的位置，简支梁出现在弯矩最大的地方。答：塑性铰出现在受力最不利的位置，简支梁出现在弯矩最大的地方。由于地震作用的随机性、结构本身的随机性，实际工程中塑性铰的出现位置带有由于地震作用的随机性、结构本身的随机性，实际工程中塑性铰的出现位置带有一定的随机性。但在理论上塑性铰的出现位置应该是一定的随机性。但在理论上塑性铰的出现位置应该是”实际受力情况实际受力情况/理论承载能力理论承载能力“最大的地方，也就是受力最不利的地方。最大的地方，也就是受力最不利的地方。塑性铰外移法就是所谓的塑性铰外移法就是所谓的“狗骨式狗骨式”节节点，也就是故意让某部分（甲）削弱或加强另一部分（乙），使甲部分受力不利，点，也就是故意让某部分（甲）削弱或加强另一部分（乙），使甲部分受力不利，使其出现塑性铰。具体可参见使其出现塑性铰。具体可参见结构工程结构工程杂志等资料。杂志等资料。a.a.就是能承受一定弯矩而且还有一定的转动能力的部分。就是能承受一定弯矩而且还有一定的转动能力的部分。b.b.塑性铰不是一个点，而是有一段长度。塑性铰不是一个点，而是有一段长度。c.c.塑性铰的出现是由于某部分达到屈服强度后刚度下降，导致力向刚度大的部分发生塑性铰的出现是由于某部分达到屈服强度后刚度下降，导致力向刚度大的部分发生转移。转移。d.d.塑性铰部分由于刚度下降，但还能没达到极限强度，因此还能承受弯矩。塑性铰部分由于刚度下降，但还能没达到极限强度，因此还能承受弯矩。e.e.要保证塑性铰的出现，必须注意相应的构造，一保证该部分的延性要保证塑性铰的出现，必须注意相应的构造，一保证该部分的延性。(1)(1)出现塑性铰是一种内力重分布还是应力重分布出现塑性铰是一种内力重分布还是应力重分布?答：答：塑性铰的出现是内力重分布塑性铰的出现是内力重分布，应力重分布是在一，应力重分布是在一个截面内，内力是在一个构件或者一个结构的。个截面内，内力是在一个构件或者一个结构的。(2)(2)框架结构侧向变形主要是什么类型的框架结构侧向变形主要是什么类型的?剪切变形剪切变形和弯曲型变形有和不同和弯曲型变形有和不同?答：答：框架结构侧向变形主要是剪切变形框架结构侧向变形主要是剪切变形，剪切变形是，剪切变形是下部层间位移大，上部小，弯曲刚好相反，这个是下部层间位移大，上部小，弯曲刚好相反，这个是现象，实质是剪切型是由梁柱弯曲产生的变形，弯现象，实质是剪切型是由梁柱弯曲产生的变形，弯曲型是由柱子轴向变形产生的。曲型是由柱子轴向变形产生的。(1)D(1)D值法和反弯点法的区别？值法和反弯点法的区别？D值法梁的反弯点在中间吗？值法梁的反弯点在中间吗？答：答：D值法考虑了柱所在楼层的位置，考虑上下柱和梁线刚度影值法考虑了柱所在楼层的位置，考虑上下柱和梁线刚度影响，还有上下楼层层高的变化。响，还有上下楼层层高的变化。D值法梁的反弯点在中间，但值法梁的反弯点在中间，但是柱子的就不在中间。因为是柱子的就不在中间。因为D值法同一层内各个柱转角一样。值法同一层内各个柱转角一样。(2)(2)为什么底部剪力法要考虑顶层附加力？为什么底部剪力法要考虑顶层附加力？答：考虑高阶震型的影响。答：考虑高阶震型的影响。(3)(3)设计图纸上使用的是设计图纸上使用的是C30混凝土现场只有混凝土现场只有 C25 怎么办？怎么办？答：加大截面，如果建筑上不能增加，则增大配筋，对于梁增大答：加大截面，如果建筑上不能增加，则增大配筋，对于梁增大梁的受压区钢筋，即设置双筋截面梁。梁的受压区钢筋，即设置双筋截面梁。(1)(1)在什么情况下要设置双筋截面梁？在什么情况下要设置双筋截面梁？答：答：a.在设置成单筋截面时超筋在设置成单筋截面时超筋，而建筑有不允许增大梁截面并，而建筑有不允许增大梁截面并且混凝土等级不宜再提高的情况下。且混凝土等级不宜再提高的情况下。b.b.截面在不同荷载组合下产生弯矩变号截面在不同荷载组合下产生弯矩变号，为了承受正负弯矩，为了承受正负弯矩分别作用时候截面出现的拉应力时分别作用时候截面出现的拉应力时 c.c.有些梁由于构造要求在受压区有了钢筋有些梁由于构造要求在受压区有了钢筋，为了节省受拉钢，为了节省受拉钢筋，也可以采用双筋截面的计算方法。筋，也可以采用双筋截面的计算方法。(2)(2)配筋率是用受拉钢筋算的，还是所有的受力筋？配筋率是用受拉钢筋算的，还是所有的受力筋？答：答：受拉钢筋受拉钢筋。(3)(3)组合中为什么不组合恒组合中为什么不组合恒+活活+风风+地震？地震？答：高层结构在小于答：高层结构在小于60m的时候的时候 和地震组合不用考虑风，因为这和地震组合不用考虑风，因为这个时候地震作用不是很大，同时考虑个时候地震作用不是很大，同时考虑比较保守，这个高度范围内的房子，还是竖比较保守，这个高度范围内的房子，还是竖向荷载起控制作用。向荷载起控制作用。(1(1)影响柱子截面选择的因素有哪些？影响柱子截面选择的因素有哪些？答：柱子的承载力，结构的侧移大小，柱子的轴压比。答：柱子的承载力，结构的侧移大小，柱子的轴压比。(2)(2)关于箍筋的问题。关于箍筋的问题。答：答：箍筋作用是约束砼，以增大塑性箍筋作用是约束砼，以增大塑性，没有抗震要求时，验算面积，没有抗震要求时，验算面积配筋率，有抗震要求的时候，还要验算体积配筋率。配筋率，有抗震要求的时候，还要验算体积配筋率。(3)(3)做完毕业设计候的要求：做完毕业设计候的要求：答：要清楚你设计的结构侧移是不是满足要求，你配置的梁柱是否答：要清楚你设计的结构侧移是不是满足要求，你配置的梁柱是否超筋，电算的自振周期，位移，和框架，板梁的配筋是否符合要超筋，电算的自振周期，位移，和框架，板梁的配筋是否符合要求。求。(4)(4)悬臂梁支座锚固长度的计算方法：悬臂梁支座锚固长度的计算方法：答：通过梁的弯矩包络图找到弯矩为答：通过梁的弯矩包络图找到弯矩为0点，得到一个点，得到一个la，然后再向后，然后再向后延伸一个延伸一个la，得到最后的锚固长度。，得到最后的锚固长度。(1)1)在框架梁跨中弯矩的计算中，如何确定跨中最大弯矩？在框架梁跨中弯矩的计算中，如何确定跨中最大弯矩？答：首先计算处剪力为答：首先计算处剪力为0点的弯矩，还要计算处有集中力作用处的点的弯矩，还要计算处有集中力作用处的弯矩。弯矩。(2)(2)如果有一个跨度如果有一个跨度5m的悬臂梁，该如何做？的悬臂梁，该如何做？答：这个长度的悬臂梁首先要变截面，悬挑端截面小于固定端，如答：这个长度的悬臂梁首先要变截面，悬挑端截面小于固定端，如果必要，可以施加预应力，以保证其安全。果必要，可以施加预应力，以保证其安全。(3)(3)如果计算中发现有一根柱子剪力过大，超筋，那么单纯增大这如果计算中发现有一根柱子剪力过大，超筋，那么单纯增大这条柱截面是否一定能够使之满足条件？条柱截面是否一定能够使之满足条件？答：不一定答：不一定，因为柱子的剪力是按照刚度分配的，而刚度是与，因为柱子的剪力是按照刚度分配的，而刚度是与有关有关的的，单纯增加，单纯增加b和和h的话，可能会使截面刚度增加的更大，从而分的话，可能会使截面刚度增加的更大，从而分担更多的剪力，更加不能满足要求，因此，单纯加大这根柱子有担更多的剪力，更加不能满足要求，因此，单纯加大这根柱子有时无法达到要求。时无法达到要求。(1)(1)结构可靠度结构可靠度答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。(2)(2)荷载的代表值荷载的代表值（三种三种）答：答：a.荷载标准值荷载标准值，是指结构在使用期间，在正常情况下，出现的最大荷载值。，是指结构在使用期间，在正常情况下，出现的最大荷载值。b.b.荷载准永久值荷载准永久值，是指在结构上经常作用的可变荷载（活载）值。活载准永久值表，是指在结构上经常作用的可变荷载（活载）值。活载准永久值表示形式是以活载的标准值乘以活载准永久值系数（小于示形式是以活载的标准值乘以活载准永久值系数（小于1）得到。）得到。c.c.荷载组合值荷载组合值，是指作用在结构上的可变荷载有两种或者两种以上时，考虑它们不，是指作用在结构上的可变荷载有两种或者两种以上时，考虑它们不可能同时以最大值出现，而引入荷载组合值的概念，活载组合值等于活载标准值可能同时以最大值出现，而引入荷载组合值的概念，活载组合值等于活载标准值乘以组合系数。乘以组合系数。(3)(3)荷载分项系数荷载分项系数答：为了使结构构件达到所要求的失效概率或相应的可靠指标，采用荷载分项系数，答：为了使结构构件达到所要求的失效概率或相应的可靠指标，采用荷载分项系数，使荷载进一步增大，以此计算荷载效应。同时采用材料分项系数或者抗力分项系使荷载进一步增大，以此计算荷载效应。同时采用材料分项系数或者抗力分项系数，使材料强度进一步降低，即数，使材料强度进一步降低，即“设计强度设计强度”，以此计算结构抗力。，以此计算结构抗力。(4)(4)剪力墙和柱的区别剪力墙和柱的区别答：柱的长宽比不大于答：柱的长宽比不大于4，当长宽比大于，当长宽比大于4的时候，就算剪力墙。的时候，就算剪力墙。