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为什么进行了薄弱层调整受剪承载力不变?

发布于:2021-07-29 08:38:29 来自:建筑结构/PKPM 0 134

来源:PKPM构力科技

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作者:赵珊珊

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为什么进行了薄弱层调整受剪承载力不变

引言

《高规》3.5.3条规定:A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%,不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%;B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。

《高规》3.5.8条规定:承载力变化、不符合本规程3.5.3条要求的楼层,其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。

《抗规》3.4.4-2条规定:平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:……

3)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。


《高规》和《抗规》对楼层受剪承载力之比都有要求,大家在进行结构计算整体指标时,会关注受剪承载力之比是否满足规范要求。程序中,需要用户指定受剪承载力之比进行判断。


受剪承载力之比定义


规范中明确说明,如果出现受剪承载力之比不满足的情况,需要对其地震作用标准值的剪力乘以放大系数,其中,《高规》规定为1.25,《抗规》规定为1.15。程序默认取严。


但是,很多时候,会接到用户问题:为什么我已经勾选了“调整受剪承载力突变形成的薄弱层”,其放大系数为1.25,计算完成后,受剪承载力还是不满足限值要求。



接下来,我们对此详细进行说明:

受剪承载力计算

软件主要按现行国家标准GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》附录C中钢筋混凝土结构楼层现有受剪承载力的规定计算楼层受剪承载力,公式 如图所示,对于公式没有涵盖的情况,软件在遵循公式基本原理的基础上,也做了一些修正

程序在处理时:


混凝土柱和支撑:

在已知柱截面尺寸和配筋量的前提下,柱的受剪承载力应由以下两种计算方法的较小值确定:

1)  根据规范给出的柱的受剪承载力计算公式计算得到的数值;

2)  在已知柱轴力的前提下,根据偏压构件的配筋公式,可以算出其受弯承载力Mmax。假定柱反弯点位于中点,则可由Mmax算出相应的受剪承载力Vmax:

若柱截面相对于整体坐标系 XOY 有转角,则计算得到的Vmax还应投影到整体坐标系的X和Y轴上。


支撑如果考虑受剪承载力计算,与柱计算基本一致。


墙:

软件在计算抗震墙的受剪承载力时,是参照GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》公式E.0.8来计算。

通过以上的说明和公式,我们可以确定,对于混凝土构件,如果截面尺寸和配筋确定,那么,构件的受剪承载力就是确定的。



薄弱层调整系数对受剪承载力影响

规范中明确说明,如果出现受剪承载力之比不满足的情况,需要对其地震作用标准值的剪力乘以放大系数,其中,《高规》规定为1.25,《抗规》规定为1.15。程序默认取1.25。


因此,当程序计算得到受剪承载力不满足时,用户要么勾选参数“调整受剪承载力突变引起的薄弱处”,要么手动指定薄弱层个数和层号。


此时,程序会对不满足受剪承载力之比的楼层,以及指定薄弱层进行地震内力放大,放大系数为1.25。


注意,当二者指定为同一楼层时,只会对地震内力进行1.25倍放大,不会进行叠加放大。

薄弱层调整定义


当程序输出薄弱处1.25倍放大时,受剪承载力还是不满足规范中规定受剪承载力之比的要求。


我们可以通过构件内力查看,程序中已经考虑了地震作用的1.25倍放大系数。


那为什么受剪承载力之比还是不满足要求呢?


我们可以对比看一下调整前的受剪承载力和调整后的受剪承载力。


通过文本,我们发现,内力调整前后,受剪承载力没有变化。

是否勾选“受剪承载力为薄弱层”的

受剪承载力对比


薄弱层调整定义前后单模型对比


为什么?接下来,我们可以查看一下结构配筋。


通过工程对比,我们可以查看确定薄弱层调整前后的构件配筋,全部一致。

是否勾选“受剪承载力为薄弱层”的

受剪承载力配筋对比


通过受剪承载力计算原则,我们知道,确定混凝土构件截面尺寸和配筋,受剪承载力已经确定。


因此,我们接下来要分析,为什么地震作用已经进行了1.25倍放大,配筋还是没有变化。


点击判断薄弱层调整后的构件信息,我们可以看到,柱1的纵筋控制工况为20号工况。

构件信息


通过构件信息查看,20号工况为恒活风组合,非地震组合。即:地震作用放大1.25倍,控制组合仍然为非地震组合。

 构件信息组合


查看结构基本信息,本结构建设地点为6度区,地震作用比较小,所有构件配筋工作工况基本上都是非地震组合。因此,配筋也没有变化。从而受剪承载力也没有变化。

地震信息

小结

①对于混凝土构件,如果截面尺寸和配筋确定,那么,构件的受剪承载力就是确定的。

②对于混凝土结构,如果调整受剪承载力薄弱层后,其工况组合仍为非地震组合,则构件配筋不变,受剪承载力不变。

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