建筑結構設計規(guī)范

1、建筑結構設計規(guī)范建筑結構設計規(guī)范新的建筑結構設計規(guī)范在結構可靠度、設計計算、配筋構造方面均有重大更新和補充，特別是對抗震及結構的整體性，規(guī)則性作出了更高的要求，使結構設計不可能一次完成。如何正確運用設計軟件進行結構設計計算，以滿足新規(guī)范的要求，是每個設計人員都非常關心的問題。以SATWE軟件為例，進行結構設計計算步驟的討論，對一個典型工程而言，使用結構軟件進行結構計算分四步較為科學。1完成整體參數的正確設定計算開始以前，設計人員首先要根

2、據新規(guī)范的具體規(guī)定和軟件手冊對參數意義的描述，以及工程的實際情況，對軟件初始參數和特殊構件進行正確設置。但有幾個參數是關系到整體計算結果的，必須首先確定其合理取值，才能保證后續(xù)計算結果的正確性。這些參數包括振型組合數、最大地震力作用方向和結構基本周期等，在計算前很難估計，需要經過試算才能得到。(1)振型組合數是軟件在做抗震計算時考慮振型的數量。該值取值太小不能正確反映模型應當考慮的振型數量，使計算結果失真；取值太大，不僅浪費時間，還可能

3、使計算結果發(fā)生畸變?！陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規(guī)程》5.1.132條規(guī)定，抗震計算時，宜考慮平扭藕聯計算結構的扭轉效應，振型數不宜小于15，對多塔結構的振型數不應小于塔樓的9倍，且計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的90％。一般而言，振型數的多少于結構層數及結構自由度有關，當結構層數較多或結構層剛度突變較大時，振型數應當取得多些，如有彈性節(jié)點、多塔樓、轉換層等結構形式。振型組合數是否取值合理，可以看軟件計算書中的x，y向的有效質量系數

4、是否大于0.9。具體操作是，首先根據工程實際情況及設計經驗預設一個振型數計算后考察有效質量系數是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型個數，直到xy兩個方向的有效質量系數都大于0.9為止。必須指出的是，結構的振型組合數并不是越大越好，其最大值不能超過結構得總自由度數。例如對采用剛性板假定得單塔結構，考慮扭轉藕聯作用時，其振型不得超過結構層數的3倍。如果選取的振型組合數已經增加到結構層數的3倍，其有效質量系數仍不能滿足要求，也不能再增

5、加振型數，而應認真分析原因，考慮結構方案是否合理。（2）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(fā)祥該角度絕對值大于15度，應將該數值回填到軟件的“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。（3）結構基本周期是計算風荷載的重要指標。設計人員如果

6、不能事先知道其準確值，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。上述的計算目的是將這些對全局有控制作用的整體參數先行計算出來，正確設置，否則其后的計算結果與實際差別很大。算。因此，出于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了各樓層水平地震力的最小值，該值如果不滿足要求，則說明結構有可能出現比較明顯的薄弱部位，必須進行調整。除以上計算分析以外，設計軟件還會按照規(guī)范的要求對整體結構地震作用進行調整，如最小地

7、震剪力調整、特殊結構地震作用下內力調整、0.2Q0調整、強柱弱梁與強剪弱彎調整等等，因程序可以完成這些調整，就不再詳述了。3對單構件作優(yōu)化設計前幾步主要是對結構整體合理性的計算和調整，這一步則主要進行結構單個構件內力和配筋計算，包括梁，柱，剪力墻軸壓比計算，構件截面優(yōu)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(guī)范對混凝土受壓區(qū)高度限制：四級及非抗震：ξ≤ξb

8、二、三級：ξ≤0.35（計算時取AS’＝0.3AS）一級：ξ≤0.25（計算時取AS’＝0.5AS）當ξ不滿足以上要求時，程序提示超筋；3)《抗震規(guī)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。（2）剪力墻超筋分三種情況：1）剪力墻暗柱超筋：軟件給出的暗柱最大配筋率是按照4%控制的，而各規(guī)范均要求剪力墻主筋的配筋面積以邊緣構件方式給出，沒有最大配筋率

9、。所以程序給出的剪力墻超筋是警告信息，設計人員可以酌情考慮；2）剪力墻水平筋超筋則說明該結構抗剪不夠，應予以調整；3）剪力墻連梁超筋大多數情況下是在水平地震力作用下抗剪不夠。規(guī)范中規(guī)定允許對剪力墻連梁剛度進行折減，折減后的剪力墻連梁在地震作用下基本上都會出現塑性變形，即連梁開裂。設計人員在進行剪力墻連梁設計時，還應考慮其配筋是否滿足正常狀態(tài)下極限承載力的要求。（3）柱軸壓比計算：柱軸壓比的計算在《高規(guī)》和《抗震規(guī)范》中的規(guī)定并不完全一樣

10、，《抗震規(guī)范》第6.3.7條規(guī)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(guī)》第6.4.2條規(guī)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(fā)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。（4）剪力墻軸壓比計算：

11、為了控制在地震力作用下結構的延性，新的《高規(guī)》和《抗震規(guī)范》對剪力墻均提出了軸壓比的計算要求。需要指出的是，軟件在計算斷指剪力墻軸壓比時，是按單向計算的，這與《高規(guī)》中規(guī)定的短肢剪力墻軸壓比按雙向計算有所不同，設計人員可以酌情考慮。（5）構件截面優(yōu)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(yōu)化設計，使構件在保證受力要求的德條件下截面的大小和形狀合理，并節(jié)省材料。但需要注意的是，在進行截面優(yōu)化設計時