如何控制结构的刚度比

为了限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,抗规和高规对于框架结构和非框架结构的刚度比都提出了要求。

1.框架结构

对于框架结构而言,两本规范均要求刚度比限值满足本层刚度不小于上层的70%及上三层平均值80%的比值。

在刚度比不满足规范要求的情况下,抗规要求对该层乘以不小于1.15的调整系数,高规要求比较严格,楼层剪力调整系数为1.25。PKPM软件中对于不满足刚度比要求的楼层的剪力放大,按抗规与高规从严控制,放大系数取1.25。

如何控制结构的刚度比插图

2.非框架结构

抗规对于非框架结构刚度比的计算是按照层间剪力与层间位移计算的结果,并且对限值的要求是满足本层刚度不小于上层的70%及上三层平均值80%的比值。高规对于非框架结构刚度比则做出了其他的规定,要求按层间剪力与层间位移计算的刚度比,考虑层高不同的影响,对限值的要求按照90%、110%或150%控制。

在非框架结构在刚度比不满足规范要求的情况下,抗规要求对该层乘以不小于1.15的调整系数,高规要求比较严格,楼层剪力调整系数为1.25。

软件中按照刚度比判断薄弱层的方式选择,对于非框架结构底部嵌固层150% 的控制,在SATWE程序中,只有嵌固端所在层号填1时,才会出现1.5的限值,否则一律按照0.9或1.1来判断。对于带地下室结构,地下室顶板嵌固,嵌固端所在层号为地下室层数+1,所以±0位置的刚度比判断限值为0.9或1.1

如何控制结构的刚度比插图1

3.注意事项

设计中楼层刚度的控制注意事项:

(1)抗规与高规对于框架结构的刚度比的计算要求是一致的,非框架结构不同。

(2)抗规与高规的薄弱层放大系数不同,高规放大系数比抗规的大。一般在设计中薄弱层放大系数按抗规与高规从严控制,放大系数取为1.25。

(3)实际的设计中刚度比是用层剪力与层间位移的比值。可以查看楼层剪力与楼层平均位移计算得到楼层的刚度。

(4)刚度比的计算一般在刚性楼板假定下考察。

(5)设计中也可以人为指定薄弱层,并自定义薄弱层放大系数。

(6)对于非框架结构首层是否是薄弱层的判断,即底部嵌固端150%刚度比控制,要注意是在砍掉地下室的模型上进行的判断,并且嵌固端所在层号为1。

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