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1、大連理工大學《高層建筑結(jié)構(gòu)》大作業(yè)
學習中心:靖邊奧鵬學習中心
姓 名: 張 偉 學 號:
題目一: 底部剪力法
某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),地上12層,高度為36ml房屋所在地區(qū)的抗震設(shè)
防烈度為8度,設(shè)計基本地震加速度值為0.20g,設(shè)計地震分組為第二組,IV類
場地。已知該樓的基本自振周期 T1 1.0s ,經(jīng)計算已知每層樓屋面的永久荷載標
準值為 12000kN ,每層樓面和屋面的活荷載標準值均為 3000kN ,該結(jié)構(gòu)阻尼比
沒有特殊規(guī)定。求多遇地震作用下該樓各層的水平地震作用值。
答:該樓層為 36 米,且各層的質(zhì)量和剛度分布較均勻,可采用底部剪力法。 根
據(jù)抗震設(shè)計
2、規(guī)范,知設(shè)防烈度為 8 度,設(shè)計基本地震加速度為 0.20g 。設(shè)計地
震分組為第二組。查表水平地震影響系統(tǒng)最大值a max =0.16特證周期 T g
=0.55s,阻尼比工取值為0.05衰減指數(shù)丫 =0. 9
這樣
頂部附加地震作用系數(shù) 6 n及其頂層附加水平地震作用標準值?F n頂部附加
作用系數(shù)6 n ,可按下表取用
注: T g 為場地特征周期; T 1 為結(jié)構(gòu)基本自振周期。 T 1 =1.0 秒, 1. 4T g =1.4*0.55 秒=0.77 秒 ;查上表得:當 T 1> 1. 4T g 考慮頂部附加地震
作用;
F10=671 X30=20130KN
F9=
3、671 X27=18117KN
F8=671 X24=16104KN
F7=671 X21=14091KN
F6=671 X19=12749KN
F5=671 X16=10736KN
F4=671 X13=8723KN
F3=671 X10=6710KN
F2=671 X7=4697KN
F1=671 X4=2684KN
題目三: 防震縫、 伸縮縫和沉降縫在什么情況下設(shè)置?各種縫的特點和要求是什
么?在高層建筑中,特別是抗震結(jié)構(gòu)中,怎么處理好這 3 種縫?
答:在總體布置中,為了消除結(jié)構(gòu)不規(guī)則,收縮,和溫度應力,不均勻沉
降對結(jié)構(gòu)的變形破壞有害影響,可設(shè)置變形縫,包括溫
4、度伸縮縫、沉降
縫和防震縫三種,將房屋分成若干獨立的部分 . ①伸縮縫 設(shè)置部位:
伸縮縫由基礎(chǔ)以上設(shè)置 . 設(shè)置間距與屋頂和樓板類型有關(guān),最大間距一
股為50?75ml伸縮縫的寬度一般為20?30mm②沉降縫 設(shè)置部位:
平面形狀復雜的建筑物的轉(zhuǎn)角處; 建筑物高度或荷載差異較大處; 結(jié)構(gòu)
類型或基礎(chǔ)類型不同處; 地基土層有不均勻沉降處; 不同時間內(nèi)修建的
房屋各連接部位。設(shè)置要求:其寬度與地基情況及建筑高度有關(guān),一般
為20?30mm在軟弱地基上五層以上的建筑其縫寬應適當增加。沉降
縫處的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)必須完全斷開。 沉降縫由地基條件決定,其寬
度應該符合防震縫的最小寬度的
5、要求 . ③防震縫 設(shè)置要求: 防震縫
的寬度與建筑的層數(shù)及結(jié)構(gòu)類型有關(guān) . 防震縫應有一定的寬度,否則在
地震時相鄰部分會互相碰撞而破壞 . 伸縮縫的間距要符合要求,寬度不
小于防震縫的寬度 . 下面是一個關(guān)于伸縮縫、沉降縫、防震縫的詳細
介紹。建筑物在外界因素作用下常會產(chǎn)生變形,導致開裂甚至破壞。變
形縫是針對這種情況而預留的構(gòu)造縫。變形縫可分為伸縮縫、沉降縫、
防震縫三種。
伸縮縫 為防止建筑構(gòu)件因溫度變化,熱脹冷縮使房屋出現(xiàn)裂縫或
破壞, 在沿建筑物長度方向相隔一定距離預留垂直縫隙, 這種因溫度變
化而設(shè)置的縫叫做伸縮逢。 建筑構(gòu)件因溫度和濕度等因素的變化會產(chǎn)生
脹
6、縮變形。 為此, 通常在建筑物適當?shù)牟课辉O(shè)置豎縫, 自基礎(chǔ)以上將房
屋的墻體、樓板層、 屋頂?shù)葮?gòu)件斷開,將建筑物分離成幾個獨立的部
分, 使各部分都有伸縮的余地。 變形主要是因溫度變化引起的, 所以伸
縮縫又稱溫度縫。 建筑物上設(shè)置單個伸縮縫的最大間距, 應根據(jù)建筑材
料、 結(jié)構(gòu)形式、 使用情況、 施工條件以及當?shù)貧鉁睾蜐穸茸兓纫蛩卮_
定,磚石結(jié)構(gòu)為100?150米,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為35?75米,無筋混凝 土為10?20米,寬度20mm?30 mm各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范中都有相應 的規(guī)定。 伸縮縫的構(gòu)造, 必須滿足建筑結(jié)構(gòu)沿水平方向變形的要求。 外 墻上的伸縮縫,為防止風雨侵入室內(nèi),要
7、求用有彈性的、憎水的、不易
被擠出的材料填嵌縫隙。 常用的材料有瀝青麻絲、 浸瀝青木絲板、 氯丁
橡膠、 泡沫塑料等。 縫口還須用鍍鋅鐵皮、 鋁板或塑料板等作蓋縫處理。
內(nèi)墻伸縮縫的處理, 隨室內(nèi)裝修不同而異, 可選用木條、 木板、 塑料板、
金屬板等蓋縫。 樓層地面伸縮縫, 可在縫口填嵌瀝青麻絲等, 上鋪活動
蓋板或橡皮條等, 以防灰塵落至下一樓層。 屋頂?shù)纳炜s縫, 則用鍍鋅鐵
皮、 鋁板或預制鋼筋混凝土板等作蓋縫處理, 著重作好防水。 地下建筑、
地下室等處的伸縮縫, 出于防水要求, 常在防水結(jié)構(gòu)層的外側(cè)或底部加
鋪玻 璃布油氈、橡膠片、鍍鋅鐵皮、紫銅片,以及采用內(nèi)埋式或可
8、卸
式止水帶(如橡膠、塑料、金屬等),并用瀝青砂漿、瀝青麻絲或浸瀝
青木絲板等填嵌縫隙。 在現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土建筑中, 由于混凝土在
澆灌后的一段時間內(nèi)有較大的收縮變形, 以后才趨于穩(wěn)定, 可利用這一
特性, 將沿鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長向分成幾段, 中間留縫, 待第一期工程
施工1?2個月后,再澆灌合縫。這種只在施工期間保留的臨時性溫度 收縮縫,稱為后澆縫,或稱收縮帶。后澆縫的寬度一般為50?100厘米, 縫的間距約為20?25米,并盡量和施工時的接縫結(jié)合設(shè)置;縫的填充 材料,可用摻鋁粉的混凝土。
沉降縫 為防止建筑物各部分由于地基不均勻沉降引起房屋破壞所
設(shè)置的垂直縫稱為沉降縫。
9、 當一幢建筑物建造在不同土質(zhì)且性質(zhì)差別較
大的地基上, 或建筑物相鄰部分的高度、 荷載和結(jié)構(gòu)形式差別較大, 以
及相鄰墻體基礎(chǔ)埋深相差懸殊時, 為防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降, 以至
發(fā)生錯動開裂, 應在差異處設(shè)置貫通的垂直縫隙, 將建筑物劃分若干個
可以自由沉降的獨立單元。 沉降縫同伸縮縫的顯著區(qū)別在于沉降縫是從
建筑物基礎(chǔ)到屋頂全部貫通。 沉降縫寬度與地基性質(zhì)和建筑高度有關(guān)沉
降縫的構(gòu)造與伸縮縫基本相同, 但蓋縫的作法, 必須保證相鄰兩個獨立
單元能自由沉降。
在磚混結(jié)構(gòu)中, 沉降縫兩側(cè)建筑的基礎(chǔ)通常采用兩種方案: ①挑梁
基礎(chǔ), 即在沉降縫一側(cè)墻的基礎(chǔ)按正常設(shè)置, 另一側(cè)的
10、縱墻由懸挑的挑
梁承擔, 梁端另設(shè)基礎(chǔ)梁和輕質(zhì)隔墻。 ②采用雙墻方案, 即在沉降縫兩
側(cè)都設(shè)承重墻, 以保證每個獨立單元都有縱橫墻封閉聯(lián)結(jié), 結(jié)構(gòu)整體性
好。 在兩承重墻間距較小時, 為克服基礎(chǔ)的偏心受力, 可采用在平面布
置上為兩排交錯設(shè)置的獨立基礎(chǔ), 上放承墻的基礎(chǔ)梁。 沉降縫同時起著
伸縮縫的作用, 在同一個建筑物內(nèi), 兩者可合并設(shè)置, 但伸縮縫不能代
替沉降縫。 在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的沉降縫通常采用雙柱懸挑梁或簡
支梁作法。設(shè)置原則:( 1)建筑物平面的轉(zhuǎn)折部位 ( 2)建筑的高度
和荷載差異較大處 ( 3)過長建筑物的適當部位 ( 4)地基土的壓縮
性有著顯著差異
11、 ( 5)建筑物基礎(chǔ)類型不同以及分期建造房屋的交界
處在地震區(qū), 凡設(shè)置伸縮縫或沉降縫的, 都應根據(jù)地震要求增加縫的寬
度,防止在地震時兩墻由于震幅不同而相撞。
防震縫 在地震烈度》6度的地區(qū),為防止建筑物各部分由于地震
引起房屋破壞所設(shè)置的垂直縫稱為防震縫。 其設(shè)置要求見建筑防震。 一
般從基礎(chǔ)頂面斷開,并貫穿建筑物全高。最小縫隙尺寸為50?100 mm
縫的兩側(cè)應有墻, 將建筑物分為若干體型簡單、 結(jié)構(gòu)剛度均勻的獨立單
元。設(shè)置原則:(1)房屋立面高差在6m以上(2)房屋有錯層,并且
樓板高差較大 ( 3)各組成部分的剛度截然不同
規(guī)定: 在地震設(shè)防區(qū), 當建筑物需設(shè)置伸縮縫或沉降縫時, 應統(tǒng)一按防
震縫對待