高層結構設計嚴控的7個比值

1、高層結構設計嚴控的7個比值 高層設計的難點在于豎向承重構件（柱、剪力墻等）的合理布置，設計過程中控制的目標參數(shù)主要有以下七個：軸壓比、周期比、剪重比、剛度比、位移比、剛重比、層間受剪承載力之比。PKPM的熟練掌握在結構設計中也占據(jù)重要位置，那么如何控制比值和怎樣熟練使用 PKPM 操作軟件.1.軸壓比  軸壓比主要是控制結構的延性，具體要求見抗規(guī)6.3.6和6.4.5，高規(guī)6.4.2和7.2.14。軸壓比過大則結構的延性要求無法保證，此時應加大截面面積或提高混凝土強度；軸壓比過小，則結構的經(jīng)濟性不好，此時應減小截面面積。    PKPM中的查看方法：2.

2、周期比   周期比控制的是結構側向剛度與扭轉剛度之間的相對關系，它的目的是使抗側力構件的平面布置更合理，使結構不致于出現(xiàn)過大的扭轉效應。一句話，周期比不是要求結構足夠結實，而是要求結構承載布置合理，具體要求見高規(guī)4.3.5。剛度越大，周期越小?？箓攘嫾Y構扭轉剛度的貢獻與其距結構剛心的距離成正比，意思是結構外圍的抗側力構件對結構的扭轉剛度貢獻最大。  結構的第一、第二振型宜為平動，扭轉周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。當?shù)谝徽裥蜑榕まD時，說明結構的扭轉剛度相對于其兩個主軸的側移剛度過小，此時應沿兩個主軸適當加強結構外圍的剛度，或沿兩個主軸適當削弱結構內部的

3、剛度。當?shù)诙裥蜑榕まD時，說明結構沿兩個主軸的側移剛度相差較大，結構的扭轉剛度相對于其中一主軸（第一振型轉角方向）的側移剛度是合理的，但對于另一主軸（第三振型轉角方向）的側移剛度過小，此時應適當削弱結構內部沿第三振型轉角方向的剛度或適當加強結構外圍（主要是沿第一振型轉角方向）的剛度。   PKPM中的查看方法：3.位移比   位移比是指采用剛性樓板假定下，端部最大位移（層間位移）與兩端位移（層間位移）平均值的比， 位移比的大小反映了結構的扭轉效應，同周期比的概念一樣都是為了控制建筑的扭轉效應提出的控制參數(shù)。見抗規(guī)3.4.3，高規(guī)4.3.5。位移比不滿足時

4、只能經(jīng)過人工調整結構平面布置,減小結構剛心與形心的偏心距。調整方法如下:(1)由于位移比是在剛性樓板假定下計算的,最大位移比往往出如今結構的四角部位,因此應留意調整結構外圍對應位置抗側力構件的剛度;同時在設計中,應在結構措施上對樓板的剛度予以保證。(2)應用順序的節(jié)點搜索功用在SATWE的“剖析結果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構件編號簡圖”中快速找到位移最大的節(jié)點,增強該節(jié)點對應的墻、柱等構件的剛度,也可找出位移最小的節(jié)點削弱其剛度,直到位移比滿足要求。  PKPM中的查看方法：4.剪重比剪重比要求結構承擔足夠的地震作用，設計時不能小于規(guī)范的要求。具體見抗規(guī)5.2.5，高規(guī)3.3.

5、13。前提是當“有效質量系數(shù)”大于90%時，再考察結構的剪重比是否合適，有效質量系數(shù)與振型數(shù)有關，如果有效質量系數(shù)不滿足90%，則可以通過增加振型數(shù)來滿足。剪重比不滿足時的調整方法:  1、程序調整。在SATWE的“調整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調整各樓層地震內力”后,SATWE按抗規(guī)5.2.5自動將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和,用以調整該樓層地震剪力,以滿足剪重比要求。  2、人工調整。假設還需人工干預,可按下列三種狀況停止調整:(1)外地震剪力偏小而層間側移角又偏大時,說明結構過柔,宜適當加大墻、柱截面,提高剛度。(2)外地震剪力偏大

6、而層間側移角偏小時,說明結構過剛,宜適當減小墻、柱截面,降低剛度,以取得適宜的經(jīng)濟技術目的。(3)外地震剪力偏小而層間側移角又恰事先,可在SATWE的“調整信息”中的“全樓地震作用縮小系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用,以滿足剪重比要求。   PKPM中的查看方法：5.剛重比   剛重比主要是控制結構的穩(wěn)定性，避免結構在風載或地震作用下整體失穩(wěn)。具體見高規(guī)5.4.1，高規(guī)5.4.4。剛重比不滿足要求，說明結構的剛度相對于重力荷載過?。坏珓傊乇冗^分大，則說明結構的經(jīng)濟技術指標較差，宜適當減小墻、柱等豎向構件的截面面積。    PKPM

7、中的查看方法：6.剛度比剛度比主要是控制結構的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。具體見抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.4.2，對于形成的薄弱層則按高規(guī)5.1.14予以加強。剛度比不滿足時的調整方法:1.程序調整。假設某樓層剛度比的計算結果不滿足要求,則SATWE自動將該樓層定義為薄弱層,并按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力縮小1.15倍。2.人工調整。假設還需要人工干預,可按以下方法調整:(1)適當降低本層層高,或適當提高上部相關樓層的層高。(2)適當增強本層墻、柱和梁的剛度,或適當削弱上部相關樓層墻、柱和梁的剛度。   PKPM中的查看方法：7.層間受剪承載力之比層間受剪承載力之比控制的是結構的豎向不規(guī)則性，以免豎向樓層受剪承載力突變，形成薄弱層，具體見高規(guī)4.4.3，對于形成的薄弱層應按高規(guī)5.1.14予以加強。層間受剪承載力比不滿足時的調整方法:1.程序調整。在SATWE的“調整信息”中的“指定薄弱層個數(shù)”中填入該樓層層號,將該樓層強迫定義為薄弱層,SATWE按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。2.人工調整。