筒体结构内力和位移的近似计算

筒体结构材料强度等级选定及截面尺寸估算

①简体结构的混凝土强度等级不宜低于C30;

②核心筒或内筒的简体墙应满足墙体稳定验算要求,且外墙厚度不应小于200mm,内墙厚度不应小于160mm,必要时可设置扶壁柱或扶壁墙;

③外框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4及600mm中的较大值;

④外框筒在侧向荷载作用下的剪力滞后现象使角柱的轴向力为邻柱的1~2倍。为了减小各层楼盖的翘曲,角柱的截面尺寸可适当放大,必要时可采用L形角墙或角筒,通常可取角柱面积为中柱面积的1~2倍。

8.2  筒体结构内力和位移的近似计算

筒体结构是空间整体受力体系,薄壁筒和框筒的剪力滞后现象使得简体结构的受力更为复杂。为了保证计算精度和结构安全,简体结构的计算分析宜采用能够反映其空间受力状况的结构计算模型及相应的计算方法。目前,一般可假定楼盖在自身平面内具有绝对刚性,采用三维空间分析方法通过计算机进行简体的内力和位移分析。

但在初步设计阶段,为了选择结构截面尺寸,需要进行简单的估算。本节主要介绍矩形或规则框筒及筒中筒结构的近似计算方法。

  1. 2.1水平荷载作用下内力及位移的近似计算方法

8.2.1.1  框筒结构的等效槽形截面近似计算方法

(1)等效槽形截面

在水平荷载作用下,框筒结构会出现明显的剪力滞后现象,翼缘框架中只在靠近腹板框架的部位轴力较大,柱子发挥其受力作用;靠中间的柱子受力较小,不能充分发挥其作用。因此,可将翼缘框架的一部分作为腹板框架的有效翼缘,不考虑中部框筒柱的作用,从而将框筒结构简化为两个等效槽形截面,并将其视为竖向悬臂梁,采用平截面假定按材料力学方法计算。框筒结构的等效槽形截面如图8-4所示。

有效翼缘宽度取框筒腹板框架全宽B的1/2、框筒翼缘框架全宽L的1/3和框筒总高度

H的10%三者中的最小值。

(2)整体弯曲内力计算

根据外框筒分配到的总框架楼层弯矩MF和剪力VF,即可进行梁、柱内力计算。将双槽形截面作为整体截面,按照材料力学平截面假定,其组合截面的惯性矩If(右端第一项可以省略)为:

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