多塔有縫及錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)介紹 目錄1多塔結(jié)構(gòu)2有“縫”結(jié)構(gòu)3錯(cuò)層結(jié)構(gòu)4頂部小塔樓 1.多塔結(jié)構(gòu)塔的概念，剛性板的概念規(guī)范條文規(guī)定計(jì)算模型多塔交互定義 多塔結(jié)構(gòu)：塔的概念，剛性樓板的概念塔是工程概念各塔獨(dú)立計(jì)算風(fēng)荷載，計(jì)算一個(gè)塔的風(fēng)荷載時(shí)，就好像其余塔不存在塔之間遮擋的考慮可以通過(guò)交互定義實(shí)現(xiàn)位移、位移比分塔統(tǒng)計(jì)剪重比分塔統(tǒng)計(jì)偶然偏心地震的偏心距分塔考慮 多塔結(jié)構(gòu)：塔的概念，剛性樓板的概念多塔工程例：大底盤七塔之大底盤 多塔結(jié)構(gòu)：塔的概念，剛性樓板的概念多塔工程例：大底盤七塔之七塔 多塔結(jié)構(gòu)：塔的概念，剛性樓板的概念剛性樓板是力學(xué)概念同一剛性樓板上的節(jié)點(diǎn)的面內(nèi)位移滿足同一個(gè)剛體運(yùn)動(dòng)場(chǎng)：剛性樓板假定可以理解為對(duì)計(jì)算模型的降階手段，從而提高計(jì)算效率剛性樓板假定又可以理解為對(duì)工程中一類特定樓板的一種模擬，哪類特定樓板？----面內(nèi)剛度足夠大，面外剛度可忽略的樓板 多塔結(jié)構(gòu)：塔的概念，剛性樓板的概念綜合以上：塔和剛性樓板在概念上是完全不同的兩個(gè)東西，不應(yīng)混淆。將塔與剛性樓板在頭腦中默認(rèn)為一個(gè)東西，是錯(cuò)誤觀念，殊不可??！詳言之，在實(shí)際工程中,塔的構(gòu)成可以這樣表達(dá)：1個(gè)塔=N1塊剛性板+N2塊彈性板+N3個(gè)孤立節(jié)點(diǎn)這里，N1,N2,N3取0,1,2,3,… 多塔結(jié)構(gòu)：塔的概念，剛性樓板的概念剛性板1剛性板2彈性板區(qū)域一個(gè)塔可以這樣來(lái)構(gòu)成 多塔結(jié)構(gòu)：規(guī)范規(guī)定LD<0.2LD<0.2LD不宜大于0.2L，以控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)多塔樓結(jié)構(gòu)的平立面布置層數(shù)、平面、剛度宜接近；塔樓對(duì)底盤宜對(duì)稱；質(zhì)心距<20%L。 多塔結(jié)構(gòu)：規(guī)范規(guī)定這三個(gè)樓層樓板宜加強(qiáng)該層樓板厚度宜大于150mm該層及以上樓層均不宜設(shè)置轉(zhuǎn)換層底盤屋面樓板板厚不低于150MM,相鄰上下層樓板構(gòu)造加強(qiáng)。轉(zhuǎn)換層不宜做在底盤屋面上一層塔樓內(nèi) 多塔結(jié)構(gòu)：規(guī)范規(guī)定粗紅線標(biāo)出了宜加強(qiáng)的部位多塔樓之間裙房連接體的屋面梁、塔樓中與裙房連接體相連的外圍柱和剪力墻均宜加強(qiáng)（提高構(gòu)造配筋，做約束邊緣構(gòu)件） 多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型周期比控制的計(jì)算模型建立多個(gè)單塔模型，分塔驗(yàn)算、控制。上部有強(qiáng)連接的多塔，尚應(yīng)補(bǔ)充驗(yàn)算整體周期比可以采用強(qiáng)制剛性樓板假定位移比控制的計(jì)算模型按整體模型建模計(jì)算并驗(yàn)算可以采用強(qiáng)制剛性樓板假定 結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)的計(jì)算模型1（推薦）（適用于所有多塔類型）整體建模分析、設(shè)計(jì)樓板按照真實(shí)情況計(jì)算，不做強(qiáng)制剛性樓板假定選取足夠多的振型，使得有效質(zhì)量系數(shù)超過(guò)90%該模型理論上正確，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方便多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型 多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型整體建模整體分析設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)的計(jì)算模型2（針對(duì)僅地下室相連，地上完全分開的多塔結(jié)構(gòu)）各塔地上部分單獨(dú)建模，單獨(dú)設(shè)計(jì)，嵌固點(diǎn)取在正負(fù)零位置（2.0總是滿足）整體建模，設(shè)計(jì)地下室，傳基礎(chǔ)力。各塔底層(地上一層)的設(shè)計(jì)結(jié)果，兩種模型取保守。該模型易于把握，設(shè)計(jì)上可行多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型 多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型地上部分各自建模分析設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)的計(jì)算模型3（針對(duì)地上有裙樓、裙樓以上完全分開的多塔結(jié)構(gòu)）每塔建立一個(gè)計(jì)算模型，該模型包括塔本身、完整的裙樓和完整的地下室，嵌固點(diǎn)取在基礎(chǔ)頂面，該塔裙樓以上部分及位于裙樓中的塔范圍以內(nèi)的部分可以采用該分離模型設(shè)計(jì)。整體建模分析，設(shè)計(jì)裙樓、地下室，傳基礎(chǔ)力。差異較大的部分的設(shè)計(jì)結(jié)果，兩種模型取保守。該模型易于把握，設(shè)計(jì)上可行，但部分區(qū)域的設(shè)計(jì)結(jié)果要比較取保守，較繁瑣。多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型 多塔結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型采用這樣的分離模型設(shè)計(jì)各塔 多塔結(jié)構(gòu)：圖形交互定義多塔結(jié)構(gòu)需用戶以圍區(qū)方式定義；如存在遮擋，可以定義遮擋面，以準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)荷載剛性樓板信息由程序自動(dòng)搜索，無(wú)需用戶交互操作；建議以最高的塔為一號(hào)塔，以下依次按高度排列。多塔定義的合理性程序可以自動(dòng)檢查 多塔結(jié)構(gòu)：圖形交互定義什么是合理的多塔定義？完整性：結(jié)構(gòu)的每一部分都有定義，不能遺漏無(wú)矛盾：同一構(gòu)件，不能既屬于A塔又屬于B塔非空性：定義的塔范圍的多邊形內(nèi)至少應(yīng)包含一個(gè)構(gòu)件，不能為空 2.有“縫”結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定有縫結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有縫結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型 有縫結(jié)構(gòu)：規(guī)范規(guī)定伸縮縫：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》9.1.1條，規(guī)定了排架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等的伸縮縫的最大間距。沉降縫：《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了沉降縫的設(shè)置要求。防震縫：《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.4條，規(guī)定了防震縫設(shè)置要求。 有縫結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)設(shè)縫結(jié)構(gòu)可以看作一類特別的多塔結(jié)構(gòu)，只不過(guò)塔之間的距離非常之小而已。由于縫的寬度很小，導(dǎo)致縫隙面不是迎風(fēng)面。需要定義遮擋面以準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)荷載。 有縫結(jié)構(gòu)：特點(diǎn) 有縫結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型各部分獨(dú)立計(jì)算，建立多個(gè)計(jì)算模型這種方法針對(duì)縫自頂?shù)降讓⒔Y(jié)構(gòu)完全分開、只有基礎(chǔ)相連的情況。計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，程序把縫所在的面也作為迎風(fēng)面，該方向的風(fēng)荷載計(jì)算值偏大，為此可定義遮擋面。各部分一起計(jì)算，建立一個(gè)整體計(jì)算模型原則上各種設(shè)縫結(jié)構(gòu)均可做整體計(jì)算應(yīng)把每個(gè)結(jié)構(gòu)單元定義為獨(dú)立的塔參與振型取得足夠多，使有效質(zhì)量系數(shù)超過(guò)90%定義遮擋面，準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)荷載 3.錯(cuò)層結(jié)構(gòu)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的基本特征計(jì)算模型模型輸入錯(cuò)層信息生成越層柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)層剛度比位移比和周期比規(guī)范條文規(guī)定 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：基本特征同一樓層平面內(nèi)，部分區(qū)域有樓板，部分區(qū)域沒(méi)樓板在沒(méi)有樓板的區(qū)域內(nèi)，往往形成大量越層構(gòu)件越層構(gòu)件上的越層節(jié)點(diǎn)的位移不受樓板或梁的約束，可以自由變位 一部分有樓板，一部分無(wú)樓板，這是錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的基本特征錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：基本特征 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：計(jì)算模型忽略不大的高差當(dāng)錯(cuò)層高度不大于框架梁的截面高度時(shí)，一般可以近似地忽略錯(cuò)層因素影響，可以歸并為同一樓層參加結(jié)構(gòu)計(jì)算，這一樓層的標(biāo)高可近似取兩部分樓面標(biāo)高的平均值；高差較大時(shí)需要準(zhǔn)確考慮錯(cuò)層當(dāng)錯(cuò)層高度大于框架梁的截面高度時(shí)，各部分樓板應(yīng)作為獨(dú)立樓層參加整體計(jì)算，不宜歸并為一層，此時(shí)每一個(gè)錯(cuò)層部分都應(yīng)視為獨(dú)立樓層。 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：模型輸入框架錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：可以利用修改梁節(jié)點(diǎn)標(biāo)高的方式，來(lái)輸入錯(cuò)層梁或者斜梁剪力墻錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：以樓板為界，將一個(gè)樓層劃分為多個(gè)樓層輸入。多塔錯(cuò)層：當(dāng)不同的塔樓具有不同的層高時(shí)，在PM建模時(shí)先按同一個(gè)層高輸入，然后到計(jì)算程序（SATWE,PMSAP）的多塔修改模塊里修改各塔的層高。 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：模型輸入 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：錯(cuò)層信息生成自動(dòng)考慮越層節(jié)點(diǎn)為彈性節(jié)點(diǎn)：軟件自動(dòng)將錯(cuò)層構(gòu)件在樓層平面內(nèi)的節(jié)點(diǎn)設(shè)為獨(dú)立的彈性節(jié)點(diǎn)，不受樓板計(jì)算假定限制，因而能更真實(shí)地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)。自動(dòng)搜索每一段越層柱的長(zhǎng)度折算系數(shù)：對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，程序判斷柱和墻是否越層的原則是：既不和梁相連，又不和樓板相連。程序自動(dòng)按上述原則搜索出越層信息，從而確定越層柱的折算系數(shù)。何謂柱的長(zhǎng)度折算系數(shù)？比如某越層柱高H,分為三段輸入，各段高H1,H2,H3，則每一柱段的長(zhǎng)度折算系數(shù)分別為H/H1,H/H2,H/H3。 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：越層柱長(zhǎng)度系數(shù)計(jì)算以越層柱H=H1+H2+H3為例：1.針對(duì)完整的柱H計(jì)算其計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)LCOEF2.計(jì)算各個(gè)柱段的長(zhǎng)度折算系數(shù)C1=H/H1C2=H/H2C3=H/H33.從而，各個(gè)柱段的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)為(也就是用戶見到的柱長(zhǎng)度系數(shù))：LCOEF1=C1*LCOEFLCOEF2=C2*LCOEFLCOEF3=C3*LCOEF4.可見，越層柱各柱段的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)實(shí)際上是折算長(zhǎng)度系數(shù)乘上計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：層剛度比層剛度比僅作參考因?yàn)樵赑M中輸入的計(jì)算層與真實(shí)結(jié)構(gòu)的樓層不一定一致,所以軟件輸出的層剛度比也不一定是真實(shí)樓層間的剛度比,這一點(diǎn)需設(shè)計(jì)人員注意. 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：位移比和周期比采用強(qiáng)制剛性樓板假定位移比、周期比均有效 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)：規(guī)范規(guī)定高規(guī)第10.4.4條規(guī)定，錯(cuò)層處框加柱的截面高度不應(yīng)小于600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)采用，箍筋應(yīng)全柱段加密。高規(guī)第10.4.5條規(guī)定，錯(cuò)層處平面外受力的剪力墻，其截面厚度，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于200mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于205mm，并均應(yīng)設(shè)置與之垂直的墻肢或扶壁柱；抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)采用。錯(cuò)層混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，水平和豎向分布鋼筋的配筋率，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)低于0.3%，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)低于0.5%。 4.頂部小塔樓采用基底剪力法時(shí)，根據(jù)《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(5.2.4)條，突出屋面部分的地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)3；采用振型分解法時(shí)，突出屋面部分每層可作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，并取足夠的計(jì)算振型。同時(shí)建議按照抗震規(guī)范（5.2.5）條控制屋面小塔樓每一層的剪重比。