이 글은 철근 콘크리트 다층 프레임 구조 설계를 설명하고, 현재 존재하는 문제에 대해 어느 정도 논의하고 발전 방향을 지적한다.
필자가 10 여 년 동안 구조 설계 계산에서 직면한 관련 문제 및 관련 설계 경험에 따르면, 필자는 철근 콘크리트 다층 구조 주택 구조 설계에서 다음과 같은 몇 가지 문제가 많은 디자이너들의 주의를 불러일으켜야 한다고 생각한다.
1 기초 내진 하중 검사 및 독립 기초 설계 하중 값 문제
철근 콘크리트 다층 프레임 주택 층이 낮은 경우 (일반적으로 6 층 이하) 기둥 아래 독립 기초를 많이 사용하며,' 건물 내진 설계 사양' (GB50011-2001) 4. 2. 1 조에 따르면 현지 기초 주요 힘층 범위 내에 약한 점성 토층이 없을 경우 8 층을 넘지 않고 높이가 25m 이하라고 한다. 그러나 이 집들은 기초 설계에서 풍하중의 영향을 고려해야 한다. 따라서 철근 콘크리트 다층 프레임 주택의 전체 계산 해석에서는 풍하중을 입력해야 하며, 지진 지역 고층 건물 이외의 일반 건물의 풍하중이 통제되지 않기 때문에 입력할 수 없습니다. 또 다른 경우는 독립 기초를 설계할 때 기초 맨 위 면에 작용하는 외부 하중 (기둥 내부 힘 설계 값) 이 축 힘 설계 값과 굽힘 모멘트 설계 값, 전단력 설계 값 또는 축 힘 설계 값만 취하는 경우입니다. 두 경우 모두 기초 설계 크기가 작고 리브가 적어 기초 자체와 상부 구조의 안전에 영향을 줄 수 있습니다.
2 프레임 계산 도식은 합리적이어야 합니다
지하실이 없는 철근 콘크리트 다층 프레임 주택은 독립 기초가 더 깊게 묻혀 있으며-0. 05m 정도에 기초 풀 보가 있을 경우 기초 풀 보를 레이어 1 로 입력해야 합니다. 한 학생 기숙사 건물을 예로 들자면, 이 프로젝트는 3 층 철근 콘크리트 프레임 구조, C 형 건물, 건축장은 ⅱ 등급이다. 층 높이 3. 3m, 기초 깊이 4. 0m, 기초 높이 0. 8m, 실내외 높이 차이 0. 45m. "건물 내진 설계 코드" 제 6. 1. 2 조에 따르면 7 도 지진 지역에서 이 공사 프레임 구조의 내진 등급은 3 급이다. 디자이너는 3 층 프레임 하우스로 계산되며, 첫 번째 층의 높이는 3.35m 입니다. 즉, 프레임 하우스가-0. 05m 에 내장되어 있는 기본 풀 빔 윗면을 가정합니다. 구조 설계에 따른 기초 인장 보의 단면 및 보강; 기초는 중심 압축에 따라 계산됩니다. 분명히 이러한 계산 도식을 선택하는 것은 적절하지 않다. 첫째, 구조적으로 설계된 당기기 빔은 주춧대 굽힘 모멘트의 균형을 맞출 수 없기 때문입니다. 둘째, 콘크리트 구조물 설계 코드 (GB50010 -2002) 제 7. 3. 11 조에 따르면 프레임 구조 하단 기둥의 높이는 기초 상단 면에서 1 층 코핑 면까지의 높이를 가져야 합니다.
엔지니어링 설계 경험에 따르면, 이러한 프레임 구조는 4 층별로 전체 해석 계산을 수행해야 합니다. 즉, 기초 풀 보 레이어는 레이어 1 로 입력되고, 풀 빔은 작용하는 경우 하중을 함께 입력해야 합니다. 이렇게 하면 전단력을 계산하는 첫 번째 층 높이는 H1 = 4- 0. 8-0. 05 = 3. 15m, 레이어 2 층 높이는 3. 35m, 레이어 3, 4 층 높이는 3. 3m 가 됩니다. "건물 내진 설계 코드" 제 6. 2. 3 조에 따르면 프레임 기둥의 바닥 기둥 굽힘 모멘트 설계 값에 증가 계수 1. 15 를 곱해야 합니다. 보 레이어를 당길 때 일반적으로 하단 기둥의 리브가 기초 상단 면의 단면으로 제어되는지 아니면 기초 풀 보 상단 면의 단면으로 제어되는지 비교합니다. 기초 토양의 구속 작용을 고려하여, 이러한 계산 도식에 대해 전산프로그램 총정보 입력에서는 지하실 레벨 1 을 채우고 한 번 다시 한 번 계산해 프레임 구조의 맨 아래 기둥의 배력근 설계를 두 번 계산할 수 있다.
3 기초 풀 빔 레이어의 계산 모델은 실제
와 일치해야 합니다기초 풀 빔 레이어에는 바닥이 없습니다. TAT 또는 SATWE 와 같은 계산 프로그램을 사용하여 프레임 전체 계산을 수행할 경우 바닥 두께가 0 이어야 하며, 탄성 노드를 정의하여 총 강성 분석 방법을 적용하여 해석 계산을 수행해야 합니다.
바닥 두께가 0 이고 탄성 노드도 정의되지만 전체 강성 분석을 사용하지 않는 경우도 있습니다. 절차 분석 시 강성 바닥 가정으로 자동 계산되며 실제 상황과 일치하지 않습니다. 주택 평면이 불규칙할 때 이 점에 각별히 주의해야 한다.
4 기초 풀 빔 설계는 적절해야합니다
다층 프레임 주택 기초가 깊이 값이 큰 경우 기본 기둥의 계산 길이와 기본 변위를 줄이기 위해 0.000 이하의 적절한 위치에 기본 당기기 보를 설정할 수 있지만 시공 요구 사항에 따라 설정해서는 안 됩니다. 프레임 빔에 따라 설계하고 사양에 따라 등자 암호화 영역을 설정해야 합니다. 그러나 지진에 대해서는 짧은 기둥 기초 방안을 채택해야 한다. 일반적으로 독립 기초가 깊이 묻히지 않거나 깊이 묻히지만 짧은 기둥 기초를 사용하는 경우, 기초가 불량하거나 기둥 하중이 크게 다르거나 지진 요구 사항에 따라 두 개의 주 축 방향으로 구조 기초 보를 설정할 수 있습니다. 기초 풀 빔 단면 폭은 기둥 중심 거리의 1/20 ~ 1/30 이고 높이는 기둥 중심 거리의 1/12 ~ 1/18 입니다. 시공 기초 풀 빔의 단면은 위의 한계범위의 하한을 취할 수 있으며, 세로 힘 철근은 연결된 기둥의 최대 축 힘 설계 값의 10 을 당기기 또는 압력으로 계산할 수 있으며, 구성 리브로 최소 보강 비를 충족하는 것 외에 위/아래 각각 2φ 14 보다 작을 수 없습니다. 등자는 작지 않아야 합니까? (윌리엄 셰익스피어, 윈치, 리브, 리브, 리브, 리브, 리브, 리브) 8@200 입니다. 풀 빔에 충전 벽이나 계단 기둥 등에서 들어오는 하중이 작용하는 경우, 풀 빔 단면은 적절하게 증가해야 하며 계산된 리브는 위에서 설명한 시공 리브와 겹쳐야 합니다. 기초 시공 풀 보 상단 레벨은 일반적으로 기초 높이 또는 짧은 기둥 상단 레벨과 동일합니다. 이 경우 기초는 편심 압축 기초에 따라 설계할 수 있습니다. 프레임 바닥 높이가 크지 않거나 기초가 깊이 묻히지 않을 때, 때때로 기초 당기기 보를 비교적 강하게 설계하여 기둥 바닥 굽힘 모멘트의 균형을 맞추기 위해 당기기 보를 사용해야 하는 경우가 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 프레임명언) 이때 양수 굽힘 모멘트 보강 철근은 전체 스팬으로 당겨야 하고 음수 굽힘 모멘트 보강 철근은 최소 1 /2 이상 당겨야 합니다. 프레임 기둥 내의 풀 빔 양수 및 음수 굽힘 모멘트 보강 철근의 앵커, 풀 빔 등자의 암호화 및 관련 내진 구조 요구 사항은 위쪽 프레임 보와 동일합니다. 이때 당기기 보는 기초 맨 위, 기초 맨 위 면 위에 설정해서는 안 되며, 기초는 중심별로 압축 설계될 수 있습니다.
5 프레임 구조는 계단과 엘리베이터가 있는 작은 우물통의 설계
에 주의해야 한다다층 프레임 구조는 가능한 한 철근 콘크리트 계단, 엘리베이터 작은 우물통을 설치하지 않도록 해야 합니다. 철근 콘크리트 우물의 존재는 더 큰 지진 전단력을 흡수하고, 그에 따라 프레임 구조의 지진 전단력을 줄이며, 우물 아래의 기초 설계도 비교적 어렵기 때문에, 설계 과정에서 이 우물들은 구조 기둥 클립 석조재를 많이 사용하여 벽을 충전하는 칸막이를 형성한다. 철근 콘크리트 우물로 설계해야 할 경우, 샤프트 벽의 두께는 얇아져야 하며, 수직 틈새를 열고, 구조구멍을 여는 등의 방법으로 강성을 약화시켜야 합니다. 배력근도 소량의 단일 행 철근만 구성하여 유정의 역할을 줄이는 것이 좋습니다. 설계 계산의 경우 프레임별로 내진 등급을 결정하고 계산하는 것 외에도 유정이 있는 프레임 (평면이 불규칙할 경우 커플링을 고려해야 함) 을 검토하고 샤프트 벽에 연결된 기둥의 배력근을 강화해야 합니다.
6 구조 계산에서 몇 가지 중요한 매개 변수의 합리적인 선택
컴퓨터 계산 결과가 합리적인지 여부를 분석하기 위해 구조 설계 계산을 할 때, 합리적인 구조 방안, 정확한 구조 계산 도식도뿐 아니라 내진 강화 강도 및 대지 범주를 올바르게 기입하는 것 외에, 컴퓨터 프로그램 총정보의 다른 각 항목들을 합리적으로 선택하는 것도 중요하다. (윌리엄 셰익스피어, 템플릿, 컴퓨터명언) (윌리엄 셰익스피어, 템플릿, 컴퓨터명언) (윌리엄 셰익스피어, 컴퓨터명언) 이제 공간 유한 요소 해석 및 설계 프로그램 SATWE 를 예로 들어 구조 설계 계산 중에 발견된 문제를 결합하여 매개변수가 합리적으로 선택되는 방법을 설명합니다. (1) 구조물의 내진 등급 결정 엔지니어링 설계에서 대부분의 주택 건물은 내진방비 분류에 따라 C 형 건물 (예: 민간주택, 사무실 건물, 일반 공업건물 등) 에 속하며, 그 내진등급은 강도, 구조 유형, 집의 높이에 따라' 건물 내진설계규범' 표 6. 1. 2 에 따라 결정될 수 있다. 통신, 교통, 에너지, 소방, 의료 등 건물과 대형 경기장, 대형 소매점 등 공공 * * * 건물은 먼저' 건물 내진 방비 분류 기준' (GB50223-95) 에 따라 어떤 건물이 을형 건물에 속하는지 결정해야 한다
을 () 병류 건축물, 지진작용은 모두 본 지역의 내진 강화 강도에 따라 계산된다. 을류 건물의 경우 일반적으로 내진방비 강도가 6 ~ 8 도일 때 내진조치는 본 지역의 내진방비 강도 1 도 증가에 부합해야 한다. (2) 지진력의 모드 조합 수 지진력의 모드 조합 수를 합리적으로 결정하고, 다층 건물의 경우 비틀림 결합 계산을 시험하지 않을 때는 최소한 3 을 취해야 한다. 모드 쉐이프 수가 3 을 초과하면 3 의 배수를 취해야 하지만 레이어 수보다 많아서는 안 됩니다. 집 층수가 ≤2 일 때 모드 쉐이프 수는 레이어 수를 가질 수 있습니다. 불규칙한 구조의 경우 비틀림 커플링을 고려할 때 다층 건물의 모드 쉐이프 수는 ≥ 9 여야 합니다. 구조층의 수가 많거나 구조강성의 급격한 변화가 크며, 모드 형상의 수가 많아야 합니다. 예를 들어, 구조에는 변환 층, 맨 위에는 작은 탑, 다중 타워 구조 등이 있고, 모드 형상의 수는 ≥12 이상이어야 하지만, 집 층의 3 배보다 많을 수는 없습니다. 탄성 바닥을 정의하고 총 강성 해석을 사용하는 경우에만 필요한 경우 모드 쉐이프 수를 더 많이 얻을 수 있습니다. 건물의 내진 설계 코드에 따르면 적절한 모드 쉐이프 수는 일반적으로 전체 품질을 달성하는 데 필요한 90 개의 모드 쉐이프 수에 참여할 수 있습니다. SAT2WE 와 같은 컴퓨터 프로그램에는 이러한 참여 품질의 비율을 쉽게 출력할 수 있는 기능이 이미 있습니다. 일부 디자이너들은 컴퓨터 프로그램 사용 설명서의 응용을 그다지 중시하지 않으며, 모드 쉐이프 수를 선택할 때 비교적 자유롭기 때문에 개선해야 할 필요가 있다. 또한 커플링에 의해 계산된 지진 전단력은 일반적으로 비커플링 계산보다 작으며, 구조에 뚜렷한 비틀림이 있는 경우에만 사용됩니다. 그러나 비커플링 계산은 종종 필수적입니다. (3) 구조 주기 감소 계수의 결정 프레임 구조 및 프레임-내진 벽 등의 구조, 충전 벽의 존재로 인해 구조의 실제 강성이 계산 강성보다 크고 계산 주기가 실제 주기보다 크므로 계산된 지진 전단력이 작아 구조가 안전하지 않으므로 구조의 계산 주기를 줄여야 하지만 프레임 구조의 계산 주기가 너무 많이 줄어들거나 감소되지 않습니다. 프레임 구조의 경우 벽돌로 벽을 채울 때 주기 감소 계수는 0.6 ~ 0.7 이 될 수 있습니다. 벽돌로 채워진 벽이 적거나 경량 블록을 채택할 경우 0.7 ~ 0.8 이 바람직합니다. 경량 벽판을 완전히 채택할 때는 0.9 가 바람직하다. 벽이 없는 순수한 프레임만 계산 주기가 꺾이지 않을 수 있다.
7, 결론
철근 콘크리트 프레임 구조는 우리나라에 존재하는 대량의 건축 구조 형태 중 하나로, 철근 콘크리트 프레임 구조의 기둥 끝과 노드 파괴가 비교적 심각하며, 내진 설계에서' 강기둥 약보',' 강전단 약곡',' 강노드',' 강하층 기둥 바닥' 등 연성 설계 원칙과 관련 규정을 충족해야 한다. 다층 및 고층 철근 콘크리트 주택의 내진 설계 관행에서, 설계 인원의 규범에 대한 이해와 잣대 파악, 그리고 구조적 선택형, 배치 및 계산 방법의 차이가 많기 때문에 설계에 대한 논란이 많기 때문에 내진 설계 방법은 심도 있는 연구가 필요하다. (윌리엄 셰익스피어, 내진 설계, 지진 설계, 지진 설계, 지진 설계, 지진 설계, 지진 설계, 지진 설계)
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