问题 单项选择题 案例分析题

某钢筋混凝土框架结构办公楼,柱距均为8.4m。由于两侧结构层高相差较大且有错层,设计时拟设置防震缝,并在缝两侧设置抗撞墙,如图1-6(Z)所示。已知:该房屋抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑安全等级为二级。A栋房屋高度为21m,B栋房屋高度为27m。

已知:A栋房屋的抗震等级为二级,A栋底层中柱KZ1的柱净高Hn=2.5m,柱上节点梁端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值∑Mb=360kN·m,柱下端截面组合的弯矩设计值Mc=320kN·m,反弯点在柱层高范围内,柱轴压比为0.5。试问,为实现“强柱弱梁”及“强剪弱弯”,按规范调整后该柱的组合剪力设计值V(kN),与下列何项数值最为接近()。

提示:1.柱上节点上、下柱端的弯矩设计值按平均分配。2.

A.390

B.430

C.470

D.530

答案

参考答案:A

解析:

已知框架的抗震等级为二级,根据《抗规》第6.2.2及第6.2.3条,根据《抗规》第6.2.5条,η=1.3

【命题思路】

“强柱弱梁”及“强剪弱弯”是抗震设计中两个重要的概念,但由于电算的普及,有的结构工程师对如何实现这两条要求还不太清楚。本题通过一个简单的题目,让考生熟悉掌握“强柱弱梁”及“强剪弱弯”的具体实施过程。

【解题分析】

1.“强柱弱梁”是针对框架柱的弯矩调整,“强剪弱弯”是针对框架梁、柱的剪力调整。《建筑抗震设计规范》GB50011--2010提高了框架结构的柱端弯矩增大系数,同时,框架结构柱的剪力增大系数随柱端弯矩增大系数的提高而提高。求解本题的关键就是确定框架柱端的弯矩增大系数和柱端剪力增大系数。解题过程是:先考虑“强柱弱梁”把柱上端弯矩放大,同时放大底层柱下端弯矩,而后考虑“强剪弱弯”用增大后的柱端弯矩和柱剪力增大系数求解柱端截面组合的剪力设计值。

2.本题中已明确KZ1为中柱。若为角柱,还需满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.2.6条:“一、二、三、四级框架的角柱,经本规范第6.2.2、6.2.3、6.2.5、6.2.10条调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值尚应乘以不小于1.10的增大系数”。

3.本题的已知条件中特别指明“柱轴压比为0.5”,因为对于轴压比小于0.15的柱,包括顶层柱在内,因其具有比较大的变形能力,可不满足上述柱端弯矩增大的要求。

4.错误解题情况

1)柱端弯矩增大系数或柱剪力增大系数取值错误。

与2001规范不同,上述两个系数应根据抗震等级和结构类型(是否框架结构)选用。

2)柱端弯矩没有经过“强柱弱梁”的调整;

3)柱上节点的弯矩设计值未进行上、下柱端的分配。

本题中,柱上节点经柱端弯矩增大系数调整后的∑M为节点上、下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和,节点上、下柱端各自的弯矩设计值还应按节点上、下柱的弹性分析结果分配。提示中已明确给出分配原则。

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