두 번째 방어선은 강한 전단 약한 굽힘 조정입니까?

프레임 전단벽 구조의 두 번째 방어선 조정

프레임-전단벽 구조의 두 번째 방어선을 조정하면 건축 공사의 내진 성능을 효과적으로 향상시키고 구조의 안전을 보장할 수 있습니다. 프레임 전단 구조에서 전단벽은 첫 번째 방어선이고 프레임은 두 번째 방어선이다. 설계 시 규범 원칙에 따라 두 번째 방어선을 설정하여 두 번째 방어선이 수평 하중에 어느 정도 저항할 수 있도록 해야 하며, 첫 번째 방어선의 전단벽이 소성으로 들어가는 것을 방지하여 구조의 전반적인 손상을 초래할 수 있습니다. 이 문서에서는 저자가 설계한 고층 프레임인 전단벽 구조를 예로 들어 두 번째 방어선의 조정 이론과 방법을 설명합니다.

키워드: 프레임 전단 구조; 내진 설계 두 번째 방어선 조정

소개:

프레임 전단벽 구조에서 전단벽의 배치는 전단벽 구조보다 더 유연합니다. 강성과 내진성이 있는 동시에 다양한 기능의 요구 사항을 충족할 수 있으며 오피스텔, 아파트, 상업, 호텔 등 고층 건물에 광범위하게 적용되었습니다. 프레임 전단 구조 설계에서는 지진이나 대지진이 발생할 때 방어선이 소성으로 들어가 운반 능력을 잃을 때 전체 구조가 파괴되는 것을 방지하기 위해 두 개의 방어선을 설치해야 합니다. 두 번째 방어선의 설정은 건물 내진 설계 코드 (GB50011-2010 (2016 판) 를 준수해야 합니다.

1. 프레임 전단 구조의 두 번째 방어선 조정의 역할

프레임-전단벽 구조는 서로 다른 기계적 성능을 가진 두 개의 내측 힘 구성요소인 프레임과 전단벽으로 구성되며, 함께 수평 및 수직 하중에 저항합니다. 그 역학 특성은 전단벽 구조의 프레임과 전단벽과는 다릅니다. 프레임 전단 구조의 하단 전단벽 변위가 적기 때문에 전단벽은 주로 수평 작용을 담당하고, 상단 전단벽은 변위가 크고, 외향적인 경향이 있으며, 프레임에는 내부 수축작용이 있어 전단벽이 전단 곡선에 따라 변형되는 것을 방지합니다. 전단벽은 상부 바닥의 수평 역할뿐만 아니라 프레임에 추가 수평 전단력 [1] 을 제공해야 합니다. 프레임 부분의 전단력은 전단벽 부분보다 훨씬 작기 때문에 지진이 발생할 때 전단벽이 주요 지진작용을 담당하고 프레임의 보조력이 작기 때문에 전단벽은 수평작용을 견디는 첫 번째 방어선이다. 작은 지진의 작용으로 전단벽은 기본적으로 깨지거나 약간 깨지지 않아 강성 손실이 적다. 중, 대지진 작용을 받을 때 전단벽의 강성 저하가 심하고 소성이 발생하며, 잔여 지진 작용이 프레임으로 옮겨져 두 번째 방어선이 될 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 지진명언) 규범 항력과 높은 규범의 요구에 따라 두 번째 방어선을 설계할 때 프레임 구조의 소성 변형 시 내부 힘의 재분배 특성을 고려해야 하며, 구조는 구조 변형의 요구 사항을 충족하기 위해 일정한 연성과 탄성을 가져야 하므로 설계 시 프레임 전단 구조의 두 번째 방어선을 조정해야 합니다.

2. 국내외 제 2 차 방어선 조정의 차이

2. 1 국내 규범 제 2 차 방어선 조정 요구 사항

반규범과 높은 규범은 지진 작용 고유치의 각 레이어에 해당하는 프레임 전단 구조의 총 전단력을 조정해야 한다. 구체적인 계산 공식은 VF = min (0.2v0, 1.5VF) 입니다. Max). 여기서 V0 은 지진 작용 피쳐 값에 해당하는 구조의 맨 아래 총 전단력이고 Vf 는 지진 작용 피쳐 값에 해당하는 각 레이어 프레임에 의해 전달되는 총 지진 전단력 (조정되지 않음) 입니다.

2.2 두 번째 방어선에 대한 외국 규범의 조정 요구 사항

UBC 는 고층 건물 프레임 전단벽 구조 체계에 1 을 요구합니다. 고층 건물에는 수직 부하를 지탱하기 위한 완전한 구조 체계가 있어야 한다. 2. 지진작용시 전단벽과 프레임은 수평 지진작용을 공동으로 담당하며, 프레임은 지하실 수평 전단력의 최소 25% 를 견딜 수 있는 능력을 가져야 한다. 3. 설계에서 프레임과 전단벽의 상호 작용을 충분히 고려하여 프레임 전단벽의 전체 강성을 높여야 합니다. 관련 연구에 따르면 프레임워크는 기저전단력의 25% 를 견딜 수 있어 강진 속에서도 건물의 중력 하중을 견딜 수 있고, 건물 구조의 붕괴 방지 성능이 양호하다는 것을 보증한다 [2].

프레임 전단 구조의 두 번째 방어선 조정 사례

3. 1 프로젝트 개요

필자는 은천시를 예로 들어 5 리에 살기 좋고 우호적이며 경제적인 주택을 설계한 2# 염세 주택을 설계했다. 본 사건은 지상 23 층, 지하 1 층, 평면 크기 47* 18.8m, 건물 높이 90m 입니다. 구조 형식은 프레임 전단벽 구조이며, 내진 강화 강도는 8 도 0.20g 설계 지진은 두 그룹으로 나뉘며, 대지 범주는 두 가지 범주로, 설계 사용 연한입니다. 하단 CQC 가 있는 프레임 기둥과 짧은 다리 벽의 전복 모멘트 비율은 다음과 같이 계산됩니다. X 방향 프레임에 가해지는 전복 모멘트는 2 1.35%, Y 방향 프레임에 가해지는 전복 모멘트는 13.74% 로/KLOC 보다 큽니다. 다음 그림은 탄성 CQC-0.2v0-UBC 에서 x 방향 프레임 전단력이 레벨별로 분산되는 경우를 보여줍니다.

3.2 두 번째 방어선 조정 방법

규범은 프레임 부분에 지하실의 20% 지진 전단력을 견딜 수 있는 능력이 있어야 한다. 구조 설계 시 기저전단력의 20% 는 역삼각형 하중 분포 방식으로 전단벽 표면에 적용되어야 하며, 외피 구조 설계는 전단벽의 반대쪽 면 내 강성에 따른 프레임층 전단력에 따라 수행되어야 합니다. 그러나 위 그림에서 볼 수 있듯이, 이 조정 방법은 바닥 전단력의 분포 법칙을 무시하며, 그 결과는 구조의 실제 힘 특성과 완전히 일치하지 않습니다. 따라서 프레임 전단벽의 프레임 전단력을 조정해야 합니다. 다음 그림은 0.2v 0-UBC-중간 x 방향 프레임 전단 조정 계수를 레벨별로 탄성 플라스틱 분포로 나타낸 것입니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 0.2V0 의 조정 계수는 바닥 높이에 따라' 중간 작은 양쪽이 큰' 아령형 분포 특징을 나타낸다. 프레임 전단 구조의 중간 계층 프레임이 수평 하중을 받는 역할을 증가시키기 때문에 조정할 계수가 비교적 작기 때문입니다. 대표 바닥의 x 및 y 방향에 대한 조정 계수 0.2V0 은 다음과 같이 선택됩니다.

표에서 상술한 결론을 도출할 수 있다.

3.3 프레임 기둥의 전단 조정 방법

층간 변위 각도, 프레임 전단 구조의 최대 전단력, 전단벽 굽힘 모멘트 및 변형 곡선 전환점 에서 변형 곡선 전환점 위의 전단 변형은 프레임 전단 구조의 전단 변형이 가장 큰 곳이며, 위쪽 층의 전단 값은 아래쪽 면보다 큽니다. 상부 바닥 전단벽의 굽힘 변형으로 인해 프레임은 수평 전단력에 저항하는 주요 구성요소가 되므로 프레임 전단력을 조정하여 프레임이 지진 수평 전단력을 견딜 수 있도록 두 개의 방어선을 형성해야 합니다. 프레임-전단벽 구조의 지진 탄성 계수 분석에 따르면 맨 위에 감당하는 수평 전단력이 프레임을 따라 전단벽으로 전달되고 수평 전단력의 전달 방향이 맨 아래와 완전히 다르기 때문에 상위 전단벽의 실제 손상 정도는 맨 아래 구조보다 심각하지 않으며 사양 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 강한 전단 약한 굽힘' 원칙에 따라 설계에서 상층 프레임 전단벽의 연성을 높여 상층 프레임의 변형 하중을 보장할 수 있습니다.

전단 변형 곡선의 전환점 는 프레임 전단 구조 변형의 핵심 노드입니다. 전환점 아래는 주로 구부리기 변형이 발생하고, 중강지진은 가소성 변형이 발생한다. 조정할 때 전환점 경계로 프레임 전단벽을 두 부분으로 나누어 개별적으로 조정할 수 있습니다. 지진이 많은 경우 구조가 전단력이 가장 큰 바닥을 구하여 변형 곡선의 전환점, 그 아래 층은 사양 요구 사항에 따라 조정되고, 위 층은 바닥 전단력 조정 계수 [3] 를 고려합니다. 두 번째 방어선이 조정된 후 x 방향 지진에 의한 바닥의 최대 변위는 1/ 10 17 이고 y 방향 지진에 의한 바닥의 최대 변위는 1/969 입니다

결론:

요약하자면, 이 사건의 구조설계에서는 두 번째 방어선을 조정하여 두 번째 방어선 프레임의 내진 성능, 고층 건물 구조의 연성을 보장하고, 작은 지진이 나쁘지 않고, 중진이 수리 가능하며, 대지진이 떨어지지 않는 3 단계 내진방지 목표를 달성했다.

참고 자료:

[1] 비제강. 프레임-코어 튜브 구조 바닥의 지진 전단력 조정 방법 비교 분석 [D]. 충칭 대학교, 20 14.

[2] 전숙명. 프레임-코어 튜브 구조의 내부 힘 조정 방법에 대한 비교 연구 [J]. 건축 구조 저널, 20 17, (5): 100- 108.

[3] 조강. 성경금융광장 T3 타워-치마루 구조 제 2 방어선의 디자인 특징 [J]. 건축공학기술과 디자인, 20 17, (12):1575

저자 소개: 이름: 경이 (1974. 12.23-), 성별: 남자; 본관: 산서; 민족: 한족 학력: 본과학력 직함: 수석 엔지니어 직함: 부사장 엔지니어; 연구 방향: 건축 구조 설계; 단위: Yinchuan 도시 계획 및 디자인 연구소 유한 회사