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《民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計:本文針對多層框架結(jié)構(gòu)電算結(jié)果中梁、柱的配筋調(diào)整和設(shè)計中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了分析,首先討論了梁柱的截面尺寸的選擇,然后對框架簡圖中經(jīng)常出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象進(jìn)行了分析并給出了合理方案,接著又對框架柱的配筋調(diào)整進(jìn)行了說明,最后又綜合討論了框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調(diào)整以及框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的其它問題。目的是為其它設(shè)計人員日后的相關(guān)設(shè)計提供參考和幫助?! £P(guān)鍵字:框架結(jié)構(gòu);設(shè)計;柱 TB482.2 在現(xiàn)代建筑設(shè)計中,框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析計算大多都是通過計算機(jī)中的有關(guān)專業(yè)軟件來完成的,然而,不乏有些設(shè)計人員一味盲目的利用計算機(jī),而
2、不對其計算結(jié)果進(jìn)行驗證是否合理可用,導(dǎo)致設(shè)計中各種問題的出現(xiàn),這就破壞了建筑設(shè)計的安全性原則。本文針對多層框架電算結(jié)果中的梁、柱的配筋調(diào)整和設(shè)計中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了分析,并給出了解決或者改進(jìn)方案?! ?截面尺寸的選擇 梁和柱的橫截面積的選定是整個框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ),其選擇在滿足有關(guān)規(guī)范的設(shè)計要求的同時還應(yīng)該考慮抗震作用,這就要求柱的線剛度比梁的線剛度要大,目的是在地震發(fā)生之時,當(dāng)梁的一頭鋼筋屈服混凝土被壓碎形成塑性鉸時,柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服,節(jié)點仍然處于彈性工作階段,從而避免結(jié)構(gòu)在地震時脆性斷裂?! ?框架計算簡圖不合理 當(dāng)結(jié)構(gòu)沒
3、有地下室的時候,其基礎(chǔ)比較深,并且在0.05米左右設(shè)置有獨立基礎(chǔ)拉梁時,應(yīng)該將基礎(chǔ)拉梁按層1輸入?! ∫阅硨W(xué)生宿舍樓為例,此建筑為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),教學(xué)樓類型為丙,教學(xué)樓地為ll類:教學(xué)樓每層的高度為3.3米,基礎(chǔ)埋深4.0米,基礎(chǔ)高度0.8米,室內(nèi)外高差0.45米。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.12條,在8度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級。設(shè)計人員將該教學(xué)樓按3層框架結(jié)構(gòu)計算,一層高度按3.3+0.05=3.35米計算,即假定框架房屋嵌固在0.05米處的基礎(chǔ)拉梁頂面、基礎(chǔ)拉梁的斷面和配筋作為構(gòu)造設(shè)計,并將基礎(chǔ)按中心受壓計算。這種計算簡圖是不合
4、理的。首先,將獨立基礎(chǔ)的拉梁按照結(jié)構(gòu)設(shè)計易使柱腳彎矩失衡。其次,這種設(shè)計違背了有關(guān)規(guī)范的“框架結(jié)構(gòu)底柱的高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至首層樓蓋頂面的高度”的規(guī)定。而合理的設(shè)計則應(yīng)該將該教學(xué)樓按4層框架結(jié)構(gòu)計算,即基礎(chǔ)拉梁劃分為一層進(jìn)行單獨計算,若拉梁負(fù)荷,在計算機(jī)軟件中要對其進(jìn)行輸入。計算剪力的一層層高應(yīng)為4-0.8-0.05=3.15米,層2層高應(yīng)為3.35米,層3、4層高為3.3米。在設(shè)有拉梁層時,底層柱的配筋通常按照基礎(chǔ)頂面處的截面和基礎(chǔ)拉梁頂面處的截面中對配筋要求較高的進(jìn)行設(shè)計?! ?框架柱配筋的調(diào)整 通常框架柱的配筋率比較低,在用計算機(jī)有關(guān)軟件進(jìn)行
5、計算時甚至?xí)霈F(xiàn)按照最小配筋率配筋的情況,而在工程中配筋一般不會采用這種方法。由于地震作用下的腳柱在受較大的扭轉(zhuǎn)剪力的同時還受到正負(fù)彎矩作用,加上橫梁沒有較大的約束,且其一般為雙向偏心受力,因此它在地震作用下比內(nèi)柱更容易遭到破壞,這種情況在質(zhì)量分布不對稱的框架結(jié)構(gòu)中更為突出,所以在對框架配筋計算時,要選取最不利的方向進(jìn)行保守計算從而保證結(jié)構(gòu)每個部分都能滿足抗震要求。此外,對同一側(cè)面可從縱橫兩個方向計算,選用計算結(jié)果中配筋率較高的并依據(jù)對稱配筋的原則對框架柱進(jìn)行配筋。為了滿足框架柱在多種內(nèi)力組合作用下其強(qiáng)度要求,在配筋計算時應(yīng)注意以下問題: ?、偃绻?/p>
6、角柱、邊柱和抗震墻端柱在地震中會出現(xiàn)由受力不均引起的偏心受壓的現(xiàn)象,則柱內(nèi)縱筋的總截面面積設(shè)計值要比計算值增大1/4,角柱的配筋可增大至計算值的1.4倍,邊柱可增大至計算值的1.3倍,中柱增大至計算值的1.2倍。用菱形或者井字形的箍筋對框架柱進(jìn)行箍定來增大對混凝土的約束?! 、谟捎谠谑褂糜嬎銠C(jī)專業(yè)軟件對多層框架進(jìn)行計算的時候通常都會忽略溫度應(yīng)力和基礎(chǔ)的不均勻沉降的影響,所以當(dāng)框架結(jié)構(gòu)長度和高度值都比較大的時候,或者是建筑地基中剛性很小的軟弱層過厚時,也或者是地基土質(zhì)不均勻時,應(yīng)該對框架柱的配筋適當(dāng)?shù)脑龃螅员WC結(jié)構(gòu)剛性?! ?框架梁裂縫寬度、斜截面
7、配筋調(diào)整 在上述工作完成之后,需對配筋效果進(jìn)行裂縫寬度的驗算和滿足梁端斜截面“強(qiáng)剪弱彎”條件下的梁端配筋調(diào)整?! ?.1影響裂縫寬度的因素和調(diào)整的辦法 在實際工程中,設(shè)計人員往往不重視對框架梁裂縫寬度的驗算,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的現(xiàn)象出現(xiàn)。對裂縫寬度的影響主要在于建筑框架結(jié)構(gòu)所使用的混凝土和鋼筋的質(zhì)量級別。混凝土和鋼筋的強(qiáng)度是相互依賴的,所以對于一般的混凝土構(gòu)件,提高混凝土的等級并不能有效的減小裂縫寬度,通常減小裂縫寬度的方法是增大梁的配筋率或者增大其截面面積。此外,在使用計算機(jī)有關(guān)專業(yè)軟件進(jìn)行計算時,恒荷載和活荷載由于性質(zhì)不同需在計算時加以
8、區(qū)分,以保證工程圖有效可用?! ?.2梁端斜面的配筋調(diào)整 框架梁端的設(shè)計必須達(dá)到有關(guān)抗震規(guī)范的要求。對梁端斜面進(jìn)行配筋調(diào)