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《民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計注意的問題》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計注意的問題-結(jié)構(gòu)理論一、前言 對于框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力目前多采用計算機(jī)輔助軟件來進(jìn)行分析和計算,但是目前有的工程設(shè)計人員過分地依賴計算機(jī)的計算結(jié)果,而缺少獨立分析問題、解決問題的能力,致使在一些圖紙中出現(xiàn)不必要的問題,為以后事故的發(fā)生埋下隱患.因此本文就多層框架電算結(jié)果中梁、柱的配筋調(diào)整和設(shè)計中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了分析,并提供了一些改進(jìn)措施和方法?! 《?、截面尺寸的選擇 梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提,除應(yīng)滿足規(guī)范所要求的取值范圍,還應(yīng)注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1
2、,以達(dá)到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性鉸時,柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服,節(jié)點仍處于彈性工作階段的目的,即規(guī)范所要求的“強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)節(jié)點”?! ∪?、框架計算簡圖不合理 無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋,獨立基礎(chǔ)埋置較深,在0.05m左右設(shè)有基礎(chǔ)拉梁時,應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按層1輸入。以某學(xué)生宿舍樓為例,該項目為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),丙類建筑,建筑場地為ll類:層高33m,基礎(chǔ)埋深4.0m基礎(chǔ)高度0.8m,室內(nèi)外高差0.45m。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)計者按3層框架
3、房屋計算,首層層高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在0.05m處的基礎(chǔ)拉梁頂面基礎(chǔ)拉梁的斷面和配筋按構(gòu)造設(shè)計。 基礎(chǔ)按中心受壓計算。顯然,選取這樣的計算簡圖是不妥當(dāng)?shù)?。因?第一,按構(gòu)造設(shè)計的拉梁無法平衡柱腳彎矩;第二,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010一2002)第7.3.11條規(guī)定,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。工程設(shè)計經(jīng)驗表明,這樣的框架結(jié)構(gòu)宜按4層進(jìn)行整體分析計算,即將基礎(chǔ)拉梁層按層1輸入,拉梁上如作用有荷載,應(yīng)將荷載一并輸入?! ∵@樣,計算剪力的首層層高為H1-4-0.8-0
4、.05=3.15m,層2層高為3.35m,層3、4層高為3.3m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.2.3條,框架柱底層柱腳彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。當(dāng)設(shè)拉梁層時,一般情況下,要比較底層柱的配筋是由基礎(chǔ)頂面處的截面控制還是由基礎(chǔ)拉梁頂面處的截面控制??紤]到地基土的約束作用,對這樣的計算簡圖,在電算程序總信息輸入中,可填寫地下室層數(shù)為1,并復(fù)算一次,按兩計算結(jié)果的包絡(luò)圖進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋。 四、框架柱配筋的調(diào)整 框架柱的配筋率一般都很低,有時電算結(jié)果為構(gòu)造配筋,但是實際工程中均不會按此配筋,因為在地震作用下的
5、框架柱,尤其是角柱,所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大,同時又受雙向彎矩作用,而橫梁的約束又較小,工作狀態(tài)下又處于雙向偏心受壓狀態(tài),所以其震害重于內(nèi)柱,對于質(zhì)量分布不均勻的框架尤為明顯,因此應(yīng)選擇最不利的方向進(jìn)行框架計算,另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側(cè)面的配筋,取其較大值,并采用對稱配筋的原則,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: 角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產(chǎn)生偏心受拉時,其柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.
6、4倍,邊柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式應(yīng)選用菱形或井字形,以增強(qiáng)箍筋對混凝土的約束;對于二、三級框架的底層柱底和底部加強(qiáng)部位縱筋宜采用焊接,且當(dāng)柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時,箍筋的直徑不應(yīng)小于8,并應(yīng)焊接?! ×硗舛鄬涌蚣茈娝銜r常不考慮溫度應(yīng)力和基礎(chǔ)的不均勻沉降,當(dāng)多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質(zhì)不均勻時,可以適當(dāng)放大框架柱的配筋,且宜在縱、橫兩個方向設(shè)置基礎(chǔ)梁,其配筋不宜按構(gòu)造設(shè)置,應(yīng)按框架梁進(jìn)行設(shè)計,并按規(guī)范要求設(shè)置箍筋加密區(qū)。 五、框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調(diào)整
7、 在滿足梁柱的截面尺寸和配筋率的情況下,仍需在計算配筋后進(jìn)行梁的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。 (一)影響裂縫寬度的因素和調(diào)整的辦法 框架梁的裂縫寬度驗算往往被工程設(shè)計人員忽視,對此應(yīng)引起我們的注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面,一是構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級,二是鋼筋的級別和直徑。由于混凝土等級與鋼筋的級別有一定的“依賴關(guān)系”,因此對于普通的混凝土構(gòu)件,混凝土的高等級對減小梁的裂縫寬度影響不大,一般情況下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外需注意
8、在利用計算機(jī)輔助軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模中的荷載輸入時,一定要將恒、活載數(shù)值分開輸入,以便進(jìn)行內(nèi)力組合和裂縫寬度的計算,不要貪圖省事而將恒、活載合并輸入,以防止梁、柱內(nèi)力計算錯誤,致使所繪制的施工圖不能使用?! ?二)梁端斜截面的配筋調(diào)整 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中,宜滿足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受彎承載力的規(guī)范要求,即“強(qiáng)剪弱彎”。在具體設(shè)計和梁配筋調(diào)整時,可采用以下方法:(1)不