本文作者:盐城钢结构设计公司

下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面(下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面的是)

盐城钢结构设计公司 2周前 ( 11-23 01:57 ) 5483 抢沙发
今天给各位分享下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面的知识,其中也会对下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面的是进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!,本文目录一览:,1、,混凝土框架柱设计需注意什么?,2、,框架结构在进行建筑设计时应注意哪些方面,3、,高层建筑钢筋混凝土施工技术分析?,5、,钢筋混凝土多层框架结构设计的探讨?

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本文目录一览:

混凝土框架柱设计需注意什么?

个人觉得注意点主要在这几方面下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面

1、箍筋肢距、间距

2、体积配箍率

3、短柱(箍筋全高加密)、角柱

4、边柱与角柱是否小偏拉

5、最小配筋率、最大配筋率

6、框架梁柱节点核心区下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面的抗剪配置。

7、框架梁柱交接处钢筋配置需要考虑钢筋根数的问题下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面,以防止梁柱钢筋顶牛。

框架结构在进行建筑设计时应注意哪些方面

1框架计算简图的确定

1.1无地下室的多层框架房屋

1)基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接,计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-200(以下简称《结构规范》)第7.3.11条规定:一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H:装配式框架取1.25H。

2)基础埋深较大时为下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面了增加房屋底部的整体性,减小位移有时在0.000m附近设置基础连系梁。将基础连系梁以下的部分看作底层,柱的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度,而把实际建筑的底层作为第二层考虑,层高H取连系梁顶层至一层楼面高度。

1.2带地下室的多层框架房屋

对于带地下室的多层框架结构,合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(以下简称《抗震规范》),都没有明确地提出具体位置,需要具体问题具体分析对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时,可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置,在利用PKPM软件进行设计时,楼层总数仅输入地下室以上的实际层数,底层的层高H取实际层高。这样计算出的地震作用与实际情况较为接近。对于不能满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或者采用筏板式基础时,嵌固位置最好取在基础顶面。此时,利用电算进行楼层组合时,总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。

2基础宽度和面积的计算

在计算基础宽度或面积时,往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详,导致基础宽度或面积不足。如墙体上作用有较大集中力的情况,当墙体上有较大的集中力作用时,通过墙体和基础可将集中力向地基扩散,但这种扩散是有一定范围的,且基底土反力并不均匀分布。若设计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度,则导致局部基础宽度不足。因此,必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求。通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题。

目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的,对部分梁而言,尽管相交梁截面尺寸不同,相互之间却不存在主、次梁关系,设计人员在绘制施工图时,应注意配筋形式与受力分析相匹配。框架结构经空间分析程序电算,所有按主梁输入模型的梁是整体工作的,部分梁将产生扭转问题。一些三维空间分析软件,虽已调整梁的抗扭刚度,但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大,因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩设计算值那么大),实际受力与计算模型不符。可把次梁支座改为铰支座,并配以构造处理。

框架梁的抗剪配筋施工图绘制时,往往为省事,而不查阅构件配筋打印资料,仅以配筋简图进行设计,并通常对简图上梁端加密区箍筋放大一倍间距置于跨中,此法如遇该梁上次梁集中力较大,剪力包络图趋于平缓,就会产生加密区外箍筋抗剪不足,导致结构不安全。

3钢筋混凝土保护层厚度的取值

混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀,并保证钢筋的粘结锚固性能,直接影响构件的耐久性和钢筋的受力性能,但由于设计人员的不重视,常会出现以下问题:1)梁或柱中,只注意到主筋的保护层厚度,而忽略下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面了箍筋的保护层厚度,造成箍筋外露或保护层厚度不足;2)主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确,造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失,直接影响到构件的安全性;3)地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同,根据规范要求,应采取不同的保护层厚度。

因此,设计时应注意:1)正确处理构件内各类钢筋的相互关系,按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度,并进行构件的截面设计。首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度,即确定箍筋的正确位置,主筋的保护层厚度可采用a+d(1a为箍筋保护层最小厚度,d1为箍筋直径),并大于规范规定的最小厚度,以此确定主筋的正确位置;根据各种钢筋的正确位置,确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算,在施工图中标出相关构件中钢筋的位置。2)正确区分同一构件所处的环境条件,区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度。地下部分的柱子可将其断面加大,满足其保护层厚度的要求,同时保证柱子钢筋上下位置的一致性,满足钢筋受力要求。

4框架结构抗震构造措施

4.1梁的抗震构造

1)梁截面尺寸:为了防止梁发生斜裂缝破坏、斜压型脆性破坏,框架梁截面尺寸必须满足如下要求:梁的截面宽度与高度之比为b/h≥0.25,且b不宜小于200mm,也不宜小于1/2柱宽;同时应满足高跨比ln/h≥4;梁最大平均剪应力为V/bh0≤0.20fc。其中,b、h、h0分别为梁截面宽度、高度、有效高度;V为梁端组合剪力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值。

2)梁的配筋率:为了保证梁的变形能力,使框架结构具有较好的抗震性能,梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求:一级框架x≤0.25h0;二级框架x≤0.35h0,同时,纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。

3)梁的箍筋:为了保证梁有足够的延性,提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值,并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏,在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋,对提高梁的变形能力十分有效。同时,为了防止压筋过早压曲,应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距。

4)梁内纵筋锚固:在反复恒载作用下,在纵向钢筋埋入梁柱节点的相当长度范围内,混凝土与钢筋之间的粘结力将发生严重破坏,因此应注意在地震作用下框架梁中纵向钢筋的锚固长度,一般应比《结构规范》中所规定的受拉钢筋基本锚固长度大。

4.2柱的抗震构造措施

1)柱截面尺寸:柱的平均剪应力太大,会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;当剪压比保持较低时,可获得较好的延性,为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。

2)柱纵向钢筋的配置:柱中纵向钢筋宜对称配筋:为了保证柱有足够的延性,柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度。

3)柱的箍筋:在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨曲,柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变,从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求。

5结论

总之,以上提出的都是些框架结构设计中出现的易疏忽的问题。一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理,甚至结构不安全。设计人员在精于结构电算分析的同时,更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题,使施工图的设计更完善,保证结构的安全。

高层建筑钢筋混凝土施工技术分析?

城市化发展进程不断加快,使得城市人口数量与日俱增,这种状况直接导致我国城市建筑用地压力增加,对我国经济发展也产生很大的影响。针对于此,应加强城市高层建筑建设力度,有效环境城市建筑用地压力,确保我国经济发展的稳定性。现阶段,钢筋混凝土框架作为高层建筑施工常见结构,其具有占地面积小、抗震性优良和布置便利等优势在高层建筑施工中有广泛应用。本文将对高层建筑钢筋混凝土框架施工部位进行简要分析,明确高层建筑各个部位框架施工要点,使得高层建筑钢筋混凝土框架结构施工质量有进一步提升。

1引言

对于高层建筑来说,框架结构能够从根本的角度上提升高层建筑整体稳定性,对于提升高层建筑整体质量,延长高层建筑使用寿命起到非常重要的作用。另外,高层建筑钢筋混凝土框架结构还具备提高承重墙承载能力的作用,最大限度的提升高层建筑的抗震性能,能够避免在地震时高层建筑出现的损坏现象。目前,我国各个城市建筑楼层数量逐渐增多,高层框架在施工时受到多方面应力的影响,因此,在高层建筑钢筋混凝土框架结构施工时,应选取适当的技术手段,分散建筑物整体对框架结构施加的应力,保障高层建筑框架质量。

2钢筋混凝土构件

钢筋混凝土框架包括三个部分,即梁柱节点、水平框架梁和竖向框架柱组合三个方面,为了保证高层建筑钢筋混凝土框架施工能够顺利进行,需要对这三个方面综合分析,明确高层建筑框架结构施工要求,借以保证高层建筑钢筋混凝土框架施工质量有所提升。对于框架结构的延展性来说,主要是通过框架梁和框架柱这两种构件决定的,因此,在计算高层建筑框架延展性时,需要加强对框架梁和框架柱的深入分析,借以提升框架结构延展性分析的合理性。

3高层钢筋混凝土结构设计要点

在进行高层建筑钢筋混凝土结构设计之前,应对高层建筑施工现场和其他方面综合分析,明确影响高层建筑钢筋混凝土设计过程中的影响因素,并制定合理的设计方案,有效避免高层建筑钢筋混凝土再设计过程中出现的问题,全面提升高层建筑钢筋混凝土设计质量。现阶段,在实施高层建筑钢筋混凝土设计时,常见影响因素主要包括三个方面:

3.1高层建筑钢筋混凝土框架结构的支柱轴向压力

高层建筑施工时,应充分考虑高层建筑剪力墙结构,其根本原因在于剪力墙结构能够从侧面反映出高层建筑稳定性和抗震能力。目前,我国各个城市在进行高层建筑剪力墙施工时,主要采取钢筋混凝土框架结构,这种框架结构不仅仅能够提升高层建筑剪力墙稳定性和抗震能力,还能降低框架轴向压应力,避免高层建筑框架在长时间使用过程中出现变形现象。另外,建筑层数直接影响框架轴向压缩变形幅度,因此,在高层建筑施工时还要充分考虑建筑层数与框架轴向压缩之间的关系,规避建筑框架在长时间使用过程中出现的变形现象。对于框架轴向压缩变形来说,如果不采取适当方面控制框架轴向压缩变形,势必导致高层建筑框架结构出现支柱沉降现象,影响连续梁支座的承载能力,造成连续梁中间弯矩值大幅度提升,对高层建筑与整体有很大的影响。因此在高层建筑钢筋混凝土框架结构设计时,应充分考虑其自身支柱轴向压力,提升高层钢筋混凝土框架结构设计的合理性。

3.2控制高层建筑钢筋混凝土框架结构侧移范围

一般来说,层数较高的建筑物在施工过程中,其自身水平负载会发生变化,主要变化趋势表现在框架结构侧移变形速度骤增,对高层建筑整体稳定性有很大的影响。针对于这一点,应该在高层建筑钢筋混凝土框架设计时充分考虑钢筋混凝土整体强度和抗侧移能力,确保钢筋混凝土框架在水平作用力的条件下不会出现侧移现象,从而有效提升高层建筑整体稳定性。

4高层建筑钢筋混凝土框架结构施工技术

4.1梁柱节点施工技术

梁柱节点作为高层建筑框架中转点,其对于提升钢筋混凝土框架整体稳定性起到不可忽视的作用。而且梁柱节点施工较为复杂,如果在梁柱节点施工时没有按照相关规定进行施工,势必影响整个钢筋混凝土框架结构质量,对高层建筑施工也有很大的影响。因此在进行高层建筑梁柱节点施工时,必须按照相关规定进行高层建筑梁柱节点施工,避免在梁柱节点施工中出现问题。目前我国高层建筑施工时所采取的梁柱节点施工技术主要时利用钢筋绑扎的施工方法,这种方法能够有效提升框架结构的稳定性。对于梁柱支点裂缝问题来说,在进行梁柱节点施工之前,应采取适当措施对梁柱裂缝现象进行修补处理,在这一过程中可以对梁柱开口处进行箍筋处理,有效消除框架剪力。

4.2框架结构主体施工钢筋替换技术

钢筋的替换通常都为等强度替换,这样的替换可以实现构件受力强度的需求,如果使用等截面的高强度钢筋替换低强度钢筋,必然也可以实现受力需求,可是针对一些相对特殊的构件,就无法进行任意替换。在施工过程里,如果要对钢筋进行替换,施工人员就一定要完全掌握替换材料的设计意图以及性能,严格依照当前钢筋混凝土的设计规范执行,并且等面积的高强度钢筋替换低强度钢筋是无法实现的。只要对结构里关键位置进行钢筋替换,就要获得设计单位的同意才可以进行替换。

4.3梁柱节点区的混凝土浇灌

框架梁柱节点支座属于柱的一部分,因此节点处混凝土强度一般与柱的混凝土强度相同这种情况下,梁柱节点区混凝土施工与梁板混凝土一起浇筑,保证混凝土振捣密实。节点混凝土浇筑需注意的事项:a.节点区混凝土浇筑需连续进行,不能将不同强度等级混凝土在节点处留施工缝或出现冷缝;b.保证节点处混凝土的配合比合理,同时严格控制混凝土施工配料;c.节点和梁的混凝土浇筑宜采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,用以增强混凝土交接面的密实性,减少收缩;d.现场测控混凝土的坍落度,为降低坍落度,节点核心区采用布料机输送;加强混凝土的养护工作。

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钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题?

钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说,在8度地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。

另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本向和上部结构的安全。

2.框架计算简图不合理

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在-0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ类;层高3.3m,基础埋深4.0m基础高度0.8m,室内外高差0.45m.根据《抗震规范》第6.1.2条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面;基础拉梁的断面和配筋按构造设计;基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。

这样,计算剪力的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3m.根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25.当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

3.基础拉梁层的计算模型不符合实际情况

基础拉梁层无楼板,用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,楼板厚度应取零,并定义弹性节点,用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点,但未采用总刚分析,程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算,与实际情况不符。房屋平面不规则,要特别注意这一点。

4.基础拉梁设计不当

多层框架房屋基础埋深值大时,为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。

一般说来,当独立基础埋置不深,或者过去时置虽深但采用了短柱基础时,由于地基不良或柱子荷载差别较大,或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18.构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ14,配筋不得小于Ⅰ8-200.当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。在这种情况下,基础可按偏心有受压基础设计。

当框架底层层高不大或者基础过去埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较强大,以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时,拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通,负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。

此时拉梁宜设置在基础顶部,不宜设置在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。

5.框架结构带楼电梯小井筒

框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化;配筋也只宜配置少量单排钢筋,以减小井筒的作用。设计计算时,除按框架确定抗震等级并计算外,还应按带井筒的框架(当平面不规则时,宜考虑耦联)复核,并加强与井墙体相连的柱子的配筋。

此外,还要特别指出,对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等,应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数;雨篷等构件应从承重梁上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应承重柱上,不得支承在填充墙上。

6.结构计算中几个重要参数的合理选取

《抗震规范》第3.6.6.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架——抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。

为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。

现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例,结合施工图审查中发现的问题,来说明有关参数如何合理选取。

结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《抗震规范》表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当根据《建筑抗震设防分标准》(GB50223-95)确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑,本文不涉及)乙、丙类建筑,地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施,在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级。例如,位于8度地震区(如北京)的乙类建筑,应按9度由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级;当8度乙类建筑的高度过表6.1.2规定的范围时,还应经专门研究,采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某***医院的门诊楼本属乙类建筑,但设计人员错当成丙类建筑来设计,使建筑物的抗震能力为降低,不得不对设计计算做重大修改。

地震力的振型组合数

地震力的振型组合数,对高层建筑,当不考扭转耦联计算时,至少应取3;当振型数多于3时,宜取3 的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤2时,振型数可取层数。对于不规则的结构,当考虑扭转耦联时,对高层建筑,振型数应取≥9;结构层数较多或结构刚度突变较大,振型数应多取,如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等,振型数应取≥12或更多,但不能多于房屋层数的3倍;只有当定义弹性楼板,且采用总刚分析,必要时,振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出,合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是应当改进。此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算,仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算,但在必要时应补充非耦联计算。

结构周期折减系数

框架结构及框架——抗震墙等结构,由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度,计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,使结构偏于不安全,因而对结构的计算周期进行折减是必要的,但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6~0.7;砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0.7~0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9.只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

框架梁、柱箍筋间距

《抗震规范》第6.3.3条及6.3.8条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了了明确规定。根据这些规定,工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm,非加密区箍筋最大间距为200mm.电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm,并以此为依据计算出加密区箍筋面积,由设计人员要据规范确定箍筋直径和肢数。

但是,在程序内定的条件下,当框架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时,多数情况下,非加密区箍筋间距采用200mm会使梁的非加密区配箍不足,因此建议程序内定梁箍筋改为取梁的非加密区间距200mm.这样,既可保证梁非加密区的抗剪承载力,又可适当增加梁端箍筋加密区(箍筋间距为100mm)的抗剪能力,梁的强剪性能更能充分体现。当框架梁由于种种原因纵向钢筋超筋时,梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非常有利。这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大2%时,规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm的原因。

对于框架柱,当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时,在某些情况下,亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm引起配箍不足。因此,我们也建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距200mm.

这里需要指出的是,梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求,即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值,并且不乘以剪力增大系数。

当然,如果电算程序能同时给出梁、柱箍筋加密区和非加密区的箍筋面积,则于设计者应更加方便了。

地下室层数的输入处理

多层框架结构房屋有也设置地下室。由于隔墙少,常采用筏板式基础。在电算时,应将地下室层数和上部结构一起输入,并在总信息中按实际的地下室层数填写 .这样,计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成,并且在抗震计算时,程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比较,还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置,并采取相应的抗震构造措施,保证楼板有必要的厚度和最小配筋率等等;当结构表现为竖向不规侧时,不仅要验算薄弱层,而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。如果在结构总体计算时,总信息中填写的地下室层数少于实际输入的层数,弯矩设计值增大系数将会乘错位置,从而在发生地震时,会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。

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钢筋混凝土多层框架结构设计的探讨?

本文阐述了钢筋混凝土多层框架结构设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。

根据笔者在十多年的结构设计计算中遇到的有关问题及相关设计经验,笔者认为,在钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中以下几个方面的问题,应引起广大设计工作者的注意。

1 基础抗震承载力验算及独立基础设计荷载取值问题

钢筋混凝土多层框架房屋层数较低(一般在六层以下)时多采用柱下独立基础,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011 - 2001)第4. 2. 1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或基础荷载相当的多层框架厂房,可不必进行天然地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本身和上部结构的安全。

2 框架计算简图应合理

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在- 0. 05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ类;层高3. 3m,基础埋深4. 0m,基础高度0. 8m,室内外高差0. 45m。根据《建筑抗震设计规范》第6. 1. 2条,在7度地震区该工程框架结构的抗震等级为三级。设计者按3 层框架房屋计算, 首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在- 0. 05m处的基础拉梁顶面;基础拉梁的断面和配筋按构造设计;基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,根据《混凝土结构设计规范》( GB50010 -2002)第7. 3. 11条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。

根据工程设计经验,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。这样,计算剪力的首层层高应为H1 = 4- 0. 8 - 0. 05 = 3. 15m,层2层高为3. 35m,层3、4层高为3. 3m。根据《建筑抗震设计规范》第6. 2. 3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1. 15。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋设计。

3 基础拉梁层的计算模型应符合实际情况

基础拉梁层无楼板,用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,楼板厚度应取零,并定义弹性节点,应用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点,但未采用总刚分析,程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算,与实际情况不符。房屋平面不规则时,要特别注意这一点。

4 基础拉梁设计应适当

多层框架房屋基础埋深值大时,为了减小底层柱的计算长度和底层的位移,可以在±0. 000以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。一般说来,当独立基础埋置不深,或者虽然埋置较深但采用了短柱基础时,由于地基不良或柱子荷载差别较大,或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1 /20~1 /30,高度可取柱中心距的1 /12~1 /18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2Φ14,箍筋不得小于¢8@200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。基础构造拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。在这种情况下,基础可按偏心受压基础设计。当框架底层层高不大或者基础埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较强大,以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时,拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通,负弯矩钢筋至少应1 /2拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。此时拉梁宜设置在基础顶部,不宜设置在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。

5 框架结构应注意带楼梯、电梯的小井筒的设计

多层框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼梯、电梯小井筒。因为钢筋混凝土井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构所承担的地震剪力,而且井筒下的基础设计也比较困难,故在设计过程中这些井筒多采用构造柱夹砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计为钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化;配筋也只宜配置少量单排钢筋,以减小井筒的作用。设计计算时,除按框架确定抗震等级并计算外,还应按带井筒的框架(当平面不规则时,宜考虑耦联)复核,并加强与井筒墙体相连的柱子的配筋。

6 结构计算中几个重要参数的合理选取

为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例,结合结构设计计算过程中发现的问题,来说明有关参数如何合理选取。⑴结构的抗震等级的确定在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《建筑抗震设计规范》表6. 1. 2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当根据《建筑抗震设防分类标准》(GB50223 - 95)确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑,本文不涉及)。乙、丙类建筑,地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。⑵合理确定地震力的振型组合数地震力的振型组合数,对多层建筑,当不考扭转耦联计算时,至少应取3;当振型数多于3时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤2时,振型数可取层数。对于不规则的结构,当考虑扭转耦联时,对多层建筑,振型数应取≥9;结构层数较多或结构刚度突变较大,振型数应多取,如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等,振型数应取≥12 或更多,但不能多于房屋层数的3倍;只有当定义弹性楼板,且采用总刚分析,必要时,振型数才可以取的更多。《建筑抗震设计规范》指出,合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。SAT2WE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是需要应当改进的。此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算,仅当结构存在明显扭转时才采用耦联计算,但非耦联计算往往是不可缺少的。⑶结构周期折减系数的确定框架结构及框架- 抗震墙等结构,由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度,计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,使结构偏于不安全,因而对结构的计算周期进行折减是必要的,但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大也是不妥当的。对框架结构,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0. 6~0. 7;砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0. 7~0. 8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9。只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

7、结语

钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一,钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中必须满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。

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混凝土框架结构设计的一般步骤有哪些

一. 确定结构方案与结构布置

1. 结构选型 是否选用框架结构应先进行比较。根据何广乾的模糊评判法下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面,砼结构8~18层首选框剪结构,住宅、旅馆则首选剪力墙。对于不需要电梯的多层采用框架较多。 2. 平面布置 注意L,l,l’,B的关系。

3. 竖向布置 注意高宽比、最大高度(分A、B两大类,B类计算和构造有更严格的要求),力求规则,侧向刚度沿竖向均匀变化。

4. 三缝的设置 按规范要求设置,尽量做到免缝或三缝合一。

5. 基础选型 对于高层不宜选用独立基础。但根据国勤兄的经验,对于小高层当地基承载力标准值300kpa以上时可以考虑用独基。 6. 楼屋盖选型

高层最好选用现浇楼盖

1) 梁板式 最多的一种形式。有时门厅,会议厅可布置成井式楼盖,其平面长宽比不宜大于1.5,井式梁间距为2.5~3.3m,且周边梁的刚度强度应加强。采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度,宽度不超过柱宽50,最好不超过柱宽。

2) 密肋梁 方形柱网或接近方形,跨度大且梁高受限时常采用。肋梁间距1~1.5m,肋高为跨度的1/30~1/20,肋宽150~200mm。

3) 无梁楼盖 地震区不宜单独使用,如使用应注意可靠的抗震措施,如增加剪力墙或支撑。 4) 无粘结预应力现浇楼板 一般跨度大于6m,板厚减薄降低层高,在高层中应用有一定技术经济优势。在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。 5) 其他

二. 初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级

1. 柱截面初定 分抗震和非抗震两种情况。对于非抗震,按照轴心受压初定截面。对于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱) Ge=12~15kN/m2 a为轴压比 fc为砼抗压强度设计值 F为每层从属面积 n为层数。框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100~150为宜。为方便尺寸标注修改,边柱一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。

2. 梁截面初定 梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽通常为1/2~1/3梁高。其余见前述。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求,否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽,且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合,当必须偏置时,同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。

3. 砼强度等级 一级现浇不低于C30,其余不低于C20。

三. 重力荷载计算

1. 屋面及楼面永久荷载标准值 分别计算各层 2. 屋面及楼面可变荷载标准值 3. 梁柱墙门窗重力计算

4. 重力荷载代表值=自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量

可变荷载组合值系数:雪、屋面积灰为0.5,屋面活荷载不计,按实际考虑的各楼面活荷载为1。将各层代表值集中于各层楼面处。

四. 框架侧移刚度计算

计算梁柱线刚度,计算各层D值,判断是否规则框架。分别计算框架纵横两个方向。

五. 计算自振周期

T1=(0.6或0.7)X1.7Xsqrt(Ut)

Ut___假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移。0.6或0.7为考虑填充墙的折减系数。对于带屋面局部突出的房屋,Ut应取主体结构顶点位移,而不是突出层位移。此时将突出层重力荷载折算到主体结构的顶层。 Ge=Gn+1(1+1.5h1/H)+G n+2(1+1.5(h1+h2)/H) 分别计算纵横框架。

六. 风荷载作用下弹性位移验算

对于框架结构应将所得的分布风荷载按静力等效的原则化为楼面处的集中荷载,以便于内力计算。由水平集中风荷载计算内力及位移(D值法),检查是否满足层间位移及顶点位移要求。如不满足,应返回修改梁柱截面尺寸强度等级。应分别计算纵横向框架内力位移。

七. 多遇地震作用下弹性位移验算

40m以下采用底部剪力法等计算水平地震作用,T11.4Tg时考虑顶部附加地震作用。计算各质点水平地震作用。水平地震作用下位移验算。检查是否满足弹性位移限制,如不满足应返回修改梁柱截面尺寸强度等级。D值法分别计算纵横向框架内力位移。

八. 竖向荷载作用下框架内力计算

活荷载不利布置。当活荷载与恒载之比不大于1时可按满布考虑,跨中弯矩乘1.1~1.2系数予以调整。常用弯矩分配法计算纵横向框架内力。对计算出的内力进行弯矩调幅。

九. 内力组合 60m及9度以下几种组合方式

1. 1.2恒+1.4活

2. 1.2恒+0.9*1.4(活+风) 3. 1.35恒+1.0活

4. 1.2恒+1.3地震水平力

通常 1.2恒+1.4风 不起控制作用

十. 竖向荷载作用下楼屋盖设计

十一. 梁柱截面配筋 节点构造 框架柱首先验算轴压比,剪跨比,如不满足要求应调整截

面和等级。柱端弯矩设计值的调整(梁柱节点,柱脚弯矩节点调整),以符合强柱弱梁;柱端剪力值调整以符合强剪弱弯;角柱地震作用效应调整以抗扭转引起角柱内力增大。梁抗弯截面设计取抗震和非抗震弯矩大值进行配筋。注意跨中弯矩不小于1/2(按简直梁计算的跨中弯矩)。梁的斜截面设计注意验算截面尺寸是否符合要求。

十二. 基础设计

十三. 罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算

7度区竖向不规则,3,4类场地考虑。7~9度楼层屈服强度系数小于0.5时的框架结构应进行薄弱层的抗震变形验算。其余见规程。12层以下有简化计算方法。如不满足变位角限值,应重新调整梁柱截面配筋。所谓竖向不规则即为下层刚度小于上层相邻的70%,承载力小于上层80%

从拿到建筑图到出图的步骤是怎样呢下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面?发表于 2007-11-10 20:09:50 类别:土木工程从拿到建筑图到出图的步骤是怎样呢?

1 有了最初的条件图(往往还是很粗的,可能还只有标准层平面),首先好好看看建筑图,平面有不合理的地方要和建筑协调,凭经验大致确定柱墙的布置(下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面我们这里这个步骤主要还是总工做的,下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面我们看试算结果再调整)。 2 根据建筑dwg图布置轴网,轴线尽量考虑好梁偏位(比如楼梯口用200梁,我轴线就退100;以后pkpm里输梁到出模板图就可以减少工作量)。轴网画好转到pkpm,柱梁我是习惯在pkpm里输。

3 接着开始试算,试算的目的就是大致确定柱墙布置,一些总的指标通过。所以不用非常细,比如输个标准层和屋面层就行了,柱梁偏位不用管。荷载也不必太精确,墙体材料要让建筑确定,查得容重,高度取(层高-400),至于外墙门窗按开洞大小估算下按0.7或0.8折算就行了,100内墙门窗洞就不折减了,一来稍微增加点安全系数,二来框架柱梁配筋主要还是受地震影响(高层风荷载影响也大)。然后根据试算出来的位移、周期、轴压比、配筋进行调整。 4 试算通过后,然后就要比较细的调整电算了。像柱梁的偏位,确定柱墙收几次截面相应增加标准层,小屋面建模,还有阳台梁高、外圈梁高等和建筑商量好。然后计算,看看总的指标是不是还是满足(一般变化不会太大),然后主要就要看配筋图调整柱、梁的截面。柱收完截面后要看看轴压比合不合适,配筋较大的再调整截面;梁要看看配筋率是否合适,过大的在满足建筑要求前提下加大截面减少配筋。调好电算就可以把柱墙反提给建筑。

5 电算调好接着就要开始画施工图了。调好模板后,我一般按板-柱-梁-楼梯、大样的顺序画。我觉得就算建筑再有调整,影响最小的就是板图了,有地下室的话底层柱墙也要优先画好。

板图:基本就是用pm设置好参数生成后修改修改,大小板相邻时大板的负筋一般把小板拉通,卫生间之类小板可以双向拉通,其他可以在说明里注明一些未注明的板厚、板筋、负筋长度之类的使图面干净些。

柱墙图:柱挺简单的,根据角筋、配筋、箍筋配就行了,注意有些柱要全长加密,像八度区的框架柱角柱、贴着窗边或柱截面高形成的短柱。墙么除了配筋值还要算算体积配箍率,不过做过几次不同标号、墙厚的以后就可以直接复制来用了。

梁图:编号的话看习惯了,主要是要让看图的容易看懂,方便查找。框架梁我们按轴号编,比如A轴有2段分别4跨,就编KLA1(4),KLA2(4);12轴有2段分别4跨,就编KL12-1(4),KL12-2(4)。次梁不多可以编张梁表,多的话按一个顺序编下来,比如从左到右再从上到下。支座筋虽然两边会不同,但一般都是拉通配一样的,一来施工方便,不会造成梁柱节点钢筋过密;二来你锚入柱内也还需要下弯长度,比拉通过去也省不了多少。pkpm生成的梁图问题很多的,我一般是拿来当个模板,根据配筋图重新配的。

关于下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面和下列不属于混凝土框架设计时考虑的方面的是的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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