小议多层框架房屋结构设计要点__墨水学术,论文发表,发表论文,职

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:118

副标题#e#摘要:在框架结构设计中,不论工程简单还是复杂,其实终究是由梁、柱、板形成的基本单元组合而成,因此我们在设计过程中对梁、柱、板以及结构体系中的一些注意点应该有清晰的认识,使设计的工程既经济又合理。
　　关键词:基础设计；框架结构设计
　　随着中国经济的不断发展，特别是进入21世纪，人们对建筑的要求越来越高，建筑造型和建筑功能的要求也日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,因而作为一个结构设计者在遵循各种规范、大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点的同时,还必须注意以下一些在框架结构具体设计过程看似简单,却容易忽视的一些注意点。
　　1多层框架房屋地基基础设计时的注意点
　　1.1要正确地阅读和使用地质报告。熟悉勘察报告的主要内容,了解勘察结论和计算指标的可靠程度,进而判断报告中的建议对该项工程的适用性。这里,要把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。
　　1.2在满足承载力和变形的基本要求下,尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发,综合考虑场地土层的分布情况及稳定性,土层的物理力学性质,建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小,还要考虑地下水的影响。
　　1.3多层房屋一般采用条形基础或独立基础。一般先由地基承载力和变形确定基础底面尺寸,然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定,基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。除满足计算要求以外,还要满足一些规范规定的构造要求。要注意的是,在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时,应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用;而在进行基础截面设计中,应采用不计上覆土重力作用时的地基净反力进行计算。
　　1.4在地基处理时,要针对地质报告条件和水文地质条件选用合适的地基处理方法。要特别注意所选的方法必须符合土力学的基本原理和重视当地的实际工程经验。
　　1.5要有长期荷载重心和基础形心尽量相重合的概念。要有基础整体性的概念,通过增设基础连系梁和基础圈梁等措施来保证。
　　2多层钢筋混凝土框架结构上部设计的注意点
　　2.1    抗震设计时,当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,箍筋的最小直径应较《建筑抗震设计规范》表6.3.3中的要求增大2mm(该条为强条)。而不少设计人员容易遗忘,此处配筋率应按h0计算。框架梁梁端上部负筋配筋量通常较大,需注意核算配筋率。当配筋率大于2%时,箍筋的最小直径对抗震等级为一级的框架梁为12mm;对二、三级框架梁为10mm;对四级框架梁为8mm。
　　2.2在抗震设防地区,应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则,以形成延性框架。某厂主车间二层梁柱:主梁跨度为7.8m,柱距为4.8m,楼面恒荷载5kN/m2,楼面活荷载12kN/m2,一层至二层的层高为4.5m,采用C30混凝土,设防烈度7度,抗震等级三级,按两种方案(两种方案都能满足承载能力极限状态和正常使用极限状态)考虑,结果详见下表。
　　方案编号
　　    柱截面    梁截面    梁端负弯距    梁跨中正
　　    梁端配筋    梁跨中配筋    柱配筋
　　
　　    /mm×mm    /mm×mm    /kN•m-3    弯距/kN•m    （负筋）/mm2    /mm2    /mm2
　　1    400×500    300×750   &n#p#副标题#e#bsp;420    330    2600    1700    7800
　　2    450×600    300×460    460    298    3000    1700    4200
　　
　　混凝土用量:方案1:0.4×0.5×2×4.5+0.3×0.75×7.3=3.44m3
　　方案2:0.45×0.6×2×4.5+0.3×0.70×7.1=3.92m3
　　主要钢筋用量:梁钢筋综合考虑正、负钢筋用量方案2比方案1多用钢筋约01016t
　　柱钢筋:方案1:7800×4.5×2×0.00785=0.551t
　　方案2:4200×4.5×2×0.00785=01296t
　　混凝土按400元/m3,钢筋按3000元/t计算
　　3.44×400+0.551×3000–3.92×400-0.296×3000–0.016×3000=525元
　　比较两种方案仅材料就相差了525元,如果再加上人工费与工程上的其他一些取费,相差要700元左右,而这仅仅是一个梁柱连接的小单元,一个工程需有几百个上千个这样的单元组成,合理的采用强柱弱梁的原则将有利于节约工程的费用;此外在有净空高度要求的工程,柱加强了以后,梁高也可以相应的降低,楼层的净空高度将得到加大;建筑的整体刚度也得到加强因此强柱弱梁在框架跨度较大结构中的经济性与合理性是显而易见的。
　　2.3框架梁柱截面设计的注意点
　　柱的截面高度h=1/6H～1/12H,截面宽度b=1h～1/1.5h,其中H为房屋层高,也可按轴心受压柱估算,考虑弯矩的影响,将轴力乘以1.2～1.4的放大系数。框架主梁截面高度h=1/10L～1/14L,截面宽度b=1/2h～1/3h,其中L为梁的计算跨度。可根据跨数、荷载、承重、非承重选取大者或小者,一般可取h=1/12L,b不宜小于200mm,也不宜小于1/4h。次梁的截面高度h=1/12L～1/16L,应比框架主梁高度至少小50mm,次梁的截面最好比主梁宽度小50mm,一般可取200mm或250mm,但不应小于150mm。
　　2.4框架梁配筋设计的注意点
　　主次梁相交处应注意附加箍筋或附加吊筋的增设。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%,梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001表6.3.3的要求,梁端纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时,表中箍筋的最小直径应增大2mm。在实际设计梁配筋的过程中,经软件计算显示出来的配筋率可能并未达到2%或2.5%,但在生成梁施工图时因为不同型号的钢筋归并及人为的放大系数,往往使梁端纵向受拉钢筋的配筋率大于2%或2.5%,而设计人员很容易忽略这个问题,但在施工图审查的时又会经常被提出来,这就要求设计人员能及时的作出相应的调整。对于一些由于功能限制梁高不能做高的采用宽扁梁,梁中心线必须与柱中心线重合,应注意在一级框架中不宜采用。在框架计算时荷载的取值并不是越大就越安全的,要根据实际情况,具体问题具体分析,选用最不利组合进行设计计算。
　　2.5现浇楼板设计注意点
　　楼板的结构体系常用的有双向板和单向板两种,一般情况下,可通过次梁使楼板尽量成为双向板结构,这样可以使整体受力更加合理,配筋也更加均匀,楼板厚度也可以比单向板要薄一些。通常,单向板板厚可取h=1/30L～1/35L,双向板板厚可取h=1/35L～1/45L,可根据荷载、跨数及使用实际情况取大者或小者。一般来说,框架结构的楼板板厚不宜小于100mm。在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距不宜大于150mm,并应在板未配筋的表面布置防止温度收缩钢筋,板的上下表面纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。一般板厚大于150mm时采用φ10@200;否则用φ8@200。
　　对于粮食行业的车间因各种设备较多,所以楼板上有很多的孔洞,在设备荷载较大孔洞边要设梁加强;对于洞孔边荷载较小的可以在孔边设加强筋;但有时孔洞较大,用普通钢筋加强时效果不#p#副标题#e#是很明显时,我们可以采用在混凝土板中加槽钢,起到暗梁的作用。此外在混凝土现浇斜屋面结构中经常采用混凝土现浇天沟,应每隔10～15m设一道施工缝,钢筋不截断。
　　2.6普通楼梯梯梁、梯柱与梯段板的设计注意点
　　根据实际情况合理选择和布置梯柱(TZ)及楼梯梁,要保证楼梯梁下的净高不应小于2m,楼梯段净高不应小于2.20m。一般来说,板式楼梯板的板厚可取h=1/30L。要注意的是TZ设置处的梁上应增设附加箍筋或吊筋。在楼梯梯段板计算时,当休息平台板厚为80～100mm,梯段板厚100～130mm,梯段板跨度小于4m时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋相同;当休息平台板厚为80～100mm,梯段板厚160～200mm,梯段板跨度约6m左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中配筋的1/3～1/4,并且不得过大。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。如果框架结构中设置了电梯井、楼梯井或其他剪力墙型的抗侧力结构后,应按框架-剪力墙结构计算。这时,因为剪力墙数目一般很少,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。
　　3结束语
　　    综上所述，对于在框架结构设计中所易疏忽的问题，我们要不断更新，从而使用权结构布置优化。
　　
　　参考文献：
　　[1]陈嘉俊.论多层框架房屋结构设计中的几个要点[J].四川建材.2007.2.
　　[2]王大勇.房屋结构设计通病分析[J].中国科技信息.2005.17.
　　[3]史建华.混合结构房屋抗震设计探讨[J].建材技术与应用.2007.5.