框架结构设计经验
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本文纯为个人的一点经验总结,如有不妥之处还望各位批评指正,共同探讨,共同进步,利人利己。
限于水平,个人认为对一般民用工程而言,框架是比较难的一种结构形式。
现对个人的理解分成两大部分:上部和基础。
以下就以多层为例谈谈自己的理解:一、上部构件1、柱对于框架结构而言,柱子布置的合理与否直接决定了结构的合理与否。
具体如何布置,结合具体工程。
现只说明需要注意的几点(1)对于短柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,柱子要全高加密,对于三级和四级框架的角柱可以不全高加密;(2)对于轴压比超过限值的,如果相差不大(<0.1),可以采用12@100的复合井字箍筋或规范规定的其它方法来满足规范要求,而不用去增大柱截面;(3)对于矩形柱截面,不宜小于400mm,但如果有需要,验算也满足,可以做到300mm。
2、梁梁是水平构件,是水平方向的主要受力构件。
框架梁的截面高度按跨度的1/10~1/18确定,净跨与截面高度之比不宜小于4,高宽比不宜大于4。
对于框架梁,截面高度一般不小于400mm,宽度宜≥250mm(一般不小于柱截面的一半)。
具体布置结合具体工程,需要注意的有以下几点:(1)注意偏心,如果偏心过大,梁需要水平加掖,加掖做法规范有,这里不在赘述;(2)对于一、二、三级框架梁,纵向钢筋直接不应大于柱在该方向截面尺寸的1/20,比如,如果这个地方的柱子是400x400,那么梁的钢筋直径就不能大于20mm;(3)梁截面高度习惯按1/12取值,规范规定了1/10~1/18,是可以适当放大的,比如:5m的跨度,高度可以按400mm取值,只要计算挠度、裂缝满足就可以。
(4)梁上起柱,该梁应定义为转换梁,设计时按转换梁的要求设计;(5)井字梁一般为正方形板块,如果不是,长短边之比应小于1.5,井字梁的梁截面高度可取短跨的1/18,梁间距3米左右;井字梁四周的框架梁,按跨度可按1/12取值,设置抗扭钢筋,箍筋可根据需要适当加大,挠度、裂缝严格控制。
框架-剪力墙结构由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。
对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。
NO1 水平荷载主要由剪力墙承受从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约 80%以上用剪力墙来承担。
因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层框架剪力墙结构兼具了框架布置灵活、延性好和剪力墙刚度大的优点,二者通过水平刚度较大的楼盖协同工作,在水平作用下呈弯剪型位移曲线,层间变形趋于均匀,比纯框架结构侧移小,非结构性破坏轻,其中剪力墙为主要抗侧力构件,框架起到二级防线作用,比剪力墙体系延性好,布置灵活。
因此,框剪结构是一种抗剪性能较好的结构体系。
但由于剪力墙和框架的层间位移角弹性极限值相差很远,当结构遭遇强烈地震时,剪力墙在其底部首先越过弹性变形阶段出现裂缝进而屈服,在出铰部位刚度大幅降低,刚度沿竖向发生突变,在塑性铰区发生塑性转动,从而带动上部的墙体发生刚体位移,再加上弯曲变形,顶部侧移激增,给与之相连的框架施加了很大的附加剪力。
而此刻结构的层间侧移角还远小于框架的弹性变形值,框架尚未充分发挥其自身的水平抗力。
剪力墙和框架之间刚度比值的变化也会引起地震作用的重新分配,增加了框架的负担,使得框架的延性降低,无法有效地担当起二道防线的作用。
另外,框剪结构多用于 10~25 层左右的商住楼,根据工程设计实践,这一类层数的房屋自振周期大都在 0.7~1.7s,与某些地区的地震卓越周期较接近。
如1985年墨西哥太平洋岸的 8.1 级地震,共有 164 幢 6~20 层的房屋倒塌,其中倒塌率最高是10~15 层的建筑, 5 层以下和 25 层以上的破坏较轻。
1框架结构设计步骤
一、编制结构技术条件,交专业负责人审核,确定总体技术问题。
二、初步设想、结构布置和试算,满足各项指标要求,有一定富余,提供给建筑,让其插入建筑图。
三、绘制各层模板图,主要确定柱截面、梁高、板厚等,需要考虑建筑立面、开洞等具体因素,一般不得影响建筑功能。
可参考模板十大错误。
四、按确定后的构件尺寸修改模型计算,填入正确的周期参数等。
五、进行构件配筋并检查配筋率等参数,必要时调整构件截面,并做好标记。
可参考构件配筋十大错误。
六、画楼梯,并插入平面,可参考楼梯十大错误。
七、画大样,并统计部分大样导致的线荷载,大样完成后需在平面上反映线条。
八、上部一切OK 后,重新计算,得到柱底内力,用于基础设计,此时可参考独立基础十大错误。
九、重新核对建筑图。
十、打印时注意线条,填充尽量灰度显示,图面干净,整洁。
最后,出图后,在点燃一根香烟并微笑的同时,如果老庄结构院的这一套办法能够使您在工作中提高效率减少麻烦,请给老庄结构院的讲师们发个邮件,相互鼓励。
U n R e g i s t e r e d。
经验的框架结构通常包括流程步骤和核心要素,用于系统化地记录和传递特定领域的实践经验、专业知识和成功方法。
这种结构有助于确保经验能够被有效地应用和传承。
下面是经验的框架结构的一般示意:1. 流程步骤:流程步骤是经验的执行路径,它按照特定的顺序指导从问题识别到解决方案实施的全过程。
每个步骤都应该清晰明了,确保在实践中能够按照规定的顺序进行。
通常包括以下部分:问题识别:确定实践中的具体问题、挑战或需求。
信息搜集:收集相关信息、数据、案例等,为解决问题做准备。
分析和筛选:对收集到的信息进行分析,筛选出适用的部分。
解决方案设计:基于分析结果,设计解决问题的方案或方法。
实施和执行:将设计的解决方案付诸实践,执行具体的操作。
监测和评估:对实施结果进行监测和评估,判断方案的有效性。
反馈和调整:根据评估结果,进行必要的调整和改进。
2.核心要素:核心要素是经验的关键因素,是确保经验成功应用的基础。
每个核心要素都代表了影响经验成败的重要要素。
核心要素可以根据具体领域和实践情境而有所不同,但通常包括以下几个方面:知识和技能:涉及专业知识、技能和经验,对解决问题至关重要。
沟通和协作:合理的沟通和团队协作能力,有助于将解决方案落实到实践中。
判断和决策:基于合理的判断和决策能力,能够在复杂情况下做出正确选择。
创新和适应:在变化环境中创新思维,适应新的情境和挑战。
监测和评估:能够持续监测实施过程,并评估效果,及时进行调整。
反思和总结:对实践过程进行反思和总结,提炼经验教训,为未来提供参考。
经验的框架结构在不同领域和情境中可能有所差异,但总体来说,流程步骤和核心要素的结合可以帮助人们更加系统地应用和传递经验,促进知识的积累和共享。
混凝土框架结构的设计技巧混凝土框架结构是一种常用的建筑结构形式,其具有良好的抗震性能、耐久性、可靠性以及经济性,广泛应用于各种建筑物中。
在混凝土框架结构的设计中,需要注意许多技巧,以确保结构的安全、可靠、经济和美观。
本文将介绍混凝土框架结构设计的技巧,包括结构构件的选择、设计计算、施工工艺、质量控制等方面。
一、结构构件的选择在混凝土框架结构的设计中,需要选择合适的结构构件,包括柱、梁、楼板等。
这些构件的尺寸、形式、布置方式等都会影响结构的受力性能、建筑物的使用功能和美观效果。
具体要求如下:1.柱的选择在混凝土框架结构中,柱是承受垂直荷载和水平荷载的主要构件,其尺寸大小、布置方式、截面形式等都会影响结构的抗震能力和整体性能。
一般情况下,柱的选择应符合以下要求:(1)柱的截面形式应为矩形或正方形,以便于施工和构造;(2)柱的高宽比应符合规范要求,一般不应大于12:1;(3)柱的布置应合理,应避免柱间距过大或过小,以确保结构的稳定性和经济性;(4)柱的尺寸应满足荷载要求,并考虑到构造和施工的方便性。
2.梁的选择在混凝土框架结构中,梁是连接柱子的主要构件,其尺寸大小、布置方式、截面形式等都会影响结构的受力性能和整体性能。
一般情况下,梁的选择应符合以下要求:(1)梁的截面形式应为矩形或T形,以便于施工和构造;(2)梁的高宽比应符合规范要求,一般不应大于12:1;(3)梁的布置应合理,应避免梁间距过大或过小,以确保结构的稳定性和经济性;(4)梁的尺寸应满足荷载要求,并考虑到构造和施工的方便性。
3.楼板的选择在混凝土框架结构中,楼板是承受地震荷载和使用荷载的主要构件,其尺寸大小、布置方式、截面形式等都会影响结构的受力性能和整体性能。
一般情况下,楼板的选择应符合以下要求:(1)楼板的截面形式应为矩形或板式,以便于施工和构造;(2)楼板的厚度应满足荷载要求,并考虑到施工和使用的方便性;(3)楼板的布置应合理,应避免跨度过大或过小,以确保结构的稳定性和经济性。
框架支撑结构的设计原理与模型建立框架支撑结构是现代建筑设计中常见的一种结构形式,它是通过多个框架组成的支撑结构来承受建筑物的重力和外部力,从而保证建筑物的安全性和稳定性。
在设计框架支撑结构时,需要考虑多个因素,包括结构的强度、刚度、稳定性等,同时还需要根据具体的使用要求和建筑物的风格进行设计。
本文将介绍框架支撑结构的设计原理和模型建立方法。
一、框架支撑结构的设计原理1.结构强度与刚度的设计原理在框架支撑结构的设计中,需要考虑结构的强度和刚度。
强度是指结构可以承受的最大载荷,而刚度是指结构在受力时的抗变形能力。
为了确保结构的强度和刚度,需要采取合适的截面形状和梁柱尺寸,以及适当的连接方式和节点布置。
此外,也需要考虑结构的荷载情况,根据建筑物的使用要求和建筑物本身的重量进行设计。
2.稳定性的设计原理在框架支撑结构的设计中,稳定性也是十分重要的一点。
稳定性是指结构在受到力作用时不易失稳。
为了保证结构的稳定性,一方面需要考虑结构的形状,尽量采用规则的形状,减少结构中出现的不稳定因素;另一方面需要考虑结构的支承条件,确保结构在承受外部荷载时不会失稳。
3.材料的选择原理框架支撑结构的设计需要考虑材料的选择。
在选择材料时,需要考虑材料的强度、刚度、稳定性等性能指标,以及材料的成本和可靠性。
常见的材料包括混凝土、钢材、木材、玻璃等。
在选择材料时,需要根据建筑物的使用要求和建筑物的风格进行选择,以满足建筑物的外观和使用需求。
二、框架支撑结构的模型建立方法在进行框架支撑结构的设计时,需要先根据建筑物的形状和荷载情况,建立结构的数学模型。
数学模型是指用数学语言描述建筑物结构的数学方程组,通过求解这些方程组,可以得到结构的各种力学指标。
常见的模型建立方法包括刚度法、位移法、能量法等。
刚度法是最常用的一种建模方法,它将结构分解成若干个单独的梁柱和节点,然后根据梁柱的刚度和节点的连接方式,建立结构的刚度矩阵。
通过求解结构的刚度矩阵,可以得到结构的内力和位移分布。
建筑框架结构设计的原则及设计方法建筑框架结构设计的原则和设计方法是指在建筑设计过程中,对于框架结构的设计所遵循的基本原则和设计方法。
框架结构是指由柱和梁组成的结构形式,具有简单、直观、稳定等特点。
下面将介绍一些建筑框架结构设计的原则和设计方法。
一、建筑框架结构设计原则1.力学合理原则:框架结构的设计必须遵循力学平衡的原则,使各个构件承受的力合理分布,确保结构的稳定性和安全性。
2.经济合理原则:框架结构的设计应尽量在满足功能需求的前提下,通过合理的结构形式和材料使用,降低建筑成本,提高经济效益。
3.施工可行原则:框架结构的设计应考虑到施工过程中的可行性,尤其是大跨度框架结构,需要合理的构件尺寸和施工方法,方便施工操作。
4.符合审美要求原则:框架结构的设计不仅要满足功能需求和力学要求,还要追求美观和与环境协调,以增加建筑的审美价值。
二、建筑框架结构设计方法1.确定结构形式:根据具体建筑的功能和要求,选择合适的框架结构形式,如平面形式(单跨、多跨)、体系形式(刚架体系、柱板体系)等。
2.确定结构稳定性:进行静力计算和稳定性分析,确定框架结构的稳定性要求,包括垂直稳定性和水平稳定性。
3.确定框架构件:根据力学计算结果,确定框架结构的主要构件,包括柱、梁、节点等,确保构件的承载力和刚度满足要求。
4.结构布置和调整:根据具体场地条件和建筑功能,对框架结构的布置和构件的尺寸进行合理调整,确保结构的整体协调一致。
5.施工性考虑:在框架结构设计中要考虑施工的可行性,尤其是大跨度框架结构,要合理安排施工工艺和步骤,方便施工操作。
6.美观设计:在框架结构设计中要注重美观性的考虑,可以通过合理的结构布局和材料选择等方式,使框架结构更具艺术性和审美价值。
7.材料选用:根据建筑的功能和要求,选择合适的结构材料,包括钢材、混凝土和木材等。
材料的选用要考虑结构的强度、耐久性和经济性等因素。
总之,建筑框架结构设计的原则和方法是在满足力学要求和功能需求的基础上,通过合理的结构形式和材料使用,提高建筑的经济性、施工性和美观性。
框架结构设计经验总结[1]1.结构设计说明主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮抗渗做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。
2. 各层的结构布置图,包括:(1)现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。
板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸。
尽量用二级钢包括直径φ10(目前供货较少)的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。
钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200.(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。
跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200.板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。
顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋,拉通筋均应按受拉搭接钢筋。
板配筋相同时,仅标出板号即可。
一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。
当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。
应全楼统一编号。
当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。
电的管井电线引出处的板,因电线管过多有可能要加大板厚至180(考虑四层32的钢管叠加)。
宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。
说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200.板顶标高不同时,板的上筋应分开或倾斜通过。
现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。
现浇挑板阴角的板下宜加斜筋。
顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。
外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。
尽量采用现浇板,不采用预制板加整浇层方案。
卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。
8米以下的板均可以采用非预应力板。
L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,双向双排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋。
框架结构建筑设计的理论与实践框架结构建筑是建筑学中的一种重要结构形式,它以骨架结构为主体,强调结构力学和材料力学的应用,具有经济、高效、美观、灵活等特点,被广泛应用于各种建筑类型中。
本文将从理论与实践两个方面,探讨框架结构建筑设计的要点和实施过程。
一、框架结构建筑设计理论框架结构建筑设计需要考虑多个因素,其中包括结构力学、材料力学、美学和功能等方面。
在设计过程中,需要进行多种分析和计算,包括静力分析、动力分析、稳定性分析、热应力分析等,来保证结构的安全性和稳定性。
此外,设计还需要考虑建筑材料的选择和性能,以及功能和美学的平衡。
1. 结构力学分析结构力学是框架结构建筑设计的核心内容之一,它是通过力学分析对建筑物所承受的力和变形进行研究的学科。
在框架结构建筑设计中,需要进行静力分析、动力分析、稳定性分析等各种力学分析。
其中静力分析是最常用的分析方法之一,它通过静力平衡原理和力学计算来分析建筑物的受力情况。
2. 材料力学分析在框架结构建筑设计中,材料力学是一个非常重要的方面。
建筑材料的性能和耐久性将直接影响建筑物的稳定性和寿命。
因此,在设计过程中需要进行材料力学分析,包括材料的强度、刚度、疲劳性等方面的测试和计算。
这些分析将有助于设计师选择最适合的材料,提高建筑物的性能和耐用性。
3. 美学和功能框架结构建筑的美学性和功能性同样重要,一般建筑师需要在结构的基础上进行设计。
设计师需要通过把握建筑的空间、比例、形式、色彩等方面的要素,创造出更具有美感和富有功能性的建筑设计。
此外,还需要考虑建筑的使用和环保等方面的问题,确保建筑的功能性和环保性。
二、框架结构建筑设计实践框架结构建筑的设计实践过程包括方案设计、施工图设计、材料选择和现场实施等多个阶段,需要设计师、工程师和施工人员共同配合。
在实践中,还需要注意建筑物的安全和质量等方面的问题。
1. 方案设计在方案设计过程中,设计师需要确定建筑物的风格、功能、结构类型和施工方法等基本要素。
框架结构设计经验探讨摘要:本文主要通过结构设计实践,就简化优化现浇框架结构应重视的环节进行剖析。
关键词:框架结构设计;轴压比;常见问题;地质勘察;结构安全中图分类号:tu318文献标识码: a 文章编号:1 科学合理的结构平面布置框架结构布置首先是确定柱网。
柱网即柱的排列方式,它必须满足建筑平面及使用要求,同时也要使结构合理。
从结构上看,柱网应规则、整齐,且每个楼层的柱网尺寸应相同,要能形成由板-次梁一框架梁一框架柱一基础组成的传力体系,且使之直接而明确(有时可以不设次梁)。
例如在需要中间走道的建筑中,柱网布置可如图24-1(a),在需要较大空间时,柱网布置可如图24-1(b),柱的间距以3-8m较为合理,特殊需要时可再缩小或扩大。
2 合理的梁、柱截面尺寸框架梁、柱的截面尺寸,通常是在初步设计时由估算或经验选定截面尺寸,然后通过承载力及变形验算最后确定。
梁截面尺寸主要是要满足竖向荷载下的刚度要求。
主要承重框架梁按“主梁”估算截面,一般取梁高hb为(1/18-1/10)lb,lb为主梁计算跨度,同时hb也不宜大于净跨的1/4;主梁截面宽度bb不宜小于hb/4。
非主要承重框架的梁可按“次梁”要求选择截面尺寸,一般取梁高hb为(1/20-1/12)lb。
当满足上述要求时一般可不验算挠度。
柱截面尺寸可根据柱子可能承受的竖向荷载估算。
在初步设计时,一般根据柱支承的楼板面积及填充墙数量,由单位楼板面积重量(包括自重及使用荷载)及填充墙材料重量计算一根柱的最大竖向轴力设计值nv,在考虑水平荷载的影响后,由下式估算柱子截面面积ac。
在非抗震设计时在抗震设计时根据长期经验,框架柱截面不能太小,非抗震设计时,矩形柱截面边长hc不小于250mm,抗震设计时hc不小于300mm,圆柱截面直径不小于350mm,而且柱净高与截面长边hc之比宜大于4。
3 选择合理、便于计算的框架计算简图3.1 多层框架结构实际上由纵、横框架组成的空间结构,为了简化计算,常忽略纵、横向空间联系,忽略各构件的抗扭作用,分别按纵向和横向平面框架进行计算。
砼框架结构设计手算步骤一.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,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。
柱截面尺寸柱截面尺寸初选, 要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。
一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。
由《建筑抗震规范》 (GB50011-2001第 6.3.7条和表 6.3.7知,当抗震等级为三级时,框架柱的轴压比最大限值[μN]为 0.9。
由《混凝土结构设计》教材第 281页(4-11和式(4-12估算框架柱的截面尺寸:式(4-12 N =βFgEn, 其中N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值;β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数,边柱取 1.3,等跨内柱取 1.2;F—按简支状态计算的柱的负载面积。
本设计柱网尺寸大部分为 7.5m×7.5m,部分 8.4m×8.4m。
gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取 12-15KN/ m2 ;在此取gE =12 KN/ m2 。
n—演算截面以上楼层层数。
由式(4-11 N/(fcAc ≤[μN] 得Ac ≥N/[μN]×fc由《抗规》知,框架柱按二级抗震等级设计时,其混凝土强度等级不应低于C20。
在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用 C30。
由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求:截面的宽度和高度均不宜小于 300mm ;截面长边与短边的边长比不宜大于 3。
为此,对于首层选用 800mm×800mm,部分采用 900mm×900mm。
对于其他层,考虑到施工方便,柱截面不宜变化太多。
通过初步估算以及 PKPM 验算,最终确定框架的截面尺寸为:首层 -八层:选用 800mm×800mm,部分采用 900mm×900mm。
梁截面尺寸框架梁(主梁截面尺寸:主梁截面高度:h =(1/10~1/12 L =(1/10~1/12 ×8400=(840~700mm, 取 h =800mm; 主梁截面宽度:b =(1/2~1/3 h =(1/2~1/3 ×800=(400~267mm, 取 b =400mm 。
解释:(1)混凝土:多层框架柱混凝土强度等级可取C25、C30,高层框架柱混凝土强度等级可取C35、C40。
梁混凝土强度等级可取C25、C30。
(2)钢筋:一般情况下梁、板、柱钢筋采用HRB400,梁纵筋可用HRB500。
6、框架结构楼盖形式合理选择?
解释:(1)框架结构楼盖可采用单向主次梁、井字梁、十字梁形式。
从结构合理角度考虑次梁的布置应使得单向板板跨为3.0米左右,双向板板跨为4.0米左右。
(2)从建筑功能考虑,一般来说,学校、商场一般采用井字梁、十字梁较多;办公楼、会所、医院一般采用主次梁较多。
7、框架柱截面合理尺寸确定?
解释:(1)框架结构柱截面通常由轴压比限值控制,一般情况下,柱计算轴压比=轴压比规范限值-0.1较为合适。
(2)除甲方对经济性有特殊要求时,一般情况下,多层框架柱截面尺寸改变不超过2次;高层框架柱截面尺寸改变不超过3次。
(3)柱截面形状一般为矩形(长宽比一般不超过1.5),且柱截面长边平行于结构平面短边方向。
(4)当层数为10层时,方形柱尺寸700~1000mm;当层数为5层时500~800,大柱网取大值,小柱网取小值。
8、梁截面合理尺寸确定?
解释:(1)在正常荷载情况下,框架梁截面高度可以按L/13估算,单向次梁截面高度可以按L/15估算,双向井字梁截面高度可以按L/18估算。
(2)梁截面宽度可取为梁高的1/3~1/2。
(3)最终梁截面尺寸根据计算结果确定,一般情况下应确保绝大多数梁支座配筋率为1.2~1.6%,不宜超过2.0%,跨中配筋率为0.8~1.2%。
(4)框架梁高度一般为600~800mm,宽度一般为250~350mm;次梁截面高度为
500~600mm,宽度一般为200~250mm。
9、楼板合理厚度确定?
解释:(1)在正常荷载及正常跨度范围内,单向板板厚约取h=L/30,双向板板厚约取h=L/38,悬臂板板厚约取h=L/10,并应使得计算配筋接近构造配筋。
(2)实际工程中一般板厚取值为100mm、120mm、150mm较多。
10、悬臂结构设计注意事项?
解释:悬臂结构属于静定结构,安全度较低,因此设计时应适当加大安全储备(实配钢筋比计算配筋增大约30%)。
悬臂梁跨度尽量控制在3.5米以内,悬臂板尽量控制在1.2米以内。
如超出此范围,应特别注意挠度和裂缝的验算或采用其他结构形式(如设置斜撑等)。
11、框架结构各构件材料用量大致比例?
解释:框架结构由梁板柱构件组成,多层框架结构其材料用量比例大致如下:混凝土量:梁—约30%,板—约55%,柱—约15%;
钢筋量:梁—约50%,板—约25%,柱—约25%。
因此,设计框架结构时,应注意柱网大小、板厚取值及梁配筋率的控制,确保结构经济合理。
12、框架结构平均重度大致规律?
解释:采用轻质砌块的常规框架结构6、7度区平均重度为12~13KN/㎡,8度区为13~14KN/㎡;当内部隔墙少时取低值,当内部隔墙多时取高值。
13、框架结构需要控制哪些整体指标?
解释:需要控制层间位移角、位移比、抗侧刚度比及楼层受剪承载力比,不需要控制周期比。
剪重比、刚重比很容易满足规范要求的。
14、框架结构抗侧刚度比及楼层受剪承载力比不满足规范怎么办?
解释:当底部层高较大时,特别容易造成框架结构抗侧刚度比及楼层受剪承载力不满足规范要求。
此时,一般可以采用加强层高较大楼层框架柱和框架梁的截面,必要的时候需要改变结构体系,采用框架-剪力墙结构。
单独在底部层高较大楼层处设置剪力墙或斜撑的方法在计算结果上可以解决上述问题,但使得结构体系较为怪异,底部为框剪结构上部为框架,这其实并不妥当,相当于超限工程。
15、框架柱轴压比超限怎么办?
解释:方法有二:(1)加大柱截面;(2)提高柱混凝土强度等级。
16、框架柱计算纵筋较大怎么办?
解释:(1)框架柱一般情况下为构造配筋,若少数框架柱或顶层框架柱可能出现计算配筋(即计算纵筋大于最小配筋率),可调整柱截面形状(X向配筋较大则将柱Y向加长,Y向配筋较大则将柱X向加长)。
(2)如很多框架柱都出现计算配筋,则应考虑在合适的位置设置剪力墙成为框架-剪力墙结构,减小框架部分受力。
17、梁抗弯超筋怎么办?
解释:当建筑允许时优先加大梁高;建筑不允许时加大梁宽;梁截面尺寸无法改变时应调整楼盖梁布置,改变梁的受力状态。
18、框架梁柱节点抗剪超如何解决?
解释:对于高烈度区(8度及其以上地区)框架结构经常容易出现节点抗剪不足的问题,尤其是异形柱结构。
解决节点抗剪不足有效的方法有两种:
(1)把框架梁做宽或者框架梁在节点处水平加腋;
(2)在合适的位置设置剪力墙成为框架-剪力墙结构,减小框架部分的内力。
19、框架柱纵筋上层比下层大合理吗?
解释:框架柱是压弯构件,上部(尤其是顶层)框架柱一般都是轴压力比较小,弯矩比较大,这是属于大偏心受压状态。
大偏心受压状态下轴压力是有利的,即轴压力越大配筋越小,轴压力越小配筋越大。
因此在高烈度区或大柱网的情况下就会出现框架柱越到上部楼层柱纵筋越大的现象。
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