框架结构设计PPT课件
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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。
第一章:工程概况和结构设计方案
工程概况
2.1.1设计依据:
(一)工程设计使用年限: 本工程设计使用年限为 50 年。
(二)自然条件:
1.基本风压: )mKN(20W=
2.地面粗糙程度:B类。
3.基本雪压: KN/㎡。
4.工程地质见下表:
表2-1 拟建场地工程地质情况
岩土层名称 土层深度(m) 稠密度/风化程度 地基承载力fak(Kpa) 混凝土预制桩 人工挖孔灌注桩
qsa(kpa) qpa1(kpa) qsa(kpa) qpa2(kpa)
(1)粉质粘土 0~ 稍密 32
(2)粘土 ~ 稍密 130 50
(3)粉质粘土 ~ 可塑 200 40
(4)粉土 ~ 硬塑 180 55 (5)粉土夹粉砂 ~ 硬塑 200 60 3300
地下水情况:
无侵蚀性,最高水位距地表 -2.0 m。
2.1.2 设计要求:
(一)本工程主体为钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第I分组,基本地震加速度为0.10g,场地类别为III类,现浇框架抗震等级为三级。层高4.5米。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板厚120mm。
(二)设计荷载:
(1)不上人屋面活荷载 KN/㎡
(2)屋面雪荷载 KN/㎡
(3)车间活荷载标准值为 ㎡。
(4)楼面永久荷载 KN/㎡
(5)屋面永久荷载 KN/㎡
1 【例题10.1】 某四层现浇框架结构办公楼,柱网尺寸为(5.40+2.70+5.40)m×3.60m,层高为3.9m,底层室内外高差为0.45m,楼盖为120mm厚现浇钢筋混凝土板,横向框架承重,不考虑抗震设防要求,图 10.16 为结构平面布置图。要求:(1)确定梁柱截面尺寸及刚度计算;(2)进行横向框架的荷载计算(取中部一榀框架计算)。
解:1.框架计算简图及梁柱截面尺寸估算
(1)计算简图
梁、柱均以轴线表示杆件,跨度方向取柱截面的形心线,高度方向取横梁截面的形心线。框架层高除底层外都取建筑层高,底层从基础顶面算至一层楼盖梁截面形心处。在尚未确定基础埋深之前,可假定基础顶面在室外地面以下200mm处。则:
底层高度=0.2m+室内外高差+底层层高-1/2梁高
=0.2m+0.45m+3.9m-210.5m=4.3m
横向平面框架计算简图如图10.17所示。
(2)框架梁、柱截面估算
框架梁:边跨梁高h=121~81l=121~81×5400mm=450~675mm,取h=600mm,梁宽取b=250mm;中跨梁高取h=500mm,梁宽取b=250mm。梁的截面形式为:边跨梁倒“L”形,中跨梁“T形”,为方便计算,均简化为矩形,截面形式如图10.18所示。
框架柱:截面尺寸可按下法估算(中柱负荷最大,以中柱为例):
荷载估算:恒荷载的标准值按10kN/m2估算,活荷载的标准值取2.0kN/m2。
中柱的负荷面积为mm6.327.24.5=14.58m2
则中柱柱底承受的荷载标准值为:
恒载标准值:10kN/m2×4(层数)×14.58m2=583.2kN
活载标准值:2kN/m2×4(层数)×14.58m2=116.64kN
中柱柱底承受的荷载设计值为:N=1.2×583.2kN+1.4×116.64kN=863.136kN
框架结构设计
【摘要】钢筋混凝土框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。本文从框架结构的概念及特点、建筑框架结构设计的技术原则与措施、框架结构设计中应注意一些问题三方面来介绍建筑框架结构设计。
【关键词】建筑框架结构;原则与措施;问题
目前,我国建筑业适应新时代的要求,不断优化建筑设计和施工。在施工工程中,常采用框架结构,节省了不少的空间,在平面设计时更加方面灵活。框架结构体系在建筑结构设计中的使用越来越广泛。在框架结构的设计中,要结合实际情况,认真分析框架结构设计中会出现的问题,为施工人员在施工过程中提供资料。
1 框架结构的概念及特点
框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成的住宅。框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用。
房屋框架结构分类。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨;按层数分有单层、多层;按立面构成分有对称、不对称;按所用材料分
有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。
房屋框架结构特点。水平方向仍然是楼板,楼板搭在梁上,梁支撑在两边的柱子上,把重量递给柱子,沿着高度方向传到基础的部分,即梁、板、柱构成的承重体系。框架结构的突出特点是所有的墙都不承重,板搭在梁上,梁直接传给了柱子,墙都是后坐上去的,起着一个划分空间的作用,仅起着一个保温,隔热,隔声的部分,应用的时候很灵活。