民用建筑多层框架结构设计
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框架建筑结构设计布置特点阐述一、框架建筑结构设计方案布置特点介绍框架建筑结构的布置主要是确定柱在平面上的排列方式也就是柱网布置,选择结构承重方案和构件选型,不仅要满足建筑工程功能的要求,还要确保建筑构体布局规则、受力合理、施工方便。
1、柱网与层高民用建筑柱网与层高根据建筑的设计功能来确定,一般情况下住宅、宾馆、办公楼柱网可划分为小柱网和大柱网两种类型,见图1。
2、框架结构的承重方案(1)横向框架承重。
在横向布置主梁,楼板平行于长轴布置,在纵向布置连系梁构成横向框架承重方案,横向框架往往跨数少,由于竖向荷载主要由横向框架承受,横梁截面高度较大,主梁沿横向布置有利于提高结构的横向抗侧刚度,另外,主梁沿横向布置还有利于室内的采光与通风,对预制楼板而言,这样传力比较明确,这样的承重方式在实际结构设计中应用较多。
(2)纵向框架承重。
在纵向布置主梁,楼板平行于短轴布置,在横向布置连系梁构成纵向框架承重方案,横向框架梁与柱必须形成刚接,该方案楼面荷载由纵向传到柱子,所以横向梁的高度较小,有利于设备的安装与管线的铺设,当在房屋纵向需要较大空间的时候,纵向框架承重方案能够得到很好的室内净高,利用纵向框架的刚度还可以调整该方向的不均匀沉降,另外,该才承重方案还具有传力明确的特点,纵向框架承重方案的缺点是房屋的横向刚度较小,在实际结构设计中运用的不多。
(3)纵、横向框架承重。
房屋的纵、横向都布置承重框架,楼盖采用现浇双向板或井子梁楼盖,当柱网平面为正方形或者接近正方形、或当楼盖承重荷载加大时,多采用此类承重方案。
以上是将框架结构的承重方案视为竖向承重结构来进行讨论的,框架结构同时也是抗侧力结构,可以承受纵、横两个方向的水平荷载如风荷载和水平地震荷载,这就要求纵、横两个方向的框架均应具有一定的侧向刚度和水平承载力,因此高规规定,框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系,主要结构除了个别部位外,不能使用铰接形式。
二、梁截面的尺寸计算与柱截面尺寸的计算1、梁截面的尺寸计算框架建筑结构中框架梁的截面高度,可以根据梁的计算跨度、活荷载大小等来确定,为了预防梁发生剪切脆性的破坏,高度一般不大于四分之一的梁净跨,主梁截面宽度不宜小于200mm,为了保证梁的侧向稳定性,梁截面的高度比不宜大于4,为了降低楼层高度,可将梁设计成宽度较大而高度较小的扁梁,扁梁的截面宽度与高度的比值不宜大于3,在建筑设计中,如果梁上作用的承载力很大,可选择较大的高跨比,当梁高较小或采用扁梁的时候,除了验算其承载力和受剪截面的要求外,还应验算竖向荷载作用下梁的挠度和裂缝宽度,以确保日常使用的质量安全。
浅谈民用建筑多层框架结构设计1. 引言1.1 民用建筑多层框架结构设计的重要性民用建筑多层框架结构设计在现代建筑领域中具有非常重要的意义。
多层框架结构可以有效地提高建筑物的空间利用率,将有限的土地资源充分利用,满足人们对于生活和工作空间的需求。
多层框架结构设计更有利于建筑物的整体稳定性和结构强度,可以在保证建筑安全的前提下最大程度地降低建筑物的材料和人力成本。
多层框架结构设计还可以提高建筑的建筑效率和施工效率,缩短建筑周期,降低建筑成本。
民用建筑多层框架结构设计不仅可以满足人们对于建筑空间的需求,还可以提高建筑物的整体性能和经济性,是现代建筑领域不可或缺的一部分。
1.2 研究背景及意义民用建筑多层框架结构设计的研究背景及意义是十分重要的。
随着城市化进程的加速和人口增长的加剧,对于高层建筑的需求不断增加。
而多层框架结构作为高层建筑中常见的结构形式,其设计质量关乎建筑的安全性、舒适性和经济性。
对于多层框架结构设计的研究具有重要意义。
在过去的设计实践中,由于对于结构材料、设计原则、抗震性能等方面的认知不够深入,导致了一些高层建筑在设计、施工和运行过程中出现了各种问题。
有必要对多层框架结构的设计进行深入研究,以提高建筑结构的安全性和可靠性。
随着科技的进步和社会的发展,人们对于建筑设计的要求也在不断提高。
传统的框架结构设计已经不能完全满足现代建筑的需求,因此需要不断探索和创新,以适应新时代建筑设计的要求。
只有不断进行研究和改进,才能推动多层框架结构设计的发展,为建设更加安全、高效的城市建筑奠定坚实基础。
2. 正文2.1 多层框架结构设计原则多层框架结构设计原则是在设计过程中需要遵循的基本原则,它直接影响到建筑物的结构安全性和性能。
在进行多层框架结构设计时,需要考虑以下原则:1. 结构合理性:结构的布局和构造必须合理,能够承受各种荷载,并能够保持结构的整体稳定性和合理性。
2. 材料选用:选择合适的材料来构建框架结构,包括钢材、混凝土等,要考虑材料的力学性能、耐久性和成本等因素。
框架结构设计难点解析钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成,是一种抗震、抗风较好的结构体系,这种体系的侧向刚度小,平面布置灵活,易于满足建筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中被广泛应用.但常因设计不当而造成施工环节质量难以保证,给工程安全留下隐患,现从以下几个方面阐述框架结构设计时应注意的问题.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.。
民用建筑框架结构设计问题及对策分析作者:田建伟来源:《建筑建材装饰》2013年第06期摘要:民用建筑大多采用框架结构设计,这样能够实现空间的隔离,并且节约相应的建筑材料,提高防震能力。
但是在具体的建筑过程中,这种建筑结构设计还存在着许多问题,这严重影响了民用建筑的质量,威胁着使用者的生命健康安全。
本文将要介绍的是民用建筑框架结构设计中的问题以及解决相应问题的对策。
关键词:民用建筑;框架结构设计;问题;对策前言随着我国经济的不断发展,我国建筑行业也得到了迅速的发展。
建筑风格、建筑观念都发生了巨大的变化。
这都给建筑结构设计者和建筑施工者提出了更高的要求。
框架结构的建筑能够形成很大的内部空间,并且其建筑平面的布置也比较灵活,因此在我国民用建筑中被广泛应用。
1 民用建筑框架结构设计的问题1.1计算模型问题人们在计算条形基础宽度和面积的时候,经常会因为力学模型不明确或者考虑的问题不详细,就会致使基础宽度或者面积不足。
如果墙体上有很大的集中力作用的时候,墙体或者基础就能够将这些集中力传送至地基。
但是需要注意的是这种传送有范围限制,并且基底土反力并不均匀。
倘若通过这种方式来计算基础的宽,往往会使得局部基础宽度不够。
这就使得建筑物受力不均匀导致建筑物质量下降。
1.2框架计算简图不科学一般没有地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,其独立基础埋得比较深,在大概0.05米地方设置有基础梁的时候,应该将基础梁按层1来进行输入。
比如某学校的宿舍楼,该建筑是3层钢筋混凝土框架机构,建筑场地是Ⅱ类:层高3.3米,基础埋深2.0米,基础高度0.8米,室内外相差0.45米。
根据有关规范规定,在8度地震区该建筑的抗震等级是二级。
高宿舍楼的设计者按照3层框架房屋结构来设计,首层层高设计成3.35米,即假定框架房屋嵌固在0.05米处的基础拉梁顶面基础拉梁的断面和配筋按构造设计。
基础按照中心受压计算,但是,这样的计算简图是不科学的。
首先,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩。
浅析民用建筑多层框架结构设计作者:安乐来源:《城市建设理论研究》2014年第05期摘要:随着我国经济的快速发展,居住小区的建设越来越现代化。
同时,伴随着现代人生活方式的不断改善,对于居住环境以及建筑的要求也是越来越高。
为此,在现如今的多层民用建筑中,框架结构引起自身所具有的安全、可靠而备受社会所热爱,应用也是越来越广泛。
作为较为基础的一种结构设计类型,民用建筑多层框架结构设计自然也就成为建筑结构设计较为重要的一种。
本文结合多层建筑结构设计中经常碰到的框架结构问题,简要探讨了问题的成因,并由此而提出了一系列应对策略,以期能为所需者提供借鉴。
关键词:民用多层建筑;框架结构;设计;中图分类号:TU97 文献标识码: A对于建筑结构设计而言,简单来说就是通过结构语言的方式来更好的表达建筑设计人员所想要表达的内容。
对于一项民用建筑而言,其工程质量的好坏将会对广大的业主和用户产生直接性的影响。
而对于建筑质量,我们则主要从设计质量以及施工质量两方面来对其进行衡量。
建筑设计可以说是一项繁重而又有责任重大的工作,直接影响建筑物适用、安全、经济以及合理性。
但实际设计时却经常会出现建筑结构设计的种种概念和方法上的差错。
一、基础系梁设置基础埋置的如果较深,可采取基础系梁降低底层柱长。
系梁在±0.00以下进行设置,按一层框架梁设计,系梁以下柱按短柱处理。
如果项目环境符合《建筑抗震设计规范》,则需要设置基础系梁。
为满足抗震需要,需沿两主轴构造基础系梁,其截面高为柱中心距1/12-1/15。
取连接柱最大轴力值10%计算系梁纵向受力钢筋压力或拉力。
如果是构造配筋,则需符合最小配筋率;如果楼梯柱或填充墙传来荷载,则需叠加计算与所连接柱最大轴力值10%。
适当增加基础系梁截面,配筋需满足受力和构造要求。
构造基础系梁的顶标高需要和基础顶同高。
为降低基础系梁跨度,可把基础梁下和独立基础台阶或锥形斜坡间空隙用混凝土浇筑至平齐,再进行基础系梁的浇筑。
浅谈民用建筑多层框架结构设计
摘要:本文对民用建筑多层框架结构设计中的截面、梁、柱及配筋率和梁裂缝宽度的调整等问题进行了分析,供工程设计人员参考。
关键词:民用建筑;框架结构;设计
中图分类号:tu24文献标识码: a 文章编号:
前言:对于框架结构的内力目前多采用计算机辅助软件来进行分析和计算,但是目前有的工程设计人员过分地依赖计算机的计算结果,而缺少独立分析问题、解决问题的能力,致使在一些图纸中出现不必要的问题,为以后事故的发生埋下隐患。
因此本文就多层框架电算结果中梁、柱的配筋调整和设计中应注意的问题进行了分析,并提供了一些改进措施和方法。
一、截面尺寸的选择
梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提,除应满足规范所要求的取值范围,还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1,以达到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性铰时,柱端处于非弹性工作状态而没有屈服,节点仍处于弹性工作阶段的目的,即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。
二、梁、柱的适宜配筋率
框架梁的配筋在设计中应掌握“适中”的原则,一般情况下其配筋率宜取0.4%~1.5%框架柱的全部纵向受力钢筋的配筋率宜取1%~3%。
另外当梁端的纵向受拉钢筋最小配筋率大于2%时,其箍筋
的最小直径应增大2mm。
但是无论在何种情况下,均应满足规范所规定的最大、最小配筋率的要求。
三、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ll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6.12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,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。
一、二、三级框架结构的底层,柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数1.5、1.25 和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,按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
四、框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中均不会按此配筋,因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态,所以其震害重于内柱,对于质量分布不均匀的框架尤为明显,因此应选择最不利的方向进行框架计算,另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋,取其较大值,并采用对称配筋的原则,为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:
角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时,其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.4倍,边柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束;对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接,且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时,箍筋的直径不应小于8,并应焊接。
另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时,可以适当放大框架柱的配筋,且宜在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋不宜按构造设置,应按框架梁进行设计,并按规范要求设置箍筋加密区。
五、框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整
(一)框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视,对此应引起我们的注意。
影响裂缝宽度的主要因素有两方面,一是构件的混凝土强度等级,二是钢筋的级别和直径。
由于混凝土等级与钢筋的级别有一定的“依赖关系”,因此对于普通的混凝土构件,混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大,一般情况下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。
另外需注意在利用计算机辅助软件进行结构建模中的荷载输入时,一定要将恒、活载数值分开输入,以便进行内力组合和裂缝宽度的计算,不要贪图省事而将恒、活载合并输入,以防止梁、柱内力计算错误,致使所绘制的施工图不能使用。
(二)框架结构设计中,宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求,即“强剪弱弯”。
在具体设计和梁配筋调整时,可采用以下方法:(1)不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋(2)梁端箍筋的直径可增加2mm;(3)支座处尽量不设置弯起钢筋,宜利用箍筋承受支座剪力。
(三)规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。
在此可采用两种方法:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
六、框架结构设计中应注意的其它问题
在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式,楼、电梯间、局部突出屋顶的房间,均不得采用砖墙承重。
因为框架结构是一种柔性结构体系,而砖混结构是一种刚性结构。
为了使结构的变形相互协调,不应采用不同结构混合受力。
加强短柱的构造措施:在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修,甲方为了节约开支,往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口,这样往往会造成短柱。
由于短柱刚度大,吸收地震作用使其受剪,当混凝土抗剪强度不足时,则产生交叉裂缝及脆性错断,从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。
由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。
在柱的内力和配筋计算中,有些设计人员对其受力概念不清,误认为此柱为构造柱,并且其配筋为构造配筋,悬臂梁也未按计算配筋,这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足,为事故的发生埋下隐患.实际上,在结构的整体计算中,此柱为偏心受压构件,柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点,应考虑悬臂梁梁端的协调变形。
所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析,并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。
(四)底层柱(底层柱的主根系指地下室的顶面或无地下室情况的基础顶面)的柱根加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3,以后的加密区范围是按柱长边尺寸(圆柱的直径)、楼层柱净高的1/6,及500mm三者数值中的最大者为加密范围。
(五)在设计框架结构和裙房时,高低跨之间不要采用主楼设牛
腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法,也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。
因为在地震时各单元之间,尤其是高低层之间的震动情况不同,连接处很容易压碎、拉断。
因此,凡要设缝,就要分得彻底,凡不设缝,就要连接牢固,绝不能似分非分,似连非连,否则很容易在地震中破坏。
(六)在设计中不得随意加大主筋的面积,或为了简化构造而统一截面设计,以避免造成结构的某些部位相对薄弱。
(七)对于框架梁下部的填充墙构造措施,当填充墙长度大于5m 时,墙顶与梁宜采用拉接措施;当墙高度超过4m时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。
(八)填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接,宜采用在柱内预留预埋件,待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。
结束语:结构设计员,在进行多层框架房屋结构设计时,不仅要掌握设计规范,还应根据自己的工程中积累的经验,结合设计计算结
果选择出合理的结构体系,正确的处理结构设计中问题,从而提高
结构的设计质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范gb50010-2010:中国建筑工业出版社:2011.
[2]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范gb50011-2010:中国建筑工业出版社,2010.。