(完整版)梁柱布置
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二、关于结构平面布置: 2.1 框架柱 2.1.1 柱平面布置 (1)各柱宜分布均匀
① 柱分布均匀,亦及各区域侧移刚度接近,水平力作用时,扭转作用减弱。 ② 每个柱所分担竖向荷载比较接近 ③ 梁跨度接近相等,不会形成长短跨,梁受力更合理
(2)各柱宜成排布置, X、Y 向分别对齐 ① 框架梁易贯通,梁柱之间易于形成典型框架,使得传力明确 ② 框架梁易于形成连续梁(当转角〉 15°时,一般不再认为是连续梁)
3)柱间距考虑梁的经济跨度,柱经济间距 6m~9m ① 若跨度太小, 梁截面有下限 (一般框架梁最小高度 500,最小宽度 250),造成梁配筋 均为构造配筋 ② 若跨度太大:从梁的角度,一方面梁截面大,影响使用净高;另一方面,可能使梁设 计由挠度控制,非强度控制。从柱角度,可能柱承担竖向力大,柱截面大,影响功能使 用,或者带来基础处理等其他方面问题。
4)在能够通过计算的情况下,柱能少布,尽量少布置。 ① 可以使得使用空间更为灵活 ② 多一根柱意味着多一个基础,尤其对于桩基础,可能造成造价大幅提高
5)柱布置应充分尊重建筑使用功能(结构服务于建筑) ① 竖向构件不应挡门,挡窗等其他立面洞口 ② 不应占交通通道(过道、走廊、楼梯间等) ,或者影响交通通道宽度 ③ 柱布置,除非使用功能允许,不应设置在功能房间中间(优先布置在墙角,或墙内) ④ 柱间距应结合不同建筑物,不用功能特点, 进行布置。例如带地下车库,应考虑停车 位距离,按模数布置,避免空间浪费。
(6)柱布置在安全的前提下,应充分考虑甲方要求。 ① 例如,增加竖向构件,则建筑面积按全面积计算,悬挑按半面积计算 ② 例如,甲方为偷面积,需要楼板开洞,此中间不能有竖向构件,否则应计算面积 ( 7)其他因素 2.1.2 框架柱截面 ( 1 )柱截面计算控制因素: ①框架柱截面一般受轴压比控制 由:卩=N/FA,当轴压比不满足要求时,一般采用提高混凝土强度或者采用加大截面两 种方式;当然综合考虑由于布置不合理时,应重新进行结构布置,以减小柱轴力。 结合:SATWE计算结果轴压比,进行查看 但注意:不宜同时在某层既改变截面又改变混凝土强度等级,应错开操作。 同时在控制轴压比时应注意,当结构较高,柱截面较大时,往往每层柱剪跨比较大,此 时轴压比控制值,应根据规范适当减小(柱截面越大表现越突出) 。 例如:某框架核心筒结构,二级抗震不考虑剪跨比时,按规范柱轴压比控制值为 但考虑剪跨比影响时,控制值几乎小到 0.6。
② 当框架柱受到较大弯矩时,框架截面可能受到承载力控制 A较大水平力时: 1) 存在挡土墙时,土的水平推力 2) 坡屋顶的顶层柱 3) 首层柱 4) 同一建筑不同区域不等高(例如一部分 8层,一部分4层,则第5层柱可能出 现这种情况);或者说楼层侧移刚度突变位置处。 B与其相连梁跨度或荷载较大时 ③ 当层高相差较大时,柱截面可能受到上下层侧移刚度比控制。 层高大得多的楼层,截面大,避免造成刚度突变 (2)柱截面尺寸应充分考虑梁截面宽度 柱截面》梁宽+100mm 例如:500宽的梁,柱子最小截面应为 600宽 (3 )柱截面形式应考虑梁方向及搭梁方向要求。
如图所示情况,可能采用异型柱。以使得柱不突出到立面外,同时满足搭梁的要求。 包括异型柱结构,转角处做成 L型,T型等。 (4)柱截面确定,上下层柱截面关系。
0.85 ; 例如如图所示,嵌固层上下柱截面,下层柱截面取用完全是为了,使支撑上层柱。 下层柱截面不应小于上层柱截面。 (通俗语言讲就是,包得住) (6) 除特殊情况外,双向受力柱优先采用长宽相等正方形。 ① 由于功能要求,某个方向,若太宽影响交通通道或者其他影响使用功能的情况, 用长宽不等矩形; ② 受单向力或者其中一个方向受力为主时(该方向梁跨度明显更大,或者荷载明显更 大),可采用长宽不等矩形 (7) 最小截面要求 ① 单层框架结构,最小截面不宜小于 300 ② 两层框架结构,最小截面不宜小于 400 (规范要求不宜小于 350) ③ 三层及以上框架结构,最小截面不宜小于 500,如果柱距较小时可取 400 (8) 截面估算:卩=N/FA;(不要去估算,直接取个截面试算,知道方法即可) N = 丫 GqSna 1a 2 3 柱轴向压力设计值可初步按下式估算 :N = YX Gx qx Sx nXa 1 Xa 2x3 式中:丫 G -----竖向荷载分项系数 q ----- 每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m2 S ---- 柱一层的荷载面积 n——柱荷载楼层数a1----考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时 三~ 一级抗震时 a 1=1.05~1.15
a2-----边角柱轴向力增大系数,边柱a2=1.1角柱a2=1.2 3-----柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8 2.1.3关于框架柱配筋: 配筋依据一一PKPM―― SATWE计算结果 2.2梁布置原则: 2.2.1框架梁 先搞清楚什么是框架: 其和非框架梁的本质区别是:框架梁参与水平力的计算,即参与抗震及抗风计算 框架梁和非框架梁布置区别:框架梁至少有一端搭在柱子上 工程表现:框架梁箍筋有加密区,非框架梁没有
可采 a 1=1.05, (1)框架梁布置原则: ①除特殊情况,不宜采用一段锚入柱,一端锚入梁的框架梁 这会使得传力不明确,竖向力作用时,主次关系不明确;同时因为与竖向构件一端近似 相当于固端,此处弯矩很大,更有甚者可能形成近似悬挑的受力模式。 水平力作用时,不能形成典型框架 当然,有时梁实在不好搭的时候也可以采用
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如图所示某梁,即为所描述情况。 ②框架梁,能贯通宜贯通,形成连续梁
SA 显然如图所示,图 A的跨中弯矩比图B大。 当跨数大于5跨时,这种影响减小,即 5跨和6跨比,差别不大。 ③ 同一榀框架梁,框架梁不同跨之间夹角不宜大于 15°
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d 如图所示,第1跨与第2跨形成的角度若〉15°,则认为,第一跨与 2、3跨不是连续梁, 编号时应分别编号。 ④ 除特殊情况外,同一榀框架梁,宽度宜相同(高度根据需要变化) 。
如图所示,上面一跨宽度为 300,下面一跨宽度为 400,此时中间支座处梁顶部钢筋不易贯 通,部分钢筋需要锚入柱子。宜优先贯通。 ⑤ 同一榀框架梁,宜对齐。
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500x600/
/ \ / 第1跨 b \ 第2跨
如图所示第1跨与柱下边对齐,第 2跨上边对齐,显然中间支座处,梁顶钢筋不能贯通, 时只能锚入柱。 当第1跨梁与第2跨梁下边,偏移距离w 100mm时,我们认为仍然可以通过弯锚贯通。 故同一榀框架梁不同跨偏心距不宜相差〉 100mm。 除了不利于顶部钢筋贯通外,此时宜不利于水平力传递。 ⑥ 框架梁的布置应考虑传力路径问题 + J 」 1—
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如图所示,此时 AB之间框架梁取消,采用单向梁的传力方式,此时一方面 CD上不搭梁, 可避免AB或CD因跨度太大而计算通不过,或需要过分增大梁截面,这样可能反而对结构 更有利。 ⑦ 框架梁布置时应考虑钢筋锚固入柱带啦的施工问题。
如图所示,同一柱节点一共搭有 6根梁,从图中可以看到, L4和L6钢筋可以贯通,当 L2 和L5夹角W 15°时可以弯折贯通,剩下 L1和L3的梁钢筋,只有锚固入柱。此时柱节点处 钢筋会很密集,极不利于施工。 故一般,钢筋锚固入柱的梁尽量少,一般不多于 1根梁,实在布置比较难时,亦不宜多余 2 根。 ⑧ 框架梁布置时应考虑钢筋直锚长度问题。 如图所示布置边梁,将 L1和L2与柱边对齐,则将 A区域放大后如下图所示: 显然此时,梁钢筋锚固入柱的直锚长度不满足规范要求: 0.4La (抗震时0.4LaE);若进行如 下修改,此时,将该梁居中,使两段错开,避重就轻,即可避免直锚长度不够问题。
⑨ 框架梁布置应考虑建筑墙体所在位置。