框架结构毕业设计指导书
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毕业设计指导书(框架构造)
毕业设计计算书是毕业设计的主要成果之一,主要包括整个设计计算过程,按设计计算步骤进展编写,内容包括建筑设计和构造设计。
第一局部建筑方案设计
主要内容为:依据设计任务书的要求,进展建筑总平面设计和建筑方案设计的思路和设计说明,比方,本案与场地和四周环境的关系,人流、车流、停车场、主次出入口、环境的美化等总平面设计;主要功能房间以及关心房间的平面布置、面积确实定、门窗大小及位置确实定;水平和垂直交通联系的设计;立面设计等。
其次局部构造设计计算
亲热结合建筑设计进展构造总体布置,确定构造形式、构造材料,使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线。进一步通过计算解决构造的安全性、适用性、耐久性,确定构造的构造措施。
框架构造抗震设计步骤:
开头
确定构造方案与构造布置
初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级
计算各层重力荷载代表值及构造刚度参数竖向荷载计算
计算构造自振周期及振型
计算多遇地震烈度下的构造弹性地震作用
不满足多遇烈度地震作用下构造层间弹性变形验算
满足
上述地震作用下构造内力分析竖向荷载作用下内力分析
内力组合
按组合内力进展梁柱配筋计算根底设计
进展重要部位的抗震强度验算
需要作薄弱层变形验算否否
不满足按罕遇地震烈度验算薄弱
层弹塑性层间位移角
或
延性构造措施
特别延性构造
完毕
第一步构造平面布置
构造体系确定后,进展构造的总体布置,也就是对高度、平面、立面和体型等的选
择,除应考虑到建筑使用功能、建筑美学要求外,在构造上应满足强度、刚度和稳定性
要求。地震区的建筑,在构造设计时,还应保证建筑物具有良好的抗震性能。设计要到
达先进合理,首先取决于清楚合理的概念,而不是仅依靠力学分析来解决。确定构造布
置方案的过程就是一个构造概念设计的过程。
〔一〕构造总体布置原则
1、掌握高宽比
在高层建筑中,构造的位移常常成为构造设计的主要掌握因素、而且随着建筑高度
的增加,倾覆力矩将快速增大。因此,高层建筑的高宽比不宜过大。一般应满足标准的
要求。对于满足标准要求的高层建筑,一般可不进展整体稳定验算和倾覆验算。
2、削减平面和竖向布置的不规章性
构造平面应尽量设计成规章、对称而简洁的外形,使构造的刚度中心和质量中心尽
量重合,以削减因外形不规章产生扭转的可能性。
构造的竖向布置要做到刚度均匀而连续,避开刚度突变,避开薄弱层。构造上部形
成缩小面积的突出局部,这种刚度突变在地震作用下会产生鞭梢效应,要实行特别的措
施加强。
3、变形缝的设置
在多层与高层建筑中,为防止构造因温度变化和混凝土收缩而产生裂缝,常隔肯定
距离用温度缝分开;在高层局部和低层局部之间,由于沉降不同,往往由沉降缝分开;
建筑物各局部层数、质量、刚度差异过大,或有错层时,用防震缝分开。温度缝、沉降
缝和防震缝将高层建筑划分为假设干个构造独立的局部,成为独立的构造单元。
〔二〕框架构造体系布置
1、构造布置原则
(1)构造平面外形和立面体型宜简洁、规章,使各局部刚度均匀对称,削减构造产生扭转的可能性。
(2)掌握构造高宽比,以削减水平荷载下的侧移,其高宽比限值见标准。
(3)尽量统一柱网及层高,以削减构件种类规格,简化设计及施工。
(4)房屋的总长度宜掌握在最大温度伸缩缝间距内,当房屋长度超过规定值时,可设伸缩缝将房屋分成假设干温度区段。
2、柱网和层高
框架构造的柱网尺寸,即平面框架的柱距(开间)与跨度(进深)和层高,首先要满足生产工艺和其他使用功能的要求,其次是满足建筑平面功能的要求,还要力求做到柱网平面简洁规章、受力合理,同时施工便利,有利于装配化、定型化和施工工业化。
3、钢筋混凝土承重框架的布置
柱网确定后,沿房屋纵横方向布置梁系,形成横向框架和纵向框架,分别承受各自方向上的水平作用。依据承重框架布置方向的不同,框架承重体系可分为三种。
(1)横向框架承重方案:横向框架承重方案是在横向上布置主梁,在纵向上设置连系梁。楼板支承在横向框架上,楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少,主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递,所以纵向连系梁往往截面尺寸较小,这样有利于建筑物的通风和采光。不利的一面是由于主梁截面尺寸较大,对于给定的净空要求使构造层高增加。
(2)纵向框架承重方案;纵向框架承重方案是在纵向上布置框架主梁,在横向上布置连系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。由于连系梁截面尺寸较小,这样对于大空间房屋,净空较大,房屋布置敏捷。不利的一面是进深尺寸受到板长度的限制,同时房屋的横向刚度较小。
(3)纵横向框架混合承重方案:框架在纵横两个方向上均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较大的现浇楼盖,通常布置成井字形式;柱网较小的现浇楼盖,楼板可以不设井字梁直接支承在框架主梁上。
由于这种方案沿两个方向传力,因此各杆件受力较均匀,整体性能也较好,通常按空间框架体系进展内力分析。
在地震区,考虑到地震方向的随便性以及地震产生的破坏效应较大,因此应按双向承重进展布置。高层建筑承受的水平荷载较大,应设计为双向抗侧力体系,主体构造不
应承受铰接,也不应承受横向为刚接、纵向为铰接的构造体系。
〔三〕、绘出各层构造平面布置图
标出柱距等相关尺寸、轴线号,对框架、框架梁、次梁进展编号。
其次步、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级
一、初估梁柱截面尺寸
〔1〕框架梁截面尺寸:框架梁的截面尺寸应当依据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。
一般状况下,框架梁的截面尺寸可参考受弯构件按下式估算:梁高h=(1/8~1/12)l,其中l 为梁的跨度。梁宽b=(1/2~1/3)h。在抗震构造中,梁截面宽度不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
(2)框架柱截面尺寸:框架柱的截面形式通常大多为方形、矩形。柱截面的宽与高一般取层高的1/15~1/20,同时满足h ≥l / 25 、b ≥l / 30 ,l 为柱计算长度。多层房屋中,
0 0
框架柱截面的宽度和高度不宜小于300mm;高层建筑中,框架柱截面的高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm。柱截面高度与宽度之比为1~2。柱净高与截面高度之比宜大于4。
为了削减构件类型,简化施工,多层房屋中柱截面沿房屋高度不宜转变。
在计算中,还应留意框架柱的截面尺寸应符合标准对剪压比(V
c / f b h
c c c0
)、剪跨比
( λ=M /Vh
c )、轴压比( μ
N
=N / f b h
c c c
)限值的要求,如不满足应随时调整截面尺寸,保
证柱的延性。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的掌握,如以ω 表示柱轴压比的限值,则柱截面尺寸可用如下阅历公式粗略确定:
A =a 2=
GnF
ϕ f (ω- 0.1) ⨯103
c
式中;A——柱横截面面积,m2,取方形时边长为a;n—
—验算截面以上楼层层数;F——验
算柱的负荷面积,可依据柱网尺寸确定,m2;f
c
——
混凝土轴心抗压强度设计值;
ω——框架柱最大轴压比限值,一级框架取0.7,二级框架取0.8,三级框架取0.9。