钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题
【结构设计】框架结构设计难点解析

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.。
简述框架结构设计中的几个关键问题及应对措施

简述框架结构设计中的几个关键问题及应对措施摘要钢筋混凝土框架结构是一种由梁、柱组成的超静定结构体系,在地震、风荷载等作用下需设计成延性结构,以便能很好地吸收和耗散能量,保证结构具有足够的抵抗变形能力,确保结构安全。
对框架结构设计中几个关键问题进行分析总结,并提出相应的应对措施。
一旦处理不当,或计算过程中未加考虑,可能会导致结构不合理,甚至不安全。
结构工程师在精于结构电算分析的同时,更应注意在设计过程中遇到的类似问题,使施工图的设计更完备,保证结构安全。
关键词框架结构;刚度;偏心;短柱;柱间梁铰接;沉重方案;配筋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。
近年来,随着计算机技术的不断发展,框架结构的计算也由手算转向电算,计算精度日益提高,设计人员的工作强度逐渐降低。
但是,在框架结构的设计中,仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视,以确保设计质量的提高。
1设计中一些关键问题的处理1.1梁与柱的中心线宜重合规范规定,框架、梁、柱中心线宜重合,当梁、柱中心线不重合时,在计算时应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁上的荷载对柱子的偏心影响。
若偏心距大于该方向上柱高宽度的1/4时,可以采用增设梁的水平方向加腋等措施。
有模拟水平地震作用的研究表明,当框架梁、柱中心线偏心距大于该方向柱宽的1/4时,节点核心区除了出现斜裂缝,还会出现竖向裂缝。
因此,当梁、柱偏心距大于该方向柱宽的1/4时,应采用梁加水平腋的措施,加腋的构造见《高层建筑规范》(以下简称2时为长柱。
试验表明极短柱发生剪切斜拉破坏,属于脆性破坏,短柱多数发生剪切破坏,长柱一般发生弯曲破坏。
框架结构中由于楼梯间休息平台梁或因层高矮而柱截面大等原因,某些工程中短柱难以避免。
如果同一层均为短柱,各柱刚度相差不大,这种情况进行内力分析和结构设计安全是可以保证。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题

炭
工
程
20 0 7年第 9期
根据抗震要求 ,可沿两 个 主轴 方 向设置 构造基 础拉梁 。基
础拉梁截 面宽度可取 柱 中心 距 的 12 / 0—13 ,高度 可取柱 /0
中心距 的 1 1 / 2—1 1 。构造基础 拉梁 的截面 可取上 述限值 /8 范 围的下 限,纵 向受 力钢筋 可取 所连接 的柱 子的最 大轴力
多数钢筋混凝土多层框 架房屋 可不必 进行 天然地 基和基础
抗 震承载力验算 。但这些 房屋 在基础 设计 时应考 虑风荷 载 的影响 。因此 ,在钢筋 混凝土 多层框 架房 屋的整体 计算分 析 中 ,必须 考虑 风荷 载 ,不能 因为在 地震 区高层建 筑以外 的一般 建筑风荷 载不起控 制作用就不考虑 。另一 种情况是 ,
8 效益 评价
本热 电厂在基本 不影 响正常 发 电的条件 下 ,对 区域 进 行集 中供热 ,是 既利 国利 民又 利于企 业 的大好事 ,除具 有 可观 的经 济效 益外 ,还 具 有 明显 的社会 效益 和 环境 效益 。 整个工程建成投 产后 ,可 代替现 有 区域 内 旧锅 炉房 2 4座 、 锅炉 5 9台,合 2 2 h 5 f ;使 几 百名锅 炉操作 工人 从赃 、乱 、 差 的工作环境 中解救 出来 ,确保 了他们 的身心健康 。实行 集 中供热后 ,本地 区 的烟 尘 、二氧 化硫 以及氮 氧化物排 放 量将大大 减 少 ,使 广 大 居 民能 在 蓝天 绿 水 的 环境 中安 居
弱粘性 土层时 ,不超 过 8层且 高度在 2 m 以下 的一 般 民用 5 框架房 屋或荷 载相 当 的多 层框架 厂房 ,可 不必进行 天然地 基和基础抗 震承 载力 验算 。这就 是说 ,在 8度 地震 区 ,大
多层框架设计注意问题

筑
内的锚固 拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上
龙
NG
超筋超限信息等等 ∀
为了分析判断计算机计算结果是否合理 结构设
在工程设计中 多数房屋建筑按其抗震设防分类
.C OM
楼层的弹塑性层间位移 楼层的侧向刚度比 振型参与
度时 抗震措施
应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求 ∀ 所谓抗 震措施 在这里主要体现为按本地区抗震设防烈度提 高一度由 抗震规范 表 确定其抗震等级 ∀ 例 如 位于 度地震区 如北京 的乙类建筑 应按 度由 抗震规范 表 确定其抗震等级为一级 当 度 乙类建筑的高度超过表 规定的范围时 还应经 专门研究 采取比一级抗震等级更有效的抗震措施 ∀ 如北京某大型零售商场和某三级医院的门诊楼本属乙
够 在夹层处 雨篷梁处及楼梯间等处形成短柱而未加 密箍筋 振型数取得不对 周期应折减而未折减或折减
W.
层高 差
区该工程框架结构的抗震等级为二级 ∀ 设计者按
网 WW
系数偏大等问题 ∀ 除此之外 还有以下几个问题值得 设计人员注意 ∀ 一 独立基础设计荷载取值不当 建筑抗震设计规范
框架房屋计算 首层层高取 即假定框架房屋嵌 固在 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
类建筑 但设计人员错当成丙类建筑来设计 使建筑物 的抗震能力大为降低 不得不对设计计算做重大修改 ∀
地震力的振型组合数
保证梁非加密区的抗剪承载力 又可适当增加梁端箍 的抗剪能力 梁的强剪 筋加密区 箍筋间距为 弱弯性能更能充分体现 ∀ 当框架梁由于种种原因纵向 钢筋超筋时 梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非 常有利 ∀ 这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大 时 规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径 于 增大 的原因 ∀ 对于 框 架 柱 当程 序 内 定柱 加 密 区箍 筋 间 距 为 时 在某些情况下 亦可能因非加密区箍筋间 引起配箍不足 ∀ 因此 我们也建议程序 距采用 内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距
框架结构设计原则及应注意的问题

浅议框架结构设计原则及应注意的问题中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:钢筋混凝土框架结构是有梁和柱组成承重体系的结构,是一种抗震性能、抗风性能比较好的结构体系。
这种体系的侧向刚度小,建筑的内外墙处理十分灵活,易于满足建筑物设置大空间的要求,因此在工业与民用建筑中被广泛使用。
一、框架结构设计原则1.刚柔结合。
合理的建筑结构体系应该是刚柔结合的。
结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的里很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
柔多了虽然造价可以降低但是必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然导致太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。
2.多道设防。
安全的结构体系应当是躲到设防的,如破坏力来临时,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。
这时候,如果吧“生存”的希望全部寄托在某单一的构件上,是非常不可取的。
因此建筑结构设计中多肢墙要比单片墙好,框架剪力墙要比纯框架好等等,这些就是多道设防设计思路的体现。
3.保大弃小。
框架结构结构体系中提倡“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等的说法是非常重要的概念。
现实中绝对安全的结构是没有的。
简单地说,整个结构体系是由各种构件协调组成一体的,但各个构件所起的作用不尽相同,所以按照其重要性也就有了轻重之分。
一旦不可预料的破坏力量突然袭来,各个构件就会协作抵抗外来的破坏力,就是为了保护最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候有所牺牲在所难免,但由谁牺牲呢明智之举是要让次要构件先去承担灾难,如果各个构件平均用力,可能会得不偿失,损失将更大!4.整体性能。
理想的结构体系当然是有机一体的,通俗地讲也就是没有任何关节的,这样的结构体系能使任何外力都能迅速传递和消减。
基于这个思想,设计人员要做的就是要尽可能地把结构中各种不同的关节“打通”,使这种力量在关节处能够顺畅无阻。
打通关节,保持平衡的目的其实就是让其永远处于原始的静态或者处在相对的静态中。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题发表时间:2018-10-10T12:03:20.667Z 来源:《防护工程》2018年第11期作者:周乃松[导读] 采用钢筋混凝土进行多层框架房屋结构设计时应从实际情况出发,全面分析在此过程中需注意的问题,提升运用水平,使建筑结构设计往高效、现代化方向发展。
周乃松澧县建筑勘察设计院湖南澧县 415500摘要:随着经济的不断进步和发展,我国建筑行业也开始加快发展的步伐,但在建筑业发展的过程中还需注重对施工材料的利用。
目前,钢筋混凝土被广泛应用于房屋建设中,而在房屋结构的设计中,多层框架设计在建筑设计管理发展中起着关键性的作用。
因此,采用钢筋混凝土进行多层框架房屋结构设计时应从实际情况出发,全面分析在此过程中需注意的问题,提升运用水平,使建筑结构设计往高效、现代化方向发展。
关键词:钢筋混凝土;多层框架;房屋结构设计;注意的问题随着社会的不断进步和科技水平的不断提高,我国房屋结构的设计也开始往多样化方向发展,传统的设计方案已无法满足当前房屋结构设计的需求,因此加强房屋多层框架结构设计显得尤为重要。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计具有自重轻、便于分隔空间、用料少等优势,被广泛应用于建筑行业中,不仅可以使结构设计工作得以高效进行,也可以保障良好的工作质量。
一、钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中需注意的问题(一)框架结构存在的问题通常,设计人员在设计钢筋混凝土多层框架房屋结构时会在楼电梯设置小井筒,而设置楼电梯小井筒会增大施工难度,降低框架结构的地震剪力,在一定程度上对房屋的质量造成影响,不利于框架结构的安全、稳定。
因此设计人员设计框架结构时应把小井筒换成钢筋结构,并根据抗震标准对框架配筋进行确定,以此设立相应的框架结构。
同时设计人员在设置水箱间或楼电梯时应先了解墙体所能承受的重量,然后再确定其承重系数。
(二)框架简图存在的问题在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中,框架简图占有不可忽视的地位,因此设计人员在设计框架简图时需充分把握周边环境,根据实际结构有针对性地进行设计。
多层框架房屋结构设计注意问题分析

I ■
多层框 架房屋 结构设计注 意问题分析
蔡曦东
( 湛江市 规划勘测 设计 院) [ 摘 要] 随着建 筑物 的功 能的 多样化 , 成建筑 结构 设计 也变得 复杂 。在结 构 设计各 个方 面设计 者容 易忽 视 的f题 需引起 重视 , 造 . 1 本文就 基础 设计 、结 构 上 部 设计 所 要注 意 的几 个 问题 进行 论述 。 [ 关键词 ] 多层框架 房 结构设 计 基础 设计 问题 中 图分类号 :U 1 T 38 文 献标识码 : A
文 章编号 :0 9 9 4 2 1 ) 4 0 2 一 1 1 0 — 1x(0 0 2 — 2 8 O
1多层框 架房 扈地基 基础设 计时 的 问题 ①熟悉勘 察报 告的主要 内容, 了解勘 察结 论和计算 指标 的可靠程度 , 进而 判断报 告中 的建议 对该项 工程 的适 用性 。这里 , 把场地 的工 程地质 条件 与 要 拟 建建 筑物 的 具体 情况 和 要求 联系 起来 进 行综 合分 析 。 ②在满足承 载力和变形 的基本要求 下, 尽量采 用比较经济 的天然地基 上的 浅基础 。 地基 持力层 的选择 应从地 基基础 和上 部结构 的整体性 出发 , 合考虑 综 场 地土层 的分布 情况及 稳定 性, 土层 的物理力 学性质 , 建筑物 的体型 、结构类 型和荷载 性质 与大小, 还要考虑 地下水 的影响, 山区建筑还要 考虑土坡度 情况 。 ⑨ 多层 房屋 一般采用 条形基 础或 独立基础 。 般先 由地基承 载力 和变形 一 确 定基 础底面 尺寸 , 然后 再进 行基础 截面 设计 验算 。基础 高度 由混凝 土抗 冲 切 和剪 切条件 确定 , 基础 配筋 则 由基 础验 算截 面 的抗 弯 能力确 定 。除满足 计 算 要求 以外 , 还要 满足 一些 规 范规 定 的构造要 求 。 ④在地基处 理时, 要针对地 质报告条件 和水文地质 条件选 用合 适 的地 基处 理方法 。要特别注 意所选 的方 法必须 符合土 力学 的基本原 理和重 视 当地的实 际工程经验 。 ⑤要 有长期 荷载重心 和基础 形心 尽量相 重合 的概 念 。要有基 础整 体性的 概 念, 通过 增设 基础 连系 梁 和基础 圈 梁等措 施 来保 证 。 2多层钢 筋混 凝土框 架结构 上部 设计 的问 题 ①在抗 震 设防地 区, 应注 意遵 循强 柱弱梁 、强 剪弱弯 、强节 点强 锚 固的 设计原 则, 以形成延 性框 架 。某 食品 厂主 车间二 层梁 柱 : 主梁 跨度 为 7 m .8 , 柱 距为 48 , .m 楼面恒 荷载 5k /z楼 面活 荷载 1k /z一 层至二 层的层 高为 N m, 2 Nm, 4 5 , 用C 0 凝土, 防烈度 7 , 震等级 三级, 两种方案 ( . m采 3混 设 度 抗 按 两种 方案都 能满足 承载 能力 极 限状 态 和正 常使 用极 限状态 ) 虑, 考 结果详 见下表 。
中国建筑设计研究院审图所姜学诗先生的论文钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题

封面钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题二○○三年一月二十二日摘自《建筑结构》02年11月作者:姜学诗中国建筑设计研究院审图所北京 100044钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题一、独立基础设计荷载取值不当钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
这就是说,在8度地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。
因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。
另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。
以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本向和上部结构的安全。
二、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Ⅱ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6.1.2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,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,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。
钢筋混凝土框架结构设计应注意的几个问题

的结构形式 , 已经广 泛应用 在各类 建筑 中 , 虽然这 种结构 形 式看上去 比较简单 , 但是 在结构设计 中 , 如果 把握不好 , 将会
出现 很 多 问 题 , 以下 是 笔 者 根 据 多年 的 设 计 经 验 总 结 出 来 的
几个多层框架结构设计 中值得注意 的问题 , 供大 家参 考。
6 框 架 结构设 计 中应 注意 的其他 问题
在 框 架 结 构 中不 允 许 采 用 两 种 不 同 的 结 构 型 式 , 、 楼 电
结 构 的建 筑 结 构 中 , 为 存 在 填 充 墙 , 实 际 刚 度 往 往 因 其 比计 算 刚度 大 。 计 算 周 期 比 实 际 周 期 大 , 而 , 算 出 来 的 因 计
设计值 。框架 一抗震墙 结构 中抗震墙 承受 的地震 倾覆 力矩
与 总 地 震 倾 覆 力 矩 的 比值 。要 想 对 电 算 结 果 的合 理 性 有 一 个 正 确 的判 断 , 就要 求计 算 时 必须 选 用 正 确 的计 算 简 图 与 这 合 理 的结 构 方 案 , 得 分 别将 抗 震设 防 烈 度 以及 场 地 类 别 正 还
计人员重 视程 度不够 , 往往 比较 随 意地选取 振 型数 , 这是 不 行 的。另外 , 只有在 建筑 结构 的扭转 比较 明显 时 , 采用 耦 才
联计算 , 必要时还是需要补充非耦联计 算。 若
4 3 结 构 周 期 折 减 系数 的 确 定 .
土层较厚或地 基 土质 不均 匀 时 , 以适 当放 大框 架柱 的配 可 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。
系数 。 当设 拉 梁 层 时 , 般 情 况 下 , 比 较 底 层 柱 的 配 筋 是 一 要 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
对多层框架住宅结构的设计与需要注意的问题的分析

对多层框架住宅结构的设计与需要注意的问题的分析【摘要】近年来,多层框架结构设计在建筑行业的应用越来越广泛,多层框架住宅结构设计愈加重要。
本文对多层框架住宅结构设计中需注意的问题进行了分析,并就此提出有效的解决措施。
【关键词】多层框架;住宅结构;设计;分析当结构设计人员进行多层框架房屋结构设计的时侯,不仅需熟悉设计规范,还要根据自己积累的实践经验结合结构设计计算的结果来选择适合的结构体系。
在多层框架住宅结构设计当中对于截面、柱梁、以及梁裂缝宽度和配筋率的调整这些问题应进行适当的处理,从而提升结构设计质量。
一、多层框架住宅结构设计的主要内容1. 合理选择截面尺寸梁和柱截面尺寸的合理选择是整个框架结构设计的基础,不仅应当在规范所要求的范围内取值,还应当注意尽量令柱的线刚度同梁的线刚度之间的比值高于 1,从而实现在罕遇地震情况下,梁端产生塑性铰的时侯,柱端处于没有屈服的非弹性状态,而节点处于弹性阶段的效果。
也就是规范要求的弱梁强柱强节点[1]。
2. 梁、柱的适当配筋率在设计中框架梁配筋应遵循适中的原则,通常情况下配筋率应取0.4%-1.5%,而框架柱的纵向受力钢筋配筋率应取1%-3%。
另外一旦当梁端纵向受拉钢筋的最小配筋率高于 2%时,它的箍筋最小直径则应增大两毫米。
但不管在什么情况下,都应满足规范所规定的最小以及最大配筋率的要求。
此外框架梁纵向受拉钢筋的配筋率,应注意规范《混凝土结构设计规范 gbj-89》和规范《混凝土结构设计规范gb50010-2002》当中的差别。
规范《混凝土结构设计规范 gbj-89》当中梁纵向受拉钢筋的最小配筋率仅与框架抗震等级相关,然而规范《混凝土结构设计规范gb50010-2002》当中梁的最小配筋率不止与框架抗震等级相关,还与混凝土轴心抗拉强度的设计值及钢筋抗拉强度的设计值之比有关,因此在设计当中梁的最小配筋应根据规范确定。
3. 合理调整框架柱配筋一般框架柱配筋率都比较低,有时侯电算结果是构造配筋,然而在实际工程中都不会按这来配筋。
建筑多层框架结构设计应注意的问题

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
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 ,
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。第一 , 按构造设 计的拉梁无法 平衡柱脚弯矩 ; 第二 , 《 混凝土
结 构设 计 规范 ) ( G B S 0 0 1 0— 2 0 0 2 ) 第7 . 3 . 1 1条 规定 , 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
梁 顶 面基 础 拉 梁 的断 面 和 配 筋 按 构 造设 计 。
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
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 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
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” 。 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 . 0 5 m左右设有基础拉梁时 , 应将基础拉梁按层 1 输入 。以某 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
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题马明君(宁夏现代建筑设计院,宁夏银川?50000)[}商要]随着我国国民经济不断的提升,综合国内、国外震害现象的分析我国对建筑抗震要求越采越高,砖混结构及小型砌决结构正逐步被框浆结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构以及钢结构所取代。
框架结构因为其对空间的约束比较小而在很多多层结构中被广泛使用。
睽_蘧词】钢筋混凝土;框架结构;设计下面就钢筋混凝土多层框架结构在设计中的几个问题进行讨论:1独立基础设计荷载取值不当钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,航震规;+>《G B50011—2001)第42.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的~般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
这就是说,在8度地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。
因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。
另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力溺十值。
以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本向和上部结构的安全。
2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,在一0.05m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¨类;层高313m,基础埋深4.0m基础高度0.8m,室内外高差0A5m。
根据航震规港第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335m,即假定框架房屋嵌固在一0.05m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。
多层框架结构建筑设计的问题分析

多层框架结构建筑设计的问题分析摘要:随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构在建筑工程建设中已经被广泛应用。
本文笔者就多层框架建筑结构设计中需要注意的几个问题予以分析总结,可供同行人士参考。
关键词:多层框架;结构设计;钢筋混凝土;荷载计算中图分类号:u463.32+1 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)05-(页码)-页数钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛应用于现代建筑中。
虽然该种结构形式看上去比较简单,但是在设计时,若把握不好,将会出现很多问题,以下是笔者根据多年的设计经验总结出来的几个多层框架结构设计中值得我们思考的问题,以供大家参考。
1.基础设计荷载取值通常情况下,多层框架建筑的荷载不是很大,当天然地基承载力较高,且持力层较浅时,首选柱下独立基础。
《建筑抗震设计规范》gb5011-2010中的4.2.1明确指出,在地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑可不进行地基和基础的抗震承载力验算。
1)一般的单层厂房和单层空旷厂房,2)砌体房屋;3)不超过8层且高度在24米以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋,4)荷载基础与3)相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。
《建筑抗震设计规范》5.4.1规定,当结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合时,一般结构可以不考虑风荷载效应,当风荷载起控制作用时,风荷载组合系数取0.2。
因为一般多层建筑水平风荷载较小,所以经常忽略风荷载作用。
还有些设计师在进行独立基础设计时,柱脚内力设计值取值不合理,只对轴力与弯矩采取了设计值,而未能考虑剪力,还有些甚至只取了轴力设计值。
《建筑地基基础设计规范》gb50007-2011的第5.2.2中明确规定当偏心荷载时,必须考虑作用于基础底面的力矩。
而基础底面的力矩就是来自于柱底的弯矩和剪力。
若独立基础的设计荷载取值不合理,将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。
多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题探讨

多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题探讨作者:李世永来源:《科技传播》2012年第24期摘要我国的经济在改革开放之后有了长足的进步,发展速度迅猛,各项现代化的建筑设施不断出现。
而在这几年,大自然各项自然灾害频发,对建筑物的一个抗震性能又提出了新的要求。
现在国内国外对房屋建设的抗震性能都有一个严格的要求。
最初的砖混结构和小型切块结构已经渐渐的被淘汰,转而框架结构、剪力墙结构、框架剪力结构和钢结构逐渐的成为建筑的主结构。
而框架结构因为对空间的要求比较小,对空间的约束没有太大的要求所以在很多的多层结构当中被广泛的运用。
在本文当中就对钢筋混凝土的多层框架结构设计当中需要注意到的几个问题做一个简单的探讨。
关键词多层框架房屋结构设计;结构计算;参数;施工图审查;抗震设计中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)81-0044-02现代的社会的发展方向都是商业化、工业化以及城市化这样一个大的方向,而房屋的建筑结构也不再那么的单一,而是朝着高层和多层的方向发展。
房屋的结构形式从比较简单的砖混结构过渡到了更加复杂和专业的框架、剪刀墙、框架剪力以及钢体,在这样一些主流建筑结构当中还是存在着一些问题需要我们注意以及尽快的进行解决,才能够保证相关的建筑项目的完成质量以及对于后期的使用时的可靠性。
1 设计工作在实际当中的强制性执行问题在我国,设计的规范是具有强制性的,在设计界,规范就相当于法律在设计人员的心目当中,在设计工作当中,就算设计出了什么问题,只要在工作当中没有违反相关的一些规范,就等同于没有触犯到法律,设计人员可以对所出的设计问题不付任何的责任。
但是在西方一些经济更为发达的国家,对于在设计中出现的问题,责任都是要由设计人员自行承担的,这是因为他们的设计规范不是强制性的,而是具有指导推荐性的,所以设计时不能够把在设计当中出的问题推给规范。
因此从这样的方面可以知道,我国的规范还需要进一步的更新,编制方面的问题还需要更高的要求。
简述钢筋混凝土多层框架房屋结构设计

简述钢筋混凝土多层框架房屋结构设计钢筋混凝土多层框架房屋结构设计是现代建筑领域中常见的建筑结构形式。
它采用钢筋混凝土材料,结合框架结构设计,能够在多层建筑中实现较好的承载能力和稳定性。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计要求结构合理、安全可靠、施工便利、成本经济等,下面将从结构特点、设计要素、工程实践等方面进行简要介绍。
一、结构特点1.承载能力强:钢筋混凝土多层框架结构设计在结构形式上充分考虑了承载性能,通过合理的结构布局和设计,能够有效承担多层建筑的荷载。
2.稳定性高:框架结构设计能够使建筑整体结构更加稳定,抗震性能和抗风性能好,能够保障房屋的安全。
3.施工便利:采用钢筋混凝土材料能够灵活调整构件尺寸和形状,施工工艺成熟,具有较好的施工性能。
4.成本适中:相比于钢结构和混凝土框架结构,钢筋混凝土多层框架结构设计在材料成本和施工成本上相对较为经济。
二、设计要素1.结构布局:合理的结构布局是钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的基础,要满足荷载传递和空间利用的双重要求,通常采用的结构形式有框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、框架-框筒结构等。
2.材料选用:钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的材料主要包括混凝土和钢筋,要根据设计要求选择合适的材料规格和性能等级。
3.构件设计:构件设计要满足承载和变形要求,应根据实际情况确定构件的截面尺寸、配筋比例和节点设计等。
4.连接形式:连接形式是钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的关键,包括节点设计、梁柱连接等,要保证连接的可靠性和密实性。
5.抗震设计:抗震设计是多层框架结构设计的重要内容,要依据地震区域、建筑高度等确定相应的抗震措施,确保建筑在地震作用下的安全性能。
三、工程实践在实际工程中,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计需要综合考虑多方面因素,包括建筑功能、结构安全、经济性等,常见的实践经验包括:1.合理利用空间:框架结构设计可以使建筑内部空间更加开阔,提高空间利用率,适应不同的功能需求。
钢筋混凝土多层框架结构设计问题探讨

钢 筋 混 凝 土 多层 建 筑 的框 架 结 构 设 计 中,设 计 人 员 常 常 容 易 忽 略 轴 压 比 限值 、 架 柱 侧 移 二 阶 效 应 、 载 效 应 、 端 弯 矩 框 荷 梁
效 应 将 增大 柱端 截 面 的弯 矩 。G 5 0 0 2 0 ,B 0 1- 0 1同 B 0 2 — 0 2 50 2 0 G 1
为考虑柱梁线 刚度 比的影 响,因此采用 T l法来估计二阶效应 1o 一 在 以下情况 中将产生很大的误差: () 1 当柱梁线刚度 比过大时, 采用 一0 l法偏于不安全 ;
1 轴压 比限值 问题
钢筋混凝土框架结构在压弯力 的作用 下.其变形 能力 随着 轴压 比的增加而降低,特别在高轴压或小剪跨时呈现脆性破坏, 为了确保框架 结构在地 震力作用 时的柱延性 要求和安全 可靠。 G 5 0 0 2 0 ,B 0 1- 0 1 定 了框 架柱轴 压 比的 限值 , B 0 2 — 0 2G 5 0 1 20 规 见
= ⅡR e
G 5 00 20 。B 0 1 - 0 1 B 0 2 — 0 2G 5 0 12 0 按照 不同的抗震等级、不同的轴 压比给 出约束混凝土必要 的最 小配箍特征值(vp f 。以此为 X= f ) l
基 准 。 虑 轴 压 比 限值 的 因 素 包 括 箍 筋 的 形 式 、 筋 直 径 、 筋 考 箍 箍 肢 距 、 筋 间距 等 达 到 一 定 数 值 时 。 压 比 的限 值 即 可 放 松 . 以 箍 轴 可
下表 。
柱轴 压 比 限值 表
结构类型 框架 框架一 抗震墙 00 . 7 O5 . 7 抗 震等级 O0 . 8 O5 . 8 09 . 0 O5 . 9
() 架各跨跨度不等及荷 载不等 的程度较大 时, 2框 采用 1 l 1o 一
浅议钢筋混凝土框架结构设计中的几个问题

置 基础连 系梁 。基 础 连 系梁 宽度 不宜 小 于 2 5 0 mm,
面, 为减小 首层框 架柱计 算 长度 , 从 而减小柱 截面 尺 寸, 可采用 抬高 基 础顶 面 或 在 ±0 . 0 0 m 附近 设 置 基
第2 9卷 第 7期 2 0 1 3年 4月
甘肃科 技
Ga n s u S c i e n c e a n d T e c h n o l
I 2 _ 2 9 No . 7
A p r . 2 0 1 3
浅 议钢 筋 混凝 土框 架 结构 设计 中的几 个 问题
支仲卿
一
若 基础 埋 置较 深 , 设 计 时在 底 层地 面 以下 靠 近 地 面设 置拉梁 层 , 梁、 柱 可作 为地下 室参加 结构整 体 计算 时 , 地 面处 的拉 梁应按 框架梁设 计 。
层底板按空楼板处理 , 层高按一层地 梁顶至基础
顶面高度取值 , 且对地下部分结构不应考虑土体 的 约束作 用 ; 这样, 地 上一层 柱按 框架抗震 等级进 行柱
下端截 面组合 的弯矩设计 值调 整 的增 大系 数可 由此 实现 。对一 层柱 尚应按 结构在 一层 地面嵌 固并复核
3 上部结构 的嵌 固部位
在进行框架结构计算时 , 必须明确嵌 固端的位
置 。结构 的嵌 固部 位是 多高层建 筑计算模 型 中的一 个 重要假定 , 嵌 固部 位 的正 确设 定 直接 关 系 到结 构
中 图 分类 号 : T U 3 7 5 . 4
钢 筋混凝 土 框架 结 构 体 系具 有平 面布 置灵 活 , 容易满足生产工艺和使用要求 , 目前 , 在多层工业厂
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中常见问题分析

无法平衡柱脚弯矩; 第二 ,混凝 土结 构设计规范》 《
( B01 — 02 第73 1 条规定, G 500 20) ..1 框架结构底层柱的 高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度. -工程设 2 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—并输入. 这样, 计算剪力的首层层高为 H = — . — .5 1 4 08 00 31m, 2 . 层 层高为 33m 层 3层 4 5 . , 、 层高均为33 . 5 .m 根据《 抗震规范》 623 , 第 .. 条 框架柱底层柱脚弯矩设 计值应乘以增大系数 12.…当设拉梁层时, .5 一般情
=
况下 , 弄清楚底层柱 的配筋是 由基础顶 面处 的截面 要
控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制. 考虑到地基
和弯矩设计值, 无剪力设计值, 甚至只取轴力设计值.
以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小 , 配筋偏少, 影响基础本身和上部结构的安全. 2 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, 其独立基 础埋置较深, 一 .5 在 00m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 3 为
《 建筑抗震设计规范》 G 501 2 1 ( ( B01 — 0 ) 以下简称《 0 抗
震规范》第 421 ) .. 条指出, 当地基主要受力层范围内
不存在软弱黏性土层时, 不超过 8 层且高度在 2m以 5
下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房, 可不必进行地基 和基础的抗震承载力验算. …这就是 说, 8 在 度地震区, 大多数钢筋混凝土多层框架房屋可 不必进行地基和基础的抗震承载力验算. 但这些房屋 在基础设计时应考虑风荷载的影响. 因此, 在钢筋混凝 土多层框架房屋的整体计算分析中, 必须输入风荷载, 不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑 中风荷载 不起控制作用就不输入. 另一种情况是, 在设计独立基础时, 对于作用在基 础顶面上的外荷载( 柱脚内力设计值) 只取轴力设计值
多层钢筋混凝土框架结构设计分析

多层钢筋混凝土框架结构设计分析由梁、柱组成的结构称为框架结构,可同时抵抗竖向及水平荷载。
建筑平面布置灵活是它的突出优点。
钢筋混凝土框架结构构件类型少,设计、计算、施工都比较简单,是目前应用最广泛的结构形式之一,但其结构设计中还存在许多问题。
本文针对结构设计计算、构造措施、设计注意事项等方面分析钢筋混凝土框架结构设计中需要注意的问题。
标签结构设计;钢筋混凝土;框架结构1、引言改革开放以来,随着我国经济的迅猛发展,我国的多层建筑也发展迅速,设计思想也在不断更新。
钢筋混凝土框架结构是目前应用最广泛的结构形式之一。
钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。
在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求,起到平面、立面变化的建筑效果。
框架结构具有较好的抗震性能,它们延性大、耗能能力强。
但是,在框架结构设计中,仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以高度重视,以确保结构设计质量。
2、结构设计2.1 正确选取重要的结构计算参数结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确选择抗震设防烈度和场地类别、合理选取电算软件中的其他各项参数也是十分重要的。
各类房屋建筑首先应当根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010确定建筑类别。
对于丙类建筑,其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。
对于乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求,但是抗震措施(主要体现为抗震等级)在一般情况下,当抗震设防烈度为6~8 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求;当为9 度时,应符合比9 度抗震设防更高的要求。
计算中应严格注意地震区的划分,选取正确的设计基本地震加速度值,这一项对地震作用效应的影响极大。
对于较高层建筑,当不考虑扭转耦联时,振型数应不小于3;当振型数多于3 时,宜取为3 的倍数,但不能多于层数;当房屋层数不大于 2 时,振型数可取层数。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题作者:张亮来源:《装饰装修天地》2018年第10期摘要:随着我国经济的快速健康发展,建筑业发展水平也越来越高。
钢筋混凝土多层框架结构是目前应用较广泛的建筑结构形式之一,它是由梁、柱、楼板和基础组成的承重结构体系,其柱网布置的灵活性使得该类建筑可以提供宽阔的空间及较高的空间利用率,在一些写字楼、住宅小区及商业建筑中应用非常广泛。
但是该结构体系设计中也存在着一些问题,需要解决和重视,本文从框架结构设计、多层框架结构设计计算参数的选取,例如抗震等级、地震力振型组合数、结构周期折减系数以及框架梁、柱箍筋间距的选取,还有在多层框架结构设计中经常出现的一些问题进行了总结和分析,为设计工作者提供一些帮助和指导。
关键词:钢筋混凝土结构;多层框架结构;设计问题1 前言钢筋混凝土框架结构是当今建筑普遍采用的一种结构形式。
钢筋混凝土结构与砌体结构相比较,具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点。
与钢结构相比,具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。
2 框架结构设计框架结构体系是指通过节点连接的由梁和柱组成的一个整体,同时抵抗作用在整个结构上的水平向和竖向的载荷。
框架结构则是指通过连接梁将若干个平面的框架连接起来形成的空间结构体系,按照平面框架的布置方向即基本承重结构的布置方向,将框架体系分为:①横向框架承重方案,在这种方案中,主要承重框架沿房屋的横向布置,板和连系梁沿房屋的纵向设置。
②纵向框架承重方案,在这种方案中,主要承重框架沿房屋的纵向布置,板和连系梁沿房屋的横向设置。
③纵横向框架混合承重方案,在这种方案中,主要承重框架沿房屋的纵、横向布置。
框架结构按照材料的不同可分为两种类型,R.C框架和全钢框架。
R.C框架又可按照施工方法的不同分为:现浇整体式框架(全现浇框架)、半现浇式框架、装配式框架以及装配整体式框架四种类型。
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钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题
、独立基础设计荷载取值不当
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
这就是说,在8度地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。
因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。
另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。
以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本向和上部结构的安全。
2、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Ⅱ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6.1.2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,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,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。
根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。
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。
3、基础拉梁层的计算模型不符合实际情况
基础拉梁层无楼板,用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,楼板厚度应取零,并定义弹性节点,用总刚分析方法进行分析计算。
有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点,但未采用总刚分析,程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算,与实际情况不符。
房屋平面不规则,要特别注意这一点。
4、基础拉梁设计不当
多层框架房屋基础埋深值大时,为了减速小底层柱的计算长度和底层
的位移,可在0.000以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。
但就抗震而言,应采用短柱基础方案。
一般说来,当独立基础埋置不深,或者过去时置虽深但采用了短柱基础时,由于地基不良或柱子荷载差别较大,或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。
基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18。
构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ14,配筋不得小于Ⅰ8-200。
当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。
构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。
在这种情况下,基础可按偏心有受压基础设计。
当框架底层层高不大或者基础过去埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较强大,以便用拉梁来平衡柱底弯矩。
这时,拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通,负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。
拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。
此时拉梁宜设置在基础顶部,不宜设置在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。
5、框架结构带楼电梯小井筒
框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。
因为井筒的存在
会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。
当必须设计钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化;配筋也只宜配置少量单排钢筋,以减小井筒的作用。
设计计算时,除按框架确定抗震等级并计算外,还应按带井筒的框架(当平面不规则时,宜考虑耦联)复核,并加强与井墙体相连的柱子的配筋。
此外,还要特别指出,对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等,应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数;雨篷等构件应从承重梁上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应承重柱上,不得支承在填充墙上。
6、结构计算中几个重要参数的合理选取
《抗震规范》第3.6.6.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。
通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架--抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。
超筋超限信息等等。
为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地
类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。
现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例,结合施工图审查中发现的问题,来说明有关参数如何合理选取。