钢筋混凝土多层框架结构设计(1)
某多层厂房现浇钢筋混凝土框架结构毕业设计
某多层⼚房现浇钢筋混凝⼟框架结构毕业设计某多层⼚房现浇钢筋混凝⼟框架结构毕业设计⽬录绪论 (1)第⼀章设计说明 (2)第⼀节⼯程概况 (2)第⼆节建筑材料选择 (2)第⼆章结构设计 (3)第⼀节布置及梁柱截⾯初估 (3)第⼆节框架计算简图及梁柱刚度计算 (4)第三章荷载计算 (6)第⼀节竖向荷载计算 (6)第⼆节风荷载计算 (9)第三节⽔平地震作⽤的计算 (12)第五节重⼒荷载代表值作⽤下的计算 (19)第四章内⼒组合 (25)第⼀节⽀座边缘处的内⼒值的计算 (25)第⼆节组合前内⼒的调整 (28)第五章配筋计算 (39)第⼀节框架柱和梁的截⾯设计 (39)第⼆节板的计算 (46)第三节楼梯的计算 (48)第六章基础设计 (50)第⼀节确定基础类型和尺⼨ (50)第⼆节内⼒分析 (50)第三节配筋计算 (52)第七章施⼯组织设计 (55)第⼀节施⼯准备⼯作 (55)第⼆节施⼯部署 (57)第三节主要项⽬施⼯⽅法 (57)第四节技术质量、安全⽣产、⽂明施⼯措施 (59)第七章结论 (61)致谢 (62)参考⽂献 (63)绪论毕业设计是本专业教育培养的重点,也是毕业前的综合学习阶段,是对所学专业知识的深化、拓宽,是对⼤学期间所学专业知识的全⾯总结。
通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提⾼个⼈的综合知识结构有着重要的作⽤。
通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施⼯图绘制、⼝头表达等各个⽅⾯得到综合训练,具备从事相关⼯作的基本技术素质和技能。
在我国,多层建筑结构以钢筋混凝⼟结构为主。
多层建筑的结构设计有两⽅⾯的特质:⼀是风荷载和地震荷载等⽔平⽅向作⽤引起的内⼒和位移已成为结构设计的控制因素;⼆是结构抗侧移刚度是结构设计的关键因素。
结构不仅要满⾜承载⼒(强度)的要求,同时还要把结构在⽔平荷载下的位移控制在⼀定范围内,所以多层建筑结构需要有较⼤的抗侧移刚度。
框架结构体系的主要特点是平⾯布置⽐较灵活,能提供较⼤的室内空间,是较常⽤的结构体系。
论述钢筋混凝土框架结构设计过程中一些问题
论述钢筋混凝土框架结构设计过程中一些问题0前言在框架结构设计过程中,特别是采用设计软件进行设计计算时,对设计软件不是很熟悉的设计人员常常会出现独立基础设计荷载取值不当、框架计算简图不合理、基础拉梁层的计算模型不符合实际情况、基础拉梁设计不当以及结构计算中几个重要设计参数的选取不合理等问题,由此将会造成设计结果不正确而使设计方案无法使用,从而浪费了设计人员的很大精力。
本文就这些问题逐一进行分析,并结合设计实际情况对问题的解决提出一系列经验方法,希望给广大设计人员有所帮助。
1关于结构计算模式中几个问题1.1框架计算简图的确定对于无地下室的钢筋混凝土多层框架结构设计,当独立基础埋置较深且-0105m左右设有基础拉梁时,是否应将基础拉梁按一个楼层记取于框架计算简图中,这是一个值得关注的问题。
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。
若根据《建筑抗震设计规范》第6.1.2条规定“在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级”,设计者可按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。
如果照此计算简图运算,就会出现2个问题:第1是按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第2是不符合GB50010-2002《混凝土结构设计规范》第7.3.11条的规定,即“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”。
在实际工程设计中,为了能够达到设计与实践的高度吻合,我们可以将基础拉梁层按层1记取输入。
为此,上例框架结构按4层进行整体分析计算(拉梁上如有荷载作用应将荷载一并输入),计算剪力的首层层高为H1=4.0�C0.8�C0.05=3.15m,第2层层高为3.35m,第3、4层高为3.3m。
同时,根据《建筑抗震设计规范》第6.2.3条规定,可以将框架柱底层柱脚弯矩设计值乘以增大系数1.25。
多层钢筋混凝土框架结构(1)
4. 为使梁跨中钢筋不至于过少,保证梁跨中截面有 足够的承载力,经过调幅后的梁跨中弯距不小于 按简支梁计算的跨中弯距的50%。
5. 梁端弯距调幅只对竖向荷载进行,水平力作用下 的梁端弯距不允许调幅。
第三节 多层多跨框架在水平荷载作用 下内力的近似计算——反弯点法和D值法
混凝土结构设计
3.6.2 水平荷载作用下的内力近似计算方法 反弯点法
➢ 适用于梁柱线刚度比不小于3的框架结构; ➢ 常用于在初步设计中估算梁和柱在水平荷载作用
下的弯矩值。
二、反弯点高度
1. 反弯点高度y是指反弯点至柱下端的距离。
2. 对于上层各柱,假定反弯点在柱中点。即
y =h /2
ii
(i=2,3,…,n);
❖ 当i1+i2>i3+i4时,令α1=(i3+i4)/(i1+i2),仍由 α1和K值从表3—4中查出y1,这时反弯点应向 下移,yl取负值。
❖ 对于底层柱,不考虑y1修正值。
(3)上下层高度变化的影响 ——修正值y2和y3
❖层高有变化时,反弯点也有移动。令上层层高 和本层层高之比h上/h=α2,由α2、K可查表 3—5(略)得修正值y2。
• 各层柱反弯点高度可统一按下式计 算:
•
y=yh=(y0+y1+y2+y3)h
• (1) 标准反弯点高度比y0
•
标准反弯点高度比y0主要考虑梁柱
线刚度比及结构层数和楼层位置的影响,
它可根据梁柱相对线刚度比(表12.3)、 框架总层数m、该柱所在层数n、荷载作 用形式由表12.4查得。
• (2) 上下层横梁线刚度不同时的修正值
钢筋混凝土框架结构节点设计规程
钢筋混凝土框架结构节点设计规程一、引言钢筋混凝土框架结构在建筑工程中得到了广泛的应用。
其中,节点是构成框架结构的重要组成部分,其性能对整个结构的安全性和可靠性起着至关重要的作用。
因此,本文将针对钢筋混凝土框架结构节点设计进行详细的规程说明,以保证建筑结构的安全可靠。
二、设计原则1、节点应满足结构强度和刚度的要求,能够承受各种荷载作用下的变形和变形能量,并保证结构的整体稳定性。
2、节点设计应符合国家相关法律法规的要求,考虑到地震、风载和温度等外力因素的影响。
3、节点设计应尽量简单明了,易于施工和维护。
4、节点应考虑到建筑物的使用需求,满足建筑物功能和外观的要求。
三、节点分类钢筋混凝土框架结构的节点可以分为以下四类:1、梁柱节点梁柱节点是钢筋混凝土框架结构中常见的节点类型。
其主要用于连接梁和柱,承受纵向、横向和弯曲荷载。
梁柱节点有许多不同的形式,其中柱头节点、梁端节点和梁柱中节点是常见的形式。
其中,柱头节点是梁柱节点中最常见的一种形式,其结构简单,易于施工。
2、梁梁节点梁梁节点用于连接两根梁,承受梁的弯曲和剪力荷载。
梁梁节点可以使用钢板、U型钢、角钢等材料进行连接。
其中,钢板连接是常用的一种形式,其连接强度高,适用于大跨度的梁。
3、柱基节点柱基节点用于连接柱子和地基,承受柱子的重力和水平荷载。
柱基节点可以分为嵌入式和露出式两种类型。
嵌入式柱基节点的优点是结构紧凑,适用于地震等强烈荷载的情况。
露出式柱基节点则方便维护和更换。
4、墙柱节点墙柱节点用于连接墙体和钢筋混凝土框架结构的柱子,承受墙体的重力和水平荷载。
墙柱节点可以使用钢筋混凝土、钢板等材料进行连接。
其中,钢板连接是常见的一种形式,其连接强度高,适用于大面积的墙体。
四、节点设计1、梁柱节点设计梁柱节点的设计应符合以下原则:(1)节点的几何形状应符合结构设计要求,节点处的截面应满足强度和刚度要求。
(2)节点应考虑到梁和柱的相对变形,通过增加节点的刚度和强度来保证结构的整体稳定性。
多层整体装配式钢筋混凝土框架结构综合楼施工组织课程设计
多层整体装配式钢筋混凝土框架结构综合楼施工组织课程设计1工程概况1.1工程特征本工程为衡阳市某厂综合楼,位于金花路,由I部和II部组成L型转角楼。
采用现浇柱,预制梁,整体装配式钢筋混凝土框架结构。
(1)层高及建筑面积:I部五层,顶高21m,层高4.2m,II部为六层,顶高23.1m,1-2层层高4.8m,3、4、5层层高为3.3m,6层层高为3.6m。
总建筑面积7834m2。
(2)绝对标高,±0.00相当于绝对标高425.044。
(3)结构方案:本工程为装配整体式框架结构,横向框架梁为预制迭合梁,纵向框架梁,次梁,柱,楼梯等均为现浇。
楼盖除厕所、盥洗、水箱间及二层售饭处为现浇外,其余均为预制空心板,上有4cm整浇层。
墙体为非承重墙,外墙为240m厚普通粘土砖墙,内墙为大孔空心砖墙。
施工时横向预制梁吊装后再现浇纵向框架梁和次梁。
(4)楼地面:水泥砂浆地面用于II部厨房和库房,教室宿舍等。
水磨石地面用于上述以外的其它部位,底层地面垫层为60厚100#素混凝土。
(5)顶棚及墙面:I部楼梯间为石膏板隔墙,贴白色塑料壁纸。
其它顶棚及墙面均为石灰砂浆打底,纸筋灰罩面,喷白灰浆二道。
(6)外墙面:为绿色水刷石,局部构件(檐口、阳台、雨蓬)及凸出墙面壁柱等贴马赛克。
(7)屋面防水层:沥青胶隔汽层,水泥蛭石保温层,三毡四油防水层上铺绿豆砂。
1.2施工工期要求基础工程由甲方自己完成。
施工单位由0.00开始,总工期为8个月。
从2013年3月1日至同年10月30竣工。
1.3地质及环境条件由勘测报告,土壤为一级大孔性黄土,天然地基承载力为15T/m2,地下水位在地表下6-7m。
建筑场地北面和东面,南面均紧邻厂区,以墙为界,西南为金花路(见总平面图)。
1.4气象条件夏秋两季主导风向偏东,冬季北偏西。
雨季为4、5两月。
1.5施工技术经济条件本工程由衡阳市某建筑公司承担,该公司分派一个施工队负责。
施工队有瓦工和抹灰工80人,木工24人,钢筋工15人,混凝土工40人,机械工8人,安装工12人,油漆工15人,共194人。
框架结构课程设计
• (2)楼、屋面
• 楼面: • 30mm厚水磨石地面(0.65kN/m2),40mm厚细石混凝土 层(内配钢筋网)(25kN/m3),120mm厚预应力空心板
(2.20kN/m2),吊顶(0.12kN/m2);
• 屋面:
• 三毡四油绿豆砂子(0.4kN/m2),20mm厚水泥砂浆找平
(20kN/m3),100mm厚焦渣保温层(10kN/m3),40mm 厚细石混凝土层(内配钢筋网)(25 kN/m3),120mm厚 预应力空心板(2.20kN/m2),吊顶(0.12kN/m2)。
钢筋混凝土框架结构课程设计
一、任务书
• 某三层房屋,采用现浇钢筋混凝土框架结构,
现浇式楼、屋盖。标准层建筑平面如图所示,
室内外高差0.45m,室外地坪到基础顶面高差
0.55m。房屋的安全等级为二级,设计使用年
限50年,环境类别一类,所在地区为非抗震区,
不考虑抗震设防。试设计该框架结构。
1、建筑做法
• 要求
• 1、计算正确,计算书必须统一格式并用黑色水笔抄写清 楚。 • 2、每人完成2#图一张,用铅笔绘图,要求图面布局匀称、 比例适当、线条流畅、整洁美观,标注及说明用仿宋体 书写,严格按照建筑制图标准作图。 • 3、在完成上述设计任务后方可参加课程设计成绩评定。
本设计所需绘制的表格
(内配钢筋网)(25kN/m3),钢筋混凝土重度(25
kN/m2),20mm厚板底抹灰(17kN/m3);
• 屋面:
• 三毡四油绿豆砂子(0.4kN/m2),20mm厚水泥砂浆找平
(20kN/m3),100mm厚焦渣保温层(10kN/m3),40mm厚 细石混凝土层(内配钢筋网)(25kN/m3),120mm厚预应 力空心板(2.20kN/m2),20mm厚板底抹灰(17kN/m3)。
第13章钢筋混凝土多层框架结构常见问题解答
第13章钢筋混凝土多层框架结构常见问题解答1.什么是框架结构?框架结构的特点如何?答:框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构框架结构的特点是:建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。
框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。
框架结构广泛在多高层建筑中应用,它的特点是建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。
框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。
2.框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何?答:框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围:民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在6~9米之间,工业建筑的柱网尺寸一般在6~12米之间。
房屋使用中的空间高度要求—层高决定了柱的高度,民用框架结构房屋的层高一般在3~6米之间;工业建筑的层高一般在4~6米之间。
3.框架承重体系按结构体系承受和传递竖向荷载的方式不同可划分为哪三种类型?各有什么特点?答:框架承重体系按结构体系承受和传递竖向荷载的方式不同一般分为横向框架承重方案,纵向框架承重方案和纵横向框架混合承重方案三种类型。
(1)横向框架承重体系横向框架承重体系的结构布置见图13-2a。
这种承重体系是将楼盖传来的竖向荷载全部由横向框架梁承担,而纵向框架梁仅承受自重和梁上维护墙体的重量。
这样,横向框架梁的截面尺寸要比纵向框架梁的大,因此梁的横向框架的刚度也比较大,从而有利于提高房屋的横向侧移刚度。
由于横向跨度小于纵向,故而楼板的跨度较为经济合理。
(2)纵向框架承重体系纵向框架承重体系的结构布置见图13-2b。
这种承重体系是将楼盖传来的竖向荷载全部由纵向框架梁承担,而横向框架梁仅承受自重和梁上维护墙体的重量。
钢筋混凝土框架结构施工组织设计
目录一、总体概述二、主要施工方法技术措施三、主要设备人员专业构成四、质量保证体系及措施五、工期安排及保证措施六、安全生产文明施工保证措施七、资料管理措施八、竣工交付使用后的回访工作一、总体概述1.1、工程概况本工程为XX市公安业务技术用房,位于XX市团结东路南侧、公安局东侧。
工程为地上6层,局部7层。
本工程结构体系为钢筋混凝土框架结构,一层高为3.60m,二至四层为3.30 m,四层局部4.3 m,建筑高度20.65m,。
建筑物呈长方形,建筑面积为7920㎡。
本工程计划开工(竣工)日期:2011年11月15日至2012年11月15日,计划日历总工期为365天。
1.1.1 结构设计简况本工程建筑结构安全等级为二级,建筑抗震设防类别为丙类,设防烈度为7度,建筑场地类别Ⅱ类,结构设计合理使用年限为50年。
1、基础结构:采用钢筋砼独立基础,砼强度等级为C35,地基以卵石层为持力层,采用天然级配石进行回填处理,处理后的地基承载力不小于200kpa。
地基设计为丙级。
2、主体结构(1)外墙均采用250㎜(200)厚加气混凝土砌块墙,内墙均采用200(100)加气混凝土砌块墙厚加气混凝土砌块墙。
(2)砼构件:框架柱、梁、板、楼梯和基础均为C30。
砼保护厚度梁为30㎜,柱为25㎜。
(3)钢筋采用HPB235和HRB335及HRB400。
1.1.2 建筑设计简况工程为地上六层,局部七层建筑,屋面防水等级为Ⅱ级,耐火等级二级,建筑设计使用年限50年。
1、屋面做法:(1)110厚岩棉复合板。
(2)20厚1:8水泥珍珠岩找平。
(3)4厚SBS聚酯胎卷材(细砂)覆面2、地面做法:(1)卫生间地面为防滑地砖。
(2)楼梯和大厅为花岗岩。
(3)其余地面做法:采用600X600铺地砖地面。
3、内墙面做法:(1)卫间内墙为面砖墙面。
(2)其它为水泥砂浆墙面,白色。
4、外墙面做法:50厚岩棉复合板保温,贴砖。
5、顶棚做法:为水泥砂浆顶棚,板底刷乳胶漆。
多层混凝土框架结构设计任务书
多层混凝土框架结构设计任务书一、工程概况建设地点:南方某学院工程名称:行政办公楼该行政办公楼为5层板式建筑,钢筋混凝土框架结构体系,建筑面积约为4400平方米。
建筑物平面为一字形,总宽度20米,总长度50米。
建筑方案确定:房屋横向的中部设为走廊,宽(定位轴线间距)为3.6米,走廊两侧房间的进深(定位轴线间距)均为7.5米,开间(定位轴线间距)均为3.6米;各层层高为3.3米,室内外高差0.45米。
梁柱现浇,屋面板、楼面板选用预应力混凝土空心标准板。
二、设计资料气候条件:年均降雨量1640mm,最高气温+39,最低气温0,基本风压值0.4,基本雪压值0.35。
地质条件:自然地表以下0.42m内为填土,填土下一层为1m厚砂质粘土,再下一层为砾石层。
砂质粘土承载力特征值为230,砾石层承载力特征值为300。
地下水位在地表下4.7m处,地下水对混凝土无侵蚀性。
建筑场地为B类粗糙地面。
抗震设防烈度:6度。
建筑材料:墙体材料可选用空心砌块或粘土空心砖,混凝土强度等级为C30,纵筋为HRB335,箍筋为HPB300。
屋面面层做法:采用合成高分子涂膜防水屋面,三级防水,上人,无保温层,具体为,40厚370370地砖,缝宽5~8,1:1水泥砂浆填缝,20厚1:2:9水泥石灰砂浆,1层350号石油沥青油毡,2厚聚氨酯防水涂料,刷基层处理剂一遍,20厚1:2.5水泥砂浆找平层,屋面面层总厚度最小值为83mm,自重1.92,屋面找坡3%。
楼面面层做法:采用水磨石楼面,具体为,12厚1:2水泥石子磨光,一素水泥浆结合层,18厚1:3水泥砂浆找平层,再来一素水泥浆结合层,楼面面层总厚度30mm,自重0.65。
三、设计内容及要求确定梁柱截面尺寸及一榀横向框架的计算简图,荷载分析计算,横向框架侧移验算,框架分别在竖向及水平荷载作用下的内力计算、内力组合及截面设计,柱下独立基础设计。
撰写设计计算说明书,绘制该横向框架的模板配筋施工图(梁柱纵剖面参考比例1:40~50;梁柱横剖面参考比例1:20~25)。
混凝土课程设计钢筋混凝土框架结构设计
钢筋钢筋混凝土结构课程设计任务书一、题目:钢筋混凝土结构设计(框架结构)二、设计地址:长春市三、设计任务:钢筋混凝土框架结构设计四、设计内容:一、计算简图的确信:确信计算模型及相应的计算参数。
二、荷载计算:竖向荷载考虑竖向恒荷载、竖向活荷载,不考虑竖向活荷载不利布置。
3、框架结构内力分析及内力组合:选取一榀有代表性的框架在应考虑荷载作用下的内力和位移;别离对框架梁、柱进行内力组合。
4、一榀框架梁、柱,截面设计并知足相应的抗震方法。
五、计算书上画出相应结构施工图。
五、设计条件:一、该建筑为多层办公楼,,地形平坦,Ⅱ类场地;二、建筑平、剖面图的尺寸如图一、2所示。
3、学生承担的具体设计组号见表一4、荷载:(1)永久荷载——2,板底、梁底、梁側采纳20厚混合砂浆抺灰,自重为17kN/m3,钢筋混凝土自重为25kN/m3。
屋盖自重:按2取用(未计入荷载分项系数)。
(2)可变荷载——活、风、雪荷载查标准。
五、材料:混凝土强度品级为不低于C30,梁、柱的主筋采纳HRB400级,其余钢筋均采纳HPB235级。
六、内、外墙别离采纳200mm、300mm厚陶砾混凝土,室内外高差为450mm,土壤冻结深度为,屋面檐口处混凝土女儿墙高600mm平均厚为80mm。
图1图2六、设计功效:结构设计计算书一份:要求有封皮、、目录、详细的计算内容;并在计算书里绘出相应的结构施工图。
计算书(第七组)一、工程概况与设计条件(一)工程概况与结构选型1.该工程为长春市某办公楼,地面以上为3层办公楼,首层层高m,标准层层高为3.6m,室内外地面高差为0.45m,建筑物总高度为3.9+3.6*2+0.45=m,建筑物沿X方向的宽度为33m,沿Y方向的宽度为14.1m。
2.依照建筑的利用功能,衡宇的高度和层数,地质条件,结构材料和施工技术等因素综合考虑,抗侧力结构拟采纳现浇钢筋混凝土框架结构体系。
(二)设计依据本工程依据以下现行国家标准或行业标准进行结构设计:一、《建筑结构靠得住度设计统一标准》GB50068----2001二、《建筑结构荷载标准》(2006版)GB50009----20013、《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223---20204、《建筑抗震设计标准》GB50011----2020五、《混凝土结构设计标准》GB50010----2002六、《高层建筑混凝土结构技术进程》JGJ3---2002(三)设计的大体条件1.建筑结构的设计利用年限、平安品级及建筑抗震设防类别本工程为一般多层民用办公楼,属于一样的建筑物。
多层钢筋混凝土框架结构设计
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在框架结构设计中,应首先确定构件截面尺寸及结构计算简图,然后进行荷载计算及结构内力和侧移分析。
框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时,通常由经验或估算先选定截面尺寸,以后进行承载力、变形等验算,检查所选尺寸是否合适。
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第三节 多层多跨框架在水平荷载作用下内力的近似计算——反弯点法和D值法
(一) 反弯点法(二) D 值法
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(一) 反弯点法
一、基本假定二、反弯点高度三、侧移刚度四、计算步骤五、反弯点法的适用条件
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一、基本假定
梁柱线刚度比较大(ib/ic>3)时,节点转角很小,可忽略不计,即θ≈0。 不考虑柱子的轴向变形,故同层各节点水平位移相等。 底层柱与基础固接,线位移与角位移均为0。
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梁、柱截面尺寸
框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时,通常由经验或估算先选定截面尺寸,以后进行承载力、变形等验算,检查所选尺寸是否合适。 梁截面尺寸确定 框架结构中框架梁的截面高度hb可根据梁的计算跨度lb、活荷载大等,按hb = (1/18~1/10)lb确定。为了防止梁发生剪切脆性破坏,hb不宜大于1/4净跨。主梁截面宽度可取bb = (1/3~1/2)hb,且不宜小于200mm。为了保证梁的侧向稳定性,梁截面的高宽比(hb/bb)不宜大于4。
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2.计算简图 将复杂的空间框架结构简化为平面框架之后,应进一步将实际的平面框架转化为力学模型[图,在该力学模型上作用荷载,就成为框架结构的计算简图。 在框架结构的计算简图中,梁、柱用其轴线表示,梁与柱之间的连接用节点(beam-column joints)表示,梁或柱的长度用节点间的距离表示,如图 所示。由图可见,框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度;框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离,当各层梁截面尺寸相同时,除底层柱外,柱的计算高度即为各层层高。对于梁、柱、板均为现浇的情况,梁截面的形心线可近似取至板底。对于底层柱的下端,一般取至基础顶面;当设有整体刚度很大的地下室、且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时,可取至地下室结构的顶板处。
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。
钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计
钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计摘要:随着社会经济的快速发展,人们的生活水平普遍提高,人们对生态环境的要求也越来越高。
同时,我国也对建筑业的施工质量提出了严格的要求。
因此,钢筋混凝土框架结构在我国建筑业中应用广泛,在我国建筑业中占有重要地位,为我国建筑业提供了重要的技术支撑。
随着市场上建筑质量标准的不断提高,钢筋混凝土框架结构的标准化和标准化也得到了提高,但在此期间仍存在一些问题。
因此,本文对钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计进行简要分析,并对设计中出现的问题提出相应的解决策略。
关键词:钢筋混凝土;框架结构;房屋建筑;结构设计1钢筋混凝土框架工业建筑结构设计概述在工业建筑的结构设计中,不容易满足设计标准较高的功能结构、类型和高度要求。
总之,设计师在设计工作中应该谨慎,以减少设计中的问题。
简单来说,钢、混凝土和其他建筑材料在一般工业建筑的混凝土框架结构设计中不可或缺;在设计建筑框架结构时,要求设计者遵守相关法规和设计标准等一系列要求;在结构设计之初,钢筋混凝土的承载力是结构设计师优先考虑的主要因素,结构设计师还必须考虑建筑物的自然环境、使用环境、气象条件和抗震要求;根据上述因素和满足工业过程使用和运行的荷载。
当然,除了上述条件外,混凝土结构的耐腐蚀性和耐久性也起着重要作用。
2钢筋混凝土框架结构设计的原则在我国工业建筑中钢筋混凝土框架结构的设计中,建筑施工人员需要遵循刚柔协调的设计原则来设计框架结构,以确保高层建筑能够具有一定的延性。
延性是指每单位长度混凝土的最大变形能力,无损伤。
此外,在钢筋混凝土框架结构设计过程中,如果需要在承受巨大压力的方向上使用,则必须采用多通道结构设计,因为如果钢筋混凝土的第一个抗压构件受损,将有第二道或第三道防线继续承受压力。
这样可以更好地承受或阻断各种地震力的冲击,对高层建筑起到重要的支撑作用。
此外,高层建筑的抗震设计也需要更加重视材料的选择。
在材料的选择上,高层建筑需要选择重量轻、抗压强度高的建筑材料,不仅需要具有一定的强度和变形能力,还需要材料本身的重量相对较轻。
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。
(完整)钢筋混凝土多层及高层框架结构
常用结构体系钢筋混凝土多层及高层房屋有框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构四种主要的结构体系。
1 、框架结构框架结构房屋(是由梁、柱组成的框架承重体系,内、外墙仅起围护和分隔的作用。
框架结构的优点是能够提供较大的室内空间,平面布置灵活,因而适用于各种多层工业厂房和仓库。
缺点:在水平荷载下表现出抗侧移刚度小,水平位移大。
因此,框架结构房屋一般不超过15层。
框架结构柱网示意图2 、剪力墙结构剪立墙结构示意图广州白云宾馆当房屋层数更多时,水平荷载的影响进一步加大,可采用剪力墙结构,此种结构的刚度较大,在水平荷载下侧移小,但平面布置不灵活,适用于15~35层的小开间的民用建筑高层房屋。
广州白云宾馆(33层、112M>采用的就是剪力墙结构。
3 、框架——剪力墙结构为了弥补框架结构随房屋层数增加,水平荷载迅速增大而抗侧移刚度不足的缺点,可在框架结构中增设钢筋混凝土剪力墙形成框架—剪力墙结构。
在框架—剪力墙结构房屋中,框架负担竖向荷载为主,而剪力墙将负担绝大部分水平荷载。
多用于16~25层的工业与民用建筑中(如办公楼、旅馆、公寓、住宅及工业厂房>。
4 、筒体结构简体结构是将剪力墙集中到房屋的内部和外围形成空间封闭筒体,使整个结构体系既具有极大的抗侧移刚度,又能因剪力墙的集中而获得较大的空间,使建筑平面获得良好的灵活性,因为抗侧移刚度较大,适用于更高的高层房屋(≥30层,≥100m>。
筒体结构有单筒体结构(包括框架核心筒和框架外框筒>、筒中筒结构和成束筒结构等三种形式(图7-2>。
图7-2筒体结构 (a>框架内筒结构;(b>筒中筒结构;?束筒结构框架结构1 、框架结构承重方案横向框架承重横向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋纵向布置,框架承重梁沿横向布置(图7-3>,有利于增加房屋横向刚度。
缺点是因为主梁截面尺寸较大,当房屋需要较大空间时,其净空较小。
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钢筋混凝土多层框架结构设计探讨摘要:针对钢筋混凝土框架结构的设计,探讨了结构计算及设计、构造措施方面一些需要注意的问题。
关键词:钢筋混凝土;框架结构;设计
中图分类号:tu375 文献标识码:a文章编号:
abstract: based on the analysis of reinforced concrete frame structure design, this paper discusses the structure calculation and design, structural measures some problems needing attention.
key words: reinforced concrete; frame structure; design
随着我国建筑造型和建筑功能要求日渐先进且多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,给建筑结构设计人员造成一定的困难和挑战,因而作为一个结构设计者需要在严格遵循各种规范、规定的前提下,大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。
1、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”。
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。
以南京某办公楼为例,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,《混凝土结构设计规范》(gb50010一2002)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。
3框架结构方案构思时应注意的问题
3.1结构的简单性。
结构简单是指结构具有直接和明确的传力途径,结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握。
在荷载作用下,结构的传力路线越短、越直接,结构的工作效能越高,所耗费的建材也就越少。
3.2结构的规则和均匀性。
沿建筑物竖向,建筑造型和结构布置比较均匀,避免刚度。
承载能力和传力途径的突变,以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位,这些部位将产生过大的应力集中或过大的变形,容易导致结构过早倒塌;建筑平面比较规则,平面内结构布置比较均匀,使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递,并使质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。
3.3结构的刚度和抗震能力。
结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用,通常,可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力;另外还要使结构具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。
3.4结构的整体性。
多、高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且要使这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使各抗侧了子结构能协同工作。
楼盖体系提供足够的面内刚度和抗力,并与竖向各子结构有效连接,当结构空旷、平面狭长或平面凸凹不规则或楼盖开大洞口时,更应特别注意;多、高层建筑结构基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结
构整体性的重要保证。
4框架结构设计中应注意的其它问题
4.1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。
4.2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,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。
所以在设计中应采取如下措施:1)尽量减弱短柱的楼层约束,如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等;
2)增加箍筋的配置,在短柱范围内箍筋的间距不应大于100mm,柱的纵向钢筋间距≤150mm;
3)采用良好的箍筋类型,如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
4.3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。
从概念设计上着手时应注意几个问题。
4.3.1关于“强柱弱梁”节点。
这是为了实现在罕遇地震作用下,让梁端形成塑形铰,柱端处于非弹性工作状态,而没有屈服,但节点还处于弹性工作阶段。
强柱弱梁措施的强弱,也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小,是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力,而且不致形成“层侧移机构”,从而使柱不被压溃的关键控制措施。
柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的
大小,以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。
因此,当建筑许可时,尽可能将柱的截面尺寸做得大些,使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1,并控制柱的轴压比满足规范要求,以增加延性。
验算截面承载力时,人为地将柱的设计弯距按“强柱弱梁”原则调整放大,加强柱的配筋构造。
梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高,以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。
注意节点构造,让塑性铰向梁跨内移。
4.3.2关于“强剪弱弯”措施:强剪弱弯是保证构件延性,防止脆性破坏的重要原则,它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力,使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够
的保证率不出现脆性剪切失效。
对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造,使其满足相关规范要求。
4.3.3注意构造措施。
1)对于大跨度柱网的框架结构,在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连,使得楼梯问处的柱可能成为短柱,应对柱箍筋全长加密。
这一点,在设计中容易被忽视,应引起重视。
2)对框架结构外立面为带形窗时,因设置连续的窗过梁,使外框架柱可能成为短柱,应注意加强构造措施。
3)其它构造措施限于篇幅,这里不再赘述,请详见新规范。
5结构计算方面的问题
计算简图的处理:结构计算中,计算简图选取的正确与否,直接影响到计算结果的准确性,其中比较典型的是基础梁的处理。
一般情况下,基础梁设置在基础高度范围内,作为基础的一部分,此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。
基础梁仅考虑承担上部墙体荷载,构造满足普通梁的要求即可。
当按规范要求需设置基础拉梁时,其断面和配筋可按构造设计,截面高度取柱中心距的1/12~1/18,纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力来计算。
但是,当基础埋深过大时,为了减少底层的计算高度和底层的位移,设计者往往在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。
此时,基础拉梁应作为一层输入,底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度,二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。
拉梁层无楼板,应开洞处
理,并采用总刚分析方法进行计算。
基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。
若因此造成底层框架柱形成短柱,应采取构造措施予以加强。
另一个需要注意的是,当框架结构的电梯井道采用钢筋混凝土井壁时(设计时应尽量避免),计算简图一定要按实际情况输入,否则可能会造成顶部框架柱设计不安全。
6结论
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。
结构设计员,在进行房屋结构设计时,不仅要掌握设计规范,还应根据自己的工程中积累的经验,正确的处理结构设计中问题,从而提高结构的设计质量。