框架柱的设计讲解

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框架建筑结构设计布置特点阐述

框架建筑结构设计布置特点阐述

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。

【结构设计】框架结构设计难点解析

【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.。

框架结构梁板柱的布置原则及方法

框架结构梁板柱的布置原则及方法

框架结构梁板柱的布置方法简述改革开放以来,随着我国经济的迅猛发展,我国的建筑也发展迅速,设计思想也在不断更新。

钢筋混凝土框架结构就是符合社会发展要求的一种结构,目前应用也是最为广泛,但其结构设计中还存在许多问题。

该文从结构设计计算、构造措施等方面探讨了框架结构梁板柱设计中需要注意的问题框架结构是由梁、柱构件组成的空间结构,既承受竖向荷载,又承受风荷载和地震作用,因此,必须设计成双向结构体系,并且应具有足够的侧向刚度,以满足规范、规程的楼层层间最大位移与层高之比的限制。

由于框架的平面布置灵活,可以最大程度的满足使用要求,所以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。

2.1结构体系合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。

结构刚性强则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很容易造成局部受损最后全部毁坏;而韧性大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建筑倾倒。

因此框架应沿建筑的两个主轴双向设置,形成双向梁柱抗侧力体系。

且在刚接体系除个别部位外,框架的梁柱应采用刚接,以增大结构刚度和整体性。

2.2 结构受力结构传力路径要求简单、合理且有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确,传力直接,以减少扭转平面布置应简单、规则、对称、均匀,以保证良好的整体性;避免过大内收和外伸(凹角处应力集中);质心于刚心宜接近,避免平面不规则结构,建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构建的截面尺寸和裁量强度宜自下而逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变,以免出现薄弱层。

3.结构布置3.1框架梁截面尺寸根据《高规》6.3.1条规定,框架结构的主梁截面高度b h 可按b b l l 181~101确定,b l 为主梁计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面宽度不宜小于200㎜,梁截面的高宽比不宜大于4。

当梁高较小或采用扁梁时,除验算其承载力和受剪截面要求外,尚应满足刚度和裂缝的有关要求。

单层钢结构框架钢柱长细比设计探讨

单层钢结构框架钢柱长细比设计探讨

单层钢结构框架钢柱长细比设计探讨在日常工作中,常常遇到单层钢结构框架的设计任务,为保证结构形式美观,建筑师常常要求将钢柱做细做小,由于结构层数少,荷载不大,钢柱强度一般不控制结构设计,常常是钢柱长细比构造要求控制钢柱截面的选择。

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第8.3.1条明确规定:钢结构框架柱的长细比,一级不应大于60 -一级不应大于三级不应大于,四级不应大于.《钢结构设计规范》(GB50017—2003)1第5.3.8条规定:柱、桁架和天窗架中的杆件,其容许长细比不宜小于150。

因为《钢结构设计规范》(GB50017-2003) -般是针对构件设计,不是结构设计,并且没有系统考虑抗震方面的要求。

所以在进行结构设计时,长细比控制按《建筑抗震设计规范≯(GB50011-2010)的要求进行。

对于单层钢框架,在6度抗震设防时,可以不考虑抗震要求,按长细比150控制,在7度抗震设防时,按四级框架要求,长细比不大于120√芋,在8度抗震设防时,按三级框架要求。

在实际工程设计中,由于长细比的构造要求,在建筑层高一定的情况下,基本控制了钢柱的截面,这常常与建筑师要求非常轻盈的效果、钢柱做小做细的要求冲突,如何正确理解规范长细比控制的要求,合理进行钢柱设计,是值得深入探讨的问题。

2单层钢框架体系单层钢框架结构由钢柱及钢梁通过节点刚接连接形成,钢柱截面一般为实腹式截面,通常为工型、方钢管、圆钢管等,钢梁一般为工字钢梁或箱型钢梁。

单层刚接框架2的钢柱通常为偏心受压柱,受力状态比较复杂,同时承受轴向压力、弯矩以及剪力。

设计计算时,钢柱截面应满足强度、刚度、稳定和长细比限制等要求,截面的各组成部件还应满足局部稳定的要求。

为满足强度设计要求,钢柱的最大组合应力不应超过钢材的设计强度。

对轴心受压柱,轴心压力在截面内引起均匀的受压正应力不超过钢材的强度设计值;对复杂受力状态下的框架钢柱,要求其最大组合应力不应超过钢材的设计强度。

n=γ αsωn框架柱受轴压力计算

n=γ αsωn框架柱受轴压力计算

n=γ αsωn框架柱受轴压力计算在建筑设计中,框架柱是承受轴压力的重要结构元素之一。

为了确保工程的安全性和稳定性,对于框架柱的受轴压力计算是必不可少的。

本文将介绍一种常用的计算方法,即n=γ αs ωn法。

1. 引言框架柱是建筑结构中承受垂直荷载的竖向构件,其主要作用是将荷载传递到基础,并保证建筑的稳定性。

在设计框架柱时,必须考虑其受轴压力的大小,以确保结构的安全性。

2. n=γ αs ωn法的原理n=γ αs ωn法是一种常用的框架柱受轴压力计算方法。

其中,n为柱的阻尼系数,γ为柱的材料系数,αs为柱的截面尺寸系数,ωn为柱的固有圆频率。

3. n=γ αs ωn法的计算步骤3.1 确定柱的材料系数γ根据框架柱所使用材料的特性,确定其相应的材料系数γ。

常见的材料系数有混凝土、钢材等。

3.2 确定柱的截面尺寸系数αs根据柱的截面形状和尺寸,查表或计算得到柱的截面尺寸系数αs。

不同形状和尺寸的柱对应不同的αs值,该值反映了柱的几何特性。

3.3 确定柱的固有圆频率ωn柱的固有圆频率ωn与柱的质量和刚度密切相关,可通过有限元分析或经验公式计算得到。

基于质量和刚度的参量,柱的固有圆频率可以反映其自振情况。

3.4 计算柱的轴力根据公式n=γ αs ωn,代入相应的参数,计算柱的轴力。

得到的结果即为柱所受的轴压力。

4. 示例计算为了更好地说明n=γ αs ωn法的应用,下面以一根混凝土框架柱为例进行计算。

假设柱的材料系数γ为1.5,柱的截面尺寸系数αs为0.8,柱的固有圆频率ωn为10 Hz。

根据公式n=γ αs ωn,代入参数计算柱的轴力,得到结果为15 kN。

5. 结论通过n=γ αs ωn框架柱受轴压力计算方法,我们可以得到框架柱所受的轴压力。

这一计算方法考虑了材料、截面尺寸和自振情况等因素,能够较为准确地评估柱的承载能力和稳定性。

需要注意的是,本文介绍的n=γ αs ωn法只是一种常用的计算方法,具体的计算应根据具体情况而定。

框架柱截面尺寸确定

框架柱截面尺寸确定

框架柱截面尺寸确定1. 轴压比柱的轴压比定义为柱轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值,如式(6-8)所示:()/c n N f bh =(6-8)式中 n ——轴压比;N ——轴压力设计值;b 、h ——柱截面的宽度、高度; fc ——混凝土轴心抗压强度设计值。

柱截面配筋一般为对称配筋。

轴压比增大,截面相对受压区高度增大,截面延性降低。

为此,框架结构设计时,严格控制框架柱的轴压比。

框架柱抗震等级越高,要求其轴压比越小。

表6-3给出了剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱的轴压比限值。

剪跨比不大于2的柱,轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊的构造措施;对于全柱采取复合箍或螺旋箍,当满足螺距、肢距、箍筋直径满足一定要求,轴压比限值可提高0.1;对于IV 类场地土上的高层框架结构,轴压比限值宜适当减小。

表6-3 柱轴压比限值2. 柱截面尺寸估算框架柱截面尺寸估算一般根据该柱承受的竖向荷载确定。

在结构方案确定阶段,竖向荷载根据所选择的材料和结构形式,单位面积的设计值可按预估的静载和活荷载计算。

考虑到高层建筑中同一轴线范围活荷载同时达到设计值的概率,活荷载可乘以折减系数。

为方便期间,也可根据经验取值10~14kN/m2估算,当外墙和内部隔墙较多时取较大值。

如果仅考虑竖向荷载,同一楼层中柱的承载面积是边柱的两倍,是角柱的四倍。

但是,考虑到角柱和边柱在水平荷载作用的弯矩产生的附加拉力和压力,以及抗扭转作用,一般情况下,高层建筑柱截面角柱不小于边柱、边柱不小于中柱。

为此,柱截面估算时可选择中柱的竖向受力N进行截面试算。

高层框架结构中,柱截面的h/b,一般与框架柱连接的两个方向的梁的跨度有关,但h/b不宜大于3,最小截面宽度不宜小于400mm,圆柱直径不小于450mm,且不小于(梁宽-100)mm。

当柱与梁截面尺寸确定,且结构平面布置和竖向布置确定后,一般采用有限元分析软件计算得到结构内力。

框架柱构造配筋须满足的规范要求

框架柱构造配筋须满足的规范要求

框架柱构造配筋须满足的规范要求框架柱是建筑物中起支撑作用的主要构件之一,其结构设计和配筋要满足一定的规范要求,以确保其在承受荷载和抗震等方面的安全性能。

下面是框架柱构造配筋需要满足的一些规范要求:1.柱截面的选择:柱截面的选择需要考虑到荷载大小、柱高度、柱间距等因素。

一般来说,柱的截面尺寸要足够大以满足强度和刚度要求。

2.配筋率的确定:配筋率是柱截面中钢筋截面面积与柱截面面积之比,可以衡量柱受力的能力。

根据规范的要求,柱的配筋率一般不得小于0.01、为了保证柱的抗震性能,柱的配筋率一般较高,一般在0.02至0.08之间。

3.钢筋的布置:钢筋的布置应合理、紧凑,以保证柱的受力性能。

钢筋的布置要考虑受力方向和大小,以及抗震性能等因素。

一般来说,柱的钢筋应按照规范要求分布在四周,且纵向钢筋应尽量均匀分布。

4.构件间的连接:柱与其他构件的连接要牢固可靠,以确保整个结构的稳定性和安全性。

常用的连接方式包括焊接、螺栓连接、预埋钢筋等。

5.钢筋的直径和间距:根据不同的荷载和受力情况,柱中的钢筋直径和间距要满足规范的要求。

一般来说,柱顶部和底部的钢筋直径要较大,以增强柱的承载能力。

6.端部处理:柱端部的处理对于柱的抗震性能和整体结构的稳定性有着重要的影响。

柱端部的处理方法可以采用加粗、加密钢筋、设置加固片等措施,以提高柱的抗震性能。

7.钢筋的保护层厚度:为了保护钢筋不受腐蚀和损坏,柱外部应设置一定的混凝土保护层。

保护层的厚度根据规范的要求,一般不得小于柱的最大粗径钢筋直径的2倍。

总之,框架柱的构造配筋需要满足一系列的规范要求,以确保其在承受荷载和抗震等方面的安全性能。

这些规范要求包括柱截面选择、配筋率确定、钢筋布置、构件连接、钢筋直径和间距、端部处理以及保护层厚度等。

只有按照规范要求进行设计和施工,才能保证框架柱的稳定性和安全性。

高层结构设计第5章 框架结构设计(新规范)

高层结构设计第5章  框架结构设计(新规范)

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计算方法 1、柱的抗侧移刚度D值——修正抗侧刚度的计算 水平荷载作用下,框架不仅有侧移,且各结点有转角,设 杆端有相对位移 ,转角 1 、 2 ,转角位移方程为:
12ic 6ic V 2 ( 1 2 ) h h
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D
V

(D值的物理意义同d相同——单位位移下柱的剪力) D值计算假定: (1)各层层高相等; (2)各层梁柱节点转角相等; (3)各层层间位移相等
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i1
θ3
3
i2
ic
i1
θ2
h
取中间节点i为隔离体, 由平衡条件 M 0 可得

2
i2 h
(4 4 2 2)ic (4 2)i1 (4 2)i2 (6 6)ic
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<c2>上下层高度变化时的反弯点高度比修正值y3 令下层层高/本层层高=h上/h= 3 ——y3 3 >1——y3为负值,反弯点下移 3 <1——y3为正值,反弯点上移 说明:底层柱不考虑y2修正 柱反弯点高度比:
y yn y1 y2 y3
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弯矩图
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二、 水平荷载作用下内力近似计算方法— —反弯点法
1、反弯点法的基本假定 水平荷载:风力、地震作用 条件:梁的线刚度与柱的线刚度比≥3 假定: (1) 梁的刚度无限大; (2) 忽略柱的轴向变形; (3) 假定同一楼层中各柱端的侧移相等,节点转角为0 (4) 假定上层柱子的反弯点在中点 (5) 底层柱子的反弯点在距底端2h/3

钢筋混凝土框架结构强柱弱梁设计方法的研究

钢筋混凝土框架结构强柱弱梁设计方法的研究

钢筋混凝土框架结构强柱弱梁设计方法的
研究
钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式,其设计中需要考虑到结构的强度和稳定性。

在钢筋混凝土框架结构中,强柱弱梁设计方法是一种常用的设计方法,其目的是保证结构在受力时能够发挥出最大的承载能力。

强柱弱梁设计方法的基本原理是在钢筋混凝土框架结构中,将柱子设计为承受较大荷载的主要承载构件,而将梁设计为承受较小荷载的次要承载构件。

这样设计的好处是能够保证结构在受力时能够充分发挥出柱子的承载能力,从而提高结构的整体稳定性。

在强柱弱梁设计方法中,需要考虑到柱子和梁的截面尺寸和钢筋配筋等因素。

一般来说,柱子的截面尺寸应该比梁的截面尺寸大,同时柱子的钢筋配筋应该比梁的钢筋配筋密集。

这样能够保证柱子在受力时能够承受更大的荷载,从而提高结构的整体承载能力。

在实际的设计中,强柱弱梁设计方法需要根据具体的结构形式和受力情况进行调整。

例如,在高层建筑中,由于结构的高度较大,柱子的承载能力需要更强,因此需要进一步加强柱子的设计。

而在地震区域,由于地震荷载的影响,需要进一步加强结构的整体稳定性,从而保证结构在地震时能够安全稳定地运行。

强柱弱梁设计方法是一种常用的钢筋混凝土框架结构设计方法,其
目的是保证结构在受力时能够发挥出最大的承载能力和稳定性。

在实际的设计中,需要根据具体的情况进行调整和优化,从而保证结构的安全可靠性。

基于异形柱框架结构设计的概述

基于异形柱框架结构设计的概述

基于异形柱框架结构设计的概述摘要:近年来,随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高,普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。

如何合理地利用建筑的有效面积,这对住宅结构设计提出了一项新的要求。

异型柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求,它博采了框架及剪力墙结构体系的优点,它将是今后住宅结构体系的发展方向之一。

关键词:异形柱;框架;结构设计1.异型框架柱的优点1)柱本身的平面布置极为灵活,在异形柱结构中的围护墙体,都是使用的非承重轻质个墙体,从某种程序上来说,是允许进行随意穿洞操作的,在有需要的情况下甚至可以拆除重砌。

其结构本身所呈现出的限制性较少,能够最大限度的满足业主对于大空间建筑的需求。

2)异性框架结构所的质量要远比矩形框架结构质量药效,因此其自身所具有的抗震性能也式极强的。

相同面积之下的异形柱抗弯性、刚性,要远远大于矩形柱,同时异形结构梁本身的净跨度也较小,在梁本身的线条刚度得到提升之后,结构的整体性也就得到了较大的强化,如此以来,也就促使结构本身的抗震性能随着抗侧刚度的提升而得到强化。

3)在异形框架柱之中的配筋,可以依据要求的不同来进行湿度的降低,这主要是由于大量的试验数据证明了,箍筋本身的抗剪强度在框架结构之中实际上并没有切实有效的起到作用,板箍筋自身的最大应力作用在结构的核心区域仅仅只是为箍筋的屈服强度提到了提升35%作用的作用。

异形柱结构则可以完全依据需求的不同,来选择不同的建筑材料填充到其中,如此以来,便能够促使的资中最大限度的降低,减少各个方面所产生的造价费用。

如果说业主还有所需要,那么还能够针对墙体的厚度进行削减,从而提升建筑物所能够的免检,促使经济效益得到极大的提升。

4)异型柱框架的使用能在建筑结构设计中,有效地解决房屋超高、超层问题。

比如结构规范中规定,处于7度区的砌体结构不能达到35m的高度,可当我们使用了异型柱结构以后,在7度抗震设防区房屋最大高度是可以达到这个高度的。

(整理)框架柱的截面尺寸确定方法

(整理)框架柱的截面尺寸确定方法

中文词条名:框架柱的截面尺寸确定方法英文词条名:(1)现浇框架柱的混凝土强度等级,当抗震等级为一级时,不得低于C30;抗震等级为二至四级及非抗震设计时,不低于C20,设防烈度8度时不宜大于C70,9度时不宜大于C60。

(2)框架柱截面尺寸,可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25),按下列公式估算柱截面积`A_O`,然后再确定柱边长。

1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16)2) 有水平地震作用组合时N=Ζ`N_V` (5-17)Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1. 2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18)其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值当不能满足公式(5-16)、(5-18)时,应增大柱截面或提高混凝土强度等级。

(3)柱截耐尺寸:非抗震设计时,不宜小于250MM,抗震设计时,不宜小于300MM;圆柱截面直径不宜小于350MM;柱剪跨比宜大于2;柱截面高宽比不宜大于3。

框架柱剪跨比可按下式计算:Λ=M/(V`H_O`) (5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。

反弯点位于柱高中部的框架柱,可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值;M-柱端截面组合的弯矩计算值,可取上、下端的较大值;V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值;`H_O`——计算方向上截面有效高度。

(4)柱的剪跨比宜大于2,以避免产生剪切破坏。

在设计中,楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时,除应验算柱的受剪承载力以外,还应采取措施提高其延性和抗剪能力(5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。

矩形截面柱应符合下列要求;无地震组合时`Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_CF_CBH_O` (5-22)式中 `V_C`——框架柱的剪力设计值;`F_C`——混凝土轴心抗压强度设计值;B、`H_O`——柱截面宽度和截面有效高度;`R_RE`----承载力抗震调整系数为O 85;`Β_C`——当≤C50时,`Β_C`取1.0;C80时,`Β_C`取0.8;C50~C80之间时,取其内插值。

框架柱复合箍筋布置原则

框架柱复合箍筋布置原则

框架柱复合箍筋布置原则框架柱复合箍筋布置原则框架柱复合箍筋是混凝土结构中常用的一种加强措施,可以有效提高柱子的承载能力和抗震性能。

然而,在进行复合箍筋布置时,需要遵循一定的原则,以确保其效果最大化。

本文将介绍框架柱复合箍筋布置的原则。

一、设计前提在进行框架柱复合箍筋布置前,需要先确定以下设计前提:1. 柱子的尺寸和形状;2. 柱子的受力情况;3. 柱子所处的地震区级别和设计基准地震动参数;4. 混凝土等级和钢筋等级。

二、布置原则1. 等间距原则框架柱复合箍筋应该按照等间距原则进行布置。

具体来说,应该根据柱子直径或者截面积来确定每个箍筋之间的距离,并保持相同。

这样可以使得复合箍筋之间受力均匀,从而起到更好的加强作用。

2. 奇数层数原则在进行框架柱复合箍筋布置时,应该尽量采用奇数层数的方案。

这是因为奇数层数可以使得箍筋之间的距离更加均匀,同时也可以减少复合箍筋之间的相互干扰。

而偶数层数则容易出现相邻箍筋之间距离不一致的情况,从而降低了复合箍筋的加强效果。

3. 垂直排列原则框架柱复合箍筋应该垂直排列,以保证其受力方向与柱子轴线垂直。

这样可以最大限度地发挥复合箍筋的加强作用,并提高柱子的抗震性能。

4. 箍筋截面积原则在进行框架柱复合箍筋布置时,应该根据柱子所处的地震区级别和设计基准地震动参数来确定复合箍筋的截面积。

一般来说,在高地震区和大震级条件下,需要采用较大截面积的钢筋进行加固,以确保其承载能力和抗震性能。

5. 管理节点原则在进行框架柱复合箍筋布置时,应该特别关注柱子的管理节点。

管理节点是柱子与梁、板等构件相连接的部位,其受力情况复杂,需要采用更加密集的复合箍筋来进行加固。

三、总结框架柱复合箍筋布置是混凝土结构中常用的一种加强措施。

在进行布置时,需要遵循等间距原则、奇数层数原则、垂直排列原则、管理节点原则等一系列原则。

这样可以有效提高柱子的承载能力和抗震性能,保证混凝土结构的安全稳定运行。

框架柱计算规则

框架柱计算规则

框架柱计算规则框架柱计算规则框架柱是广泛应用于建筑结构中的一种结构部件,通常由混凝土或钢材制成。

它的作用是承受建筑物的重量和外部荷载,以保证建筑结构的稳定性和安全性。

而框架柱计算规则则是指在设计和施工过程中按照规定的原则和方法计算框架柱的荷载承载能力和构造强度,以保证其满足建筑设计的要求和标准。

一、框架柱的荷载承载能力计算框架柱的荷载承载能力主要表现在两个方面:轴向承载能力和弯曲承载能力。

轴向承载能力是指框架柱在受到垂直荷载时抵抗内力的能力,通常用公式进行计算,如下所示:Nc=P/Ac其中,Nc表示轴向承载能力,P表示荷载,Ac表示框架柱的截面积。

一般情况下,框架柱的轴向承载能力必须大于设定的荷载值,以确保其安全可靠。

弯曲承载能力是指框架柱在受到侧向荷载时抵抗弯曲破坏的能力,通常通过计算弯曲矩来确定。

弯曲矩的计算需要再考虑框架柱的截面形状和受力形式,一般情况下采用一次和二次曲线的解析式来进行计算,如下所示:Mb=fyWl²/6其中,Mb表示弯曲矩,fy表示框架柱材料的屈服强度,W表示框架柱的截面抵抗力矩,l表示框架柱的跨度。

同样地,弯曲承载能力的计算结果必须大于设定的荷载值,以确保其安全可靠。

二、框架柱的构造强度计算框架柱的构造强度主要表现在框架柱的截面形状和尺寸上,它的计算需要根据框架柱的使用环境和要求,选定合适的截面形状和尺寸,并满足相关标准和规范。

一般来说,框架柱的截面形状有七种类型:方形、矩形、圆形、椭圆形、T形、L形和H形。

其中,方形、矩形、圆形等常见形式适用于一般情况下,而T形、L形和H 形则适用于需要承受大荷载的情况下。

框架柱的截面尺寸则需要按照结构设计的要求和使用环境选择,主要包括截面高度、宽度、板厚等因素。

通常情况下,截面高度越大,框架柱的承载能力越强,但过大会导致截面形变,不利于结构的稳定性。

截面的宽度和板厚也要根据实际情况进行合理的选择。

总的来说,框架柱的构造强度计算还要考虑材料的强度、截面的形变和结构的耐久性等因素,以保证其长期稳定的运行。

框架柱的加固设计与施工

框架柱的加固设计与施工
强处理 。
根据拟加 固柱为一层框架柱的 工程特 点 , 经过与设计 工程 师和工地 总监理工程师商 讨, 选择加大截面法进行加 固。 加 固原 则和计算依据 《 混凝土结 构加固技术 规范( E C 2 :O 》 l C S 59 )_ _
对截 面进行 设计 和校 核 , 固流程和施工要 点严格按 照文献 [ ] 加 1的要 求
6 经济 合理 的原 则
随着城市园林绿化水平的不断提高 , 园林植 物的配置要求也相应 对
行加 固设计和施 工。通过对构件 的承载 力和 可靠性评 估 , 用双侧加 大截面的加 固设 采
计方案 , 并指 出了施工要 点。
关键 词 : 架 柱 ; 筋混 凝 土 ; 固设 计 框 钢 加
中图分 类号 : U 7 T 3
文献标识码 : A
表 1 拟补强构件的位置及实测强度
钢筋混凝土构件作 为框架结构承载体系建 筑物 上主要的受力构件 ,
树 的目的。 其次要合理配置 , 在平面上要有合 理的种植密度 , 物有足够 使植
的营养空应根据成年 树木 的冠幅来 确定种植点的距离 , 为了在短期 内达到配置效果 , 可适当加
大密度。 在竖 向设{ _也要考虑植物 的生物特性 , 十t 注意将喜光与耐阴 I 速生 与慢生 、 深根性与浅根性 等不同类 型的植物合理地搭配 , 在满足植 物生态 条件下创造稳定的植物景观。如香港海洋公 园内高大 的散尾葵 低矮 、 哥 耐 阴的合果芋、 彩叶草相配置 , 形成一种稳定的热带植物景观。
20 06年
第1卷 6
第 2 期 2
收稿 日 :06 0 - 2 期 20 — 80 -
框 架 柱 的 加 固 设 计 与 施 工
闻庆 龙

柱截面尺寸确定及验算知识讲解

柱截面尺寸确定及验算知识讲解

柱截面尺寸确定及验算一.框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。

框架柱截面怎么估算:框架柱截面的高与宽一般可取(1/10~1/15)层高。

并可按下列方法初步确定。

1。

按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时,可按下式计算:µN = N/Acfc式中 µN ----- 框架柱的轴压比Ac -------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算:N = γGqSnα1α2β式中: γG -----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/m²S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2β------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框架柱轴压比 µN 的限值宜满足下列规定:抗震等级为一级时, 轴压比限值 0.7抗震等级为二级时, 轴压比限值 0.8抗震等级为三级时, 轴压比限值 0.9抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。

2。

按柱截面最小尺寸高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面宽度bc不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。

二.柱截面的确定,在高层的情况下,往往是由轴压比控制,而多层不见得是。

层数越少,越可能不是轴压比控制。

这是个概念问题,首先应当明确。

对高层(或者层数较多的多层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。

框架结构设计

框架结构设计

浅谈多层框架结构设计随着社会经济形势的不断好转,人们的生活水平得以快速提高,在这种环境背景的影响下,人们对于建筑物的使用功能和质量性能都有了更高的要求,为更好的满足人们对于现代建筑物实际的生活和心理追求,建筑框架结构设计便成为人们所关注的焦点。

建筑空间、平面布局等都包含在建筑框架结构设计中,对满足人们的需求方面起着至关重要的作用。

但是,在我国的建筑工程中,大部分的施工选择为钢筋混凝土框架结构,其在设计过程中往往会存在着一定的问题,严重影响了建筑工程的质量安全性和施工建设的进度。

为此,为更好的将框架结构设计进行优化性推广,就必须避免框架结构设计问题的发生,以使其所具有的优越性进行充分展现,本文就其一部分问题进行了总结。

1 建筑框架结构的柱部分设计( 1) 地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。

圆柱纵筋根数最少为8 根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。

方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。

角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。

幼儿园不宜用方柱。

( 2) 原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。

( 3) 柱内埋管,由于梁的纵筋锚入柱内,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。

管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。

柱内不得穿暖气管。

( 4) 柱断面不宜小于450 × 450,混凝土不宜小于c25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0. 45La 的要求,不满足时应加横筋; 否则在梁柱节点处钢筋太密,混凝土浇筑困难。

异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。

当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

( 5) 柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。

( 6) 尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不过大。

( 7) 考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

框架结构柱下条形基础设计

框架结构柱下条形基础设计

框架结构柱下条形基础设计精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-某框架结构柱下条形基础设计(倒梁法)一、设计资料1、某建筑物为7层框架结构,框架为三跨的横向承重框架,每跨跨度为7.2m;边柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk=2665KN、Mk=572KNM、Vk=146KN,F=3331KN、M=715KNM、V=182KN;中柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为:Fk=4231KN、Mk=481KNM、Vk=165KN,F=5289KN、M=601KNM、V=206KN。

2、根据现场观察描述,原位测试分析及室内试验结果,整个勘察范围内场地地层主要由粘性土、粉土及粉砂组成,根据土的结构及物理力学性质共分为7层,具体层位及工程特性见附表。

勘察钻孔完成后统一测量了各钻孔的地下水位,水位埋深平均值为0.9m,本地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。

3、根据地质资料,确定条基埋深d=1.9m;二、内力计算1、基础梁高度的确定取h=1.5m 符合GB50007-2002 8.3.1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的11~48的规定。

2、条基端部外伸长度的确定据GB50007-2002 8.3.1第2条规定外伸长度宜为第一跨的倍考虑到柱端存在弯矩及其方向左侧延伸0.250.257.2 1.8l m m =⨯=为使荷载形心与基底形心重合,右端延伸长度为ef l ,ef l 计算过程如下:a . 确定荷载合力到E 点的距离o x :333137.2528927.271526012182 1.52206 1.523331252892o x ⨯⨯+⨯⨯-⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯=⨯+⨯得18239610.5817240o x m ==b . 右端延伸长度为ef l :(1.8 2.77.2210.58)2 1.87.23 2.24ef l m =++⨯-⨯--⨯=3、地基净反力j p 的计算。

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一、延性框架的概念
框架梁截面设计及构造
在罕遇地震作用下要求结构处于弹性状态是不必要,也是不经济的。通常是在中等
烈度的地震作用下允许结构某些构件屈服,出现塑性铰,使结构刚度降低,塑性变
形加大。当塑性铰达到一定数量后,结构会出现屈服现象,即承受的地震作用力不
增加或增加很少,而结构变形迅速增加。
延性结构的荷载-位移曲线
框架中允许梁端出现塑性铰,因此,在梁中可以考虑塑性内力重分布,通常是降低支座弯矩,以减小 支座处的配筋。 调幅系数:
现浇框架:支座弯矩调幅系数采用0.8~ 0.9;
装配整体式框架:由于钢筋焊接或者接 缝不严等原因,节点容易产生变形,梁 端弯矩较弹性计算结果会有所降低,故 支座弯矩调幅系数可采用0.8~0.9;
2.强剪弱弯 对于梁、柱构件,要保证构件出现塑性铰而不过早剪坏,因此,要使构件抗剪承载 力大于塑性铰抗弯承载力,为此要提高构件的抗剪承载力;
3.强节点、弱杆件 要保证节点区和钢筋锚固不过早破坏,不在梁、柱塑性铰充分发挥作用前破坏。
4、强压弱拉 要梁发生适筋梁破坏。
注意:上述抗震措施要点,不仅适用于延性框架,也适用于其它钢筋混凝土延性 结构。 下面几节将主要介绍在延性框架中实现这些要点的措施。
3.适筋破坏:
受拉钢筋配置过多, 钢筋没屈服前混凝土 就被压碎而丧失承载 能力,脆性破坏;
受拉钢筋配置合理,钢
剪切破坏是脆性的,或者延性很小。筋幅屈形服成后塑,性由铰于,钢中筋和流轴
要防止梁在屈服以前出现剪切破坏,上升,直到压区混凝土
即要求强剪弱弯。
被压碎而破坏,延性破 坏。
梁的钢筋配置
二、梁最小截面尺寸
框架梁、柱、节点截面设计及构造
• 控制截面及内力 • 框架梁截面设计及构造 • 框架柱截面设计及构造 • 框架节点设计及构造
内力组合及最不利内力
对各种荷载(恒载、活载、风荷载及地震作用)分别计算内力后,进行荷载效应组合时,往往需要按一种 以上的组合情况进行组合。这是因为在结构使用期限内,可能出现多种的组合情况。也即对于同一个构件 或者同一个截面,多种组合产生的不同内力都可能出现,设计时要按照可能与最不利原则进行挑选,找出 最不利内力进行构件截面设计,不同构件的最不利内力并不一定来自同一个组合,因此,如何选择构件截 面的设计内力是内力组合的关键。
柱子:由框架弯矩图可以知道,弯矩最大值都在上、下两个端截面,剪力和轴力在同一层中变化也不大, 因此各层柱的控制截面可以取两个端截面。
柱子是偏压构件,可能出现大偏压破坏,也可能出现小偏压破坏。大偏压情况下,弯矩越大越不利;小偏 压情况下,弯矩越小越不利。所以对柱子要组合几种不利内力,从中判断出最不利内急作为配筋的依据。 有时要用试算才能找出最大配筋。
为了验算斜截面承载力,柱也要组合Vmax 注意:在进行截面配筋计算时应采用构件端部截面的内力,而不是轴线处的内力。
梁 端 控 制 截 面 弯 矩 及 剪 力
由上图可以看出,梁端弯 矩较轴线处弯矩小(柱端 情况一样),因此要在组 合前经过换算,求出端截 面的弯矩与剪力,然后再 填入组合表中。
2、塑性调幅
由于柱子一般为对称配筋,因此组合时只需找出绝对值最大的弯矩。不利内力可以归纳为如下四种: 1.|Mmax| 与相应的N; 2.Nmax 与相应的M; 3.Nmin与相应的M; 4.|M| 比较大(不是最大),但N 比较小或比较大(不是绝对最大或最小);有时,绝对最大或最小的内 力不见得时最不利的,对于大偏心受压构件,弯矩越大,配筋越多。但对于小偏心受压构件,虽然 N 不 是最大,但相应的弯矩 M 比较大时,配筋也会多一些。所以,组合时要找到这种情况,而且往往这种情 况控制配筋。
左图为延性结构的荷载-位移 曲线,延性结构即是能维持承
载能力而又具有较大塑性变形
能力的结构。
结构延性能力通常用顶点水平 位移延性比来衡量。
延性比定义:
μ=Δu/Δy
其中:Δy——结构屈服时的顶 点位移;
Δu——能维持承载能力 的最大顶点位移。
延性结构的设计原则
1.强柱弱梁 要控制梁、柱的相对强度,使塑性铰首先在梁端出现,尽量避免和减少柱子中的塑 性铰;
框架梁的截面尺寸应满足三方面的要求:承载力要求、构造要求、剪压比限值。
1.构造要求
• 框架主梁的截面高度可按(1/12~1/18)l确定,l为主梁计算跨度,满足此要求时,一般 荷载作用下,可不验算挠度。 • 在地震作用下,梁端塑性铰区混凝土保护层容易剥落。如果梁截面宽度过小则截面损失 比例较大,故一般框架梁宽度不宜小于200mm。 • 为了对节点核心区提供约束以提高节点受剪承载力,梁宽不宜小于柱宽的1/2。 • 狭而高的梁不利于混凝土约束,也会在梁刚度降低后引起侧向失稳,故梁的高宽比不宜 大于4。 • 另外,梁的塑性铰区发展范围与梁的跨高比有关,当跨高比小于4时,属于短梁,在反复 弯剪的作用下,斜裂缝将沿梁全长发展,从而使梁的延性和承载力急剧降低。 • 所以,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
强柱弱梁结构中,主要由梁构件的延性来提供框架结构的延性。因此,要求设计具 有良好延性的框架梁。
梁的破坏形态与延性
受拉钢筋配置过少,钢
钢弯曲筋破混坏凝时土,梁由有于两纵种筋破配坏筋可率能的:影弯响曲,破可坏能与出剪现切三破种坏破。坏形态筋发坏:屈生;服断后裂立破即坏被,拉脆断性而破
P
P
1.少筋破坏: 2.超筋破坏:
1、控制截面及最不利内力类型
构件设计:需要先找出控制截面,然后找出控制截面上的最不利内力,以此作为配筋设计的依据;
控制截面:通常是内力最大的截面,但是,不同的内力(如弯矩、剪力)并不一定在同一个截面达到最大 值,因此一个构件很有可能同时有几个控制截面。
框架横梁:两个支座截面以及跨中截面通常为控制截面。支座截面是最大负弯矩及最大剪力作用的截面, 而跨中截面一般为最大正弯矩作用截面。内力组合时要找出构件上最大正弯矩和最大负弯矩,用以计算上 部及下部配筋,还要找到最大剪力,用以计算斜截面承载力,配置箍筋。
支座弯矩降低后,为了避免当支座出现 塑性铰后,跨中截面承载力不足,必须 相应加大跨中设计弯矩。通常,跨中弯 矩可以乘以1.1~1.2的调整系数。为了 保证梁的安全,跨中塑性调幅主要是在竖向荷载下的内力调整,故要在组合前进行调幅,然后再和水平荷载作用下 的内力进行组合。
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