公務員期刊網 精選范文 框架結構設計范文

    框架結構設計精選(九篇)

    前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的框架結構設計主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

    框架結構設計

    第1篇:框架結構設計范文

    【關鍵字】概念設計;結構荷載設計;抗震;計算;

    隨著我國建筑領域的發展,在建筑行業的結構設計上,也發生了翻天巨變。結構設計是以轉化成經濟建設有效途徑作為最終目的,且需要建筑結構框架能夠滿足多方面的要求。由此,進行高水準的設計,需要參照相關部門在城建結構標準的定性分析基礎上來進行全面設計。在進行框架結構的設計過程中應當了解在我國全面城鎮化建設中,應當如何應對全面的設施建設,依據已有的結構框架設計形式而進行改進。下面我們從建筑框架結構設計中所出現的問題以及所依據的原則進行分析討論。

    一、框架結構設計的原則

    首先,合理的結構框架應當是剛柔并濟的。在結構的設計上,為了保證設計的合理性,應當符合現階段的社會需求理念。在結構的穩定性問題上,“剛”是為了保證建筑在受到強烈震動時,能夠保證結構的穩定性;“柔”則是在建筑受到震動沖擊的過程中,能夠更好的緩解沖擊時的瞬間沖擊力,從而保護建筑不被破壞。如果結構穩定性強度低,那么就不能夠更好的抵抗地震等惡劣環境,如果結構穩定性過高,雖然符合了當地的建筑使用標準卻造成資金浪費。所以保證結構設計的合理性,是為了保證在達到建筑標準的同時,且能夠規范資金的投入使用量。

    其次,在整體結果滿足了框架合理性的同時,應建設多道防線,以保證結構建設的安全有效性。在對結構框架設置進行的全面方位設計中,其安全性都是建立在設計的安全防線問題上的。建筑框架剪力墻的安全系數也應更高,為了保證在大災難來臨前墻體能夠持續更長時間的穩定性。同時,在結構設計中考慮到的其他方面,應當以滿足實際的社會生存需求為原則。

    最后,在滿足多道防線防止崩塌的問題前提下,應加強改善對框架體系內的強柱弱梁的問題,注意錨固體系的設計規則,以框架結構內部設計體系來進一步完善來把握好對結構方案的全面設計。

    依據以上三點原則進行框架設計,以滿足現代社會發展為根本標準,從大方面設計到局部設計都應當遵守這個原則。

    二、框架結構設計中的問題

    1.荷載問題

    建筑設計人員經常出現荷載考慮不周、計算簡圖與實際情況不符的問題,從而在建筑投入使用后埋下安全隱患。雖然獨立結構的荷載是經常被注意到的問題,但是在進行框架的建設中,卻經常出現漏載,在進行構建時也較容易產生紕漏,從而導致結構設計建設上出現了不合理。因此不僅要對結構安全和承載能力進行不同程度的精確設計和計算,還需要對建筑結構可能需要承受的各種荷載進行確定并組合。這是進行結構設計的根本,對結構安全起決定作用。

    2.強柱弱梁問題

    強柱弱梁結構的架設,是從上世紀70年代后出現的一種新型建設理念,主要是以結構建設的理念上,不破壞原有梁架結構的基礎上,實施局部改良,做到對結構建設的安全防護,從而有效保證整體建設的不倒塌。在這一建設中,是通過其自身柱子之間的結構穩定性分析,從而實現對以知的彎曲度調整,并依據原本結構的有效建設,緩解瞬間發生沖擊的結構設計理念,實現對核心結構的保護。我們在設計上,應減少對原始結構的破壞,實現對整體結構的完整,并在結構的建設上,更加有效的來完成對梁柱結構的保障性建設。

    3、設計中應當注重概念設計

    在進行結構架設中,地震因素為不確定因素,而不確定因素可導致模型結構產生較大的差異。因此在進行結構的框架建設時,應以抗震性作為主要的決定因素,并依照最新的建筑抗震理念來進行全面的把握,以實際使用的抗震形態進行有效的信息結合,對結構分布以及結構延展性的全面布局,力求有效的減少結構的薄弱環節,并在實現結構薄弱環節的合理排布。

    三、提高建筑框架設計安全性的有效措施

    在進行現代框架設計的過程中,對其安全性的保障,需要針對以下幾點進行全面改善。

    1.滿足規范要求

    在過去的幾十年里,我國大量的建筑物出現了頻繁的倒塌、裂縫現象。因此,我國制定了相關的《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《建筑結構荷載規范》,對結構設計提出了基本的規范標準。所以,在進行建筑結構的設計上應滿足最基本的使用規范要求。

    2.結構荷載計算準確

    荷載是結構計算的最基本資料.計算簡圖應盡量與實際受力情況一致,應明確計算簡圖和合理的地震作用傳遞路徑,避免造成結構扭轉,平面和立面的里出外進,豎向傳力構件階段等其它不規則,從而達到小震不壞,中震可修,大震不倒的基本抗震設防目標。具體應當做到以下幾點:

    (1)在設計前應當考慮到當地的地質環境,進行嚴密計算,并做出對可能產生問題的應對辦法;

    (2)經計算驗收后,應當針對每一個構建所能承受的負重力進行驗證,并依據其最大的承載力來進行使用年限上的有效分析;

    (3)在抗震的結構問題上,應吸取汶川、唐山等大型自然地震災害的教訓來進行抗震減震設計,嚴格的按照我國的地震抗震等級標準來進行結構設計上的建設。

    3.解決強柱弱梁問題

    在對強柱弱梁的建設問題研究中發現,引發強柱弱梁問題的因素有很多,主要涉及到的有假定計算和負彎鋼筋問題。因此,在進行梁端負彎矩鋼筋的距離問題進行檢測的過程中,需要針對以下幾點問題進行探析:

    (1)已知設計梁端和實際架設梁端位置不統一,易導致負荷彎矩產生較大影響,直接影響到設施建設的安全性;

    (2)在梁端結構建設中,因量具差距較大,導致在程序內梁柱建設中不能夠貫徹實際的操作運營,梁柱結構出現嚴重的問題,影響到使用;

    (3)在進行梁柱裂縫的驗算檢測中,由于梁柱結構自身的配比失常,從而在檢驗時,需要進行全面的分析檢測,加重了工作量;

    (4)針對于實際的工程操作,在樓板鋼筋的設計上,如果樓板厚,那么其對整體框架結構就會產生較大影響。

    在進行建設中,如遇到了以上問題,那么就應當對實際的梁柱結構體系中的實際階段問題盡心探析。在考慮上述問題時,應根據實際的梁柱結構體系數進行彎矩的放大調整,并以已知量具的改良設計方針來進行梁柱強弱的有效建設實施,并通過對規范要求的全面化改進,從而實現擬對配比的梁端、跨中、總量上的全面建設保障。

    4.加強對重概念輕精度的貫徹

    在設計的過程中,應貫徹重概念輕精度的設計理念,并依據結構初期的建設標準來進行方案的擬定和判定。如方案的設計,對于設計的質量,就有很高的要求,這不僅需要加強計算機輔助設計,還需要結合實際的操作規范來進行整體結構的有效計算,從而進一步完成對輔助設計的全面性建設。

    伴隨著現代社會的快速發展,計算機已經成為了主要的設計應用形式。這在頭腦上解放了人們對空間架構的思索設計的想法,但是在參數的應用上,仍舊需要去偽求真。比如,在進行結構的構造尺度設計中,就應當注意軸壓力和鋼筋的配比率,通過對配比率的調整,從而設計出一個更加符合規范結構承受力要求的均衡配比。在這個基礎上,通過計算信息的調整,更清晰的完成對工程的有機建設,并通過抗震結構的信息化設計,從而減少了人為失誤造成的一系列后果。

    在進行建筑施工中,應當遵從設計的理念結構。不能夠盲目的照搬計算機信息技術所制作的結構設計,需要從已有的結構設計中,尋找其合理處,結合自己的生產需求應用來展開其全面的結構創設,并依據實際的設計理念進行信息上的判定,從而努力的制造出符合實際使用規格的創新結構框架。

    結語:

    總而言之,在現代的建筑建設中,只有在設計時就將建筑結構易發生的問題進行有效規避,才能夠真正的減少工程施工中出現類似的質量安全隱患問題。針對于此,希望在進行工程構架的設計上,能夠嚴格按照相關的工程設計標準來進行全面的框架安全性設計,保障設計的有效性。

    參考文獻:

    [1]何炳貴.淺談框架結構設計中應注意原則和問題[J].科學與財富,2011,(6):123-124.

    [2]郭玉陽.試述建筑框架結構設計的原則與方法[J].中小企業管理與科技,2009,(2):175.

    [3]于橋.建筑框架結構設計原則及存在問題和解決措施[J].山西建筑,2012,38(26):47-48.

    [4]張振輝,鄭大釗.試論建筑框架結構設計[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(10).

    第2篇:框架結構設計范文

    關鍵詞:框架結構布置計算簡圖

    中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

    1框架結構

    框架結構與一般結構設計相同,其設計應當保證在荷載作用下結構有足夠的承載能力及剛度,能保證結構的安全和正常使用。在使用荷載及風荷載作用下,結構應處于彈性階段或僅有微小的裂縫出現。結構應滿足承載能力及側向位移限制的要求。在地震作用下,結構用兩階段設計方法,要求達到三水準目標。在第一階段設計中,除要滿足承載力及側向位移限制要求外,還要滿足延性要求。延性要求通過抗震措施來實現。在某些情況下,要求進行第二階段驗算,即進行罕遇地震作用的驗算,以滿足彈塑性層間變形的限制要求。

    框架結構體系是目前應用最廣泛的結構形式之一。其優點很多,由于內隔墻可有可無,故建筑平面布置較為靈活,能形成較大的空間,立面也容易處理。其使用功能也可以有條件地予以改變。框架結構采用梁、柱組成的結構體系作為建筑豎向承重結構,并同時承受水平荷載。通常梁、柱斷面尺寸都不能太大,否則影響使用面積和凈高。因此,框架結構的側向剛度較小,水平側移較大,這是它的主要缺點,并因此限制了框架結構的建造高度。

    2科學的框架結構布置

    框架梁布置應本著盡可能使縱橫兩個方向的框架梁與框架柱相交的原則進行。由于高層建筑縱橫兩個方向都承受較大水平力,因此在縱橫兩個方向都應按框架設計??蚣芰骸⒅鶚嫾妮S線宜重合。如果二者有偏心,梁、柱中心線之間的偏心距,9度抗震設計時不應大于柱截面在該方向寬度的l/4;非抗震設計和6—8度抗震設計時不宜大于柱截面在該方向寬度的1/4。根據樓蓋上豎向荷載的傳力路線,框架結構又可分為橫向承重、縱向承重及雙向承重等幾種布置方式,如圖1所示。

    圖1框架承重體系

    在通常情況下,承重框架比非承重框架梁的截面高度要大一些,使該方向的框架抗側移剛度增大,有利于抵抗該方向的水平荷載。但由于梁截面高度大而使房屋的凈空減小,不利于其垂直方向的管道布置。沿高度方向柱子截面變化時應盡可能做到軸線不變或變化不大,使柱子上下對齊或僅有較小的偏心。當樓層高度不同而形成樓板錯層或在某些軸線上取消柱子形成不規則框架時,都對抗震相當不利,應盡可能避免。否則,應通過相應的計算及構造措施予以加強,防止出

    2合理的梁柱尺寸

    框架柱截面的尺寸要根據所承受軸力和彎矩的大小確定。在地震區,柱斷面尺寸受到軸壓比限制,不能過小。同時為了保證縱、橫兩個方向都有的足夠的承載力、剛度和相近的動力特性,柱截面宜采用方形、圓形、多邊形以及接近方形的矩形截面。 此外還應滿足以下構造要求:柱的截面高度不宜小于300 mm;小于300 mm時,其承載力折減20%;在縱橫兩個方向上不宜相差過大。矩形柱邊長比不宜超過1.5,一般采用方形柱;柱凈高與截面高度之比不宜小于4;小于4時,變形能力要求較高,因為短柱剛度大易剪壞,需設全長加密箍筋;層高與柱截面高度之比不宜大于15,大于15時不易滿足水平側移要求。

    3 選擇合理便于計算的框架計算簡圖

    橫向中間各榀框架,由于間距和各自抗側剛度相同,作用的各荷載相同,常取一榀橫向框架作為計算單元 但有差異時,應分別計算。多層框架結構實際上由縱、橫框架組成的空間結構,為了簡化計算,常忽略縱、橫向空間聯系,忽略各構件的抗扭作用,分別按縱向和橫向平面框架進行計算??v向框架因作用荷載不同,應取不同框架計算 當采用橫向承重,縱向柱多時,抗側剛度大,可不計算,按構造設計。

    對于作用于各計算單元上的荷載按該單元的負載面積計算。計算前,初步確定截面形狀和尺寸梁截面形狀有矩形 T形 形等,尺寸:主梁(1/10-1/12 ) L,次梁(1/12-1/15 ) L;矩形梁寬(1/2-1/3 ) h柱截面形狀常采用矩形 方形 圓形,尺寸:取層高的1/15-1/20??缍扰c層高:梁跨度取柱子軸線距離,當上下層柱截面尺寸變化時,一般取最小柱截面形心線作為柱的軸線;層高取建筑層高,底層取基礎頂至二層樓板頂面。對于節點簡化,通?,F澆鋼筋混凝土節點常簡化為剛性節點。

    4框架柱配筋的調整

    框架柱的配筋率一般都很低, 有時電算結果為構造配筋, 但是實際工程中均不會按此配筋。 因為在地震作用下的框架柱, 尤其是角柱, 所受的扭轉剪力最大, 同時又受雙向彎矩作用, 而橫梁的約束又較小, 工作狀態下又處于雙向偏心受壓狀態, 所以其震害重于內柱。 對于質量分布不均勻的框架尤為明顯。 因此應選擇最不利的方向進行框架計算, 另外也可分別從縱、 橫兩個方向計算后比較同一側面的配筋, 取其較大值, 并采用對稱配筋的原則。

    4結構柱部分的設計

    在建筑結構設計過程中,當建筑結構上部柱設計為圓形的時候,下班應該設計為方形柱,這樣比較方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部應有一圈半的水平段。 方柱箍筋應使用井寧箍,并按規范加密。 角柱、樓梯間柱應增大縱筋、 并全柱高、 加密箍筋。 原則上柱的縱筋宜大直徑、 大間距,但間距不宜大于200。 柱內埋管,管截面面積占柱截面4%以下時,可不必驗算。 柱斷面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否則梁縱筋錨人柱內的水平段不容易滿足0.45La的要求,不滿足時應加橫筋; 否則在梁柱節點處鋼筋太密,會導致混凝土澆筑困難。柱應盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制,以減小斷面尺寸。同時要盡量避免使用短柱,短柱箍筋應全高加密,短柱縱筋不宜過大。 獨立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時,挑梁長度應有限制。 同時,還應該考慮柱子的軸壓比以及配筋宜預留有一定的距離,這樣才能滿足抗震的要求。 異型柱結構,梁縱筋一排根數不宜過多,柱端部縱筋不宜過密,否則節點混凝土澆筑困難。 當有部分矩形柱部分異型柱時,應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近, 不要相差太大。

    結語:

    設計人員在結構設計的時候還應該對相關規范熟練的掌握。并且還需考慮到當地的建筑法規,對當地建筑材料要熟悉,這樣才能設計出經濟合理的建筑物,這樣的建筑物不但在結構上合理而且在經濟上也比較符合建設單位的要求,為國家的發展做出貢獻。

    參考文獻

    [1]潘悅框架結構設計的一些技術措施 [J]科技資訊2008 (04)

    [2]林正剛建筑框架結構在設計中技術問題 [J] 信息與經濟2005

    [3]原長慶高層建筑混凝土結構設計 [M] 哈爾濱工業大學出版社 2008( 01)

    第3篇:框架結構設計范文

    關鍵詞:異形柱 結構設計 平面布置

    中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:

    異形柱結構是采用T 形、L 形、十字形等截面的異形柱代替一般框架柱作為豎向支承構件而構成的結構,在工程設計中可根據建筑設計對建筑功能及建筑布置的要求,在結構的不同部位,采取不同形狀截面的異形柱。

    1異形柱的結構特點

    (1)由于異形柱采用T形、L形、十字形等截面形式,所以使得墻肢平面內外兩個方向剛度對比相差較大,導致各向剛度不一致,其各向承載能力也有較大差異。異形柱由于多肢的存在,其剪切中心與截面形心往往是不重合的,且在平面范圍之外,受力時要靠各柱肢交點處核心砼協調變形和內力,這種變形協調使各柱肢內存在相當大的翹曲應力和剪應力,而該剪應力的存在,使柱肢易先出現裂縫,即產生腹剪裂縫,也使得各肢的核心砼處于三向剪力狀態,它使得異形柱較普通截面柱變形能力低,脆性破壞明顯。

    (2)特別是異形柱不同于矩形柱,它存在著單純翼緣柱肢受壓的情況,其延性更差。由國內外大量的試驗資料和理論分析表明,異形柱的破壞形態為:彎曲破壞、小偏壓破壞、壓剪破壞等,影響其破壞形態的因素有:荷載角、軸壓比、柱凈高與截面肢長比(剪跨比),配箍率以及箍筋間距S與縱筋直徑D的比值等。由于其受力性能的復雜,設計中必須通過可靠的計算和必要的構造措施來保證其強度和延性。

    2 異形柱的結構平面布置

    (1)在異形柱結構的一個獨立結構單元內,宜使結構平面形狀簡單、規則,剛度和承載力分布均勻;結構平面布置應減小扭轉效應的不利影響,在考慮偶然偏心影響的地震作用下,樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移分別不宜大于該樓層兩端相應平均值的1.2倍,不應大于該樓層兩端相應平均值的1.4倍;結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比不應大于0.85;異形柱框架結構和異形柱框架-剪力墻結構均應設計成雙向抗側力結構體系。異形柱結構的框架縱橫柱網軸線宜對齊拉通;異形柱肢截面厚度中線與梁及剪力墻中線宜對齊重合;異形柱結構不應用于單跨框架結構。

    (2)柱布置時,宜規整對齊,并按“密柱小梁”的布置原則,平面節點(軸向交叉點)應盡量設柱,避免主次梁搭接,柱間距一般在3~6m之間取值(柱網尺寸不應大于6.0mX6.0m),柱應雙向拉結,以形成雙向剛接框架。

    (3)對于底層大空間的異形柱框架體系,轉換層下的支承柱不允許采用異形柱,應全部采用矩形柱。對底層架空層抽柱形成轉換層的情況,要求樓板厚度≥150mm;上層異形柱與下層矩形框架柱面積比宜接近1;上層異形柱與下層矩形柱的重疊面積不應小于2/3.

    (4)在結構平面布置時,有時因為建筑布局的功能和美觀,只能設置“一”形柱,且僅能保證一個方向有框架梁通過,此時在另一方向應沿柱肢寬增設暗梁,來保證柱平面外的剛度與穩定,且“一”形柱的寬度不應小于300。

    3 異形柱框架結構設計

    (1)軸壓比控制

    框架結構柱的延性對于耗散地震能量、防止框架的倒塌起著十分重要的作用,且軸壓比又是影響混凝土柱延性的一個關鍵,柱的側移延性比隨著軸壓比的增大而急劇下降。在高軸壓比情況下,增加箍筋用量對提高柱的延性作用已很小,因而軸壓比大小的控制對柱的延性影響至關重要,必須對異形柱的軸壓比進行嚴格控制。

    (2)“Z”形柱的設計計算

    工程中經常遇到“Z”形柱的情況?!朵摻罨炷廉愋沃Y構技術規程》未將“Z”形柱列入,在設計計算時可以在PMCAD輸入時將其按2個“L”形柱來輸入,并進行內力及配筋計算。因為“Z”形柱受力較大時易在中間肢劈開。劈開后(極限狀態)其受力接近于2個“L”形柱,按2個“L”形柱處理較為合適。

    (3)異形柱框架的計算

    由于異形柱截面的特殊性,在柱截面對稱軸內受水平力作用時,彈性分析計算其翹曲應力很小,此時如同承受水平力的偏壓構件,仍可按平面假定分析,按混凝土設計規范計算??蚣苤搅^小,如按一般偏壓柱計算,誤差較小,此時異形柱可用等剛度等面積代換成矩形柱后由程序進行整體分析。而在水平力較大,且水平力作用在非主軸主向,則翹曲應力不容忽視。按平截面假定誤差較大,則應對異形柱框架結構進行有限元分析,以決定內力和配筋的位置和大小。在進行內力計算和配筋計算時,宜選用帶有異形柱計算功能的計算軟件。

    4異形柱結構的配筋及繪圖

    (1)在正確的結構選型及計算后,截面內鋼筋的構造也是保證異形柱受力性能的重要因素。由于異形柱截面的特點,柱肢端部會出現較大應力,加上梁作用于柱肢上應力的不均勻,一般越靠肢端應力越大,對柱肢形成偏心壓力,進一步加大肢端壓應力。因而在異形柱配筋時,應在肢端設暗柱,暗柱的外排鋼筋由計算而定。離端部厚度范圍內設2Ф14的構造縱筋,箍筋同柱,這樣可限制柱肢的砼裂縫的開展,提高異形柱局部抗壓抗剪強度及變形能力。柱上的箍筋不僅能抗剪,也可約束砼變形,增大其延性。異形柱由于不易形成多肢復合箍,因而其配筋率只能由加大箍筋直徑和加密間距來實現。相同配箍率下,箍筋直徑大,其延性指標好,因而箍筋且用Ф8、Ф10,其間距可比普通柱箍筋間距小。

    (2)施工圖畫法

    第一:全樓柱鋼筋歸并;第二:平面柱大樣畫法畫異形柱施工圖,應注意箍筋加密與普通柱相同;柱分布筋之間設拉筋,其直徑同箍筋,間距是箍筋的2倍;橫向肢、豎向肢分別按計算配置一個矩形箍筋,并分別滿足X、Y向計算箍筋面積的要求;c豎向筋要滿足最小間距要求,采用對稱配筋,一排排不下,程序自動放兩排;按固定鋼筋(L形角部的角筋雙向共用)和分布筋(豎向架立筋@≤200)的構造要求分別配制固定鋼筋和分布筋。d在核心區箍筋相交處,若無主筋時,應設豎向架立筋如T形柱內側,架立筋為構造筋,隱含直徑D=14mm。

    5 結束語

    由于建筑不斷的向著產業化等的層次發展,對于其構造的設計活動來講,面對的規定將會更加的嚴苛。該項設計活動在現在來講,還未形成綜合的規定,其表示著有很多的基建活動未開展好,不過在具體項目中其結構卻被大范圍的使用,因此就規定設計者要站在體系的常見特征的層次上來分析,認真地分析構造內容,確保體系穩定,進而確保相關的理論知識等也可以獲取非常顯著的進步。

    參考文獻:

    [1]高振梅,王衛國.框架結構異形柱設計探討[J].山西建筑,2009(23).

    第4篇:框架結構設計范文

    關鍵詞: 框架結構結構設計 設計原則 設計措施

    中圖分類號:S611文獻標識碼: A

    前言:框架結構是由橫梁和立柱組成的桿件體系,節點全部或大部分為剛性連接??蚣芙Y構是最常見的豎向承重結構,具有以下優點:結構輕巧,整體性比磚混結構和內框架承重結構好,可形成大的使用空間。由于框架結構多是由梁柱結構組成的,這種結構體系中對于建筑工程整體性和結構抗風性能有著極為良好的作用與優勢,因此就需要我們在框架結構設計中對其進行深入全面的分析,從而確保工程質量的順利持續進行。

    一、框架結構設計

    1.1無地下室的多層框架房屋

    隨著近年來社會生產技術的飛速發展,高層建筑結構在目前的社會發展中應用范圍越來越廣泛,其設計過程中對基坑設計與工程質量設計都提出了新的標準與要求。在當前的建筑工程項目中,建筑結構的設計是工程項目的重點。其中基礎工程的埋置深淺對于整個工程項目而言都有著極為關鍵的作用與效果。在設計中,建筑結構設計是通過以現有的工程實際情況、安全等級以及設計標準為基礎進行設計的。隨著近年來框架建筑結構應用的不斷增多,多層房屋建設中對于梁柱多以剛接和框架結構為主,其在底層設計中是需要結合樓板樓蓋為主的設計模式,這種設計工作通常都是一種綜合性的設計。

    在設計的過程中,對于一些基礎埋置較淺的房屋設計,為了增加和提高房屋的整體性和安全性,通常都是以周邊基礎梁為主的一種設計模式。一般來說,在這種設計工作中都是以基礎設計為主,以裝配式施工模式作為主要的設計標準和工作管理方式,從而為設計工作的順利進行提供科學的理論依據。同時在設計工作中,對于周邊的基礎連系梁還需要進行穩定性檢測,確保設計標準和設計力度能夠滿足現代化社會的發展要求,更要確保梁體結構在工作中能夠發揮其應有的優勢。

    1.2帶有地下室的框架結構設計

    對于帶地下室的多層框架結構,合理確定上部結構的嵌固位置是一個關鍵問題。地下室結構或采用箱型基礎時,可將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置,在利用PKPM軟件進行設計時,樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數,底層的層高H取實際層高。地下室結構或者采用筏板式基礎時,嵌固位置最好取在基礎頂面。此時,利用電算進行樓層組合時,總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。

    二、框架結構設計原則與相關措施

    在目前的建筑工程項目中,框架結構是一種最為常見的建筑結構體系,其在施工設計的過程中是全憑梁柱結構共同構成的一種綜合性承重體系,這種承重體系是利用梁柱結構的系統性和共同性來抵抗相關的水平荷載與豎向荷載的一種工作模式。在這種工作模式中。這種框架結構體系的應用給建筑結構的施工與建設提供了良好的理論依據,也為工程建設事業的順利發展指明了新的道路和發展方向。

    2.1設計原則

    在設計的過程中,抗震原則是框架結構設計的首要原則,這也可以說是目前各類工程項目中都必須面臨和應對的一種熱點話題。尤其是自汶川地震以來,地震造成的社會影響與人員傷亡觸目驚心,使得社會各界人士在工程建設中對于房屋抗震設計都提出了新的要求。因此來說,在目前的設計工作中,做好相關的抗震設計就十分必要,這對于確保建筑結構整體安全性十分有效。同時對于雨棚在設計中,需要進行系統全面的處理與總結,要能夠確保各種工程項目在設計工作中都能夠發揮出其應有效能。

    2.2設計措施

    (1) 基礎寬度和面積的計算

    在計算基礎寬度和面積時,往往由于力學模型不明確或考慮問題不周詳,導致基礎寬度或面積不足。如墻體上作用有較大集中力的情況,當墻體上有較大的集中力作用時,通過墻體和基礎可將集中力向地基擴散,但這種擴散是有一定范圍的,且基底土反力并不均勻分布。若設計時用該集中力除以墻段長度得到的平均線荷來確定基礎寬度,則導致局部基礎寬度不足。因此,必須加大基礎寬度以滿足地基承載力的要求。通常采用局部調整系數調整基礎寬度的方法解決此類問題。目前常用的框架結構空間分析計算軟件都是以整幢樓的梁、柱整體參加工作進行計算分析的,對部分梁而言,盡管相交梁截面尺寸不同,相互之間卻不存在主、次梁關系,設計人員在繪制施工圖時,應注意配筋形式與受力分析相匹配。同時建筑師要求結構工程師在當前施工和設計中將這個模式和分析情況作為綜合的設計心理和設計模式進行管理與控制。結合當前社會發展措施對框架結構進行嚴格分析,異性框架加工形式已成為當前建筑結構設計中廣受人們歡迎的形式之一。

    (2) 鋼筋混凝土保護層厚度的取值

    混凝土保護層的作用是保護鋼筋不發生銹蝕,并保證鋼筋的粘結錨固性能,直接影響構件的耐久性和鋼筋的受力性能,但由于設計人員的不重視,常會出現以下問題:①梁或柱中,只注意到主筋的保護層厚度,而忽略了箍筋的保護層厚度,造成箍筋外露或保護層厚度不足;②主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關系處理不明確,造成板負筋保護層厚度不足或構件有效截面高度損失,直接影響到構件的安全性;③地上部分與地下部分的柱子因所處的環境條件不同,根據規范要求,應采取不同的保護層厚度。

    (3) 在框架結構設計中,注意縱向框架設計

    現行建筑抗震設計規范要求水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算,各方面的地震和用應由該方向的抗側力構件來承擔。說是說,在框架結構設計中,縱向框架與橫向框架有同等的重要性。一些結構設計者對于非抗震設計,而縱向地按普通的連續梁進行設計,梁柱的節點和框架中的縱筋、箍筋的配置無法符合框架的構造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用,在實際設計中經常出現梁的支座負筋,跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現象。

    三、框架柱配筋的調整

    框架柱的配筋率一般都很低,有時電算結果為構造配筋,但是實際工程中均不會按此配筋。因為在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭轉剪力最大,同時又受雙向彎矩作用,而橫梁的約束又較小,工作狀態下又處于雙向偏心受壓狀態,所以其震害重于內柱,對于質量分布不均勻的框架尤為明顯。

    因此應選擇最不利的方向進行框架計算,另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側面的配筋,取其較大值,并采用對稱配筋的原則。為了滿足框架柱在多種內力組合作用下其強度要求,在配筋計算時應注意以下問題:

    (1)角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產生偏心受拉時,其柱內縱筋總截面面積應比計算值增大25%;

    (2)框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.4倍,邊柱1.3倍,中柱1.2倍;

    (3)框架柱的箍筋形式應選用菱形或井字形,以增強箍筋對混凝土的約束;

    (4)對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接,且當柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時,箍筋的直徑不應小于Φ8,并應焊接。

    另外多層框架電算時常不考慮溫度應力和基礎的不均勻沉降,當多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質不均勻時,可以適當放大框架柱的配筋,且宜在縱、橫兩個方向設置基礎梁,其配筋不宜按構造設置,應按框架梁進行設計,并按規范《混凝土結構設計規范GB50010-2002》要求設置箍筋加密區。

    第5篇:框架結構設計范文

    關鍵詞:多層框架設計;常見問題;結構措施

    0.引言

    隨著我國建筑市場的發展,框架結構已是目前市場上最多的一種結構形式,作者把近年來一些結構設計中遇到的問題及心得寫出來,希望與同行們共同進步。

    1.底層計算高度取法心得

    按《混凝土結構設計規范》(GB 50010-2002)第7.3.11 條的規定,底層框架柱的高度從嵌固端算起。實際工程的底層計算高度一般可能會有三種取法:從基礎頂面算起、從基礎系梁頂面算起、從室外地面下500mm 處算起。框架結構的基礎一般為獨立基礎或條形基礎,一般情況下底層計算高度從獨基或條基頂面算起是沒有任何問題的。但有的工程獨立基礎之間設基礎系梁,那么底層計算高度是否可以從基礎系梁頂面算呢?我認為肯定不行,最簡單的道理,基礎系梁不是框架柱的嵌固端。一些設計者可能會碰到這種情況,如果底層計算高度從基礎頂面算起,底層的抗側移剛度可能小于上一層剛度的70%,或小于上三層抗側移剛度平均值的80%, 根據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第3.4.3 條,底層為薄弱層;如果計算高度從基礎系梁頂面算,底層可能不是薄弱層。這時一些設計人可能采取加大基礎系梁截面尺寸和配筋的方式,底層計算高度從基礎系梁頂面算起,從而避免薄弱層的出現。這種做法是不對的,避免薄弱層的出現應采取其他的措施(詳下文),因為即使加大基礎系梁的截面和配筋,基礎系梁仍不能作為底層框架柱的嵌固端。有的設計人認為底層框架柱有一部分埋入土中,考慮地基土的約束作用,人為的將底層計算高度從室外地面下500mm 處算起。我認為這種取法也是不對的,地基土固然對框架柱有約束作用,但只能是一種安全儲備,而不能認為地面下500mm處為框架柱的嵌固端,從而減少底層框架柱的計算高度,為結構安全使用留下隱患。綜上所述,底層計算高度應從基礎頂面算起,而不應從基礎系梁頂面或室外地面下500mm 處算起。

    2.基礎系梁的設置的設計心得

    一般工程地質情況良好時,對于多層框架結構而言可不設基礎系梁。我主要講一下設置基礎系梁時應注意的問題?;A系梁主要有三種應用方式:減少底層柱的計算長度、抗震規范要求設置、平衡柱底的彎矩。如果基礎埋置深度較深時,可以用基礎系梁減少底層柱的計算長度用,在正負0.00 以下設置,此時系梁宜按一層框架梁進行設計,同時系梁以下的柱應按短柱處理。如果工程條件符合《建筑抗震設計規范》第6.1.11 條規定,應設基礎系梁。根據抗震要求,可沿兩個主軸方向設置構造基礎系梁?;A系梁截面高度可取柱中心距的1/12~1/15 之間。構造基礎系梁的縱向受力鋼筋可取上述所連接柱子的最大軸力設計值的10%作為拉力或壓力來計算,當為構造配筋時,應滿足最小配筋率;當基礎系梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時,應與所連接柱子的最大軸力設計值的10%疊加計算,基礎系梁截面也應適當增加,算出的配筋應滿足受力要求和構造配筋要求。構造基礎系梁頂標高通常與基礎頂標高相同。

    3.框架結構設計中薄弱層的判定與處理

    3.1薄弱層如何判斷

    對于薄弱層的判斷,有個人指定、計算判定、強制認為三種方式。在PKPM 的SATWE 軟件里,設計人根據《建筑抗震設計規范》第5.5.4 條規定或個人經驗可以直接指定哪一層為薄弱層;軟件在計算時,如果結構的抗側移剛度不規則,某層的抗側移剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%,或樓層承載力突變,滿足《建筑抗震設計規范》第3.4.2條豎向不規則的規定,軟件自動將該層指定為薄弱層;如果結構存在轉換層,即豎向抗側力構件不連續,那么不管該層剛度與上層或上三層的比值是否滿足規范要求,或樓層承載力是否滿足規范要求,必須強制認為該層為薄弱層。

    3.2薄弱層如何處理

    薄弱層是對抗震極為不利的結構層,原則上應避免出現薄弱層。避免出現薄弱層的最基本方法是加大該層的抗側移剛度,即加大該層的柱截面或梁截面;如果條件允許,可以改變該層層高或減少基礎埋置深度。但無法避免出現薄弱層時,在結構計算和出圖時必須按照規范規定采取相應的措施。根據《建筑抗震設計規范》第3.4.3.2 條及第5.5.2 條~ 第5.5.5條的規定,除對薄弱層的地震剪力乘以1.15 倍的放大系數外,還應對結構的樓層屈服強度系數進行驗算。樓層屈服強度系數為按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值。

    4.樓板需開大洞時結構計算的注意事項

    樓板開洞的結構比較普遍,如果開洞面積大于該層樓面面積的30%,就屬于平面不規則了,計算時必須進行處理。以PKPM 軟件為例來說,TAT 和SATWE 分別采用了兩種方式進行處理。TAT 軟件是將無樓板的節點定義為彈性節點,也就是表明該節點不受剛性樓板假定的限制,其平動自由度獨立(在這里所指的節點為梁柱交點);SATWE 軟件是將所有樓板定義為彈性膜,由軟件真實的計算樓板的平面內剛度,忽略樓板的平面外剛度。建議如果某層洞口面積大于樓層面積的30%以上時,應將全樓所有樓板定義為彈性膜比較符合實際,也可以將該層洞口邊緣節點定義為彈性節點(即不考慮樓板的剛度);如果屋面為剛網架時,應輸入一板厚,定義為彈性膜,真實計算樓板的平面內剛度,比較符合實際。

    結語:本文主要闡述了作者在設計工作中的一些心得及體會,筆者認為設計人員在結構設計中應首先判斷結構方案的可行性,對可能碰到的問題,提前采取措施予以解決,并對所有計算結果認真分析、判斷,這樣才能設計出合格的建筑產品。

    參考文獻:

    第6篇:框架結構設計范文

    關鍵詞:鋼筋混凝土框架結構,構造,結構計算,參數

    中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A 文章編號:

    引言

    混凝土框架結構作為一種較為普遍的建筑結構形式,因其適用范圍較廣,造價相對低廉以及材料來源廣泛等優點,在我國的各項工程建設中被廣泛采用。混凝土框架結構的設計原則就是要保證結構及構件的安全性、適用性和耐久性。在此基礎上,通過合理的建筑布置來滿足人們的各種需求??蚣芙Y構房屋普遍采用,建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,在結構設計中遇到的各種難題也日益增多,結合規范,對鋼筋混凝土框架結構設計中,常出現的一些問題以及參數的選用進行了分析探討,提出了一些處理辦法。

    1構造方面應注意的問題

    1)框架結構主要是以壓彎構件(豎向框架柱)和彎剪構件(水平框架梁)組成的。大跨度柱網的框架結構,樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺梁與其相連,使樓梯間處的柱可能成為短柱;當框架結構外立面為帶形窗時,因設置連續的窗過梁,使外框架柱也可能成為短柱。由于短柱剛度大,吸收地震作用使其受剪,當混凝土抗剪強度不足時,則產生交叉裂縫及脆性錯斷,從而引起構筑物的破壞。所以增加箍筋的配置,在短柱范圍內箍筋的間距不應大于100mm,柱的縱向鋼筋間距不大于150mm;采用良好的箍筋類型,如螺旋箍筋、復合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。對于剪跨比不大于2的柱和因設置填充墻等形成柱凈高與截面高度之比不大于4的柱,也應全長加密箍筋。2)當結構嵌固部位不在地下室頂板而位于地下一層底板時,柱±0.000處上下兩端也應按柱根要求進行箍筋加密,加密區為本層柱凈高1/3。3)地上為圓柱時,地下部分應改為方柱,施工方便。圓柱縱筋根數最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部設一圈半的水平段。方柱箍筋用井字箍并按規范加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園宜用圓柱,柱內不得穿暖氣管。4)在框架柱截面中部設置芯柱,不僅提高了柱的受壓承載力,也可以提高柱的變形能力,有利于在大變形情況下防止倒塌,但其縱向鋼筋不能布置在柱截面周邊,因為如布置在周邊,則變為柱的主要受力鋼筋了,柱就有可能由大偏心受壓破壞轉變為小偏心受壓的脆性破壞,要引起注意。

    5)在多遇地震影響下,結構處于彈性工作狀態,梁的支座負彎矩鋼筋完全可以根據其負彎矩包絡圖確定其延伸長度。但根據中震可修,大震不倒的抗震設計基本原則,在強烈地震作用下,結構有可能進入彈塑性階段工作,此時梁支座負彎矩鋼筋應力可能達到屈服,并且充分發揮延性性能,其彎矩值要比按多遇地震計算所得的支座負彎矩值大許多,于是彎矩零點必定向跨中方向轉移,甚至跨中頂面附近也可能出現負彎矩,因此按多遇地震計算確定的支座負鋼筋延伸長度就顯得不足,于是GB50011-2010建筑抗震設計規范第6.3.4條規定,對抗震等級為一,二級的框架梁,沿梁全長頂面配筋應不少于2Φ14,且不應少于梁兩端頂面縱向配筋中較大面積的1/4。這點不能忽視。6)抗震設計時,限制框架柱的軸壓比主要為了保證柱的延性要求??拐鹪O計時,柱軸壓比不宜超出《建筑抗震設計規范》表6.3.6的規定。對于Ⅳ類場地上較高的高層建筑,其軸壓比應適當減小。這里所說的“較高的高層建筑”指高于40m的框架結構或高于60m的其他結構體系的混凝土房屋。7)GB50010-2010混凝土結構設計規范第11.3.7條規定:框架梁端縱向受拉筋配筋率不宜大于2.5%。有的設計者對抗震等級為一、二級的鋼筋混凝土框架中的鋼筋未提出材料強度比限值要求。還有的設計者對梁高不大于300mm的梁箍筋間距采用200mm而未驗算V≤0.7bh0ft。8)基礎底板混凝土不宜大于C30,否則容易出現裂縫。柱應盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。

    2結構計算方面的問題

    2.1框架梁端截面組合剪力設計值的結構計算

    有的設計者未乘梁剪力增大系數(ηvb=1.2),有的誤將根據梁兩端同一方向彎矩值求出的剪力和重力荷載代表值產生的剪力相加后乘以剪力增大系數。

    例:框架梁截面尺寸b×h=250mm×550mm,h0=515mm,框架抗震等級為二級。

    若此梁左右兩端截面考慮地震作用組合的最不利彎矩設計值為:

    左端上:MtL=420kN·m(逆時針);左端下:MbL=210kN·m(順時針)。

    右端上:MtR=360kN·m(順時針);右端下:MbR=175kN·m(逆時針)。

    梁上作用均布荷載q=46.0kN/m,梁凈跨Ln=7.0m,此框架梁端截面組合剪力設計值正確計算:

    根據《抗震規范》第6.2.4條公式(6.2.4-1)計算:

    V=ηvb(MbL+MbR)/Ln+VGb。

    其中,V為梁端截面組合的剪力設計值;Ln為梁的凈跨;VGb為梁在重力荷載代表值作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值;MbL,MbR分別為梁左右端逆時針或順時針方向組合的彎矩設計值。

    順時針方向:MbL+MtR=210+360=570kN·m;

    逆時針方向;MtL+MbR=420+175=595KN·m。

    以逆時針方向的MtL+MbR絕對值較大,計算重力荷載代表值產生的剪力設計值VGb。

    VGb=qLn/2=46×7×0.5=161kN,二級抗震,由GB50011-2010建筑抗震設計規范第6.2.4條,ηvb=1.2,框架梁端截面組合剪力設計值Vb=ηvb(MtL+MbR)/Ln+VGb=1.2×595/7.0+161=263kN。

    2.2參數如何選用的問題

    1)現澆板配筋計算時,可考慮塑性內力重分布,將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數,將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數。2)活荷載標準值的折減系數。舉例:六層教學樓,確定某柱第四層頂由活荷載標準值產生的內力標準值。已知此柱第四層頂的從屬面積為26m2。正確方法:此柱雖然每一樓層的從屬面積不足50m2,但第四層柱頂計算截面以上兩層的從屬面積為26×2=52m2已超過50m2,應乘以折減系數0.9。(依據GB50009-2012建筑結構荷載規范的5.1.2條規定)教室的活荷載標準值2.5kN/m2,則此柱的內力標準值N=0.9×26×2×2.5=117kN。

    此外,PMCAD設置了按從屬面積對樓面梁的活荷載折減系數,與SATWE軟件設置的按樓層進行活荷載折減是不同的,通常選擇在一處對活荷載進行折減,如果兩處都選擇折減,則活荷載被折減了兩次,可能導致結構不安全。3)計算單向地震作用時,未考慮偶然偏心的影響。對質量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結構,仍按單向水平地震作用進行計算。對Y形、弧形、井字形平面建筑,風荷載體型系數仍取1.3是錯的。4)樓層組裝時,為保證首層豎向構件計算長度正確,該樓層底標高應從基礎頂面起算,不是按首層層高輸入。5)樓梯間沒有樓板,也應布置板厚為0的樓板,并布置樓梯活荷載。6)混凝土容重初始值為25.0kN/m3??紤]構件抹灰及裝飾層重量時,應按實際情況修改此參數,通常輸入26kN/m3。7)TAT和SATWE計算柱配筋:選擇“按單偏壓計算”,在計算X方向配筋時不考慮Y向鋼筋的作用,計算結果具有唯一性。選擇“按雙偏壓計算”,在計算X方向配筋時要考慮與Y向鋼筋疊加,框架柱作為豎向構件配筋計算時會多達幾十種組合,而每一種組合都會產生不同的X向和Y向配筋,計算結果不具有唯一性,雙偏壓計算是多解的,有可能配筋較大。建議采用單偏壓計算,雙偏壓驗算。用SATWE軟件第4項(分析結果圖形和文本顯示)里鋼筋驗算。8)梁活荷載內力放大系數:只對梁在滿布活荷載下的內力進行放大,一般取值1.1~1.2,如已輸入梁活荷載不利布置樓層數,則選擇《高層規程》5.1.8規定:“高層建筑結構內力計算時,當樓面活荷載大于4kN/m2,應考慮樓面活荷載不利布置引起的梁彎矩的增大?!痹诹夯詈奢d不利布置最高層號輸入N,表示從1~N各層考慮梁活荷載的不利布置。輸入0表示全樓各層都不考慮梁活荷載的不利布置。9)對于高層建筑結構,通常選擇考慮偶然偏心。但是符合《建筑抗震設計規范》第3.4章的平面不規則的多層建筑,也應考慮偶然偏心的影響。

    第7篇:框架結構設計范文

    關鍵詞:結構設計;問題;注意事項;解決措施

    1前言

    隨著我國社會經濟快速發展,人們的生活水平不斷得到提高,民用多層框架建筑開始興起。在現代建筑中,對多層框架民用建筑的研究與規劃設計得到極大的完善,人們對建筑的造型與功能要求越來越高,其形式也變得更復雜和趨向多元化,尤其是民用建筑業主對建筑更追求個性化和實用化等功能。民用多層結構建筑的安全性和舒適性成為人們越來越備受關注的問題。

    2民用建筑多層框架結構設計中出現的問題

    2.1目前框架計算簡圖不合理是民用建筑多層框架結構設計中出現的主要問題。舉個例子來說,無地下室的建筑是多層框架結構,其基礎計算按照中心受壓進行計算。選取這種按照中心受壓計算的方式顯然是不合理的。首先,按照民用建筑多層框架結構設計的拉梁不能平衡柱腳彎矩。首先,民用建筑的多層框架結構設計的拉梁不能平衡柱腳的彎矩。根據我國的《混凝土結構設計規范》(GB50010一2002)第7.3.11條規定,框架結構地柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。這就要求這樣的多層框架結構宜按照整體進行分析計算,并要把基礎層加入一并計算,如果拉梁上有荷載作用,就必須要將荷載一起輸入計算。其次,當設計拉梁層時,一般情況下要通過比較底層柱的配筋是基礎拉梁頂面的截面控制與基礎頂面的截面控制這兩者之間哪個決定的。因此,如果發生了民用建筑多層框架結構計算簡圖不合理的情況則會嚴重影響其安全性與穩定性。

    2.2柱配筋調整不合理也是民用建筑多層框架結構設計中十分常見的問題。通常情況下,框架柱的配筋率普遍較低,有時電算結果為構造配筋,但是在實際建筑工程中一般不會按照電算結果來進行構造配筋,特別是對于質量分布不均勻的框架結構。因為在發生地震時的框架柱,尤其是角柱,受到的扭轉剪力十分大,同時又會受到雙向的彎矩作用,橫梁約束小,在工作時處于雙向偏心受壓的狀態,這將嚴重傷害內柱與橫梁。除此之外,由于配筋調整的不合理會導致在進行電算過程中沒有考慮到溫度與基礎的不均勻沉降造成的影響。因此,如果多層框架柱配筋的調整不合理,將會對民用建筑整體框架等造成很大的影響。

    2.3在民用建筑多層框架結構設計中也極易忽視框架梁裂縫寬度??蚣芰旱牧芽p寬度與混凝土及鋼筋直接相關,因為混凝土的強度等級與鋼筋直徑、類型會對框架梁的裂縫造成很大影響。但是在結構設計與實際建筑工程中,框架梁的裂縫寬度常常受到忽視,這不僅影響了民用多層框架結構建筑抵抗災害的能力,還影響了其安全性。

    3民用建筑多層框架結構設計注意事項與對策

    3.1截面尺寸和計算簡圖的選擇要合理

    由于民用建筑多層框架結構的框架計算簡圖與柱配筋調整不合理將會嚴重影響其安全性,故在進行民用建筑多層框架結構的設計時對于梁和柱截面尺寸的選擇必須要規范取值。同時,為了保證建筑在地震作用下的抵抗能力,不僅柱線剛度與梁線剛度比值要大于一,還必須注重梁和柱截面尺寸的合理選擇。除此之外,民用建筑多層框架結構的計算簡圖也必須合理。比如,科學合理地進行基礎計算,無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋的基礎拉梁要按照層一輸入計算;根據不同的地基土約束能力的情況進行不同的層數輸入,并要進行復算檢查,確保計算簡圖是合理的。

    3.2合理調整柱配筋

    在配筋計算時要滿足框架柱在多種內力組合下的強度要求,選擇最不利的方向分別進行框架計算,另外,也可對縱、橫兩個方向都進行計算,然后比較同一方向的配筋后取較大值,并采用對稱配筋,控制柱的單邊方向縱筋不得少于6根,并要沿周邊均勻布置。同時在框架梁的配筋設計上,在主梁與次梁的相交點增加箍筋和吊筋,以保證其穩定性。設計師在設計時,應根據實際情況及時進行調整。除此之外,溫度應力與基礎的不均勻沉降在多層框架結構電算時經常忽略,當多層框架水平、垂直尺寸比較大,地基土層厚或土質不均勻時,框架柱的配筋可適當放大,并要在縱、橫兩個方向設置基礎梁,其配筋應按照框架梁設計,同時還要按規范的要求設置箍筋加密區。

    3.3注重剛柔并濟的建筑結構體系

    對于民用建筑多層框架結構來說,如果結構太剛會導致變形能力變差,當在地震等作用下,瞬間襲來的強大破壞力使得建筑需要承受極大的力,容易對其造成局部或全部受損;而結構太柔雖然能有效消減外力,但也容易出現過度變形的后果,最后導致無法使用甚至是整體傾覆。那么在建筑工程中應該剛一點還是柔一點呢?其程度又應該如何?太剛造價過高、不經濟,并且在強大作用下的應變能力差;而太柔雖然造價經濟便宜,但是其結果必然是過度變形導致不穩定而失去根本。建筑結構太剛或是太柔都會對其造成不利影響,建筑工程中的剛柔程度當前還無法得到精確答案,如今也只有一些控制的指標,所以在設計過程中,為了讓結構的變形相互之間更協調,必須要合理調整建筑結構的剛柔性,做到剛柔并濟的建筑結構體系。

    3.4多道防線的設計

    民用建筑多層框架的結構體系是層層相扣的,當面對強大的破壞力時,所有建筑結構都在通力協作。單憑建筑結構中某一零部件就像抵抗強大的外力是根本不可能的,這會使建筑陷入危險的境地。在建筑多層框架的結構設計中多道防線的設計思路體現在許多例子上,如土建結構中,多肢墻要比單片墻好,框架剪力墻遠勝于純框架等等。

    4結語

    民用建筑的質量與安全成為當今人們備受關注的問題,其結構設計對多層民用建筑的質量起到了極其重大的影響。在進行結構設計時應遵循安全性、適用性和經濟性等原則,時刻根據實際情況及時進行調整,通過控制與調整合理能更好地對多層民用建筑結構進行設計和規劃,以滿足人們更多更高的需求。

    參考文獻:

    [1]民用建筑多層框架結構設計問題探討[J].伍楊勛,劉其福.科技創新與應用.2016(10)

    [2]基于民用建筑多層框架結構設計的分析[J].劉國江.建材與裝飾.2016(1)

    第8篇:框架結構設計范文

    關鍵詞: 異形柱, 受力性能,框架柱 ,結構設計,

    中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

    異形柱結構是采用T 形、L 形、十字形等截面的異形柱代替一般框架柱作為豎向支承構件而構成的結構, 在工程設計中可根據建筑設計對建筑功能及建筑布置的要求, 在結構的不同部位,采取不同形狀截面的異形柱。異形柱的柱肢厚度及梁寬度與框架填充墻協調一致, 避免了框架柱及梁在屋內凸出, 從建筑學角度也可稱其為“隱式框架”[ 1] 。近年來, 隨著我國住宅產業的迅速發展以及人們對住宅建筑使用要求的不斷提高, 普通的矩形框架柱會給室內裝飾和家具布置帶來極大的不便。如何合理地利用建筑物的有效面積, 這對住宅結構設計提出了一項新的要求。異形柱框架結構體系在一定程度上滿足了上述要求, 兼備了框架及剪力墻結構體系的優點, 它將是今后住宅結構體系的發展方向之一。

    1 異形柱的受力性能

    (1) 承載能力。異形柱不同于矩形柱, 它由多肢組成, 柱肢截面高度與柱肢寬度的比值一般在2.5~4, 墻肢平面內外兩個方向剛度對比相差較大, 導致各向剛度不一致, 其各向承載能力也有較大差異。

    (2)變形特征。一般住宅的層高在2.8 m~ 3.1 m, 異形柱肢厚在200 mm 左右, 異形柱為了獲得足夠的承載力, 肢長一般不會太小, 這就容易造成柱剪跨比過小, 形成短柱( 柱凈高H / 柱肢長h < 4) , 以剪切變形為主, 構件變形能力下降。即使存在軸壓比較小的柱H / h> 4, 由于異形柱屬薄壁構件, 也會因截面曲率M / EI 或ecu / X ( ecu 為混凝土的極限壓應變, X 為截面受壓區高度) 較小, 使彎曲變形性能有限, 延性較差。

    2 異形柱的計算分析

    2.1 計算方法

    在低烈度區, 且水平力作用在截面對稱軸內時( 如異形柱為十字形) , 彈性分析計算其翹曲應力很小, 此時如同承受水平力的偏壓構件, 仍可按平截面假定分析, 按混凝土設計規范計算。而在高烈度區, 且水平力作用在非主軸方向, 則翹曲應力不容忽視,按平截面假定誤差較大, 則應對異形柱結構進行有限元分析, 決定內力和配筋位置及大小。在進行內力計算和配筋計算時, 應選用帶有異形柱計算功能的軟件, 如中國建筑科學研究院的TAT ,SATWE 程序及天津大學的鋼筋混凝土異形柱結構配筋計算程序CRSC 等。

    2.2 計算模型

    由于在實際工程中所布置的豎向構件往往不全是異形柱, 其中經常會混合采用墻肢相對較長的剪力墻(一般剪力墻或部分短肢剪力墻),形成異形柱框架) 剪力墻結構。在這類結構的計算模型輸入時, 有的設計人員常會把異形柱按短肢剪力墻輸入, 有的甚至將異形柱框架結構的全部異形柱按短肢剪力墻輸入, 這樣勢必造成計算誤差, 而且發現有些構件的誤差會影響結構、構件的安全。如框架梁, 按異形柱輸入的, 梁長取兩端異形柱形心長度;而按短肢剪力墻輸入的, 梁長取墻肢端點長度, 兩種方法引起梁內力、配筋有較大出入。

    3 異形柱框架結構設計構造

    3.1 材料要求

    混凝土的強度等級不應低于C25, 且不應高于C50。

    縱向受力鋼筋宜選用高強的HRB400, HRB335 級鋼筋。

    3.2 截面要求

    (1) 異形柱截面各肢肢高、肢厚比不應大于4, 肢厚不應小于200 mm。

    (2)異形柱不應采用一字形和Z 字形。

    (3)盡可能地避免短柱和極短柱, 異形柱的剪跨比宜大于2, 不應小于115, 減小地震作用下發生脆性粘結破壞的危險性。

    3.3 框架柱

    (1) 柱縱筋與箍筋設置形式有“ L”“T”“十” 及雙排布置等形式。在同一截面內, 縱向受力鋼筋宜采用相同直徑, 其直徑不應大于25 mm, 且不小于14 mm, 縱筋間距大于250 mm 時, 應設置縱向構造筋, 其直徑可采用12 mm, 并設拉筋, 拉筋間距為箍筋間距的兩倍。

    (2) 柱截面厚度小于200 mm 時, 縱向受力鋼筋每排不應多于2 根; 肢厚在200 mm~250 mm 時, 每排鋼筋不應多于3 根, 必要時可分兩排設置, 兩排鋼筋之間的凈距不應小于50 mm。

    (3)框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率: 抗震等級為Ò級時, 中柱、邊

    柱不應小于0.7%, 角柱不應小于0. 9%;抗震等級為Ó 級時, 中柱、邊柱不應小于0.6%, 角柱不應小于0.8%??蚣苤腥靠v向鋼筋的配筋率, 抗震設計時, 對Ò 級、Ó 級鋼筋不宜大于3%。

    框架柱應采用復合箍, 嚴禁采用具有內折角的箍筋, 箍筋必須做成封閉式。箍筋末端做成不小于135b 的彎鉤, 彎鉤端頭直段長度不應小于10d ( d 為箍筋直徑) 。

    箍筋加密區長度取柱截面的長邊尺寸、層間柱凈高的1/ 6 和500 mm 者中的最大值。在加密區內, 箍筋的直徑不變, 間距100 mm。

    3.4 框架節點

    框架梁的截面寬度與異形柱的肢寬相等或梁截面寬度每側凸出柱邊小于50 mm 時, 在梁四角上的縱向受力鋼筋應在離柱邊大于800 mm 處, 且滿足小于1/ 25 坡度的條件下向柱筋內側彎折伸入框架節點內。

    當框架梁截面寬度的任一側凸出柱邊不小于50 mm 時, 則該側梁角上的縱向受力鋼筋可在本肢柱筋外側伸入梁柱節點內。

    3.5 框架頂層柱縱向鋼筋的錨固和搭接

    由于異形柱柱肢寬度與梁相當, 所以存在著梁筋與柱筋交接處較密集的問題。5規程6 [ 2] 根據國家標準5混凝土結構設計規范6 第11. 6. 7 條規定并考慮異形柱的特點, 頂層端節點柱外縱向鋼筋沿節點外邊和梁上邊與梁上部縱向鋼筋的搭接長度增大到1.6laE ( 1.6la) , 但伸入梁內的柱外側縱向鋼筋截面面積調整為不宜少于柱外側全部縱向鋼筋截面面積的50%。在目前沒有異形柱結構標準圖集的情況下, 設計人員應在結構設計總說明中予以注明, 以免發生施工錯誤。

    3. 6 柱與填充墻的連接

    (1) 異形柱框架結構的填充墻應采用輕質墻體材料, 并必須與框架可靠地連接。當采用砌體填充墻時, 在框架與填充墻的交接處, 沿高度每隔500 mm 或砌體皮數的適當倍數, 用2號6鋼筋與柱拉結。鋼筋由柱的每邊伸出, 進入墻內的長度: Ò 級抗震時沿填充墻全長設置;Ó 級時不小于填充墻長的1/ 5 及700 mm。填充墻的砌筑砂漿強度等級不應低于M2. 5。2) 填充墻長度大于5 m 時, 墻頂部與梁宜有拉結措施;填充墻高度超過4 m 時, 宜在墻高中部設置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平墻梁。

    4節點核心區受剪承載力

    由異形柱的截面特性, 決定了梁柱節點核心區域面積較小,而梁柱縱筋交匯使

    得箍筋配置不可能太多。為了滿足抗剪承載力的要求, 只能提高混凝土的標號, 但隨之帶來的問題是構件變脆, 同時與梁板混凝土強度的協調也成問題, 有時為了個別柱的需要, 而使全部柱的混凝土標號提高, 也造成了投資上的浪費。為了解決這一問題, 我們在已建成的工程中采用了在節點核心區的柱內加豎向鋼板的方法, 鋼板伸過節點核心區上下一定的長度錨固, 按鋼板與混凝土協同工作來計算分析, 確定鋼板的截面尺寸。

    5 結語

    對于有較高抗震要求的房屋, 不建議采用異形柱。

    根據平面布置和受力特點, 可在各種結構體系中部分布置異形柱, 以充分發揮異形柱在建筑使用和結構受力上的優點。一般的商住樓由于底層大多是大開間商業用房或車庫, 并不受功能上的限制, 因此底層可設方柱, 以上轉為異形柱, 墻肢長寬比小于4, 轉換層處的梁比其他梁適當大些, 考慮它有轉換功能。

    在利用結構軟件( 比如PKPM, TBSA, GSCAD 等) 計算時采用墻還是采用柱,小墻肢與異形柱能否互相替代, 應根據結構實際情況而定。

    參考文獻

    [1] 王瑋. 異型柱結構設計要點[J] . 建筑與結構設計, 2008(3) : 25- 27.

    [2] JGJ 149-2006, 混凝土異形柱結構技術規程[S] .

    第9篇:框架結構設計范文

    關鍵詞:框架結構 設計 施工

    中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A

    隨著現代建筑業的發展,多層框架結構的設計越來越多見,其靈活的空間布置能力是框架結構被采用的重要原因。通常情況下,多層框架結構由基礎、柱、梁、樓板四部分構成。由樓板來承載樓面恒活荷載作用,將荷載傳遞給梁,由梁傳遞給柱,最后全部的荷載都傳給下部的基礎部分。當然在多層框架結構的設計過程中,仍有許多需要注意的問題。

    1結構計算

    建筑結構設計中,首先要根據使用要求、抗震等級要求、場地類別等等因素進行綜合考慮,然后對結構設計簡圖進行精確計算,驗算是否所有的結構都處于穩定狀態。

    1.1正確選擇結構設計抗震等級要求

    建筑結構設計中,各類建筑抗震等級的要求是必須要考慮的因素之一。具體的選擇過程如下:根據《建筑抗震等級設計規范》中給定的各類建筑抗震等級要求來選擇。一般民用建筑為丙類建筑,這類建筑的抗震等級需按當地地震設防烈度來計算。一般情況下,為了結構設計的保險起見,抗震等級的選定比當地地震設防烈度要高一級。例如,某地丙類建筑設計的地震設防烈度為6度,那么結構設計過程中,仍按照6度地震來考慮。

    1.2基本地震加速度的規范化設計

    《建筑抗震等級設計規范》中明確規定,地震設防烈度為6度時,其地震加速度設計為0.05 。計算過程中,應嚴格依據規范來選取相關系數。

    1.3各類荷載值參數

    《建筑結構設計規范》明確規定出框架結構外墻、內墻、板、柱等等自重與活荷載值的計算,以及樓梯上活荷載的計算方法。因此結構設計過程中,應嚴格按照其規范要求來進行設計。還有很多參數需要通過相關的規范進行確定,如當地風荷載值、雪荷載值等等,選好這些系數只是設計的第一步。

    2框架結構設計中應注意的問題

    2.1框架柱的配筋

    框架結構中,柱是最重要的構件。因此,對于框架結構設計時,應對每根柱進行反復驗算,保證其受力穩定。一般多層框架結構,其柱的配筋率不高,由于其角柱受到水平地震荷載影響,使得柱受到雙向彎矩的作用:而梁體對于柱的約束力不強,使得柱受到雙偏壓作用。所以柱是多層建筑中受到最大扭矩的構件。所以采用PKPM設計時,根據軟件所得出的配筋圖需經過反復驗算,而不應當直接采用。

    框架結構施工過程中,為了減小建筑物的位移,加固建筑物的整體穩定性,通常情況下在框架結構的地基水平方向設置基礎連續梁來保證建筑物的整體有效性。此時,基礎底層柱的基礎連續梁被分作了兩個部分。一部分是基礎下混凝土柱,一部分是基礎上的連續梁,這樣設置連續梁是為了承擔部分上層結構傳下的荷載,減少地基的沉降量。然而,連續梁不可以鑲嵌在地基柱上,否則會加大底部柱腳所承受的彎矩。因此,最切合實際需要的做法是:將連續梁以下的地基基礎部分都視作是框架建筑的建筑物地層結構,地基混凝土柱到連續梁的高度看作是建筑物的第一層高度,這樣實際框架建筑的第一層就被看作是第二層。這種情況下,基礎上的連續梁部分的配筋計算就與實際建筑第一層連續梁的配筋計算方式完全相同。與此同時,實際建筑的第一層梁體配筋就按第二層建筑來計算。

    3多層框架結構的具體設計要求

    3.1強柱弱梁節點設計要求

    強柱弱梁是指,框架結構中柱的作用是用作承受建筑物墻體的自重以及板和梁傳遞給柱的荷載,柱的抗壓能力要求很高,這就是強柱;弱梁只是相對于強柱而言,是說梁體主要承受的是板以及活荷載的彎矩作用,因此對于梁的抗壓能力要求不像柱那么高,即強柱弱梁。但是柱和梁的節點處的設計需要嚴格驗算強柱弱梁指的是使框架結構塑性鉸出現在梁端的設計要求。用以提高結構的變形能力,防止在強烈地震作用下倒塌?!皬娭趿骸辈粌H是手段,也是目的,其手段表現在人們對柱的設計彎矩人為放大,對梁不放大。其目的表現在調整后,柱的抗彎能力比之前強了,而梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時,梁端可以先于柱屈服。強柱弱梁是一個從結構抗震設計角度提出的一個結構概念。就是柱子不先于梁破壞,因為梁破壞屬于構件破壞,是局部性的,柱子破壞將危及整個結構的安全---可能會整體倒塌,后果嚴重。要保證柱子更“相對”安全,故要“強柱弱梁”。

    3.2強剪弱彎設計要求

    對于梁、柱結構而言,要保證構件出現塑性鉸,而不過早地發生剪切破壞。這就要求構件的抗剪承載力大于塑性鉸的抗彎承載力。為此,要提要構件的抗剪強度,形成“強剪弱彎”。為了提高框架結構的抗震能力,一般情況下會采用框架剪力墻結構,這樣可以大程度的避免地震荷載作用下的剪切破壞。對于高層,特別是20層以上或者超高層,也有人認為應該“強梁弱柱” ,就像魚骨頭一樣,脊椎骨很柔軟,但肋骨很硬,如果把肉吃完了,拿著魚尾可以搖晃, 這就是“強梁弱柱”。對于很多超高層,他們的頂層位移很大,那就要柱子有一定的柔性,而且在上面都有很重的重力擺,使頂部的擺動減少。特別是在地震中,重力擺的作用更加明顯。使震動快速減弱,如果是強柱,那么地震反力是很可怕的,不知道大家想過沒有,玻璃是很堅硬的物質,但在音頻的震動下會破碎。同樣,竹子有很強的受壓性能,但由于柔軟,可以經受反復的搖動和受壓。綜上所述,當設計的框架結構需要抵抗較高等級地震作用時,需要結合剪力墻結構來保證梁體不會出現脆性剪切破壞。與此同時,對于多層建筑的框架剪力墻結構需要特別驗算梁體的抗剪能力是否符合相關規范要求。強節點弱構件是指節點的承載力應高于連接構件,因節點失效意味著與之相連的梁與柱都失效。

    3.3混凝土梁、樓板施工。多層建筑結構施工過程中,上下樓面立柱必須建立在同一豎直線上,以保證建筑結構的整體統一性。然而上層樓板所承受的荷載比下層樓板的荷載要小,因此樓板施工時,應保證樓板的荷載承受能力到達規范標準之后才可以開始脫模施工。梁體結構超過4m時,梁底模板應該進行起拱,其起拱值根據相關規范設計來規定。通常情況下,起拱高度取混凝土梁跨度的0.1%一0.3%之間。

    4框架結構施工

    4.1 基礎施工。

    基礎的施工過程大致包括:基礎墊層、支側模板、模板固定。通常情況下,建筑結構的基礎是建筑結構的底部結構,對于其結構的設計,需要嚴格根據相關設計圖紙進行規范施工。其施工工藝大致過程為:根據設計圖放樣,而確定出基礎的墊層,對基礎的施工時,混凝土需要使用模板進行支側支護,模板固定好之后待混凝土強度達到設計要求時方可拆模。

    4.2 混凝土柱施工。

    混凝土柱的施工程序如下:

    第一、首先清理出柱的綁扎空間,根據設計所計算出的柱配筋來綁好鋼筋底部;

    第二、選擇一個定位的基準線,一般選作柱的最底部,根據設計的標高來從基準處開始使用混凝土澆筑混凝土柱。

    第三、根據模板澆筑好鋼筋混凝土柱之后,使用箍筋對混凝土柱進行外部約束,箍筋可使用鐵絲捆綁來加緊約束,使得混凝。

    第四、柱模板支護好之后,用掛線來檢查垂直度,確保混凝土柱根部準確布置。

    5結語

    框架結構的設計與施工過程復雜,需要涉及到的東西很多,要做好建筑結構的設計工作,就必須熟悉相關結構設計規范,而對于建筑施工方面,則更多需要了解土木施工方面的一些知識,對于一些傳統施工工藝的熟悉是所有建筑施工的基礎。

    參考文獻:

    [1]劉炳寅.高層框架結構設計和施工的現實問題田.山西土構件更加穩定。建筑,2009,(1):25一32.

    [2]王曉峰.框架結構動力穩定性分析的新方法研究岡.廣西大學,2012,(0):59一60.

    [3]《混凝土結構設計規范》(GB50010—2002)

    [4]《建筑抗震設計規范》(GB50011—2001)

    主站蜘蛛池模板: 窝窝午夜看片成人精品| 成人看的一级毛片| 成人精品一区二区户外勾搭野战| 久久成人国产精品一区二区| www.国产成人| 成人在线视频免费| 亚洲国产成人九九综合| 成人综合伊人五月婷久久| 国产成人无码一区二区三区在线| 亚洲精品成人片在线观看精品字幕| 免费国产成人高清视频网站| 欧美成人aa久久狼窝动画| 国产成人无码精品一区不卡| 中文成人无字幕乱码精品区| 天天影院成人免费观看| 久久成人无码国产免费播放| 成人免费视频69| 色偷偷成人网免费视频男人的天堂| 国产成人综合久久精品| 香蕉久久久久久AV成人| 国产成人精品一区二三区在线观看| 日韩成人无码一区二区三区| 亚洲激情成人网| 国产成人精品综合久久久久| 欧美成人手机视频| 久久久久免费看成人影片| 亚洲色成人网一二三区| 国产成人精品一区二三区| 成人区人妻精品一区二区不卡网站 | 欧美成人影院在线观看三级| 亚洲国产成人久久一区www| 国产成人A亚洲精V品无码| 国产精品成人99久久久久| 国产精品欧美成人| 国产成人女人毛片视频在线| 国产成人精品久久一区二区三区 | 国产成人AAAAA级毛片| 国产成人性色视频| 免费成人在线电影| 综合558欧美成人永久网站| 成人网站在线进入爽爽爽|