文档介绍：刍议多层钢筋混凝土框架结构设计
刍议多层钢筋混凝土框架结构设计
摘要:随着我国钢筋混凝土框架结构的高楼大厦越来越广泛的应用,其具有的结构布局规则,使用功能灵活等优点得到充分利用,而其结构抗侧移刚度较小,地震作用下变形大的缺点也逐步显现。文章将重点介绍多层钢筋混凝土框架结构设计,以供同行参考。
关键词:多层;钢筋混凝土框架结构;设计
中图分类号: S611 文献标识码: A
前言
框架柱及剪力墙作为抗侧力构件,它的截面大小及布置位置对建筑结构的整体性和抗震性能都有较大影响,抗侧力构件布置宜均匀对称布置,竖向布置保证刚度均匀变化,框架柱及剪力墙的截面尺寸和材料强度应由下而上逐渐减少,尽量避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力发生突变。
结构体系应该具有简单明确的计算简图和传力途径,首先必须保证结构对重力荷载的承载力,而且要设置多道防线,抗震结构体系应确保受力明确传力路线连续不间断,使在抗震计算分析时更能够符合结构在地震时的实际情况及表现。结构体系应具有合理的刚度; 承载力分布应与结构布置相适应,避免发生局部的削弱而造成突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形的集中。尽量使结构在两个主轴方向的动力特性做到周期、振型接近,相差宜控制在 20%以内。
在我国近几年地震中,有大量的单跨框架出现垮塌。因此,国务院专门规定加强中小学校舍的抗震安全工作,同时规定教学楼不应采用单跨加悬挑的框架结构,外走廊应有落地的框架柱,形成多跨框架; 对教学楼间的连廊,必须采用单跨框架时,应加大单跨方向柱截面,提高抗震性能。避免局部单跨出现在平面端部,必须采用时可设置剪力墙或支撑,根据《建筑抗震设计规范》6. 1. 5条,甲、乙类建筑以及高度大于 24m 的丙类建筑,不应采用单跨框架结构; 高度不大于 24m 的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。单跨框架的抗侧刚度小,耗能能力弱,结构超静定次数少,抗震时无多道防线。一旦柱子出现塑性铰( 在强震下不可避免) ,连续倒塌的可能性很大。震害表明,多层钢筋混凝土单跨框架结构震害较重。
尽管钢筋混凝土结构在实际形式上看似比较简单,但如果在设计时,设计人员不仔细设计,那么就会导致建筑工程出现不良的影响,甚至有时会给建筑结构的安全造成不良的影响。因此,在进行钢筋混凝土框架结构设计时,必须针对以上问题逐一进行落实,确保建筑结构设计质量。
关于抗侧移刚度与嵌固端分析
1、影响框架柱截面大小的因素首先是竖向重力荷载。由相应的框架抗震等级控制相应的轴压比限值,来确定框架柱截面的尺寸。另外规范规定框架结构的层间位移角限值为 1/550,在不满足情况下,需要加大梁柱截面来提高结构的抗侧移刚度。但是实践证明,单纯加大柱截面来提高结构侧向刚度的做法,效率很低。应由调整改变结构体系来制定方案,当整栋建筑主要是多跨框架结构体系时,还是允许出现少量的单跨框架( 理解为不超过 20%).单跨框架结构体系中设置少量剪力墙,当剪力墙承担的剪力和倾覆弯矩低于 50% 时,不视为纯框架- 剪力墙结构体系,剪力墙不能成为第一道防线,剪力墙只用来辅助框架结构,满足规范对框架结构在多遇地震下结构的弹性层间位移角限值要求,用的只是剪力墙的弹性刚度( 即只与 EI 有关,而与结构开裂以后的弹塑性刚度没有关系,所以,可不关注剪力墙及连梁的超筋问题) 。