文档介绍:浅析建筑框架结构设计要点
浅析建筑框架结构设计要点
摘要:本文介绍了框架结构设计中所要遵循的原则,分析了框架结构设计的要点,供同行参考。
关键词:建筑;框架;结构设计;要点
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
框架结构是由框架梁、柱构件组成的空间结构,既承担竖向荷载,又承受风荷载和地震作用,因此,必须设计成双向形成刚架的抗水平风荷载和水平地震作用的结构体系,并应具有足够的侧移刚度,以满足规范所规定的限值。由于框架结构适用范围广,平面布置灵活,能最大满足适用要求,因此框架结构设计是结构设计中较为基础的设计,也是建筑结构总较为重要的一种形式。下面就框架结构设计时要遵循的原则和设计要点进行探讨。
1 框架结构设计中所要遵循的原则
刚度适中的原则
合理的体系应该是刚柔相济的,建筑结构刚度太大,则它的变形能力会很差,如果瞬间强大破坏力来袭时,就要承受很大的力,这样很容易出现建筑局部的破坏,最后导致建筑全部毁坏。建筑结构太柔也不好,虽然它可以有效地消减外力的作用,但是很容易造成建筑因为变形过大而无法使用,甚至出现建筑倾覆。因此,框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外,不应采用铰接。甲、乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑,不应采用单跨框架结构,高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。以增大结构的刚度和整体性。
合理传力途径原则
结构的传力途径要力求简单、合理。能够有效承担竖向荷载和水平荷载。结构构件受力明确,传力简单,避免扭转。结构平面布置宜简单、规则、均匀、对称。减少过大内收和外凸,减少凹角处应力集中。质心与刚心相接近,减少扭转影响。侧向刚度沿竖向均匀变化,框架截面尺寸和材料强度自下向上逐渐减小,避免抗侧刚度和承载力突变。
2 框架嵌固端的确定
无地下室的多层框架房屋,一般来说基础埋的较深,对于不同的埋深,采取不同的设计。在基础埋置比较深的时候,为了增加房屋底部的整体性,减小位移,有时在±。将基础连系梁以下的部分看作底层,层高H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。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》(GB50010-2010)(以下简称《混凝土规范》):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,。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。对于能够满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗震规范》),可将地下室顶板作为框架上部结构的嵌固位置,对于不能满足《抗震规范》,嵌固位置宜取在基础顶面。
3 钢筋混凝土保护层厚度的取值
混凝土保护层厚度,在结构设计时很容易忽视的一个要素。混凝土保护层在保护钢筋不受锈蚀方面起着重要作用,能够有效保证钢筋的粘结锚固性能,对于构件的耐久性和钢筋的受力性能影响比较大。《混凝土规范》,保护层厚度计算应由最外层钢筋开始计算,梁柱保护层厚度计算应