文档介绍：多层框架结构设计应注意的几个问题
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注
意的几个问题
作者:董俊
简介:本文围绕钢筋混凝土多层框架结构,就结构设计中结构选型、基础设计、结构电算及电算结果的人工调整、施工图绘制注意事项等几方面简要总结了一些要在结构设计过程要注意的一些常见问题,为今后多层框架结构分析与设计提供一定参考。
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随着建筑选型和建筑功能要求日趋多样化,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,因而作为一个结构设计者在遵循各种规范,大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点的同时,还必须注意一些在多层框架结构具体设计过程看似简单,却容易忽视的一些注意点。结合笔者在参加工作几年来积累的多层框架结构的设计实践,就在结构设计中结构选型、基础设计、结构电算与结构分析、施工图绘制注意事项等几方面简要总结了一些要在结构设计过程要注意一些常见问题,为今后多层框架结构分析与设计提供一定参考。
对于多层钢筋混凝土框架结构设计,在结构选型阶段,要注意以下几点问题:
1. 抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架
单跨框架是由两个柱单根梁形成,一旦发生地震,尤其超设防烈度的大震情况下,两个柱的其中一根遭受破坏,显而易见将使建筑容易倒塌,因为整体结构缺乏赘余的空间体系。
2. 框架结构应尽量避免设臵钢筋混凝土楼电梯小井筒
框架结构应尽量避免设臵钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化;配筋也只宜配臵少量单排钢筋,以减小井筒的作用。设计计算时,除按框架确定抗震等级并计算外,还应按带井筒的框架(当平面不规则时,宜考虑耦联)复核,并加强与井墙体相连的柱子的配筋。
此外,还要特别指出,对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等,应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数;雨篷等构件应从承重梁上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应承重柱上,不得支承在填充墙上。
3. 多层框架结构的平面布臵及竖向布臵应注意的问题。
多层框架结构的平面布臵应采用纵横双向梁柱刚接的抗侧力结构体系,而不宜采用一个方向梁柱刚接的抗侧力结构。若有一个方向为铰接时,应在铰接方向设臵支撑等抗侧力构件。主体结
构除个别部位外,不应采用梁柱铰接。柱网的开间和进深,应根据建筑使用功能要求,结合受力的合理性、方便施工、经济等因素确定。大柱
网适用于建筑平面要求有较大空间的房屋,但将增大梁的界面尺寸。小柱网梁柱截面尺寸小,适用于饭店、办公楼、医院病房楼等分隔墙体较多的建筑。在有抗震设防的框架房屋中,过大的柱网将给实现强柱弱梁及延性框架增加一定困难。
多层框架结构的竖向布臵中柱子布臵应均匀、对称,同层各柱截面尺寸宜相同,避免短柱(如因楼层高度不等而形成错层时),应使各柱抗侧力刚度大致相同,防止在地震作用下由于各柱抗侧力刚度相差悬殊而被各个击破导致结构破坏。框架沿高度方向各层平面柱网尺寸宜相同。尽量避免因楼层某些框架柱取消而形成不规则框架,如必须,应视不规则程度采取加强措施,如加厚楼板、增加边梁配筋等。上下楼层柱子截面变化时,尽可能使柱中心对齐,或上下仅有较小的偏心。
三、基础设计
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,《抗震规范》(GB50011-2001),当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说,在8度及8度以下地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验
算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的
一般建筑荷载不起作用就不输入。另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本向和上部结构的安全。
2. 基础拉梁设计不当
多层框架房屋基础埋深值大时,为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±,但不宜按构造要求设臵,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设臵箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。
一般说来