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浅谈住宅建筑楼梁盖结构设计

发布时间:2021-05-20人气:
本文摘要:概要::随着我国建筑行业的发展,本文融合实例,主要分析民房建筑住宅楼梁柱在楼框架中的结构设计和设计中要应留意的涉及问题与方案。小甜美:民房建筑;楼盖设计;梁、柱设计;随着城市经济的较慢发展,建筑物的较慢修建,建筑功能和环境条件不应准确自由选择主次梁楼(层)垫的设计方案,同时也必须准确运用主次梁楼盖设计中的合理布置。

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概要::随着我国建筑行业的发展,本文融合实例,主要分析民房建筑住宅楼梁柱在楼框架中的结构设计和设计中要应留意的涉及问题与方案。小甜美:民房建筑;楼盖设计;梁、柱设计;随着城市经济的较慢发展,建筑物的较慢修建,建筑功能和环境条件不应准确自由选择主次梁楼(层)垫的设计方案,同时也必须准确运用主次梁楼盖设计中的合理布置。

应当自由选择较短横跨居多梁还是自由选择宽横跨居多梁,在框架梁的弹性受力分析和承载力的对比下,也应当考虑到与现浇板的联合工作效果,怎样有意识地对端横跨展开准确调整。1、工程概况:我市某住宅工程,是一幢商业网点的单元式住宅楼,建筑面积8994M2,建筑层数为7.5层,首层商业层高5.5m,住宅层高3m,总高度为26.5m,建筑总长度为93m,建筑占地面积3260m2。工程大自然条件:基本风压0.35KN/M2,地基承载力特征值300Kpa,抗震六度布防。

2、结构选型建筑物的结构设计,不仅拒绝具备充足的承载力,而且必需使结构具备充足抵抗侧力的刚性,使结构在水平力起到时所产生的侧向偏移容许在规定的范围内.基于上述基本原理,工程综合分析了结构的限于,安全性,抗震,经济,施工便利等因素,挑选了结构方案.结构为钢筋混凝土框架体系,由钢筋混凝土框架分担线脚力和侧力。钢筋混凝土框架刚性布置比较较为均匀分布,在符合建筑功能情况下,尽量减少平面挽回对结构的影响。由于工程体型比较非常简单,装载较均匀分布,且桩端下不出懦弱下卧层,桩型为末端梁摩擦桩,所以工程只在0.000以上另设两处100mm长的抗震针,同时兼作伸缩缝。

3、楼盖设计工程搭配的是主次梁楼盖,主次梁楼盖虽然不存在着结构高度较小和模板加装制作比较复杂的问题,但却具备下列优势:①楼盖混凝土换算厚度大于,可调最重;②开间大,房间布局灵活性;③承载力大;④对结构整体刚性的贡献比平板和双向契肋楼盖要小得多。3.1板的设计3.1.1板薄给定现浇楼盖中,板的混凝土用量大约占到整个楼盖的50%-60%,板薄的给定对楼盖的经济性和可调的影响较小,在符合板的刚性和结构拒绝的前提下,不应尽可能使用较薄的板,双向板的大于板厚度为80mm,板的厚度与跨度的大于比值:四边简支板为1/40,倒数板为1/50。

工程仅次于板跨为5m,其余板横跨皆大于4m,考虑到工程为住宅楼,板内有亮挖出设备管,因此大于4m的板横跨板薄也所取100mm,5m板横跨板薄所取140mm。3.1.2支座负筋直径的给定对于工程的设计,一般板厚都100mm。

根据简支板现行混凝土结构设计规范得出的大于结构支座负筋为8@200,这与原有规范所给的6@200适合,因为6@200的筋太软,钢筋架易被踩蹋,导致负筋的有效地高度很低而充分发挥没法结构负筋的起到.现行所规定用于的8钢筋虽比6钢筋要好些,但如不采行其它措施,也某种程度不易产生结构负筋变位。4.1如何合理布局主次梁与柱网主次梁体系的传力途径是楼面荷载通过板传授给次梁,再由次梁通过受弯传授给主梁,最后由主梁传授给柱子.在受力和传送荷载的过程中,主次梁的变曲变形,皆与它们各自分担的弯矩及其自身跨度的平方成正比,而与弹性模量和倾斜平面内横截面惯性矩成正比,另一方面,从设计拒绝来分析,建筑功能拒绝主次梁所占到的结构空间高度越小越好。

因此,工程做到主次梁楼盖的柱网布置时考虑到上述影响优先选择的柱网是矩形以较短横跨居多梁,宽横跨为次梁,而且较短横跨与宽横跨的比例不应大于0.75较为经济,工程一般较为常取0.65~0.7,这样设计出来的主次梁横截面高度能协调一致,从而确保楼盖的结构高度大于.另一方面,从工程的用于功能和建筑美学方面考虑到,主梁的布置是依据房间布局而以定的。以较短横跨主梁横截面尺寸为300mm600mm,次梁横截面尺寸为200300现浇板薄为90mm,在长时间用于荷载起到下。4.2现浇板的考虑到在水平荷载起到下,通过框架梁和现浇板的联合不受弯来约束柱顶的旋转,使柱子产生自上而下的反倾斜,从而构成楼架起到.由于梁板的联合起到,不仅提升了框架梁的横截面刚性,还提升了梁端胜弯矩承载能力.因此设计工程时特别注意了下列问题:(1)框架弹性受力分析时框架梁的合理横截面形式在展开整体现浇梁板分析时,为计算出来便利,把框架梁修改为矩形横截面(与无楼板或钢架楼板的空框架一样计算出来,很似乎这与现浇梁板框架结构的实际性能相符.若在展开整体现浇梁板的框架分析时,框架梁的线刚性仅有所取矩形横截面IR值,计算出来得出结论的自振周期显著稍大,而实质上框架偏移值要比计算出来值小,则该框架结构实际忍受的地震起到及其效应都将比计算出来值大.在横向荷载起到下的梁端胜弯矩计算出来值稍大,而横跨中正弯矩值却稍小等.所以,设计时根据整体现浇梁板联合工作的特性和原理,按规范规定的有效地翼缘宽度,将现浇板作为板梁架的翼缘,联合参予弹性受力分析。

(2)梁端胜弯矩钢筋的合理产于范围对作为框架梁翼缘的现浇板内与架肋平行的钢筋参予梁端正横截面抗弯承载力工作的问题,在《混凝土结构设计规范》(GB500102002)和《建筑抗震规范》(GB500112001)中都并未很具体的规定.所以,设计时按矩形横截面展开无限大承载力计算所须要的梁端胜弯矩钢筋与无现浇板的空框架梁一样布置在梁筋顶部的宽度范围之内,而翼缘板内平行于梁肋的钢筋则按现浇板的受力或结构拒绝设计布置,这无形之中减少了梁支座处负弯矩钢筋的配上筋量,造成胜屈服弯矩的适当提升,由于作为梁翼缘板内平行梁肋的钢筋参予梁端抗弯承载力的工作,支座处的负屈服弯矩显著要比无翼缘矩形梁的负屈服弯矩提升.这时裂缝有可能会经常出现在框架梁上,而再行在柱上经常出现塑性剪,构成强梁弱柱现象。为构建强柱弱梁的设计目的,确保在忽时逢地震时,能迅速地在梁端附近经常出现塑性铰线,构成具备延性的结构体系。

不应将按设计荷载,地震起到计算所须要的梁端弯矩钢筋合理地产于在梁肋及其有效地的翼缘宽度范围之内。至于多少有效地翼缘宽度内的钢筋可以被考虑到,联合参与梁支座于是以横截面的抗弯工作也继续没定论。

根据经验所取每一梁侧的6倍的板厚范围内的板上,下钢筋参予联合抗弯。在工程设计时为确保以上(1),(2)两点的联合起到,梁端弯矩在SATWE程序的调整信息下展开调整,梁端弯矩的调幅系数所取0.8~1.0。

(3)梁横跨中弯矩的给定在工程的设计过程中并未考虑到活荷载的有利产于,而仅按布满计算出来,考虑到该工程层数只有6.5层,可通过调整信息下的跨中弯矩减小系数来增大梁的跨中弯矩,以超过考虑到活荷载有利产于影响的目的,弯矩减小系数的给定范围为1.0~1.3.对于考虑到活荷载有利产于的各层,此系数不起作用。(4)梁扭矩折减工程的现浇楼板使用刚性楼板假设。这时宜考虑到楼板对梁抗叉的起到而对梁的扭矩展开折减,折减系数一般为0.4~1.0.对于工程折减系数所取0.4。

若考虑到楼板的弹性变形,梁的扭矩不不应折减.(5)梁刚性减小主要考虑到现浇楼板对数值的起到,楼板和梁连成一体按照T形横截面梁工作,而计算出来时梁横截面所取矩形,因此可将现浇楼面中梁的刚性缩放,一般来说现浇楼面的边框梁取1.5,中间框架梁所取2.0。4.3关于次梁受力工程所用的设计软件引进了构件的内力大小与其刚性成正比,并由变形协商条件确认.根据空间三维分析,次梁仍然像平面框架分析方法中那样作为荷载特到主梁上,而是与主梁联合起到。其次从结构中可以显现出,局布结构布置较简单,主次梁有时很难确认,梁的支座和跨长也就很难确认,不能根据刚性条件来计算出来其实际受力状况,不过,大多数情况下,对于框架梁,一般以柱间距为一横跨这与平面框架分析是完全一致的,但对于非框架梁,应当一榀框架梁到另一榀框架梁之间为一横跨。4.4主次梁共线造成后果主次梁共线时,当主梁两侧的次梁跨度差距过大而在主梁中引发的扭矩以及次梁边横跨与主梁共线在主梁中引发的扭矩往往更容易被忽视,其后果将造成建筑结构的可信程度减少,留给事故隐患,甚至所致安全事故。

因此结构设计中慎重考虑主次梁共线在主梁中引发扭矩的起到。根据扭矩的大小采行结构外用叉措施,或通过计算出来来展开梁的外用叉设计,而不要随便把次梁两端假设为剪支来考虑到忽略扭矩的起到。这样做到提升了建筑结构的可靠度,避免了事故隐患,特别是在要尽量避免主次梁共线时次梁附近主梁支座这种情况,以免在主梁中产生过大的扭矩而使梁的外用叉横截面尺寸过于,产生外用叉超筋现象。

4.5筒筋加密工程抗震设计,框架梁的梁端1.5h~2h(h为梁高)范围内筒筋必须加密,这是为了使梁端有可能产生塑性剪的区域有较好的延性,这是抗震设计的结构拒绝.似乎,构件除了要符合抗震结构拒绝外,还须要确保在受力状态下的安全性,如梁还不应符合线脚荷载起到(或与水平荷载人组起到)下抗剪承载力的拒绝,以此确认抗剪箍筋的数量。但工程所用的PK软件只输入框架梁末端(节点)处的剪力和筒筋面积,梁其余部分的剪力和筒筋面积的变化情况不得而知,造成用程序计算出来时在加密区1.5h~2h长度内符合梁端部受力和结构拒绝(如筒筋间距为100),而在非加密区(1.5h~2h以外)范围内的筒筋数量则按加密区数量50%(如间距200)配备,这是不安全性的.框架梁的剪力,在线脚皆布荷载起到下,剪力赞成称之为,若中间的筒筋数量按加密区数量的50%配备,则加密区的长度最少必须L/4(L为梁长)。

因此,做到设计时推崇了这一现象,由端部剪力和梁上荷载计算出来出有中间部分的剪力展开配备筒筋,如果设计时间不容许,为安全性起见,融合有经验工程师的经验,在梁全长范围内都按端部仅次于剪力配备筒筋,仅次于间距为100mm或150mm,这在水平荷载较小时也会浪费多少钢筋.5、柱设计工程框架柱设计的一个引人注目问题就是钢筋混凝土柱的轴压比问题.在设计中经常出现,框架柱的断面由轴压比限值确认.这往往使柱子断面相当大,一方面,这样大的柱子,很更容易使柱的剪成横跨比小于2而构成较短柱;另一方面,由于柱断面相当大,集中于了许多建筑空间,工程师们容易拒绝接受,同时,由于可调减小,引发地震反应减小,导致恶性循环。5.1工程轴压比限值的实质规范通过容许轴压比,主要是期望柱再次发生延性好的大偏心挤压毁坏,从而确保框架柱有充足的变形能力在高轴压比情况下V-△滞回环骨架曲线的下降段较为陡峭,滞回环的甜美程度劣,在循环次数不多的情况下,框架柱失去的承载力较小,耗电的能力较好,在较低轴压比情况下V-△滞回环骨架曲线下降段较为陡峭,框架柱忍受变形能力较小,而承载力减少不显著,对轴压比加以容许,即拒绝在符合一定层间变形时,在重复荷载起到下滞返曲线在第三个循环抗力上升量不多达前一个循环抗力上升量,确保在大变形下,仍有平稳的承载能力,从而确保框架柱大震不推倒。5.2影响工程的因素(1)搭配矩形横截面柱的原因框架柱的断面形状将直接影响着柱横截面界限毁坏时钢筋和混凝土内突发事件,形变的产于和混凝土挤压边缘的无限大突发事件,从而影响到有所不同的横截面形式的框架柱,体现出有的强度变形特性是不一样的,在完全相同条件下,圆形柱的轴压比限值可提升10%左右.但本工程为住宅建筑,考虑到房间布局的因素,只搭配矩形横截面的柱而不考虑到自由选择圆柱。

(2)剪成跨比的确认创建在横截面界限毁坏基础上的轴压比公式中,并未考虑到剪应力的影响,没反映出剪跨比的影响,事实上,剪成横跨比需要大体体现横截面上倾斜于是以形变与剪切应力的比例关系,因而是框架柱毁坏形式的主导因素。一般来说指出框架柱的剪成横跨比越大,延性越少.在一般配筋条件下,当入2时,框架柱在纵向水平剪力起到下,一般都会再次发生延性好的倾斜毁坏;当入2时,框架柱就变为了较短柱,在纵向水平剪力起到下,一般再次发生延性劣的剪切毁坏.这种情况在工程中经常出现在与楼梯睡觉平台连接的框架柱和墙有大开窗处的框架柱。对与短柱工程采行全长加密,所取ф8@100。

(3)筒筋约束的影响在利用界限毁坏条件推论框架柱的轴压比限值时,并没考虑到筒筋约束的不利影响,筒筋能提高混凝土的受力性能,尤其是能提升混凝土挤压边缘的仅次于力突发事件。(4)混凝土的强度等级的影响工程不考虑到使用高强混凝土,因为高强混凝土虽可以增大轴压比,但是混凝土的强度等级不一样,fc和不一样,一般情况下,随着混凝土强度等级的提升,变形能力变差.总之,柱子设计关键是掌控轴压比,根据规范轴压比限值所取0.9。另外一个关键问题就是较短柱现象,千万不要忽视。

6、结束语钢筋混凝土结构是一种常用的结构形式,目前城市建设正在建设和中环线的多高层建筑大都是钢筋混凝土结构,地震是一种自然现象;在实际工程的抗震设计中,概念设计极具最重要意义,设计人员须要针对一些薄弱环节如应力集中部位,相连节点,主要外用侧力构件等展开强化处置。做:1.结构功能与外部条件完全一致.2.充份发展先进设备的设计理念.3.充分发挥结构功能并与经济协商.4.更佳的解决问题结构处置.5.利用定量的计算出来展开抗震分析.6.利用概念来辨别设计的合理性.。


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