浅谈框架结构设计的心得体会

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第一篇:浅谈框架结构设计的心得体会

浅谈框架结构设计的心得体会

摘要 框架结构是最常见的承重结构体系,本文从框架结构概念设计、内力和位移的计算机计算、构造要求等要点出发,介绍钢筋混凝土框架结构的设计要点及注意事项。特别是在框架结构内力和位移的计算机计算方面,结合自己的设计经验,针对“刚性楼板假定”、“偶然偏心”、“结构扭转效应”等主要结构计算参数的选取提出了笔者的一些见解。另外,还从框架梁、框架柱、节点等构造要求列举了主要的注意事项。

关键词 框架结构 概念设计 内力 位移 构造要求

框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系,是最常见的承重结构体系。由于框架结构柱网布置灵活,能获得较大的使用空间,在办公楼、教学楼、住宅楼、公寓以及商业建筑中常常采用。下面结合框架设计过程和实际工程设计经验,谈一谈钢筋混凝土框架结构的设计要点及注意事项。

一、框架结构概念设计

一个合格的结构设计人员应该清楚地认识到框架结构设计中,概念设计与结构措施的至关重要性。

首先我们要控制房屋适用高度和结构高宽比,若结构的高宽比大,则倾覆力矩也大。为了帮助设计者在初步设计阶段根据结构高度和结构体系确定比较合理而经济的平面尺寸,宏观控制结构的刚度、稳定和承载力,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)规定了框架结构的高宽比限值。

其次是结构布置简单规则均匀。结构简单包含有三层意思,即(1)结构的类别划分,计算模型清楚;(2)各结构构件力学功能分工,在荷载和作用下传力路线直接、明确;(3)其受力、薄弱环节及抗震性能估计把握,精细分析程序可靠。这就要求工程师在熟练运用计算机设计程序的同时,更要掌握必要的框架结构简化估算方法。结构规则均匀要求含平面和立面两部分,包括刚度、承载力和传力途径三个方面。要求框架结构在可能的情况下,在竖向建筑造型和结构布置上均匀,刚度、承载力和传力途径均无突变,从而限制应力集中、过大变形和敏感薄弱部位的出现;在建筑平面上规则,结构布置均匀,尽量减少里出外进、凹凸不平,尽量避免部分结构超强造成结构的相对薄弱部位,该强的强,该弱的弱;尽量使荷载和作用能用短而直接的途径传播,尽量使质量中心和刚度中心重合或接近。

最后是刚柔适度。事实表明,结构的变形越小,地震的危害就越小。但是不能得出刚度越大越好的结论,因为刚度愈大,地震作用愈大,材料用量会增加。此外,结构振动和变形的大小不仅和结构刚度有关,还与场地土有关.当结构自振周期与场地土的卓越周期接近时,建筑物的地震反应会加大,无论振动变形还是地震力都会加大。因此,对于框架结构设计,不能做出“刚一些好”还是“柔一些好”的简单结论,应该结合结构的具体高度、场地条件等进行综合判断。

二、框架结构内力和位移的计算机计算

随着计算机的迅猛发展和广泛应用,使得结构计算软件在结构设计中得到大量的应用,结构设计人员的工作效率提高,也使得一部分结构设计人员对结构计算软件产生过度依赖,以为结构计算软件满足,结构设计就是合理、安全的,有的设计人员甚至不假思索、调整,直接以软件自动生成的施工图作为实际施工图,殊不知结构计算软件毕竟是我们的工具,结构设计人员应该对结构软件中各种参数进行合理选取,并对计算结果的合理性作出判断。

1.“对所有楼层采用刚性板假定”该如何选择。《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)均要求,在计算结构的位移比时,要采用刚性楼盖。因此,设计人员在计算此项指标时应考虑“强制执行刚性板假定”。结构的位移比是反映结构扭转效应的一项重要指标,为了避免由于局部振动的存在而影响结构位移比的正确计算,规范规定在附性板假定下计算结构的位移比。这里需要说明的是,在计算结构的内力和配筋时,则宜将此选项去掉。

2.何时考虑“偶然偏心”。《高规》第3.3.3条规定:计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。

控制偶然偏心的主要目的是控制结构的扭转效应。当结构在偶然偏心作用下的位移比大于1.2时,则说明该结构的质量和刚度的分布比较不均匀,抗扭转的能力比较差。对于高层建筑,即便是均匀、对称的结构,也应考虑偶然偏心的影响;对于多层建筑,则可以不考虑偶然偏心的影响。

3.结构扭转效应的判断。结构的周期比是判断结构扭转效应的重要指标之一,《高规》第4.3.5条规定:结构以扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tl之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,目前的程序没有直接输出结构的周期比,需要设计人员根据程序的计算结果自行计算。在确定结构的第一平动周期和扭转周期时主要注意以下几点:(1)根据工程具体情况,确定平动和扭转系数所占百分比;第一平动周期所对应的振型应该越单纯越好。平动与扭转系数所占百分比为多少合适,规范并没有说明,应根据具体情况而定。对于第一扭转周期的判断,则根据《高规》第3.4.5条的条文说明中的解释,在两个平动和一个转动构成的三个方向因子中,当转动方向因子大于0.5时,则该振型可认为是扭转为主的振型。(2)查看振型图,看结构在该振型作用下是否为整体振动。

三、框架结构构造要求

1.框架柱构造要求。影响框架柱延性耗能的主要因素可归纳为柱剪跨比、轴压比和箍筋配置等,对此规范都做了具体规定,如柱剪跨比宜大于2;柱截面高宽比不宜大于3。柱剪跨比不大于2时,应按短柱进行相关处理。

柱可沿全高分阶段改变截面尺寸和混凝土强度等级,但不宜在同一楼层同时改变截面尺寸和混凝土强度等级。一、二级抗震等级框架柱的各部位以及三级抗震等级柱的底部的受力钢筋宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;其他情况可采用绑扎搭接或焊接接头;钢筋连接接头宜避开有抗震设防要求的梁端、柱端箍筋加密区(即塑性铰区),当无法避开时,应采用I级或Ⅱ级机械连接接头,且接头百分率不应大于50%。

2.框架梁构造要求。框架梁不设弯起钢筋,全部剪力由箍筋和混凝土承担。框架梁的配筋率、配筋布置以及抗震设计时,梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》的有关规定。应当注意,为使梁端塑性铰区截面有比较大的曲率延性和良好的转动能力,成为延性耗能梁,梁端混凝土受压区高度应满足以下要求:一级框架梁,≤0.25,二、三级框架梁,≤0.35。

为减小框架梁端塑性铰区范围内的相对受压区高度,塑性铰区截面底部必须配置受压钢筋。受压钢筋的面积除按计算确定外,与顶面受拉钢筋面积的比值还应满足以下要求:一级框架梁,≥0.5,二、三级框架梁,≥0.3。

3.节点构造要求。在竖向荷载和地震作用下,框架梁柱节点主要承受柱传来的轴向力、弯矩、剪力和梁传来的弯矩、剪力。节点区的破坏形式为由主拉应力引起的剪切破坏。如果节点未设箍筋或箍筋不足,则由于其抗剪能力不足,节点区出现多条交叉斜裂缝,斜裂缝间混凝土被压碎,柱内纵向钢筋压屈,所以应该重视框架梁、柱节点核心区的设计。

框架梁、柱节点核心区应符合下列要求:

(1)应根据《建筑抗震设计规范》GB50011附录D.2的规定,分别按节点的内、外核心区验算节点受剪承载力;

(2)节点内核心区的配箍量及构造要求同普通框架;

四、结束语

钢筋混凝土框架结构虽然相对简单,但设计中仍有很多需要注意的事项,只有结构设计人员既有扎实的理论功底,又有丰富的工程经验,并且熟练掌握各种规范,结合概念设计,才能设计出既安全、可靠,又经济、合理的建筑物。

第二篇:浅谈钢筋混凝土框架结构设计的心得体会

浅谈钢筋混凝土框架结构设计的心得体会

[摘要]在钢筋混凝土结构设计中,由于每个设计者的经验不同、对规范的理解不同,因而在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。文章对钢筋混凝土框架结构设计中,基础、梁、柱、板四部分应注意的问题,分别提出若干看法。

[关键词]钢筋混凝土结构设计;基础;梁;柱;板

[作者简介]刘平湘,南宁市建筑设计院助理工程师,研究方向:结构工程,广西南宁, 530022

[中图分类号] TU375 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)05-0111-0002

近年来越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构,故钢筋混凝土结构在整个建筑市场的地位越来越重要。在钢筋混凝土结构设计中,由于每个设计者的经验不同、对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。在这几年的结构设计实践工作中,笔者积累了一些经验,下面就钢筋混凝土框架结构设计中的基础、梁、柱、板四部分,在设计时应注意的问题,阐述一下个人观点。

一、基础部分

1.对于柱下扩展基础宽度较宽(大于4m)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基;并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

2.建筑地段较好、基础埋深大于3m时,应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时,地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30~40m设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。

3.地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。

4.抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设,连接处应加强;但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

5.新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础高差的2倍;否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

6.独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的基础做成柱下条基。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

7.独立基础的拉梁宜通长配筋。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。

8.底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。

9.基础底板混凝土不宜大于C3O,一是没用;二是容易出现裂缝。

二、柱子部分

1.地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

2.原则上柱的纵筋宜大直径、大间距,但间距不宜大于200。

3.柱内埋管,由于梁的纵筋锚入柱内,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。

4.柱断面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋;否则在梁柱节点处钢筋太密,混凝土浇筑困难。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

5.柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。

6.尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。

7.考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

三、梁部分

1.梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。附加筋一般要有,但不应绝对。规范说得清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担。也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋。当主梁高度很高、次梁截面很小、荷载很小时,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大,如工艺要求形成的主次深梁,而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。

2.当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,并宜小于1/3柱宽。

3.梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近;否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。当采用现浇板时,抗扭问题并不严重。

4.原则上梁纵筋宜小直径、小间距,有利于抗裂;但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。

5.端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

6.挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也要大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。

7.梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

8.挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

9.扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大。相对来讲,增大钢筋更经济。同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大。

10.梁宽大于350时,应采用四肢箍。

四、现浇板部分

1.板的钢筋宜采用大直径、大间距,但间距不大于200,间距尽量用200(一般跨度小于6.6m的板的裂缝均可满足要求)。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。

2.相连几个房间的同型号、同间距板底钢筋宜连通。

3.配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。

4.支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大,否则将对梁产生过大的附加扭距。一般来说,板厚>150时采用 φ10@200;否则用 φ8@200。

5.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的;但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。

五、结语

以上是笔者在这几年设计工作实践中关于钢筋混凝土框架结构设计的几点心得体会,仅供设计人员和施工人员参考。“百年大计、质量第一”不是一句空号。这不但要求广大设计、管理、施工和技术人员有对国家和人民极端负责的态度和献身精神,而且要求他们有能胜任工作的业务水平。

[参考文献]

[1]混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)[S].[2]建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)[S].[3]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)[S].

第三篇:钢筋混凝土框架结构设计的几点心得体会

钢筋混凝土框架结构设计的几点心得体会

张永涛 姬广东

(山东省冶金设计院有限责任公司 莱芜 271104)

摘要:在钢筋混凝土结构设计中,每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。对于钢筋混凝土框架结构设计中,基础、梁、柱、板四部分应注意的问题,分别提出了几点看法。关键词:结构设计基础梁柱板

现在越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构,故钢筋混凝土结构在整个建筑市场起到越来越重要的地位。在钢筋混凝土结构设计中,每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。在这十年的结构设计工作中,本人也积累了一些经验,下面就钢筋混凝土框架结构设计中的基础、梁、柱、板四部分,在设计时应注意的问题,阐述一下个人观点。1.基础部分

1.1对于柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

1.2建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时,地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。

1.3地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。1.4抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设,连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

1.5新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础高差的2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

1.6独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的基础做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开

洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

1.7独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。

1.8底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。1.9考虑到一般建筑沉降为锅底形,结构的整体弯曲和上部结构与基础的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向基础梁的底筋也应拉通。

1.10基础底板混凝土不宜大于C3O,一是没用,二是容易出现裂缝。1.11基础底面积不应因地震附加力而过分加大,否则地震下安全了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。免费论文下载中心 2.柱部分

2.1地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。2.2原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。

2.3柱内埋管,由于梁的纵筋锚入柱内,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。2.4柱断面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋;否则在梁柱节点处钢筋太密,混凝土浇筑困难。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

2.5柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。2.6尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。2.7考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

2.8独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时,挑梁长度应有限制。3.梁部分

3.1梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。附加筋一般要有,但不应绝对。规范说的清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担。也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋。当主梁高度很高,次梁截面很小、荷载很小时,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大,如工艺要求形成的主次深梁,而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。

3.2当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮平齐。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,并宜小于1/3柱宽。

3.3梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。当采用现浇板时,抗扭问题并不严重。

3.4原则上梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。

3.5端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

3.6上反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

3.7挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。免费论文下载中心

3.8梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

3.9挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

3.10扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。相对来讲,增大钢筋更经济,钢筋加大一倍,挠度减小60%左右,同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大,如果上筋不小于下筋,挠度减小20%。3.11当一宽框架梁托两排间距较小的柱时,可加一刚性挑梁,两个柱支承在刚性挑梁的端头。

3.12梁宽大于350时,应采用四肢箍。4.现浇板部分

4.1板的钢筋宜采用大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。

4.2相连几个房间的同型号同间距板底钢筋宜连通。

4.3配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。

——出处:《中国经济与管理科学》2009年第7期

Structure design of reinforced concrete frame

Zhang Yongtao Ji Guangdong(Shandong Province Metallurgical Design Institute Co., Ltd.Laiwu 271104)

Abstract: In the reinforced concrete structure design, each designer's experience is different, different understanding of norms, so in dealing with a certain design issues, it would take a different approach.For the design of reinforced concrete frame structure, foundations, beams, columns, boards should pay attention to the issue of four parts, respectively, made a few observations.Keywords: Structural design of foundation beam plate More and more buildings to use reinforced concrete structure, reinforced concrete structure and therefore the entire construction market play an increasingly important role.In the reinforced concrete structural design, each designer's experience is different, different understanding of norms, so in dealing with a certain design issues, it would take a different approach.In this decade, the structural design work, I have accumulated some experience, the following on the design of reinforced concrete frame structure, the foundation, beams, columns, panels of four parts in the design should pay attention to the problem, elaborate personal views.1.The fundamental elements of The expansion of the basis for the column width under a wide(greater than 4 meters)or the uneven ground and foundation should be adopted when compared with the soft base of the next column.And should consider the basis of node size at the end of a two-way repeated use of unfavorable factors, appropriate widening base.1.2 Building lot better basis for depth greater than 3 meters, should recommend to the Party to do the basement.Bearing capacity of the local base to meet the design requirements, the basement floor can be no overhang to facilitate water.Every 30 ~ 40 meters is located one after the pouring

zone, and indicate the two months after the pouring of concrete with micro-expansion.Setting the foundation of the basement can reduce the additional stress, improve the bearing capacity of foundations(especially in the construction around when useful)to reduce the role of the upper structure of the earthquake impact.Should not be any partial basement, and the basement should have the same depth.1.3 for the concrete basement wall, the corresponding floor beams and foundation beams at cancel.1.4 earthquake seam, expansion joints on the ground below may from time to set up, connections should be strengthened.However, the basis of settlement joint on both sides of the wall must be separated.The basis of 1.5 new buildings should not be darker than the surrounding existing basis.As deeply as the original foundation, based on the basis of inter-spacing of not less than 2 times the height difference, or to fight anti-sliding pile should be to prevent the destruction of the original building.Larger difference between the construction layers should be the basis of the lower layers within the region grid center ballast to adjust the base pad coke additional stress.1.6 Independence-based bias can not be too large, if necessary, the foundation made with similar articles under column base.Column strip foundation under the floor can not be too eccentric, if necessary, could be made on three sides, supporting one side of free(similar to the Raft-based intermediate open hole).Column 2 column article under the base load center of gravity and centroid-based bottom plate should overlap the foundation floor or stairs can be made into trapezoidal shape, or adjusting the length of cantilever beam at both ends of Chutiao.1.7 Independence-based pull-Liang Yi-length reinforcement, under which should focus ballast mat.Top elevation should pull high beam, or the bottom of the wall is too high.1.8 in the bottom wall generally do not have to do based on the concrete floor cushion can be partially thickened.1.9 Taking into account the general settlement of the bottom of the pot-shaped building, the structure of the overall bending and the upper structure and the basis of synergies, top and bottom reinforcement should be raton(multi-layer of negative reinforcement can be cut off 1 / 2 or 1 / 3), and the foundation beam bottom longitudinal reinforcement should also be raton.1.10 foundation slab of concrete should not be larger than C3O, one useless the second is prone to cracks.1.11 The foundation area should not unduly increase the earthquake additional force, otherwise the next earthquake safety, rather the contrary, the settlement, under normal circumstances are quite different cart before the horse.Reposted elsewhere in the paper for free download 2.Column part of the 2.1 on the ground for the cylinder, the underground portion should be replaced by square columns, to facilitate construction.Column longitudinal reinforcement root number at least 8, stirrup with spiral bands, and indicate the end of the horizontal segment should have a lap and a half.Square columns Tic-Tac-hoop stirrups should be used, in accordance with standard encryption.Corner column, stair column longitudinal reinforcement should be increased, and the whole column stirrups high encryption.Kindergarten should not use the square column.2.2 In principle, the vertical column reinforcement should large-diameter large spacing, but the pitch should not be larger than 200.2.3 Column pipe, due to the beam longitudinal reinforcement anchored into the column, the general only in the column under the conditions laid four corners have thick tube.Tube-sectional area of column cross section accounted for less than 4%, it can not checking.Column shall not clothing

trachea.2.4 column cross-section should not be less than 450 ??450, concrete should not be less than the C25, otherwise the beam longitudinal reinforcement anchored into the column level within the segment is not easy to satisfy the requirements of 0.45La, does not meet the horizontal bars should be added;otherwise reinforced beam-column nodes are too dense, concrete placement difficult.Special-shaped column structure, and beam longitudinal reinforcement should not be too much root number in a row and column longitudinal reinforcement ends should not be too dense, otherwise the node concrete placement difficult.When there is some part of the rectangular column-shaped columns, they should pay attention to special-shaped columns and rectangular column stiffness was similar and not that much difference.2.5 column should be using high-strength concrete to meet the axial load ratio limits, reduce the section size.2.6 try to avoid short columns, short columns stirrup should be full of high encryption, short column longitudinal reinforcement should not be too large.2.7 Taking into account the role of vertical earthquake, columns under axial compression ratio and reinforcement should leave some leeway.2.8 independent of the central column or columns(semi-floor office)are cantilever beam, the cantilever beam length should be limited.3.LIANG part of the 3.1 beam with sub-beam Department(including the cantilever beam ends)should be attached stirrups and hanging bars, should give priority to adopt additional stirrups.Additional tendons in general should be, but not absolute.A clear specification that is located in the lower beam or high beam within the scope of the concentrated load shall be borne entirely by additional transverse reinforcement.In other words, the concentration of power in the beam, such as beam columns, beams after the beam to do under

the pad-like water tanks do not have to add additional muscle.Is located in the lower beam of concentration should be added additional reinforcement.However, a high beam within the concentrated load can be determined according to specific circumstances.When the primary and secondary beam cross-section more or less, sub-beam load is large, additional reinforcement should be added.When the main beam at very high altitudes, sub-beam cross-section is very small, load is very small, such as the approach the board added the dark beam, main beam may from time to add additional muscle.There were significant when the primary and secondary beam, such as the process requires the formation of the primary and secondary deep beam, while the load is relatively small, the main beam or not to add additional muscle.3.2 when the external beam span or less, Liang Gao Yi high, especially outside the frame beam.When the beam away from the outer windows of the top end of small size, it is desirable to do to increase the beam window of a high top.As far as possible outside the framework of beams and columns made of skin skin flush.Liang-chu, may also be missed while a smaller size.Eccentric beam-column may be greater than 1 / 4 columns wide and appropriate less than 1 / 3 of column width.There are times when the beam 3.3 beam should avoid secondary beam overlap in the vicinity of the main beam of the bearing, otherwise, consideration should be given by the second torsion beam caused by the main beam, or increasing the longitudinal reinforcement and stirrup torsional structure.When using in-situ plate, the torsion problem is not serious.3.4 In principle, small-diameter beam longitudinal reinforcement should a small spacing is conducive to cracking, but it should be noted that reinforcement spacing to meet the requirements, and with the corresponding cross-section of beam.Stirrups at the end of the beam according to the provisions of the first encryption.Fabric reinforcement should be

equidistant longitudinal reinforcement, stirrups, etc.from time away from the limb.Small cross-section of a continuous beam or frame beams, the upper and lower longitudinal reinforcement should be using the same diameter as much as possible not to overlap bearings.3.5 end with the frame beams intersect, or elastic support at the wall on the sub-beams, simply supported beam end bearing may be considered, but the end of the beam stirrups should be encrypted.3.6 The panel of anti-beam suspended beneath the beam, plate load appropriate for the stirrups to bear, or an appropriate increase in stirrup.Eccentric arrangement of beams supporting the walls along the opportune time to do the next pick.3.7 pick Liang Yiross-section(large cantilever beam except those exposed).And pick a different panel to pick the beam weight ratio of the total load is small, ariable cross-section can not effectively reduce weight.Variable cross-section cantilever beam of the stirrups, each is different and difficult construction.Variable cross-section beam deflection is also greater than the other beam.Cantilever beam with secondary beam end, attention should be attached stirrups or hanging bars.Generally do not have to add the root of cantilever beam oblique muscle, unless the lack of shear strength.For large cantilever beam, the beam bottom reinforcement should configure the compression to reduce the deflection.Cantilever beam reinforcement should leave room for the.Reposted elsewhere in the paper for free download 3.8 beam openings, not only to calculate the hole reinforcement, hole should be checking under the partial pull-beam part of the crack width.Beams from the structure does not occur on the punching can guarantee the damage and oblique cross-section flexural damage.3.9 Chutiao cantilever beam is less than the length of beam is high, should be calculated or bracket structure reinforced by deep beams.3.10 flat-beam width not too large, as long as the steel can be placed

under the normal and shear can be met.Because the deflection calculation, the beam width on the stiffness had little impact broadening doubled, the deflection reduced about 20%.Relatively speaking, increasing the steel more economical, steel increased to double the deflection reduced about 60%, while the majority of the beam on the tendon to be a long-pass arrangement to reduce the deflection of concrete creep on the increase, if the tendon not less than under the ribs, deflection reduced by 20%.3.11 As a broad framework of the Beam smaller distance between two rows of columns, it can add a stiff cantilever beam, the two columns supported on rigid cantilever beam of the end of the first.3.12 beam large at the 350 should be used limbs hoop.4.Part Slab 4.1 The board should adopt the large-diameter steel big pitch, but the spacing is not greater than 200, the pitch as far as possible with the 200.(Usually span of less than 6.6 meters cracks in the board can meet requirements).Under the steel plate spacing should equal diameter can be different, but the bar diameter type is also not too much.4.2 connected to a few rooms at the end of the same model reinforced with the pitch plate should connect.4.3 reinforcement calculations, may consider plastic redistribution of internal force will be multiplied by 0.8 to 0.9 bars on-board the discount factor will be multiplied by the plate under the tendons of the amplification factor of 1.1 ~ 1.2.——From: Chinese Economy Management Science Magazine,2009.7

第四篇:框架结构设计技术

框架结构设计技术

摘要: 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,如楼板、楼梯等,写此文的用意是帮助设计者在做框架结构设计时参见本文可减少漏项、减少差错等,与上篇内容相同的读者可略过。

具体内容如下:

一.结构设计说明

主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮抗渗做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等等。

二.各层的结构布置图,包括:

(1).预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。

标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。

如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60。整浇层厚50, 配双向φ6@250, 混凝土C20。纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。地下车库由于防火要求不可用预制板。框架结构不宜使用长向板,否则长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。

(2).现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。

板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸。尽量用二级钢包括直径φ10(目前供货较少)的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋,拉通筋均应按受拉搭接钢筋。板配筋相同时,仅标出板号即可。

一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。应全楼统一编号。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板,因电线管过多有可

能要加大板厚至180(考虑四层32的钢管叠加)。宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200。板顶标高不同时,板的上筋应分开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下宜加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。尽量采用现浇板,不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。

L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,双向双排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号,因工程较大时可能编出上百个钢筋号,查找困难,如果要编号,编号不应出房间。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大,否则将对梁产生过大的附加扭距。一般:板厚>150时采用φ10@200;否则用φ8@200。

PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点:1.单向板是按塑性计算的,而双向板按弹性计算,宜改成一种计算方法。2.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。3.非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。4.房间边数过多或凹形板应采用有限元程序验算其配筋。PMCAD生成的板配筋图为PM?.T。

板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑, 如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。

(3).关于过梁布置及轻隔墙。

现在框架填充墙一般为轻墙,过梁一般不采用预制混凝土过梁,而是现浇梁带。应注明采用的轻墙的做法及图集,如北京地区的京94SJ19,并注明过梁的补充筋。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。不建议采用加气混凝土做围护墙,装修难做并不能用在厕所处。

(4).雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。

注意:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度<900,最小板厚100;高度>900时,最小板厚120。阳台的竖板应尽量现浇,预制挡板的相交处极易裂缝。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下

构造筋,较长外露挑板(包括竖板)宜配温度筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。

内挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100,顶层阳台必须设雨搭。挑板配筋应有余地,并应采用大直径大间距钢筋,给工人以下脚的地方,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但当钢筋直径大于等于12时是难以施工的,应另加筋。

(5).楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。

(6).板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。

(7).梁布置及其编号,应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。柱布置及编号。

(8).板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。

(9).屋面上人孔、通气孔位置及详图。

(10).在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。

三.基础平面图及详图:

(1).在柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

(2).当基础下有防空洞或枯井等时,可做一大厚板将其跨过。

(3).混凝土基础下应做垫层。当有防水层时,应考虑防水层厚度。

(4).建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸以利于防水。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应

有相同的埋深。可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。

(5).地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。

(6).抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝,连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

(7).新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

(8).独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的柱做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

(9).采用独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础,方便施工。

(10).独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。

(11).底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。

(12).考虑到一般建筑沉降为锅底形、结构的整体弯曲和上部结构和基础的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向基础梁的底筋也应拉通。

(13).基础平面图上应加指北针。

(14).基础底板混凝土不宜大于C30,一是没用,二是容易出现裂缝。

(15).可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT?.T。

(16).基础底面积不应因地震附加力而过分加大,否则地震下安全了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。

请参照《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》和各地方的地基基础规程。

四.暖沟图及基础留洞图:

(1).沟盖板在遇到电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。

(2).注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。

(3).洞口大于400时应加过梁,暖沟应加通气孔。

(4).基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。

(5).湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。

(6).暖沟一般做成1200宽,1000的在维修时偏小。

五.楼梯详图:

(1).应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够,以免碰头,尤其是建筑入口处。

(2).梯段高度高差不宜大于20,以免易摔跤

(3).两倍的梯段高度加梯段长度约等于600。幼儿园楼梯踏步宜120高。

(4).楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,折梁还应加附加箍筋

(5).楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同,注意楼梯板标高与楼面板的衔接。

(6).楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋相同;当休息平台板厚为80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度约6米左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并且不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。

(7).注意当板式楼梯跨度大于5米时,挠度不容易满足。应注明加大反拱或增大配筋。

(8).当休息平台板为悬挑板时,其内部的楼梯梯段板负筋应大于休息平台板的板上筋,长度也应大于平台板筋。

(9).楼层处的休息平台板的配筋应与楼层板统一考虑配筋,主要是板的负筋。

六.梁详图:

(1).梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。可在结构设计总说明处画一节点,有次梁处两侧各加三根主梁箍筋,荷载较大处详施工图。

(2).当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边

一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,并宜小于1/3柱宽。

(3).折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋

(4).梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。(此条是从弹性计算角度出发)。当采用现浇板时,抗扭问题并不严重。

(5).原则上梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下部纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。

(6).端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

(7).考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。

(8).反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

(9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。

(10).梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

(11).梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。

(12).挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

(13).尽量避免长高比小于4的短梁,采用时箍筋应全梁加密,梁上筋通长,梁纵筋不宜过大。

(14).扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。相对来讲,增大钢筋更经济,钢筋加大一倍,挠度减小60%左右,同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大,如果上筋不小于下筋,挠度减小20%。

(15).框架梁高取1/10~1/15跨度,扁梁宽可取到柱宽的两倍。扁梁的箍筋应延伸至另一方向的梁边。

(16).当一宽框架梁托两排间距较小的柱时,可加一刚性挑梁,两个柱支承在刚性挑梁的端头。

(17).梁宽大于350时,应采用四肢箍。

七.柱详图:

(1).地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

(2).原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。

(3).柱内埋管,由于梁的纵筋锚入柱内,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。

(4).柱断面不宜小于450X450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

(5).柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。

(6).尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。

(7).考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

(8).独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时,挑梁长度应有限制。

在用PKPM软件计算梁柱时,应尽量采用TAT或SATWE三维软件。相对平面框架PK来讲,第一,计算结果更接近实际受力状态,如地震力或风力是按抗侧移刚度分配,而不是按框架的楼面从属面积,还如从框架柱出挑的梁和从次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)发生下沉变形,内力重分布,从框架柱出挑的挑梁配筋将较大。

第二,快速方便,三维软件整体计算,不必生成单榀框架,再人工归并,可整楼归并。

第三,TAT或SATWE还可以进行井式梁的计算,由于PKPM软件计算梁时仅按矩形计算,而井式梁的断面较小,有可能超筋,此时可取出弯距再按T型梁补充计算,不必直接加大梁高。在绘制施工图时,较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接,造价相差不大,但机械连接可靠并易于检查。机械连接接头位置可任意,但一次截断的钢筋不大于50%,接头位置应错开70d。

八.重点注意或设计原则:

(1).抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时,尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系,但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范给出的垂直地震作用明显不足。

(2).雨蓬不得从填充墙内出挑。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。

(3).框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。

(4).由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。

(5).出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。

(6).框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱,层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯井和整体结构都十分不利。

(7).建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等。

(8).柱子轴压比宜满足规范要求。

(9).当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁。

(10).过街楼处的梁上筋应通长,按偏拉构件设计。

(11).电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞形成管井。电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。

(12).构件不得向电梯井内伸出, 否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱。

(13).验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。

(14).当地下水位很高时,暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大于等于C25,混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法,一般加金属止水片,较薄的混凝土墙做企口较难。

(15).采用扁梁时,应注意验算变形。

(16).突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层,不宜直接锚入顶层梁内,并且托梁上铁应适当拉通。错层部位应采取加强措施。女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面梁,上下层板均锚入此梁。

(17).等基底附加压力时基础沉降并不同。

(18).应避免将大梁穿过较大房间,在住宅中严禁梁穿房间。

(19).当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。

(20).较大跨度的挑梁下柱子内跨梁传来的荷载将大于梁荷载的一半。挑板道理相同。

第五篇:钢筋混凝土框架结构设计的几点心得体会

钢筋混凝土框架结构设计的几点心得体会

摘要:在钢筋混凝土结构设计中,每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。对于钢筋混凝土框架结构设计中,基础、梁、柱、板四部分应注意的问题,分别提出了几点看法。

关键词:结构设计基础梁柱板

Abstract:Inthereinforcedconcretestructuredesign,eachdesigner

sexperienceisdifferent,theunderstandingisdifferenttothestandard,thereforewhendealswithsomedesignissue,alsocanadoptthedifferentprocessingmethod.Regardingthereinforcedconcreteportalframeconstructiondesignin,thequestionwhichthefoundation,Liang,thecolumn,theboardfourpartsshouldpayattention,proposedseveralviewsseparately.现在越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构,故钢筋混凝土结构在整个建筑市场起到越来越重要的地位。在钢筋混凝土结构设计中,每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。在这十年的结构设计工作中,本人也积累了一些经验,下面就钢筋混凝土框架结构设计中的基础、梁、柱、板四部分,在设计时应注意的问题,阐述一下个人观点。

1.基础部分

1.1对于柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

1.2建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时,地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。

1.3地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。

1.4抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设,连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

1.5新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础高差的2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

1.6独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的基础做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

1.7独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。

1.8底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。

1.9考虑到一般建筑沉降为锅底形,结构的整体弯曲和上部结构与基础的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向基础梁的底筋也应拉通。

1.10基础底板混凝土不宜大于C3O,一是没用,二是容易出现裂缝。

1.11基础底面积不应因地震附加力而过分加大,否则地震下安全了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。

2.柱部分

2.1地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

2.2原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于

200。

2.3柱内埋管,由于梁的纵筋锚入柱内,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。

2.4柱断面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋;否则在梁柱节点处钢筋太密,混凝土浇筑困难。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

2.5柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。

2.6尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。

2.7考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

2.8独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时,挑梁长度应有限制。

3.梁部分

3.1梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。附加筋一般要有,但不应绝对。规范说的清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担。也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋。当主梁高度很高,次梁截面很小、荷载很小时,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大,如工艺要求形成的主次深梁,而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。

3.2当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮平齐。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,并宜小于1/3

柱宽。

3.3梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。当采用现浇板时,抗扭问题并不严重。

3.4原则上梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。

3.5端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

3.6上反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

3.7挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意

要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。

3.8梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

3.9挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

3.10扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。相对来讲,增大钢筋更经济,钢筋加大一倍,挠度减小60%左右,同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大,如果上筋不小于下筋,挠度减小20%。

3.11当一宽框架梁托两排间距较小的柱时,可加一刚性挑梁,两个柱支承在刚性挑梁的端头。

3.12梁宽大于350时,应采用四肢箍。

4.现浇板部分

4.1板的钢筋宜采用大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。

4.2相连几个房间的同型号同间距板底钢筋宜连通。

4.3配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。

4.4支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大,否则将对梁产生过大的附加扭距。一般:板厚150时采用φ10@200;否则用φ8@200。

4.5当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。

4.6非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。

4.7室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。

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