鋼筋砼框架結構在設計上的問題? 鋼筋混凝土框架結構是由樓闆、梁、柱及基礎四種主要承重構件組成,由框架梁、柱與基礎構成平面框架,各平面框架再由連續梁連接起來形成的空間結構體系在規範允許的高度和層數的情況下,框架結構能夠提供較大的建築空間,其平面布置靈活,可适合多種工藝與使用功能的要求,已廣泛應用于各種民用建築及多層工業廠房和倉庫中,今天小編就來聊一聊關于鋼筋砼框架結構在設計上的問題?接下來我們就一起去研究一下吧!
鋼筋混凝土框架結構是由樓闆、梁、柱及基礎四種主要承重構件組成,由框架梁、柱與基礎構成平面框架,各平面框架再由連續梁連接起來形成的空間結構體系。在規範允許的高度和層數的情況下,框架結構能夠提供較大的建築空間,其平面布置靈活,可适合多種工藝與使用功能的要求,已廣泛應用于各種民用建築及多層工業廠房和倉庫中。
1 闆的結構布置
1.1 預制闆的布置
預制闆的布置建議使用PMCAD的人工布闆功能布預制闆,自動布闆可能不能滿足用戶的施工圖要求,僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。框架結構不宜使用長向闆,因為長向闆與框架梁平行相接處易出現裂縫。布闆時從房間裡面往外布闆,盡量采用寬闆,現澆闆帶留在靠窗處,現澆闆帶寬最好320mm (考慮水暖的立管穿闆)。如果構造上要求有整澆層,闆縫應 >60mm。整澆層厚50mm,配雙向 Ø6@250mm。混凝土C20。純框架結構一般不需要加整澆層。構造柱處不得布預制闆。
1.2 現澆闆
闆厚一般取120mm、140mm、160mm、180mm四種尺寸或120mm、150mm、180mm三種尺寸。鋼筋宜大直徑大間距,但間距≤200(一般跨度(<6.6m的闆的裂縫均可滿足要求)。跨度<2m的闆上部鋼筋不必斷開。闆上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時扳上筋可不斷,或5O%連通,較大處附加鋼筋,拉通筋均應按受拉搭接鋼筋。宜盡量用大跨度闆,不在房間内(尤其是住宅)加次梁。闆頂标高不同時,闆的上筋應分開或傾斜通過。現澆挑闆陽角加輻射狀附加筋。外露的挑沿、雨罩、挑檐應每隔1O~15m設一10mm的縫,鋼筋不斷。
配筋計算時,可考慮螺性内力重分布,将闆上筋乘以0.8~O.9的折減系數,将闆下筋乘以1.1~1.2的放大系數。值得注意的是,按彈性計算的雙向闆鋼筋是闆某幾處的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人為放大。支承在外圈框架梁上的闆負筋不宜過大,否則将對梁産生過大的附加扭矩。一般闆厚>150mm時采用Ø10@200;否則用Ø8@200。PMCAD生成的配筋圖應注意以下幾點:
(1)單向闆是按塑性計算的,而雙向扳按彈性計算;
(2)當厚飯與薄闆相接時,薄闆支座按固定端考慮是适當的,但厚闆就不合适,宜減小厚扳支座配筋,增大跨中配筋;
(3)非矩形闆宜減小支座配筋,增大跨中配筋。室内輕隔牆下一般不應加粗鋼筋,一是輕隔牆有可能移位;二是闆整體受力,應整體提高闆的配筋。
隻有垂直單向闆長邊的不可能移位的隔牆,如廁所與其他房間的隔牆下才可以加粗鋼筋,坡屋頂闆為偏拉構件,應雙向雙排配筋。
1.3 雨蓬、陽台、挑檐布置
雨蓬和陽台的豎闆現澆時,最小厚度應為80mm,否則難以施工。豎筋應放在闆中部。當做雙排筋時,高度<900mm,最小闆厚100mm,高度>900mm時,最小闆厚120mm。陽台的豎闆應盡量現澆,預制擋闆的相交處極易裂縫。雨棚和陽台上有斜的裝飾闆時,闆的鋼筋放斜闆的上面,并通過懸挑闆的下部鋪人牆體圈粱(即此闆雙層布筋)。挑闆挑出長度>2m時宜配置闆下構造筋,較長外露挑闆(包括豎闆)宜配溫度筋。挑闆配筋應有餘地,并應采用大直徑大間距鋼筋,給工人以下腳的地方,防止踩彎。挑闆内跨闆跨度較小,跨中可能出現負彎矩,應将挑闆支座的負筋伸過全跨。挑闆端部闆上筋通常兜一圈向上,但當鋼筋直徑≥12mm時是難以施工的,應另加筋。
2 梁
(1)梁上有次梁處(包括挑梁端部)應附加箍筋和吊筋,宜優先采用附加箍筋。
(2)當外部梁跨度相差不大時,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。當梁底距外窗頂尺寸較小時,宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊較小的尺寸。但梁與柱的偏心宜<1/4柱寬。
(3)折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區内La,還應加附加箍筋。
(4)梁上有次梁時,應避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應考慮由次梁引起的主梁抗扭,或增加構造抗扭縱筋和箍筋(此條是從彈性計算角度出發)。當采用現澆闆時,抗扭問題并不嚴重。
(5)原則h梁縱筋宜小直徑小間距,有利于抗裂,但應注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相适應。箍筋按規定在梁端頭加密。布筋時應将縱筋等距,箍筋肢距可不等。小斷面的連續梁或框架梁,上、下部筋均應采用同直徑的,盡量不在支座搭接。
(6)端部與框架梁相交或彈性支承在牆體上的次梁,梁端支座可按簡支考慮,但梁端箍筋應加密。
(7)考慮抗扭的梁,縱筋間距應≤300mm和梁寬,即要求加腰筋,并且縱筋和腰筋錨人支座内La。箍筋要求同抗震設防時的要求。
(8)反梁的闆吊在梁底下,闆荷載宜由縱筋承受,并應适當增大箍筋。
(9)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑闆不同,挑梁的自重占總茼載的比洌很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,難以施工。變截面粱的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時,注意要附加箍筋或吊筋。對于大挑梁,梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應留有餘地。
(10)粱淨高>150mm時,宜加腰筋,間距≤200mm,否則易出現垂直裂縫。
(11)盡量避免長高比<4的短粱,采用時箍筋應全梁加密梁上筋通長,梁縱筋不宜過大。
(12)梁寬>350mm時,應采用四肢箍。
3 柱
(1)地上為圓往時,地下部分應改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍,并按規範加密。角柱、樓梯問柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。
(2)原則上柱的縱筋宜大直徑大問距,但間距應≤200mm。
(3)柱内埋管,由于梁的縱筋錨人柱内,一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設較粗的管。管截面面積占柱截面4 以下時,可不必驗算。
(4)柱斷面不宜小于450mm,混凝土不宜低于C25,否則梁縱筋錨人住内的水平段不容易滿足0.40La的要求,不滿足時應加橫筋。
(5)柱應盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。
(6)盡量避免短往,短往箍筋應全高加密,短柱縱筋不宜過大。
(7)考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有餘地。
(8)獨立往上或柱的中部(半層處)有挑梁時,挑粱長度應有限制。
4 基礎
(1)在拄下擴展基礎寬度較寬(>4m)或地基不均勻及地基較軟時宜采用拄下條基。并應考慮節點處基礎底面積雙向重複使用的不利因素,适當加寬基礎。
(2)建築地段較好,基礎埋深>3m時,應建議甲方做地下室。設置地下室可降低地基的附加應力,提高地基的承載力(尤其是在周圍有建築時有用),減少地震作用對上部結構的影響。不應設局部地下室。
(3)抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫,連接處應加強。
(4)新建建築物基礎不宜深于周圍已有基礎。如深于原有基礎,其基礎問的淨距應不少于基礎之問的高差的1.5~2倍,否則應打抗滑移樁,防止原有建築的破壞。
(5)獨立基礎偏心 能過大,必要時可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎的底闆偏心不能過大,必要時可作成3面支承一面自由闆。兩根柱的拄下條基的荷載重心和基礎底闆的形心宜重合•基礎底闆可做成梯形或台階形,或調整挑梁兩端的出挑長度
(6)采用獨立往基時,獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率的要求 除非此基礎非常重要。但配筋也不得過小。獨立基礎是介于鋼筋混凝土和素混凝土之問的結構。面積不大的獨立基礎宜采用錐型基礎,方便施工。
(7)考慮到一般建築物沉降為鍋底形、結構的整體彎曲和上部結構與基礎的協同作用,頂、底闆喧拉通(多層的負筋可截斷1/2或l/3),且縱向基礎梁的 筋也應拉通。
(8)基礎底闆混凝土不宜高于C30,一是沒有必要.二是容易出現裂縫。
(9)可用JCCAD軟件自動生成基礎布置和基礎詳圖:生成的基礎平畫圖名為JCPM.T,生成的基礎詳圖名為JCXT*.T。
(10)基礎底面積不應因地震附加力而過分加大,否則地震下安全了而常規情況下反而沉降差異放大。
5 設計原則及重點注意
(1)抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特别注意場地土類别。8度超過5層有條件時,盡量加剪力牆,可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。
(2)大跨度雨蓬、陽台等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處扳的負彎矩乘以跨度的一半。
(3)由于某些原因造成梁或過粱等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率。
(4)出屋面的樓(電)梯間不得采用磚混結構。
(5)框架結構中的電梯井壁宜采用粘土磚砌築,但不能采用磚牆承莺。應采用每層的梁承托每層的牆體重量。梯井四角加構造柱,高較高時宜在門洞上方位置加圈梁。因樓電梯問位置一般較偏,梯井采用混凝土牆時剛度很大 其它地方不加剪力牆,對梯井和整體結構都十分不利。
(6)建築長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加後澆帶等。
(7)柱軸壓比宜滿足規範要求。
(8)當建築布局很不規則時。結掏設計應根據建築布局做出合理的結構布置,并采取相應的構造措施。
(9)在用PKPM軟件計算梁拄時,一應盡量采用TAT或SATWE三維軟件。相對平面框架PK來講。①計算結果更接近實際受力狀态,如地震力或風力是按抗側移剛度纾配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從桎架住出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支喽(框架梁)發生下沉變形,内力重分布,從框架往出挑的挑梁配筋将較大。②快速方便,三維軟件整體計算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并 ③TAT或SATWE還可以進行片字梁的計算,由于PKPM 軟件計算粱時僅按矩形計算,而井字梁的端面較小,有可能超筋,此時可取出彎矩再按T 型粱補充計算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時,較大直徑的鋼筋連接宜用機械連接取代焊接,造價相差不大,因機械連接可靠并易于檢查。機械連接接頭位置宜設在受力較小處,但一次敲斷的鋼筋50%,接頭位置應錯開70d。
6 結束語
隻有熟練掌握規範,并在工程實踐中不斷總結、積累,才能使框架結構設計更加合理,配筋适宜,滿足“技術先進,經濟合理、安全适用、确保質量”的要求。
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