【摘要】在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計是較為基礎(chǔ)的設(shè)計,也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為重要的一種形式。所以在設(shè)計時,如何處理各種不同的問題值得結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不斷探討和研究。實際設(shè)計過程中,應根據(jù)相關(guān)規(guī)范作科學合理的設(shè)計,本文對多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時常遇到的問題進行分析并探討具體解決措施。
【關(guān)鍵詞】多層建筑;框架結(jié)構(gòu);設(shè)計
1、關(guān)于建筑框架結(jié)構(gòu)的柱部分設(shè)計
( 1)地上為圓柱時,地下部分應改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數(shù)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(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
( 2)原則上柱的縱筋宜大直徑大間距,但間距不宜大于200。
( 3)柱內(nèi)埋管,由于梁的縱筋錨入柱內(nèi),一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設(shè)較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時,可不必驗算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。
( 4)柱斷面不宜小于450 × 450,混凝土不宜小于C25,否則梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段不容易滿足0. 45La 的要求,不滿足時應加橫筋; 否則在梁柱節(jié)點處鋼筋太密,混凝土澆筑困難。異型柱結(jié)構(gòu),梁縱筋一排根數(shù)不宜過多,柱端部縱筋不宜過密,否則節(jié)點混凝土澆筑困難。當有部分矩形柱部分異型柱時,應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近,不要相差太大。
( 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。
2、關(guān)于建筑框架結(jié)構(gòu)的梁部分設(shè)計
( 1) 梁上有次梁處( 包括挑梁端部) 應附加箍筋和吊筋,宜優(yōu)先采用附加箍筋。附加筋一般要有,但不應絕對。規(guī)范說的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊粱不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根
據(jù)具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。當主梁高度很高,次粱截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗粱,主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主粱也可不加附加筋。
( 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。外部框架粱盡量做成外皮與柱外皮平齊。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1 /4 柱寬,并宜小于1 /3柱寬。
( 3) 梁上有次梁時,應避免次粱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(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。當采用現(xiàn)澆板時,抗扭問題并不嚴重。
( 4) 原則上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,并與梁的斷面相應。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應將縱筋等距,箍筋肢距可不等。小斷面的
連續(xù)梁或框架梁,上、下縱筋均應采用同直徑的,盡量不在支座搭接。
( 5) 端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁,梁端支座可按簡支考慮,但梁端箍筋應加密。
( 6) 上反梁的板吊在梁底下,板荷載宜由箍筋承受,或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。
( 7) 挑梁宜作成等截面( 大挑梁外露者除外) 。與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,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。變截面梁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。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承載力不足。對于大挑梁,梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應留有余地。
( 8) 梁上開洞時,不但要計算洞口加筋,更應驗算粱洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。
( 9) 挑梁出挑長度小于梁高時,應按牛腿計算或按深梁構(gòu)造配筋。
( 10) 扁梁寬度不必過大,只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時,梁寬對剛度影響不大,加寬一倍,撓度減小20%左右。相對來講,增大鋼筋更經(jīng)濟,鋼筋加大一倍,撓度減小60%左右,同時梁的上筋應大部分通長布置,以減小混凝土徐變對撓度的增大,如果上筋不小于下筋,撓度減小20%。
( 11) 當一寬框架梁托兩排間距較小的柱時,可加一剛性挑梁,兩個柱支承在剛性挑梁的端頭。
( 12) 梁寬大于350 時,應采用四肢箍。
3、關(guān)于建筑框架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆板部分設(shè)計
( 1) 板的鋼筋宜采用大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200。( 一般跨度小于6. 6 米的板的裂縫均可滿足要求) 。板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。
( 2) 相連幾個房間的同型號同間距板底鋼筋宜連通。
( 3) 配筋計算時,可考慮塑性內(nèi)力重分布,將板上筋乘以0. 8 ~ 0. 9 的折減系數(shù),將板下筋乘以1. 1 ~ 1. 2 的放大系數(shù)。
( 4) 支承在外圈框架梁上的板負筋不宜過大,否則將對梁產(chǎn)生過大的附加扭距。一般: 板厚> 150 時采用10 × 200; 否則用8 × 200。
( 5) 當厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當?shù)?,但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋。
( 6) 非矩形板宜減小支座配筋,增大跨中配筋。
( 7) 室內(nèi)輕隔墻下一般不應加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔墻,如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。
4、結(jié)束語
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個結(jié)構(gòu)設(shè)計者需要在遵循各種規(guī)范下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點、重點,才能從根本上消除設(shè)計質(zhì)量的隱患。
參考文獻:
[1]苑大欣,于鎮(zhèn). 多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾點思考[J].建筑節(jié)能. 2006( 04) .