建筑結構設計簡述

黃建康

（陜西省混凝土結構安全與耐久性重點實驗室，西京學院，陜西 西安 710123）

1 結構選型布置

在對不同類型的建筑進行設計期間，需綜合衡量地基、功能、結構、施工原料及配置的設備等條件，科學的進行結構選型及布置，加強內(nèi)力計算和內(nèi)力組合的分析，進一步提高建筑結構設計水平。

湛江市教學樓采用鋼筋混凝土框架結構主體結構為六層，設計使用年限50年，抗震等級三級。各層層高為3.6 m，室內(nèi)外高差0.15 m?？蚣芰褐鞍寰鶠楝F(xiàn)澆，框架平面柱網(wǎng)布置如圖1所示。

1.1 結構材料選擇

考慮到強柱弱梁，施工工順序現(xiàn)場澆筑混凝土時一般梁板一起整體澆筑，《規(guī)范》中對材料的構造要求等因素，擬選構件材料如下：

柱：采用C40混凝土，主筋采用HRB400鋼筋。

梁：采用C30混凝土，主筋采用HRB400鋼筋。

板：采用C30混凝土，主筋采用HRB400鋼筋。

1.2 構件尺寸確定

梁、板一般不做剛度驗算的最小截面高度：

次梁：h=(1/12～1/18)l2；

式中：

l1，l2，l3——分別為次梁間距，主梁間距和柱間距。

1.2.1 梁截面寬度一般為其截面高度的1/3～1/2。梁截面寬度不宜小于200mm,梁截面高寬比不宜大于4。初選梁截面尺寸為：

橫向梁：b×h= 300mm× 650mm

1.2.2 柱截面確定原則：由《建筑抗震設計規(guī)范》（以下簡稱《抗規(guī)》）6.3.5 條知矩形截面柱邊長不宜少于，以②號軸和A軸交點的柱為例計算：

軸壓比限值條件：

各取梁跨的一半進行荷載計算，代入軸壓比限值，可得：

式中：

bc——柱截面寬度；

圖1框架布置圖

hc——柱截面高度；

Nc——柱軸壓力設計值；

N——柱軸壓力標準值；

fc——混凝土軸心抗壓強度設計值

1.2.3 樓板分為雙向板和單向板，據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》9.1.2 條；板的跨厚比，對于單向板不大于30，雙向板不大于40。

2 計算簡圖及梁柱線剛度

2.1 確定框架計算簡圖

結合具體的建筑方案內(nèi)容，選擇較為典型的一榀框架開展計算，選擇第②軸橫向框架作為手算對象。框架層高也可看作是相應建筑的層高。計算底層柱的長度，則需要從基礎頂面著手實施。

2.2 框架梁柱的線剛度計算

中框架橫梁：

3 內(nèi)力和內(nèi)力組合

豎向荷載計算:

從結構方面來講，荷載可分為下述幾種類型：永久荷載、可變與偶然荷載。其中永久荷載主要包括土壓力、預應力等。偶然荷載主要指沖擊力和地震等作用，下面分別論述荷載的計算方法。

（1）構件自重統(tǒng)計

框架所承載的永久荷載主要為結構構件、面層、裝飾、長期儲物在重量等。結構自重的標準與構件體積乘以材料單位體積的結果相同，或者與構件面積與材料單位面積的乘積相同。

（2）框架上的恒載計算

2-6層框架梁、柱恒載計算：

《建筑結構荷載規(guī)范》中，可直接使用樓面均布的荷載數(shù)標準，針對樓面上所需承載的活荷載，不會依據(jù)標準值確定。

邊跨梁上線荷載計算：

邊跨梁上線荷載計算=邊跨梁自重+板重+墻重，其中板自重按450分配，如圖2。

圖2 板傳載荷示意圖

①A-B軸和C-D軸間框架梁：

4 結論

在進行建筑結構設計時要充分考慮到它的層數(shù)面積，以及其結構布局，充分考慮其立面、平面和剖面的設計，同時需要考慮尺寸構件、內(nèi)力組合等一系列的內(nèi)容[5]。