精彩詞條構架結構
補充:0 瀏覽:10615 發布時間:2014-9-17
框架結構是指由梁、柱組成的純框架結構。其主要優點是建筑平面布置靈活,能夠較大程度地滿足建筑使用的要求。但框架結構的側移剛度小,水平作用下抵抗變形的能力較差,在強震下結構頂點水平位移與層間相對水平位移都較大。為了同時滿足承載能力和側移剛度的要求,柱子截面往往很大,很不經濟,也減少了使用面積。所以在地震區的框架結構不宜太高。 特點 分類 房屋的框架按跨數分有單跨、多跨;按層數分有單層、多層;按立面構成分有對稱、不對稱;按所用材料分有鋼框架、鋼筋混凝土框架、預應力混凝土框架、膠合木結構框架或鋼與鋼筋混凝土混合框架等。 受力特點 水平方向仍然是樓板,然后樓板應該搭在這個梁上,梁支撐在兩邊的柱子上,這就把重量遞給了柱子,沿著高度方向傳到基礎的部分,即梁、板、柱構成的承重體系。框架結構的特點非常突出:所有的墻都不承重跟廠房的承重沒有關系,那個承重,是板搭在梁上,梁傳給了柱子,墻都是后坐上去的用于其他的輕質材料,墻都不會承重,應用的時候都很靈活,如想要大房間不要墻,就要大房間,不想要大房間,想要小的,就可以在其中用其它的輕質材料來進行房間的劃分,房間劃分成若干個小房間,因此它的墻不承重,及起著一個劃分空間的作用,僅起著一個保溫,隔熱,隔聲的部分。注意:框架結構:指梁、板、柱的承重體系。框架建筑的主要優點是空間分隔靈活,自重輕,有利于抗震,節省材料;同時具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優點,利于安排需要較大空間的建筑結構;同時框架結構的梁、柱構件易于標準化、定型化,便于采用裝配整體式結構,以縮短施工工期。框架結構體系的缺點為: ①框架節點應力集中顯著; ②框架結構的側向剛度小,屬柔性結構框架,在強烈地震作用下,結構所產生水平位移較大,易造成嚴重的非結構性破性; ③對于鋼筋混凝土框架,當高度大、層數相當多時,結構底部各層不但柱的軸力很大,而且梁和柱由水平荷載所產生的彎矩亦顯著增加,從而導致截面尺寸和配筋增大,對建筑平面布置和空間處理,就可能帶來困難,影響建筑空間的合理使用,在材料消耗和造價方面,也趨于不合理。 ④鋼材和水泥用量較大,構件的總數量多,吊裝次數多,接頭工作量大,工序多,浪費人力,施工受季節、環境影響較大。 應用特點 框架結構可設計成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架。框架鋼結構常用于大跨度的公共建筑、多層工業廠房和一些特殊用途的建筑物中,如劇場、商場、體育館、火車站、展覽廳、造船廠、飛機庫、停車場、輕工業車間等。 抗震構造措施 1.梁的截面尺寸,宜符合下列各項要求: (1)截面寬度不宜小于200mm; (2)截面高寬比不宜大于4; (3)凈跨與截面高度之比不宵小于4. 2.采用梁寬大于柱寬的扁梁時,樓板應現澆,梁小線宜與柱中線重合,扁梁應雙向布置,且不宜用于一級框架結構。扁梁的截面尺寸應符合下列要求,并應滿足現行有關規范對撓度和裂縫寬度的規定: 3.梁的鋼筋配置,應符合下列各項要求: (1)粱端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5%。且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區高度和有效高度之比,一級不應大于0.25.二、二級不應大于0.35. (2)梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,一級小應小于0.5,二、三級不應小于O.3. (3)梁端箍筋加密區的長度、箍筋最大間距和最小直徑應按表12-29采用,當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,表中箍筋最小直徑數值應增大2mm. 4.梁的縱向鋼筋配置,尚應符合下列各項要求: (1)沿梁全長頂面和底面的配筋,一、二級不應少于2φ4,且分別不應少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4,三、四級不應少于2φ12; (2)一、二級框架梁內貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑,對矩形截面柱,不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20;對圓形截面柱,不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的1/20. 5.梁端加密區的箍筋肢距,一級不宜大于200mm和20倍箍筋直徑的較大值,二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值,四級不宜大于300mm. 6.柱的截面尺寸,宜符合下列各項要求: (1)截面的寬度和高度均不宜小于300mm;圓柱直徑不宜小于350mm. 7.柱的鋼筋配置,應符合下列各項要求: (1)柱縱向鋼筋的最小總配筋率應按表12-31采用,同時每一側配筋率不應小于0.2%;對建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑,表中的數值應增加0.1. 注:采用HRB400級熱軋鋼筋時應允許減少0.1,混凝土強度等級高于C60時應增加0.10. (2)二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時,除柱根外最大間距應允許采用150mm;三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時,箍筋最小直徑應允許采用6mm;四級框架柱剪跨比不大于2時,箍筋直徑不應小于8mm. (3)框支柱和剪跨比不大于2的柱,箍筋間距不應大于100mm. 8.柱的縱向鋼筋配置,尚應符合下列各項要求: (1)宜對稱配置。 (2)截面尺寸大于400mm的柱,縱向鋼筋間距不宜大于200mm. (3)柱總配筋率不應大于5%。 (4)一級且剪跨比不大于2的柱,每側縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。 (5)邊柱、角柱及抗震墻端柱在地震作用組合產生小偏心受拉時,柱內縱筋總截面面積應比計算值增加25%。 (6)柱縱向鋼筋的綁扎接頭應避開柱端的箍筋加密區。 9.柱的箍筋加密范圍,應按下列規定采用: (1)柱端,取截面高度(圓柱直徑),柱凈高的1/6和500mm三者的最大值。 (2)底層柱,柱根不小于柱凈高的1/3;當有剛性地面時,除柱端外尚應取剛性地面上下各500mm. (3)剪跨比不大于2的柱和因設置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱,取全高。 (4)框支柱,取全高。 (5)一級及二級框架的角柱,取全高。 11.柱箍筋加密區箍筋肢距,一級不宜大于200mm,二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值,四級不宜大于300mm.至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束;采用拉筋復合箍時,拉筋宜緊靠縱向鋼筋并鉤住箍筋。 12.柱箍筋加密區的體積配箍率, (1)普通箍指單個矩形箍和單個圓形箍;復合箍指由矩形、多邊形、圓形箍或拉筋組成的箍筋;復合螺旋箍指由螺旋箍與矩形、多邊形、圓形箍或拉筋組成的箍筋;連續復合矩形螺旋箍指全部螺旋箍為同一根鋼筋加工而成的箍筋; (2)框支柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍,其最小配箍特征值應比表內數值增加0.02,且體積配箍不應小于1.5%; (3)剪跨比不大于2的柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍,其體積配箍率不應小于1.2%,9度時不應小于1.5%; 計算復合螺旋箍的體積配箍率時,其非螺旋箍的箍筋體積應乘以換算系數0.8. 13.柱箍筋非加密區的體積配箍率不宜小于加密區的50%;箍筋間距,一、二級框架柱不應大于10倍縱向鋼筋直徑,三、四級框架柱不應大于15倍縱向鋼筋直徑。 14.框架節點核芯區箍筋的最大間距和最小直徑宜按本章6.3.8條采用,一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于 0.12、0.10和0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架節點核芯區配箍特征值不宜小于核心區上、下柱端的較大配箍特征值。 設計的要點和過程 1.結構設計說明 主要是設計依據,抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮抗滲做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節點,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。 2.各層的結構布置圖包括 (1).預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標注預制板的塊數和類型時, 不要采用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉, 宜采用水平線或垂直線的方法, 相同類型的房間直接標房間類型號。應全樓統一編號,可減少設計工作量,也方便施工人員看圖。板縫盡量為40, 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時從房間里面往外布板, 盡量采用寬板, 現澆板帶留在靠窗處, 現澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。如果構造上要求有整澆層時, 板縫應大于60。整澆層厚50, 配雙向φ6@250, 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板。地下車庫由于防火要求不可用預制板。框架結構不宜使用長向板,否則長向板與框架梁平行相接處易出現裂縫。建議使用PMCAD的人工布板功能布預制板,自動布板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。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數時可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。 (2).現澆板的配筋(板上、下鋼筋,板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或120、150、180三種尺寸。盡量用二級鋼包括直徑φ10(目前供貨較少)的二級鋼,直徑≥12的受力鋼筋,除吊鉤外,不得采用一級鋼。鋼筋宜大直徑大間距,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)。跨度小于2米的板上部鋼筋不必斷開,鋼筋也可不畫,僅說明鋼筋為雙向雙排 φ8@200。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。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋,拉通筋均應按受拉搭接鋼筋。板配筋相同時,僅標出板號即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號,將不相同的上部筋畫在圖上。當板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。應全樓統一編號。當考慮穿電線管時,板厚≥120,不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板,因電線管過多有可能要加大板厚至180(考慮四層32的鋼管疊加)。宜盡量用大跨度板,不在房間內(尤其是住宅)加次梁。說明分布筋為 φ6@250,溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標高不同時,板的上筋應分開或傾斜通過。現澆挑板陽角加輻射狀附加筋(包括內墻上的陽角)。現澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應建議甲方采用現澆樓板,以利防水,并加強結構的整體性及方便裝飾性挑沿的穩定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應每隔10~15米設一 10mm的縫,鋼筋不斷。盡量采用現澆板,不采用予制板加整澆層方案。衛生間做法可為70厚 10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以采用非預應力板。 L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應現澆并加厚,雙向雙排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋。現澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動生成,一可加快速度,二來盡量減小筆誤。自動生成樓板配筋時建議不對鋼筋編號,因工程較大時可能編出上百個鋼筋號,查找困難,如果要編號,編號不應出房間。配筋計算時,可考慮塑性內力重分布,將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數,將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數。值得注意的是,按彈性計算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值,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板負筋不宜過大,否則將對梁產生過大的附加扭距。一般:板厚>150時采用φ10@200;否則用φ8@200。 PMCAD生成的板配筋圖應注意以下幾點: 1.單向板是按塑性計算的,而雙向板按彈性計算,宜改成一種計算方法。 2.當厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當的,但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋。 3.非矩形板宜減小支座配筋,增大跨中配筋。 4.房間邊數過多或凹形板應采用有限元程序驗算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。板一般可按塑性計算,尤其是基礎底板和人防結構。但結構自防水、不允許出現裂縫和對防水要求嚴格的建筑, 如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應采用彈性計算。室內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。坡屋頂板為偏拉構件,應雙向雙排配筋。 (3).關于過梁布置及輕隔墻。現在框架填充墻一般為輕墻,過梁一般不采用預制混凝土過梁,而是現澆梁帶。應注明采用的輕墻的做法及圖集,如北京地區的京94SJ19,并注明過梁的補充筋。當過梁與柱或構造柱相接時,柱應甩筋,過梁現澆。不建議采用加氣混凝土做圍護墻,裝修難做并不能用在廁所處。 (4).雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。注意:雨棚和陽臺的豎板現澆時,最小厚度應為80,否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時,高度<900,最小板厚100;高度>900時,最小板厚120。陽臺的豎板應盡量現澆,預制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時,板的鋼筋放斜板的上面,并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側的封板可采用泰柏板封堵,鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接,不必采用混凝土結構。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下構造筋,較長外露挑板(包括豎板)宜配溫度筋。挑板內跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度,尤其是挑板端部有集中荷載時。內挑板端部宜加小豎沿,防止清掃時灰塵落下。當頂層陽臺的雨搭為無組織排水時,雨搭出挑長度應大于其下陽臺出挑長度100,頂層陽臺必須設雨搭。挑板配筋應有余地,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。挑板內跨板跨度較小,跨中可能出現負彎距,應將挑板支座的負筋伸過全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但當鋼筋直徑大于等于12時是難以施工的,應另加筋。 (5).樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間,并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯,方便設計及施工,也較美觀。 (6).板頂標高。可在圖名下說明大多數的板厚及板頂標高,廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。 (7).梁布置及其編號,應按層編號,如L-1-XX,1指1層,XX為梁的編號。柱布置及編號。 (8).板上開洞(廚、廁、電氣及設備)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定錨入板支座,從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋,如果洞口處板僅有正彎距,可只在板下加筋;否則應在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍,并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞,周邊不宜加梁,應采用有限元程序計算板的內力和配筋。板適當加厚, 洞邊加暗梁。 (9).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。 (10).在平面圖上不能表達清楚的細節要加剖面,可在建筑墻體剖面做法的基礎上,對應畫結構詳圖。 3.基礎平面圖及詳圖 (1).在柱下擴展基礎寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柱下條基。并應考慮節點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素,適當加寬基礎。 (2).當基礎下有防空洞或枯井等時,可做一大厚板將其跨過。 (3).混凝土基礎下應做墊層。當有防水層時,應考慮防水層厚度。 (4).建筑地段較好,基礎埋深大于3米時,應建議甲方做地下室。地下室底板,當地基承載力滿足設計要求時,可不再外伸以利于防水。每隔30~40米設一后澆帶,并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。設置地下室可降低地基的附加應力,提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時有用),減少地震作用對上部結構的影響。不應設局部地下室,且地下室應有相同的埋深。可在筏板區格中間挖空墊聚苯來調整高低層的不均勻沉降。 (5).地下室外墻為混凝土時,相應的樓層處梁和基礎梁可取消。 (6).抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫,連接處應加強。但沉降縫兩側墻體基礎一定要分開。 (7).新建建筑物基礎不宜深于周圍已有基礎。如深于原有基礎,其基礎間的凈距應不少于基礎之間的高差的1.5至2倍,否則應打抗滑移樁,防止原有建筑的破壞。建筑層數相差較大時,應在層數較低的基礎方格中心的區域內墊焦碴來調整基底附加應力。 (8).獨立基礎偏心不能過大,必要時可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎的底板偏心不能過大,必要時可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎底板的形心宜重合,基礎底板可做成梯形或臺階形,或調整挑梁兩端的出挑長度。 (9).采用獨立柱基時,獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求,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間的結構。面積不大的獨立基礎宜采用錐型基礎,方便施工。 (10).獨立基礎的拉梁宜通長配筋,其下應墊焦碴。拉梁頂標高宜較高,否則底層墻體過高。 (11).底層內隔墻一般不用做基礎,可將地面的混凝土墊層局部加厚。 (12).考慮到一般建筑沉降為鍋底形、結構的整體彎曲和上部結構和基礎的協同作用,頂、底板鋼筋應拉通(多層的負筋可截斷1/2或1/3),且縱向基礎梁的底筋也應拉通。 (13).基礎平面圖上應加指北針。 (14).基礎底板混凝土不宜大于C30,一是沒用,二是容易出現裂縫。 (15).可用JCCAD軟件自動生成基礎布置和基礎詳圖。生成的基礎平面圖名為JCPM.T,生成的基礎詳圖名為JCXT?.T。 (16).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較大,本末倒置。 請參照《建筑地基基礎設計規范GBJ7-89》和各地方的地基基礎規程 與框剪結構的區別 框剪結構與框架結構的主要區別就是多了剪力墻,框架結構的豎向剛度不強,高層或超高層的框架結構建筑更是如此!為了解決這個問題故使用剪力墻. 框架結構住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規模工業化施工,效率較高,工程質量較好。 框架結構由梁柱構成,構件截面較小,因此框架結構的承載力和剛度都較低,它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力,這時,現澆樓面也作為梁共同工作的,裝配整體式樓面的作用則不考慮,框架結構的墻體是填充墻,起圍護和分隔作用,框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間,但抗震性能差。 1.框架-剪力墻結構,出稱為框剪結構 它是框架結構和剪力墻結構兩種體系的結合,吸取了各自的長處,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側力性能。框剪結構中的剪力墻可以單獨設置,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。因此,這種結構已被廣泛地應用于各類房屋建筑。 2.框剪結構的變形是剪彎型。 眾所周知,框架結構的變形是剪切型,上部層間相對變形小,下部層間相對變形大。剪力墻結構的變形為彎曲型,上部層間相對變形大,下部層間相對變形小。對于框剪結構,由于兩種結構協同工作變形協調,形成了彎剪變形,從而減小了結砍的層間相對位移比和頂點位移比,使結構的側向剛度得到了提高。 3.水平荷載主要由剪力墻來承受。 從受力特點看,由于框剪結構中的剪力墻側向剛度比框架的側向剛度大得多,在水平荷載作用下,一般情況下,約80%以上用剪力墻來承擔。因此,使框架結構在水平荷載作用下所分配的樓層剪力,沿高度分布比樣均勻,各層梁柱的彎矩比較接近,有利于減小梁柱規格,便于施工。 其他補充 |
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