一、框架梁 1.无地下室框架结构,正负零的板下的拉梁(地梁)怎么设置? 拉梁的作用:减少基础的不均匀沉降、增加独立基础的整体性、平衡柱底弯矩、减小首层的层高,满足规范刚度比的要求、作为砌体墙的承重构件。 拉梁属于概念设计的范畴,规范没有统一,按各地区需求设置。 ①对于结构专业,正负零以下还有一层叫拉梁层,如果不设这一道拉梁,首层层高就会比较大,使得刚度小。框架柱间必有拉梁,普通隔墙下可设可不设,不设要做隔墙基础。建模时拉梁与主体结构一起建模,截面最小一般200×400mm。在正负零标高以下隔一个面层厚度(地板砖抹灰等50mm),为拉梁的顶标高。能减小首层层高。大多设计院采用此做法,建模时板厚为0或按开洞。
一、框架梁
1.无地下室框架结构,正负零的板下的拉梁(地梁)怎么设置?
拉梁的作用:减少基础的不均匀沉降、增加独立基础的整体性、平衡柱底弯矩、减小首层的层高,满足规范刚度比的要求、作为砌体墙的承重构件。
拉梁属于概念设计的范畴,规范没有统一,按各地区需求设置。
①对于结构专业,正负零以下还有一层叫拉梁层,如果不设这一道拉梁,首层层高就会比较大,使得刚度小。框架柱间必有拉梁,普通隔墙下可设可不设,不设要做隔墙基础。建模时拉梁与主体结构一起建模,截面最小一般200×400mm。在正负零标高以下隔一个面层厚度(地板砖抹灰等50mm),为拉梁的顶标高。能减小首层层高。大多设计院采用此做法,建模时板厚为0或按开洞。
②还有的设计院将拉梁设置在基础顶,使得首层层高较大,通过放大地震力,增大柱子尺寸
2.无地下室框架结构,±0标高的板怎么做?
3.建模时梁截面的估算
①一般荷载条件下,梁经济跨度为6~9m,是确定合理柱距的一个方面。
②梁高的确定首先要考虑建筑专业的要求,再结合配筋率的要求。
③对于框架梁,一般梁高取1/15L(L为梁跨度),最小400,常见500或600,宽度取200、250、300,梁高真正的确定由建筑使用功能(立面图或者其他专业有净空要求)、配筋率、挠度、裂缝以及大指标等控制。梁的经济配筋率顶筋为1.0~1.6%,底筋为0.8%~1.0%。(计算结果配筋率为0.8%的时候,可以知道此梁截面偏大,计算结果配筋率为1.0%的时候,可以知道此梁截面偏小;顶筋与底筋最好同时兼顾,如果有一个超筋就增大截面,虽然有可能使得另一个配筋率低出范围,宁愿低配筋率也不要高配筋率,高了容易出裂缝)
(例如左图,一个剖面,建筑专业的窗户把距离卡死,当梁高最高取960mm,此时根据所有指标配筋率挠度等等,800高就符合要求,剩下160不好解决,故直接做960的梁)
在200mm以内的,直接做全高。
当梁底标高与门洞顶标高≤300mm(数值不确定),可采用吊箍筋做法(右图),其实更浪费,还不如直接全高。
当梁底标高与门洞顶标高≥300mm(数值不确定),做过梁(二次结构)
4.设计时,尽量主梁底标高低于次梁底标高,即次梁能插入主梁中。
例如,有沉板问题时,楼板标高不一致,梁底标高就不一致,常常会使得沉板处次梁底标高小于主梁底标高(次梁露在主梁外),这肯定不可以。
解决方法:①把主梁做的很高,使其底标高小于次梁的,这样次梁能插入主梁②主梁下吊一个立柱,让次梁插入立柱中
5.梁高、梁宽对配筋率的影响要分析清楚。
①改变梁宽不影响配筋量,但影响配筋率;
例如:300×800 配筋率ρ=1%→250×800配筋率=1.2%,配筋量基本不变。这么做就可以减少混凝土用量,减少自重,减小地震作用
②改变梁高影响配筋量,也影响配筋率,增大梁高,配筋量减小,配筋率也减少;例如:200×500 配筋量As,配筋率ρ=1%→200×400配筋量1.25As,配筋率=1.56%。(由M=Asfy(h0-as),M不变,故改变梁高就会影响配筋量)
以上都是指纵筋,抗弯(梁高影响较大);下面是箍筋,抗剪(梁宽梁高影响一样大):一般主框架梁宽最大300mm左右,次梁最大250mm左右;因为地震作用下的剪力较大,所以框架梁梁宽有要求,而次梁一般受竖向荷载恒活控制(本身也不抗震),剪力一般较小,所以对梁宽要求不大。
6.悬挑梁梁高取跨度的1/4~1/6,梁高真正的确定由建筑使用功能、配筋率、挠度、裂缝等控制。
悬挑梁,悬挑板上部钢筋放大1.3倍,这主要是静定结构与超静定结构的区别,悬挑结构属于静定结构,无多余约束,一旦梁端产生塑性铰就会塌陷很危险,所以要放大;另外静定结构改变梁尺寸,不会改变内力的分配(弯矩图),而改变超静定结构尺寸,会改变其刚度进而影响内力的分配(弯矩图)
一般悬挑梁做变截面,悬挑出去高度逐渐减小,当建筑专业把窗户定死,比如我算了悬挑梁要900mm高,而窗户顶只有800mm,这时采用变截面,梁端900mm,悬挑端800mm刚好与窗户顶一样。
连续梁宽度不一样,则纵筋不能连续,要锚入其他构件中。框架梁稍微可以变宽度,这是因为框架柱梁是刚接,梁钢筋锚入柱中还稍微能接受,仍能视为刚接;
但次梁基本不能变宽度,次梁的钢筋只能锚入框架梁中,而框架梁不能提供次梁平面内的抗弯刚度,无法协调变形,所以连接处很弱,不能再视为刚接连续,如果还认为是刚接用PKPM计算将会出错,因此真的要变次梁宽度,次梁两端点铰接,保护次梁。
二、框架柱
多层框架,柱子截面尺寸一般由轴压比、层间位移角确定,再结合周期比位移比进行微调,每一层柱的尺寸最好都一模一样,不要多种柱型,方便施工以及建筑的使用。
经验:6度轴压比。8度:层间位移角。7度:轴压比、层间位移角。
1.轴压比估算框架柱尺寸
N=1.2(1.0N恒+ ψcN活)+1.3N地,对于6/7度的一般就用恒+活组合来估算,恒+活的单位面积重力可以按【高规5.1.8条文说明】来取
例如6度四层框架:柱轴向压力设计值N可初步按下式估算:
N = 层数×柱子受荷面积(7.2x7.2)×单位面积荷载(12~14)×放大系数(地震力8度区可以乘,6/7度可以不乘)。
=4x7.2x7.2x12x1=2488KN,假设取个轴压比0.8,柱子边长=2488/ (14.3*0.8)=466,故取500×500的柱子。
再回来验算轴压比=2488/(500×500×14.3)=0.69<0.85
2.层间位移角估算框架柱尺寸
X方向层间位移角太大,说明X方向结构太柔,要增加X方向刚度:增加梁高/增大柱底面尺寸。例如,500×500的柱子→500×700,把柱子做扁,增加某方向的刚度
3.框架柱的剪跨比:【抗规6.3.8】(规定了柱纵筋的构造要求)、【抗规6.3.9】注意剪跨比导致框架柱全高加密;
剪跨比<2的柱也叫短柱,短柱是抗震的概念,短柱的坏处:①基本不会出现反弯点 ②短柱刚度很大,地震中会吸收大量地震力,发生突然地脆性破坏,因此需要箍筋全高加密来约束混凝土,从而提高柱子的延性
4.梁宽和柱宽尽量不要一致,施工会比较麻烦,梁柱节点处,宽度一样时,梁的钢筋要弯折插入柱子里,不好施工,尽量柱宽大于梁宽。梁柱宽一致,梁一排能放的最大钢筋数要减去2倍柱纵筋直径。
5.【抗规6.3.4】,注意框架柱截面尺寸影响着梁配筋直径的选择;例如400×400的框架柱,其框架梁纵筋直径≤20mm
6.【抗规6.1.5及高规6.1.7】,注意梁柱截面尺寸选择的时候兼顾一下偏心的问题;梁柱中心偏心距离大于1/4柱宽时,应计入偏心的影响。例如,800宽的柱子,300宽的梁,偏心250/800>0.25,故要考虑偏心影响。
例如,1-3层500×500的柱,4-6层以上450×450(三层一变),柱要收截面,是按照中心点收还是按某个角点收,看建筑专业的安排。
三、板厚选取
1.单向板,双向板的定义:
在一般荷载的情况下的板厚,单向板:1/30~1/35L,双向板:1/40~1/45L,悬挑板取悬挑长度的1/10,具体的板厚要根据荷载情况而定,以计算为准,由配筋率、裂缝(卫生间,车库顶板)、挠度(单向板、悬挑板)、使用功能控制(板内有设备管线20mm时,如果管线有重叠则为40mm,此时板最小厚度为120mm)。一般我们最小厚度取100mm,
对于双向板板跨度也就是短跨可以做到4000mm,单向板3500mm(最小厚度取100mm的情况下).板的跨度=min{支座中心线间距离;1.1倍净距}一般就取中心线间距离就行,没必要搞得太复杂。
板最小配筋率计算:0.179%,这是混凝土为C30算出来,C25时混凝土保护层厚度要加5mm,厚度不变的情况下,增加保护层则板有效高度减小,钢筋重心内移浪费钢筋。
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