结构工程师
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浅论多层枢架结构房屋设计过程中应注意的问题

  摘要: 钢筋混凝土多层框架房屋,如果结构设计不当,将会给建设单位带来种种问题。文章简要论述了多层枢架结构房屋设计过程中应注意的问题,给出了一些设计建议和构造的要求,可以供广大工程技术人员参考。


  关键词: 多层枢架结构;房屋设计;问题钢筋混凝土多层框架房屋,结构设计看似简单,但如果设计不当,将会给建设单位带来浪费或不安全的种种问题。本文就钢筋混凝土多层框架房屋结构实际设计中应注意的问题作了简要的分析探讨。


  一、关于多层框架基础类型的选择问题多层框架类型多层框架基础类型的选择,取决于地质条件,上部结构荷载的大小。上部结构对地基不均匀沉降及倾斜的敏感度及施工条件等因不。设计时应做技术经济比较,综合考虑后确定。对于框架结构的受力分析和辅助设计。可借助PKPM进行,其主要步骤:厚度:双向板为1/40板跨,单向板为1/35板跨。然后进行挠度和裂缝计算。最后确定板厚及配筋。柱截面:At=N/arc,a为轴压比,fc凝土压强度设计值。受荷面各及经验系数确定。初选梁截面:粱高为跨度的l/lO一1/15,粱宽通常为1/2—/3梁高。输入荷载:楼面荷载,梁上荷载,柱节点荷载,风载及地震信息。用PKPM中的SATWE内力分析程序进行计算。框架柱首先要满足轴压比限制,对超筋和构造配筋的梁柱进行调整,直至配筋,截面大小适中为止。另检查结构的自振周期,以名产生共振。基础选型:常用的基础型式有柱下独立基础。柱下条基,柱下筏板及柱基。


  二、关于多层框架结构的参数选取问题《抗震规范》中指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架——抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。


  为了分析判断计算机计算结果是否合理。结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外。正确填写抗震设防烈度和场地类别。合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。


  多层框架结构房屋有时也设置地下室。由于隔墙少,常采用筏板式基础。在电算时,应将地下室层数和上部结构一起输入,并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样,计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成,并且在抗震计算时,程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比较,还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置,并采取相应的抗震构造措施。保证楼板有必要的厚度和最筋率等等;当结构表现为竖向不规则时。不仅要验算薄弱层,而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。如果在结构总体计算时。总信息中填写的地下室层散少于实际输入的层数,弯矩设计值增大系数将会乘错位置,从而在发生地震时,会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。


  三、关于框架计算简图的问题无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在一0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例,该项目为层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为II类;层高3.3m,基础埋深4.Om基础高度0.8m,室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.1.2条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在一0.05m处的基础拉梁顶面:基础拉梁的断面和配筋按构造设计:基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,《混凝土结构设计规范》—2002)第7.3.1 1条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。这样,计算剪力的首层层高为Hl=4—0. 05=3.95m,层2层高为3.35m,层3、4层高为。3m。根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。


  综上所述,以上的几个问题在钢筋混凝土框架结构设计中经常遇到,也经常被忽略。所以,我们设计工作者应按规范和相应的构造要求,严格执行,从根本上消除设计隐患,确保设计质量。


  参考文献1、林岳峰 对多层框架房屋结构设计相关问题的分析 [J],广东科技2006(10)。


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  4、林同炎。S.D.思多台斯伯利,结构概念和体系[M],建筑工业出版社 .


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