王巖
摘要:結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑中重要的設(shè)計,同時建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體現(xiàn)這建筑的安全性和舒適性。始終是設(shè)計人員重中之重的工作。作者結(jié)合實踐工作經(jīng)驗對建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計等若干問題展開探討,給同行設(shè)計人員借鑒。
關(guān)鍵詞:建筑框架結(jié)構(gòu);設(shè)計
為了適應(yīng)人們對建筑造型和建筑功能的需求,就需要建筑師創(chuàng)作出更好的建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。通常的實際模式,普遍運用于不同的建筑里,但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計中會有各類的問題需解決。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計者要主動運用若干的設(shè)計策略,很好的處理結(jié)構(gòu)設(shè)計上的一些困難。
一 框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分
1.對于柱下擴展基礎(chǔ)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(yīng)考慮節(jié)點處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素,適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
2.建筑地段較好,基礎(chǔ)埋深大于3米時,應(yīng)建議甲方做地下室。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)
計要求時,地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30~40米設(shè)一后澆帶,并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)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(jié)構(gòu)的影響。不應(yīng)設(shè)局部地下室,且地下室應(yīng)有相同的埋深。
3.地下室外墻為混凝土?xí)r,相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。
4.抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè),連接處應(yīng)加強。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
5.新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周圍已有基礎(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ),其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)高差的2倍,否則應(yīng)打抗滑移樁,防止原有建筑的破壞。建筑層數(shù)相差較大時,應(yīng)在層數(shù)較低的基礎(chǔ)方格中心的區(qū)域內(nèi)墊焦碴來調(diào)整基底附加應(yīng)力。
6.獨立基礎(chǔ)偏心不能過大,必要時可與相近的基礎(chǔ)做成柱下條基。柱下條形基礎(chǔ)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(chǔ)底版的形心宜重合,基礎(chǔ)底板可做成梯形或臺階形,或調(diào)整挑梁兩端的出挑長度。
7.獨立基礎(chǔ)的拉梁宜通長配筋,其下應(yīng)墊焦碴。拉梁頂標高宜較高,否則底層墻體過高。
8.底層內(nèi)隔墻一般不用做基礎(chǔ),可將地面的混凝土墊層局部加厚。
9.考慮到一般建筑沉降為鍋底形,結(jié)構(gòu)的整體彎曲和上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的協(xié)同作用,頂、底板鋼筋應(yīng)拉通(多層的負筋可截斷1/2或1/3),且縱向基礎(chǔ)梁的底筋也應(yīng)拉通。
10.基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C3O,一是沒用,二是容易出現(xiàn)裂縫。
11.基礎(chǔ)底面積不應(yīng)因地震附加力而過分加大,否則地震下安全了而常規(guī)情況下反而
沉降差異較大,本末倒置。
二、框架結(jié)構(gòu)的柱部分
1.地上為圓柱時,地下部分應(yīng)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(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋應(yīng)使用井字箍,并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應(yīng)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(yīng)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(dāng)有部分矩形柱部分異型柱時,應(yīng)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(yīng)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。
6.盡量避免短柱,短柱箍筋應(yīng)全高加密,短柱縱筋不宜過大。
7.考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
8.獨立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時,挑梁長度應(yīng)有限制。
三、框架結(jié)構(gòu)的梁部分
1.梁上有次梁處(包括挑梁端部)應(yīng)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(yīng)絕對。
2.當(dāng)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(dāng)梁底距外窗頂尺寸較小時,宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁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(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應(yīng)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(dāng)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(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相應(yīng)。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻宜做下挑沿。
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(yīng)留有余地。
8.梁上開洞時,不但要計算洞口加筋,更應(yīng)驗算梁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(yīng)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。
11.當(dāng)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(yīng)采用四肢箍。
四 框架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆板部分
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φ10@200。
5.當(dāng)厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)模癜寰筒缓线m,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(yīng)加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應(yīng)整體提高板的配筋。
五 結(jié)語
在經(jīng)濟大發(fā)展的當(dāng)下,人們對建筑設(shè)計有了更高的需求,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要順應(yīng)社會發(fā)展,不斷的創(chuàng)新。才能建造出更高品質(zhì)的住宅,保障人們對建筑功能的要求。本文主要對建筑框架結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)設(shè)計和需要注意的一系列問題予以闡述,按照規(guī)范框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和創(chuàng)新理念完善設(shè)計技術(shù),推動社會的和諧發(fā)展,提高工程的質(zhì)量和住宅的品質(zhì)。供大家借鑒。
參考文獻:
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