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[心得] 新手浅谈对框架的几点认识

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发表于 2016-1-26 22:58:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

限于水平,个人认为对一般民用工程而言,框架是比较难的一种结构形式。现对个人的理解分成两大部分:上部和基础。以下就以多层为例谈谈自己的理解:


一、上部构件
1、柱
对于框架结构而言,柱子布置的合理与否直接决定了结构的合理与否。具体如何布置,结合具体工程。现只说明需要注意的几点

(1)对于短柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,柱子要全高加密,对于三级和四级框架的角柱可以不全高加密;


(2)对于轴压比超过限值的,如果相差不大(<0.1),可以采用12@100的复合井字箍筋或规范规定的其它方法来满足规范要求,而不用去增大柱截面;(3)对于矩形柱截面,不宜小于400mm,但如果有需要,验算也满足,可以做到300mm。

2、梁

梁是水平构件,是水平方向的主要受力构件。框架梁的截面高度按跨度的1/10~1/18确定,净跨与截面高度之比不宜小于4,高宽比不宜大于4。对于框架梁,截面高度一般不小于400mm,宽度宜≥250mm(一般不小于柱截面的一半)。具体布置结合具体工程,需要注意的有以下几点:


(1)注意偏心,如果偏心过大,梁需要水平加掖,加掖做法规范有,这里不在赘述;
(2)对于一、二、三级框架梁,纵向钢筋直接不应大于柱在该方向截面尺寸的1/20,比如,如果这个地方的柱子是400x400,那么梁的钢筋直径就不能大于20mm;

(3)梁截面高度习惯按1/12取值,规范规定了1/10~1/18,是可以适当放大的,比如:5m的跨度,高度可以按400mm取值,只要计算挠度、裂缝满足就可以。

(4)梁上起柱,该梁应定义为转换梁,设计时按转换梁的要求设计;

(5)井字梁一般为正方形板块,如果不是,长短边之比应小于1.5,井字梁的梁截面高度可取短跨的1/18,梁间距3米左右;井字梁四周的框架梁,按跨度可按1/12取值,设置抗扭钢筋,箍筋可根据需要适当加大,挠度、裂缝严格控制。
3、板
板跨以小于4米为宜,如果过大,可适当加次梁,减小板块,板厚度可按1/40取值,具体厚度结合具体情况设计。
4、楼梯
框架结构的楼梯对整体计算影响还是比较大的,所以建模的时候是必要建进去的。但是如果设计的是滑动支座,可以不考虑整体计算,但是这个本人见的不多,我也一直想用,但是总工不让用,呵呵。楼梯的计算,大家都习惯手算,可以用理正、世纪旗云等工具箱,支座条件按简支。但是一般挠度都会很大,根据以往经验,如果板厚是按1/25~1/30取值,可以不考虑挠度,直接按计算配筋适当放大取用。还有种说法,如果考虑挠度,可以把踏步折算成20~30的厚度加到梯板上计算。


二、整体计算     
计算是结构的重要组成部分,目前一般都有软件计算,如PKPM、广厦、盈建科等 。个人感觉盈建科更人性化一点,但是毕竟是刚出来,有待大家检验。
对于参数的设置,有很多资料讲的很详细了,这里就不在多说,就某些地方讲讲个人的理解。
1、对于3类场地,只有在7.5度(0.15g)和8.5度(0.3g)时构造措施按提高一级设计,如果是7度和8度可以不提高。(见抗规3.3.3)
2、梁柱节点简化为刚域:对于一般的框架结构而言,这个一般不简化为刚域,只有当柱相对于梁刚度很大时才简化为刚域,至于多大,我也不清楚;对于异形柱结构是要简化为刚域的,而且还要双偏压计算。
  3、周期折减系数:框架可取0.6~0.8,不同的折减系数对位移角和位移比的计算结果影响还是很大的。所以调整体指标时,这个是有很大潜力的。
  4、整体计算的时候要考虑偶然偏心,当位移比大于1.2的时候考虑双向地震,如果不大于可以不考虑。
  5、多层框架也应考虑周期比,抗规条文说明3.4.1既然有要求,说明还是要考虑的,所以还是要尽量满足的,实在无法满足,也要满足振型参与质量大于90%


三、基础   
框架结构一般采用独立基础,当有地下室时,可采用独立基础+防水板或者筏板基础。本次主要讨论独立基础+防水板基础。这中基础形式没有相关规范,很多概念和设计都是很模糊的东西,虽然有些软件也有这个选项,但是结果不尽可信。对于这个我建议可以参考朱炳寅的独立基础+防水板论文(论文和根据论文编写的计算公式见附件)。独立基础的计算可以采用理正等工具箱计算,截面估算可以用软件读取的标准组合轴力与地基承载力的比值估算。举个例子:比如从软件读取的标准组合轴力是2000KN,地基承载力是200,那么独立基础面积是2000/200=10㎡,那么基础尺寸就可以是3.2m*3.2m,高度可以用(基础宽度/2-柱宽/2)/2.5估算,假如柱宽500,基础高度为(3.2/2-0.5/2)/2.5=0.74,高度可取750mm,具体尺寸可以根据计算结果进行调整,直到经济合理为止。对于防水板计算的结果为了省事儿可以取个大值拉通,不用划分板块。其中还有个地方比较模糊,就是这个防水板是否要验算挠度裂缝,我在设计时考虑了挠度裂缝,所以配筋有些大。对于独立基础+防水板还有种做法,也是按无梁楼盖计算,但是这个可以加密肋梁或者井字梁,这个比较适合板块比较大的部分。至于采用何种方法计算,感觉只要能建立正确的力学模型,合理解释力的传递途径,都是可以的。至于柱下条基,双柱独立基础软件都可以计算(弹性地基梁PKPM老是节点出错,广厦的翼缘不合适,其它的没用,纠结中),双柱独立基础之间的拉梁,可以按基底净反力计算双柱间的应力,然后按反梁计算配筋,拉梁的宽度宜同柱宽,高度可同基础高度。

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发表于 2018-9-6 17:36:34 | 显示全部楼层

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