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民用建筑多层框架结构设计需要注意的问题

2014-05-20 10:19 来源: 互联网 作者:朱都丽 浏览次数 3657

 摘 要:随着计算机辅助设计软件在建筑结构设计的普及,我们的工程技术人员越来越过分地依赖、相信计算机软件对框架结构的内力所做出的分析和计算结果,而忽视了具体情况具体设计、具体分析,导致设计图纸出现这样或那样的问题,这也就为民用建筑的安全性、发生危险埋下了隐患。 
  关键词:民用建筑;多层框架;结构设计;注意事项 
  我们不否认计算机辅助设计给我们民用建筑设计带来的快捷和数据精准,也不否认计算机应力评价软件的科学性,但是我们也要明白软件的设计与应用是建立在某种标准化、理想化的条件下所作出的评估结果,因此,需要工程技术人员根据一些细节的特殊性,特别是抗震的需要进行适当地改正,以保证民用建筑物的安全。 
  1 民用建筑物结构的概述 
  作为民用建筑设计的一部分,框架结构设计就是建筑物的骨骼设计,其结构要受到建筑物的外观总体设计的影响,也必须考虑当地的地质条件,以及建筑物需要达到的抗震等级等安全要求,来进行合理地结构布置,也就是确定梁的长短、柱子的根数(当然也要考虑到实用性),以及梁与柱子的连接处节点的结构等。 
  2 计算机辅助设计的结构可能存在的问题 
  2.1 截面积尺寸大小的选择 
  大小尺寸的选择,必须在规范所要求的取值范围内选择,当然还应考虑到要使柱与梁的线刚度比值大于1,来应对可能发生的地震灾害时,梁不至于从柱子上脱落下来,也就是节点处于弹性工作阶段。当然计算机是不会变通,很有可能造成截面尺寸选择会偏离实际的尺寸大小,也就是达不到强柱、强节点、弱梁的规范要求。 
  2.2 框架计算简图也会存在不合理现象 
  多层框架结构,一般用于不带地下室的,低于8层的楼房,其框架一般采用钢筋混凝土结构,其独立基础(也就是地基)埋置较深,并且在地表以下0.05m左右设有我们俗称的圈梁。我们以一栋三层钢筋混凝土结构的小楼为例来说明,该楼为丙类建筑,要盖在Ⅱ类场地上,设计层高位3.3m,地基埋深度是4m,基础(圈梁)高度是0.8m,室内比室外高0.4m。如果首层框架镶嵌在0.05m处基础拉梁顶面内,那么层高会增加0.05m也就是到3.35m,基础拉梁的截面、配筋、构造设计都需要考虑防震,这是计算机软件不易做到的。基础(地基)应力计算以中心柱来计算,显然有失妥当,原因如下: 
  (1)柱脚弯矩如果按构造来设计拉梁,那么无法得到平衡; 
  (2)按照GB50010:2002标准的规定:底柱的高度是基础的顶面到首层楼盖顶面之间的距离。也就是说将底层的圈梁按照地下一层,连同地上3层,整体按照4层进行框架结构分析计算,当然如果梁上有载荷的话,应将载荷一同考虑进行计算。 
  这样就可以计算出首层(地下地基)层高为F1=4-0.8-0.05=3.15(m),2层(实际地面1层)高为3.35m,3、4层(实际为2层和3层)的高度都是为3.3m。通常我们会根据抗震规范的有关规定,来增加框架柱底层柱脚弯矩设计值,也就是在理论计算的基础上认为加大1.25倍,当然也会考虑到地基土的约束作用,在进行计算机程序运算时,将基础层按照地下室来计算也就是有1层地下室,进行重复计算,并依据两侧的计算结果的包络图进行框架结构底层(圈梁以下地基)柱的配筋。 
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