第三章框架结构设计集荷载计算.doc

实用标准文案 精彩文档 3 框架结构设计与荷载计算 3.1 结构布置 3.1.1 柱网与层高 民用建筑的柱网和层高根据建筑的使用功能确定。 柱网布置应该规整，由内廊式和跨度组合式，这里采用跨度组合式（如图）。 层高宜取同一个尺寸，这里采用层高3.6m，对于底层由于市内外地面高差加急出埋深影响为4.7m。框架结构总高度在8度抗震设防时，高度不应大于45m，而此建筑总高度也才22.7m。 图3.1 柱网布置图 3.1.2 框架的承重方案 根据楼盖的平面布置和竖向荷载的传递途径，框架的承重方案可以分为向承重方案。横向，纵向及纵横向承重三种方案。此工程采用纵横向承重方案，现浇楼面为双向板（纵向承重时因横向刚度较小一般很少采用）。 3.1.3 变形缝设置的考虑 变形缝有温度伸缩缝，沉降缝，和防震缝三种。 伸缩缝是为了避免温度变化和混凝土的收缩产生的盈利是结构产生裂缝，在结构一定长度范围内设置伸缩缝。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构及建筑构造完全断开，伸缩缝最大间距见下表3.1。 表3.1 伸缩缝的最大间距(m) 结构类型 施工方法 室 ?内 露 ?天 排架结构 装 配 100 70 框架结构 装 配 75 50 现 浇 55 35 剪力墙结构 装 配 65 40 现 浇 45 30 挡土墙 地下室墙 装 配 40 30 现 浇 30 20 ? 由于此建筑最大长度85.8米，如设置伸缩缝可能不太经济，综合考虑，采取不设置伸缩缝方案，而是采用构造和施工措施，如在顶层，底层和山墙等温度变化大的部位提高配筋率。 沉降缝是为了避免地基不均匀沉降使结构产生裂缝，在结构易产生不均匀沉降的部位设缝，将结构完全分开。此建筑中间部分是6层，两边为4层，房屋高度有一定变化，但考虑到变化不大，可以不设沉降缝。 防震缝，是为了防止在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害而可用防震缝将结构分为若干独立抗震单元，使各结构规则，但目前设计更倾向于不设，而采取加强结构整体性的措施。 3.1.4 材料选择 柱采用C35, 梁采用C30混凝土。梁纵筋用HRB335,柱纵筋用HRB400,箍筋均用HPB235。 3.1.5 截面尺寸初步选择 梁截面： 梁高 h=(1/12-1/8）L(单跨用较大值，多跨用较小值或负荷较大时用 上限值）且净跨与h比不宜小于4； AB跨h=1/12*7200=600mm 梁宽 b=(1/3-1/2)h,抗震结构b≥200mm,h/b≤4; b=300mm 其余尺寸见后梁截面表。 柱截面：N=β*F*gE*n Ac≥N/[μN]fc 柱截面的宽与高一般取1/20-1/15层高，需满足h≥1/25净高，b≥ 1/30净高。且柱子b*h≥250*250,抗震结构b不宜小于300mm,柱的 净高于界面高度之比宜大于4，按轴压比限值估算： 估算时，楼层荷载按11∽14kN/m2计算，本工程边柱按13kN/m2计， 中柱12kN/m2计。二级抗震时轴压比限值[μN]取0.8，考虑地震作用 组合后柱的轴压力增大系数。边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等 跨内柱取1.2。 边柱Z1 Ac ≥ 边柱Z2 Ac ≥ 边柱Z3 Ac ≥ 若取柱截面为正方形，得截面高度为： h1=433mm h2=492mm h3=292mm 最后初步确定尺寸： 1层中柱截面取为550mm*550mm ，，边柱截面取为450mm*450mm，2层中柱500*500，其余中柱取为450*450，短跨边柱取为400*400。详细尺寸见后柱截面表。 3.2计算简图 3.2.1 基本假定 ?平面结构假定：该工程为正交布置，可以认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不承担。 ?楼板在自身平面内的刚性假定：各个平面抗侧力结构之间，通过楼板联系而成为整体。楼板假定在自身平面内刚度无限大，在平面外刚度很小可以不予考虑。建筑结构在水平荷载下侧移时，楼板只有刚性位移，即平动和转