对框架结构设计技术要点的综述

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  摘要: 本文作者主要就基础设计,结构布置,地基情况施工中的问题谈一下自己的看法, 并提出了工程中框架结构设计方面应注意的一些内容,具体内容如下。
  关键词: 基础埋深桩基承载力填充墙
  1.基础设计
  1.1地基基础施工技术
   地基基础的工程造价和工期,一般要占整个建筑物的20%~30%。我国在研究合理利用天然地基的基础上,已掌握了软土地基加固的成套技术。目前我国基础最大埋深已达26.8m,桩基仍然是高层和重载结构支承的主要方式。地下工程和深基坑支护技术发展也较快。
  1.1.1地基加固技术。从当地的土质、加固材料和工艺条件出发,各地研究开发了具有我国特色的多种复合地基加固技术,如石灰、粉煤灰、碎石桩,渣土夯填桩,水泥碎石桩,水泥搅拌桩等。强夯法的夯击能量可达120kN·m,并可用块石、钢渣等作置换材料,大面积用于围海造地或处理软弱土层,各地都已有广泛应用。
  1.1.2桩基仍然是当前应用最广的一种基础形式。现浇灌注桩承载力大,施工对环境的影响较小,应用比重日益增加,且桩径最大已超过3m,桩长可达10m,承载力达100kN以上。预制混凝土方桩已部分为预应力管桩所取代。为克服桩底虚土和缩颈的缺陷,推广应用了桩底、桩侧后注浆技术,并与超声检测技术相结合,形成了具有我国特色的超长灌注桩施工成套技术。为检验桩基承载力,动测检测技术发展很快。结合计算机应用,桩基动测技术已基本成熟。
  1.2 当柱下扩展基础宽度较宽(大于4 m) 或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础;当基础下有防空洞或枯井等时,可做一大厚板将其跨过;抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝,连接处应加强。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力;基础底板混凝土不宜大于C30,否则容易出现裂缝。
  1.3 基础留洞洞口大于300时应加过梁,暖沟应加通气孔;沟盖板在遇到电线管时下降500mm,室外暖沟上一般有400厚的覆土。基础埋深较浅时,基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。
  
  2.结构布置
  2.1 现浇板的配筋
   板厚一般取100、120、150 三种尺寸。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。跨度小于2 m的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画, 仅说明钢筋为双向双排φ 8@200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~ 15 m设一道10mm的缝,钢筋不断。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应加厚, 双向双排配筋,并附加抗拉筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双层双向配筋。
  2.2 关于过梁布置及填充墙
   现在框架填充墙一般为轻墙,过梁一般采用现浇梁带。应注明采用的轻墙的做法及图集并注明过梁的补充筋。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。
  2.3 雨蓬、阳台、挑檐布置
   这里应该注意的是挑板挑出长度大于0.8 m时宜配置板下构造筋,较长外露挑板包括竖板宜配温度筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,用来平衡悬挑板。
  2.4 板上开洞
   板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。
  
  3.梁設计
  3.1 梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。
  3.2 当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4 柱宽,但不宜大于1/3 柱宽。
  3.3 折梁阴角在下时底纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋。梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。
  3.4 梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下部纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。
  3.5 端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。挑梁端部有次梁时,要附加箍筋或吊筋。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。
  3.6 梁净高大于500 时,加设腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。尽量避免长高比小于4 的短梁,采用时箍筋应全梁加密,梁上筋通长,梁纵筋不宜过大。梁宽大于350 时,应采用四肢箍。
  
  4.柱设计
  4.1 地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。
  4.2 柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。柱内埋管,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管,管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。
  4.3 柱断面不宜小于450X450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。
  4.4 柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。
  
  5 其它几点设计要点
   ①雨蓬不得从填充墙内挑出。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。②框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级为好。③当梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。④突出屋面的电梯间不应采用砖混结构。⑤框架结构中的电梯井壁宜采用实心砖砌筑,此处实心砖仅作为荷载考虑,不承重。如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等。⑦柱轴压比宜满足规范要求。⑧当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般为加大截面的边梁。⑨采用扁梁时,应注意验算变形。⑩突出屋面的电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层,不宜直接锚入顶层梁内, 并且托梁上应适当拉通。错层部位应采取加强措施。女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。
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