淺談某多層框架建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談某多層框架建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：結(jié)合工程實(shí)際情況，著重介紹該工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決方案。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 混凝土柱鋼梁 越層 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　工程概況： </b&

2、gt;</p><p>　　本工程自然條件：基本風(fēng)壓0.35 kN/m2，基本雪壓為0.35 kN/m2，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，第二組。該工程為總建筑面積2430㎡，一樓機(jī)房及調(diào)度、檢測控制大廳，二樓400人會(huì)議室，其中二層為躍層設(shè)計(jì)，層高7200mm，而且窗高為5100mm，穿過三層樓面梁，且墻與柱外邊齊。三樓只在南部有設(shè)備間和走廊，各層平面圖如下：各層層頂標(biāo)高為-0.450,5

3、.100，8.700,12.000。其中二層主席臺(tái)及其附屬房間層高為6.000. </p><p><b>　　一、結(jié)構(gòu)選型 </b></p><p>　　根據(jù)建筑平面布局，綜合分析了結(jié)構(gòu)的適用、安全、抗震、經(jīng)濟(jì)、施工等方面的因素，此建筑采用框架結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土框架承擔(dān)豎向力和水平力，屋面采用鋼梁的輕鋼屋面。本工程鋼筋混凝土框架布置相對(duì)比較均勻，在滿足建筑功能情況下

4、，盡量減少平面扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。 </p><p><b>　　一、 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，結(jié)合結(jié)構(gòu)的荷載要求及當(dāng)?shù)赝临|(zhì)情況，該工程無法采用天然淺基礎(chǔ)，宜采用樁基礎(chǔ)，考慮到工期及施工質(zhì)量等各方面的影響，采用先張法預(yù)應(yīng)力管樁PHC-400AB-(95)-16，樁端持力層為 8 號(hào)粉質(zhì)粘土，進(jìn)入深度約為1300mm。根據(jù)試樁

5、報(bào)告，單樁豎向承載力特征值取800kN;底層層高凈高為5.550米，若從基礎(chǔ)頂面算起為6.900米，采用500×500的柱子，在-0.500處增設(shè)一層框架梁，用以增強(qiáng)剛度，減小底層框架柱的計(jì)算長度，而且幕墻和凸窗也可以在此生根。 </p><p><b>　　二、 梁板設(shè)計(jì) </b></p><p>　　1. 主席臺(tái)的荷載處理 </p><

6、;p>　　由于二層平面上主席臺(tái)處比其他樓面高900mm，且主席臺(tái)邊離框架柱有1300mm的距離，甲方要求主席臺(tái)自理，且不能更改尺寸不采用混凝土結(jié)構(gòu)，最初建模時(shí)將此處單獨(dú)作為一層考慮，5.100高度處也有一層梁板，在900高的范圍設(shè)置兩層梁板很不經(jīng)濟(jì)，且施工困難，因此取消了主席臺(tái)處5.100標(biāo)高處的梁板，在此處柱輸入上節(jié)點(diǎn)高將梁板做成錯(cuò)層，但是由于地層層高過高（從基礎(chǔ)頂面算起為6900mm，從室內(nèi)地坪算起為5.550），底層Ratx

7、1= 0.5873Raty1=0.5404表示與二層側(cè)剛的0.7比只有0.58、0.54，則與二層側(cè)剛的100%比只有0.4<0.5，按GB50011-2010 3.4.1條文說明表1序3就是特別不規(guī)則。后來將主席臺(tái)部位作為荷載輸入到二層樓面梁板上，才順利通過驗(yàn)算。 </p><p><b>　　2. 通窗的設(shè)計(jì) </b></p><p>　　該工程二層平面上的

8、會(huì)議室層高6900mm，但是在8.700標(biāo)高處有走廊和設(shè)備間，因此在8.700標(biāo)高處走廊和設(shè)備間設(shè)置梁板，會(huì)議室四周的框架柱上設(shè)置了框架梁，用以減小柱的計(jì)算長度，增強(qiáng)柱的側(cè)向剛度。而會(huì)議室的窗高為4900mm，窗臺(tái)高1350mm，造成窗與8.700標(biāo)高處梁沖突。 </p><p>　　解決方法：將8.700標(biāo)高處會(huì)議室邊的梁向內(nèi)偏，與柱內(nèi)邊齊，梁上挑板，板上砌墻，窗洞口處無挑板。將墻體及挑板的荷載分解為均布荷載和

9、均布扭矩輸入到該處梁上。 </p><p>　　3. 主席臺(tái)處墻體的設(shè)計(jì) </p><p>　　主席臺(tái)后有墻體高度至吊頂?shù)撞?，墻體后設(shè)舞臺(tái)附屬房間，由于該墻體墻長為21米，墻高為6.9米，因此根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010的規(guī)定，在砌體墻內(nèi)設(shè)置間距不大于4米的立柱和間距不大于3米的圈梁，結(jié)合本工程在砌體墻內(nèi)設(shè)計(jì)間距為3.5米的構(gòu)造柱，圈梁間距為2.3米、2.4米、2.4米

10、，均不大于3米，構(gòu)造柱和圈梁的截面尺寸、配筋及與周圍砌體的拉結(jié)均符合多層砌體房屋的要求。 </p><p>　　4. 設(shè)備間基礎(chǔ)的處理 </p><p>　　根據(jù)通風(fēng)專業(yè)要求，通風(fēng)基礎(chǔ)需至少高出樓面200mm，根據(jù)設(shè)備的布置，在設(shè)備周圍布置混凝土梁，將混凝土基礎(chǔ)重量作為恒荷載，設(shè)備運(yùn)行時(shí)的荷載作為活荷載輸入到相關(guān)梁板上。 </p><p>　　四、屋頂處梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)

11、計(jì) </p><p>　　會(huì)議室屋面采用輕鋼結(jié)構(gòu)，這就形成了一個(gè)混凝土柱鋼梁的結(jié)構(gòu)形式，目前國家現(xiàn)有的規(guī)范、規(guī)程沒有針對(duì)這種結(jié)構(gòu)的受力分析、變形限值等專門的規(guī)定。結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)假定混凝土柱與鋼梁有兩種連接形式，剛接和鉸接。若果混凝土柱頂與鋼梁剛接，仍可定性為門式鋼架體系，參照門式鋼架的手里特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)但是由于柱頂與鋼梁的節(jié)點(diǎn)上由兩種完全不同的材料組成，鋼梁為彈性材料，混凝土柱為彈塑性材料，如果混凝土柱頂混凝土

12、借點(diǎn)去作為剛性節(jié)點(diǎn)，受力十分復(fù)雜，但是一般的混凝土柱和鋼梁的螺栓連接只能認(rèn)為是鉸接，這類很難節(jié)點(diǎn)要做到完全剛性節(jié)點(diǎn)?；炷林c鋼梁形成鉸接，鋼梁對(duì)混凝土柱頂有一水平推力，跨度越大，推力也就越大。本工程鋼梁為變截面，且起拱高度不大，接近于水平，該結(jié)構(gòu)體系可按照排架進(jìn)行受力分析和計(jì)算。鋼梁采用門式鋼架柱頂鉸接，柱按照排架柱設(shè)計(jì)。永久荷載和可變荷載產(chǎn)生的撓度控制在1/400，可變荷載產(chǎn)生的撓度控制在1/250，并起拱，使其可變荷載產(chǎn)生的撓度達(dá)

13、到1/500。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>　　通過合理的設(shè)計(jì)，能夠充分有效的發(fā)揮材料的性能，達(dá)到有效降低構(gòu)構(gòu)件高度，減少造價(jià)，方便施工的效果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1. 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2