框架建筑结构作为一种广泛应用于工业与民用建筑中的抗震、抗风结构体系,其设计规范对于确保工程安全与质量至关重要。以下将从框架结构设计的关键方面进行详细解析。
一、框架计算简图的确定
1.1 无地下室的多层框架房屋
1.1.1 基础埋深较浅时
当基础埋深较浅时,现浇的框架结构梁柱刚接,计算简图的确定主要在于底层柱的计算长度。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定,一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H,装配式框架取1.25H。
1.1.2 基础埋深较大时
基础埋深较大时,为增加房屋底部的整体性,减小位移,有时在附近设置基础连系梁。将基础连系梁以下的部分看作底层,往的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度,而把实际建筑的底层作为第二层考虑,层高H取连系梁顶层至一层楼面高度。
1.2 带地下室的多层框架房屋
对于带地下室的多层框架结构,合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001都没有明确地提出具体位置,需要具体问题具体分析。对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时,可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置,在利用PKPM软件进行设计时,楼层总数仅输入地下室以上的实际层数,底层的层高H取实际层高。
二、建筑结构设计问题及建议
2.1 建筑结构特性分析
相较于低层建筑,高层建筑呈现的柔性更强。建筑结构的抗震性能和结构的承载力之间有着必然联系,在受到地震等外力影响时更容易出现变形。为了有效预防建筑在地震时出现倒塌,就要积极对概念设计进行优化。选择科学的建设结构,进一步提升建筑结构的整体性。
2.2 框架剪力墙结构设计
框架剪力墙结构设计需要遵循一系列规范和准则,确保结构的稳定性和安全性。例如,《建筑结构可靠度统一标准》GB50068-2001、《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001-2010等。
三、框架结构设计规范与图集
3.1 规范
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010等。
3.2 图集
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》11G101-1、2、3等。
四、框架结构设计实例
以下是一个框架结构设计实例:
- 建筑设计概要:确定建筑物的功能、尺寸、层数等。
- 结构选型与结构布置:根据建筑物的功能、尺寸、层数等,选择合适的结构体系和布置方式。
- 荷载计算:根据建筑物的使用功能、尺寸、材料等,计算建筑物所承受的各种荷载。
- 内力分析与内力组合:根据荷载计算结果,对结构进行内力分析,并确定内力组合。
- 钢筋混凝土框架结构设计:根据内力组合结果,设计梁、柱、板等构件的截面尺寸、配筋等。
- 基础设计:根据建筑物所在地的地质条件,设计基础类型、尺寸等。
- 框架结构电算分析:利用PKPM等软件对框架结构进行电算分析,验证结构设计的合理性。
- 混凝土结构施工图设计:根据结构设计结果,绘制混凝土结构施工图。
通过以上步骤,可以完成框架结构的设计工作,确保工程安全与质量。