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1、浅谈住宅建筑楼梁盖结构设计 摘要::随着我国建筑行业的发展,本文结合实例,主要分析民房建筑住宅楼梁柱在楼框架中的结构设计和设计中要应注意的相关问题与方案。小清新:民房建筑;楼盖设计;梁、柱设计; 随着城市经济的快速发展,建筑物的快速兴建,建筑功能和环境条件应正确选择主次梁楼(层)盖的设计方案,同时也需要正确运用主次梁楼盖设计中的合理布置。应该选择短跨为主梁还是选择长跨为主梁,在框架梁的弹性受力分析和承载力的对比下,也应该考虑与现浇板的共同工作效果,怎样有意识地对端跨进行正确调整。 1、工程概况: 我市某住宅工程,是一幢商业网点的单元式住宅楼,建筑面积8994M2,建筑
2、层数为层,首层商业层高m,住宅层高3m,总高度为,建筑总长度为93m,建筑占地3260m2。工程自然条件:基本风压/M2,地基承载力特征值300Kpa,抗震六度设防。 2、结构选型 建筑物的结构设计,不仅要求具有足够的承载力,而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度,使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定的范围内.基于上述基本原理,工程综合分析了结构的适用,安全,抗震,经济,施工方便等因素,选取了结构方案.结构为钢筋混凝土框架体系,由钢筋混凝土框架承担竖向力和侧力。钢筋混凝土框架刚度布置相对比较均匀,在满足建筑功能情况下,尽量减少平面扭转对结构的影响。 由于工程体型
3、相对简单,满载较均匀,且桩端下不在软弱下卧层,桩型为端承摩擦桩,所以工程只在±以上设两处100mm宽的抗震缝,同时兼作伸缩缝。 3、楼盖设计 工程选用的是主次梁楼盖,主次梁楼盖虽然存在着结构高度较大和模板安装制作比较复杂的问题,但却具有下列优势: ①楼盖混凝土折算厚度最小,自重最轻; ②开间大,房间布局灵活; ③承载力大; ④对结构整体刚度的贡献比平板和双向密肋楼盖要大得多。 板的设计 板厚取值 现浇楼盖中,板的混凝土用量约占整个楼盖的50%-60%,板厚的取值对楼盖的经济性和自重的影响较大,在满足板的刚度和构造要求的前提下,应尽量采用较薄的板,双向板的最小
4、板厚度为80mm,板的厚度与跨度的最小比值:四边简支板为1/40,连续板为1/50。工程最大板跨为5m,其余板跨均小于4m,考虑到工程为住宅楼,板内有暗埋设备管,因此小于4m的板跨板厚也取100mm,5m板跨板厚取140mm。 支座负筋直径的取值 对于工程的设计,一般板厚都≥100mm。根据简支板现行混凝土结构设计规范给出的最小构造支座负筋为φ8@200,这与旧规范所给的φ6@200合适,因为φ6@200的筋太软,钢筋架易被踩蹋,致使负筋的有效高度很低而发挥不了构造负筋的作用.现行所规定使用的φ8钢筋虽比φ6钢筋要好些,但如不采取其它措施,也同样易产生构造负筋变位。 如
5、何合理布局主次梁与柱网 主次梁体系的传力途径是楼面荷载通过板传给次梁,再由次梁通过受弯传给主梁,最后由主梁传给柱子.在支承和传递荷载的过程中,主次梁的变曲变形,均与它们各自承担的弯矩及其自身跨度的平方成正比,而与弹性模量和弯曲平面内截面惯性矩成正比,另一方面,从设计要求来分析,建筑功能要求主次梁所占的结构空间高度越小越好。 因此,工程做主次梁楼盖的柱网布置时考虑上述影响优先选择的柱网是矩形以短跨为主梁,长跨为次梁,而且短跨与长跨的比例应小于比较经济,工程一般比较常取~,这样设计出来的主次梁截面高度能协调一致,从而保证楼盖的结构高度最小.另一方面,从工程的使用功能和建筑美学
6、方面考虑,主梁的布置是依据房间布局而定的。 以短跨主梁截面尺寸为300mm×600mm,次梁截面尺寸为200×300现浇板厚为90mm,在正常使用荷载作用下。 现浇板的考虑 在水平荷载作用下,通过框架梁和现浇板的共同受弯来约束柱顶的转动,使柱子产生自上而下的反弯曲,从而形成楼架作用.由于梁板的共同作用,不仅提高了框架梁的截面刚度,还提高了梁端负弯矩承载能力.因此设计工程时特别注意了下列问题: (1)框架弹性受力分析时框架梁的合理截面形式在进行整体现浇梁板分析时,为计算方便,把框架梁简化为矩形截面(与无楼板或预制楼板的空框架一样计算,很显然这与现浇梁板框架结构的实际性能
7、不符.若在进行整体现浇梁板的框架分析时,框架梁的线刚度仅取矩形截面IR值,计算得出的自振周期明显偏大,而实际上框架位移值要比计算值小,则该框架结构实际承受的地震作用及其效应都将比计算值大.在垂直荷载作用下的梁端负弯矩计算值偏大,而跨中正弯矩值却偏小等.所以,设计时根据整体现浇梁板共同工作的特性和原理,按规范规定的有效翼缘宽度,将现浇板作为框梁架的翼缘,共同参与弹性受力分析。 (2)梁端负弯矩钢筋的合理分布范围对作为框架梁翼缘的现浇板内与架肋平行的钢筋参与梁端正截面抗弯承载力工作的问题,在《混凝土结构设