首页 理论教育6.3.1框架结构设计规定

6.3.1框架结构设计规定

【摘要】:《抗规》第6.3.2条规定,采用梁宽大于柱宽的扁梁时,楼板应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置,且不宜用于一级框架结构。框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,不应低于C30。 在地震区钢筋混凝土框架结构中,采用梁宽大于柱宽的扁梁时,下列何项所述的构造措施不妥?

1.结构布置与构件尺寸

(1)框架结构布置要求 《高规》规定,框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外,不应采用铰接。抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。

框架梁、柱中心线宜重合。当梁柱中心线不能重合时,在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响。梁、柱中心线之间的偏心距,9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4;非抗震设计和6~8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4,如偏心距大于该方向柱宽的1/4时,可采取增设梁的水平加腋(图6.3-1)等措施。设置水平加腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。

(2)水平加腋梁 梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜满足下列要求:

bx/lx≤1/2 (6.3-1)

bx/bb≤2/3 (6.3-2)

bb+bx+xbc/2 (6.3-3)

式中 bx——梁水平加腋宽度;

lx——梁水平加腋长度

bb——梁截面宽度;

bc——沿偏心方向柱截面宽度;

x——非加腋侧梁边到柱边的距离。当梁柱偏心较大时,一般x均较小。

梁采用水平加腋时,框架节点有效宽度bj宜符合下式要求:

x=0时,bj按下式计算:

bjbb+bx (6.3-4)

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图6.3-1 水平加腋

x≠0时,bj取式(6.3-5)和式(6.3-6)中计算的较大值,且应满足式(6.3-7)的要求:

bjbb+bx+x (6.3-5)

bjbb+2x (6.3-6)

bjbb+0.5hc (6.3-7)

式中 hc——柱截面高度。

(3)框架梁截面尺寸要求 框架结构的主梁截面高度hb可按(1/10~1/18)lb确定,lb为主梁计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4。

当梁高较小或采用扁梁时,除验算其承载力和受剪截面要求外,尚应满足刚度和裂缝的有关要求。在计算梁的挠度时,可扣除梁的合理起拱值;对现浇梁板结构,宜考虑梁受压翼缘的有利影响。

《抗规》第6.3.2条规定,采用梁宽大于柱宽的扁梁时,楼板应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置,且不宜用于一级框架结构。扁梁的截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定:

bb≤2bc (6.3-8)

bbbc+hb (6.3-9)

hb≥16d (6.3-10)

式中 bc——柱截面宽度,圆形截面取柱直径的0.8倍;

bbhb——梁截面宽度和高度;

d——柱纵筋直径。

(4)框架柱截面尺寸要求 柱截面尺寸宜符合下列要求:

1)矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时四级不宜小于300mm,一、二、三级时不宜小于400mm;圆柱截面直径,非抗震设计和四级抗震设计时不宜小于350mm,一、二、三级时不宜小于450mm。

2)柱剪跨比宜大于2。

3)柱截面高宽比不宜大于3。

2.填充墙

框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体,构造上应与主体结构可靠连接,并应满足承载力、稳定和变形要求。抗震设计时,框架结构如采用砌体填充墙,其布置应符合下列要求:

(1)避免形成上、下层刚度变化过大。

(2)避免形成短柱。

(3)减少因抗侧刚度偏心所造成的结构扭转。

抗震设计时,砌体填充墙及隔墙应具有自身稳定性,并应符合下列要求:

(1)砌体的砂浆强度等级不应低于M5,当采用砖及混凝土砌块时,砌块的强度等级不应低于MU5;采用轻质砌块时,砌块的强度等级不应低于MU2.5。墙顶应与框架梁或楼板密切结合。

(2)砌体填充墙应沿框架柱全高每隔500mm左右设置2根直径6mm的拉筋,拉筋伸入墙内的长度,6度时拉筋宜沿墙全长贯通,7、8、9度设防烈度时应沿墙全长贯通。

(3)墙长大于5m时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉结;墙长大于8m或层高的2倍时,宜设置间距不大于4m的钢筋混凝土构造柱;墙高超过4m时,墙体半高处(或门洞上皮)宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。

(4)楼梯间采用砌体填充墙时,应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱,并应采用钢丝网砂浆面层加强。

框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。

3.楼梯间

抗震设计时,框架结构的楼梯间应符合下列规定:

(1)楼梯间的布置应尽量减小其造成的结构平面不规则。

(2)宜采用现浇钢筋混凝土楼梯,楼梯结构应有足够的抗倒塌能力。

(3)宜采取措施减小楼梯对主体结构的影响。

(4)当钢筋混凝土楼梯与主体结构整体连接时,应考虑楼梯对地震作用及其效应的影响,并应对楼梯构件进行抗震承载力验算。

4.混凝土强度等级

现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级,按一级抗震等级设计时,不应低于C30;按二~四级和非抗震设计时,不应低于C20。现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜大于C40;框架柱的混凝土强度等级,抗震设防烈度为9度时不宜大于C60,抗震设防烈度为8度时不宜大于C70。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,不应低于C30。

【例6.3-1】 框架梁、柱与剪力墙的轴线宜重合在同一平面内,当梁、柱轴线间有偏心时,下列( )项符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)的规定。

(A)不宜大于柱截面任何方向边长的1/4

(B)不宜大于柱截面在该方向边长的1/4

(C)不宜大于柱截面垂直方向边长的1/4

(D)不宜大于柱截面边长的1/4

答案:(B)

解答:根据本节内容,选(B)。

【例6.3-2】 在地震区钢筋混凝土框架结构中,采用梁宽大于柱宽的扁梁时,下列何项所述的构造措施不妥?

(A)楼板应现浇,梁中线宜与柱中线重合

(B)扁梁应双向布置,且不宜用于一级框架结构

(C)应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定

(D)扁梁的截面宽度不应大于2倍柱截面宽度,且不应大于柱截面宽度与梁截面高度之和。扁梁的截面高度不应大于16倍柱纵筋直径

答案:(D)

解答:根据本节内容,(A)、(B)、(C)正确;(D)不妥,扁梁的截面高度不应小于16倍柱纵筋直径。