建筑框架结构体系Word文件下载.docx
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为减小柱子的轴压比和截面,提高承载能力,宜在荷载较大的柱子中采用较高强度的混凝土。
(2)钢筋级别
一般情况下,框架梁、柱内纵筋采用HRB335级、HRB400级或RRB400级,箍筋采用HPB235级HRB335级。
(3)梁柱节点混凝土
梁的混凝土强度等级宜与柱一样或不低于柱混凝土强度等级5MPa以上。
二、钢筋混凝土框架结构的构造要求
节点设计是框架结构设计中极其重要的内容。
通过构造措施来保证。
(一)一般构造
(1)框架梁
在非抗震设防区,框架节点的承载力是经济合理且便于施工的原那么。
框架梁除应满足一般梁的有关构造规定外,在跨中上部至少应配置2根12的钢筋与横梁支座的负弯矩钢筋搭接,搭接长度不应小于1.2z。
(z。
为纵向受拉钢筋的最小锚固长度)。
(2)框架柱
框架柱除应满足一般柱的有关构造规定外还应符合以下要求:
1)柱中纵向钢筋的搭接长度不得小于规X规定的有关构造要求,且不应小于300mm;
(二)现浇框架节点构造
现浇框架节点一般均为刚接节点,框架节点区的混凝土强度等级应不低于柱的混凝土强度等级。
(1)中间层中间节点〔见图6—4.2所示〕
框架梁下部纵向钢筋伸人中间节点X围内的锚固长度应按以下要求取用:
1)当计算中不利用其强度时,伸入节点的锚固长度当为带肋钢筋时不应小于12d,当为光面钢筋时不应小于15d。
2)当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,应锚固在节点内。
(2)中间层端节点
梁上部纵向钢筋在端节点的锚固长度应满足以下要求:
1)采用直线锚固形式时,不应小于Za,且伸过柱中心线不小于5d,如图6-4-3(a)
2)当柱截面尺寸较小时,可采用弯折锚固形式,应将梁上部纵向钢筋伸至节点对边并向下弯折,其弯折前的水平投影长度不应小于O.4Za,弯折后的垂直投影长度为15d,如图6-4-3(b)所示。
梁下部纵向钢筋伸人端点X围内的锚固要求与中间层节点一样。
框架柱的纵向钢筋应贯穿中间层中间节点和中间层端节点,柱纵向钢筋接头应设在节点区外。
(3)顶层中间节点
柱内纵向钢筋应伸人顶层中间节点并在梁中锚固。
柱纵向钢筋可采用直线方式锚固,其锚固长度不应小于Za,且必须伸至柱顶,如图6-4-4(a)所示。
当顶层节点处梁截面高度缺乏时,柱纵向钢筋应伸至柱顶然后向节点内水平弯折,弯折前的垂直投影长度不应月、于O.5Za,弯折后的水平投影长度不应小于12d,如图6-4-4(b)所示;
(4)顶层端节点
柱内侧纵向钢筋的锚固要求同顶层中间节点的纵向钢筋。
柱外侧纵向钢筋的相应局部弯人梁内作梁上部纵向钢筋使用,也可将梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在顶层端节点与其附近部位搭接,如图6-4-5所示。
搭接可采用以下方式:
1)搭接接头可沿顶层端节点外侧与梁端顶部布置,如图6-4-5(a)所示。
搭接长度不应小于1.5za,其中伸人梁内的外侧柱纵向钢筋截面面积不宜小于外侧柱纵向钢筋全部截面面积的65%;
梁宽X围以外的外侧柱纵向钢筋宜沿节点顶部伸至柱内边,当柱纵向钢筋位于柱顶第一层时柱内边后宜向下弯折不小于8d后截断;
当柱纵向钢筋位于柱顶第二层时,可不向下弯折。
当有现浇板且板厚不小于80mm、混凝土强度等级不低于C20时,
I梁宽X围以外的外侧柱纵向钢筋可伸入现浇板内,其长度与伸人梁内的柱纵向钢筋一样。
当外侧柱纵向钢筋配筋率大于1.2%时,伸人梁内的柱纵向钢筋应满足以上规定,且宜分一两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20d。
梁上部纵向钢筋应伸至节点外侧并向下弯至梁下边缘高度后截断。
此处,d为柱纵向钢筋的直径。
I2)搭接接头也可沿柱顶外侧布置,如图6-4-5(b)所示,此时搭接长度竖直段不应小于1.7za,当梁上部纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,弯人柱外侧的梁上部纵向钢筋应满足以上规定的搭接长度,且宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20d(d为梁上部纵向钢筋的直径)。
柱外侧纵向钢筋伸至柱顶后宜向节点内水平弯折,弯折段的水平投影长度不宜小于12d(d为柱外侧纵向钢筋的直径)。
(5)节点箍筋
在框架节点内应设水平箍筋,箍筋应符合柱中箍筋的构造规定,但间距不宜大于250mm。
对四边均有梁与之相连的中间节点,节点内可只设置沿周边的矩形箍筋。
当顶层端节点内设有梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接接头时,节点内水平箍筋应符合规X对纵向受力钢筋搭接长度X围内箍筋的构造要求。
(三)框架填充墙的构造要求
在隔墙位置较为固定的建筑中,常采用砌体填充墙。
砌体填充墙必须与框架结实地连接。
三、钢筋混凝土框架结构的抗震构造措施
(一)框架抗震的一般概念
(1)震害与其特点
钢筋混凝土框架的震害主要发生在梁端、柱端和梁柱节点处。
一般来说,柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱。
框架梁由于梁端处的弯矩、剪力均为较大,并且是反复受力,故破坏常发生在梁端。
梁端可能会由于纵筋配筋缺乏、钢筋端部锚固不好、箍筋配置缺乏等原因而引起破坏o’
框架柱由于柱两端弯矩大,破坏一般发生在柱的两端,多发生于柱顶,且角柱震害比中柱和边柱严重。
梁柱节点多由于节点内未设箍筋或箍筋缺乏以与核芯区的钢筋过密而影响混凝土浇筑质量引起破坏。
此外,嵌固于框架中的砌体填充墙由于受剪承载力低,与框架缺乏有效的连接,易发生墙面斜裂缝,并沿柱周边开裂。
填充墙震害呈现“下重上轻"
的现象。
’
(2)抗震等级
为了表达在不同烈度下不同结构的钢筋混凝土房屋有不同的抗震要求,《建筑抗震设计规X》(GB50011—2001.)根据房屋烈度、结构类型和房屋高度,将框架结构划分为四个抗震等级,其中一级抗震要求最高。
钢筋混凝土框架结构抗震等级划分如表6.4.
(二)框架结构抗震构造措施
(1)一般构造措施
1)混凝土的强度等级:
抗震等级为一级的框架梁、柱和节点核芯区,不应低于C30,其他各类构件不应低于C20;
并且在9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。
2)钢筋选择:
框架梁、柱中的受力钢筋宜选用HRB400级和HRB335级钢筋,箍筋宜选用HRB335、HRB400和HPB235级钢筋。
5)箍筋:
箍筋须做成封闭式,端部设1350弯钩。
弯钩端头平直段长度不应小于10d(d为箍筋直径)。
箍筋应与纵向钢筋紧贴。
当设置附加拉结钢筋时,拉结钢筋必须同时钩住箍筋和纵筋(图6-4-6)。
(2)框架梁抗震构造措施
1)梁的截面尺寸
梁的截面宽度宜小于200mm,截面高宽比不宜大于4,净跨与截面高度之比不宜小于4。
2)梁的纵向钢筋
梁的纵向钢筋配置,应符合下要求:
①框架梁端截面的底面和顶面配筋量的比值,一级不应小于O.5,二三级不应小于O.3。
3)梁的箍筋:
梁端箍筋应加密。
箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6-4-2采用。
当梁端纵筋配筋率大于2%时,表中箍筋的最小直径应增大2mm。
(3)框架柱抗震构造措施
1)柱的截面尺寸:
柱的截面宽度和高度不宜小于300mm;
圆柱直径不宜小于350mm;
2)柱的纵向钢筋:
柱中纵向钢筋配置,应符合以下要求:
(1)宜对称配置。
(2)当截面尺寸大于400mm时,纵向钢筋间距不宜大于200mm。
(3)柱的总配筋率不应大于5%。
(4)一级且剪跨比不大于2的柱,每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。
(5)柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。
3)柱的箍筋:
柱的上下端箍筋应加密。
柱两端加密区的X围和构造要求应按表6-4-3采用。
(4)框架节点构造
框架节点内应设箍筋,箍筋的最大间距和最小直径与柱加密区一样。
柱中的纵向受力钢筋不宜在节点区截断,框架梁上部纵向钢筋应贯穿中间节点。
框架梁、柱中钢筋在节点的配筋构造参见非抗震设防要求现浇框架,但钢筋的锚固长度应满足相应的纵向受拉钢筋抗震锚固长度ZaE。
1.1框架〔框-剪〕结构组成和布置
1.1.1框架结构的分类、组成
1.多层框架的分类
按施工方法的不同,框架可分为整体式、装配式和装配整体式三种。
整体式框架也称全现浇框架,其优点是整体性好,建筑布置灵活,有利于抗震,但施工相对复杂,模板消耗多,工期长。
随着施工新工艺的不断出现,其应用已越来越广泛。
装配式框架的构件全部为预制,在施工现场进展吊装和连接。
其优点是节约模板,缩短工期,有利于施工机械化。
但预埋件多,用钢量大,节点处理要求高,整体性差,在地震区不宜采用。
装配整体式框架是将预制梁、柱和板现场安装就位后,在构件连接处浇捣混凝土,使之形成整体。
其优点是,省去了预埋件,减少了用钢量,整体性比装配式提高,但节点施工复杂。
目前工程中根本上采用的是全现浇框架。
1.1.3变形缝的设置
变形缝包括伸缩缝、沉降缝,地震区还应考虑抗震缝。
1.伸缩缝
伸缩缝仅将根底顶面以上的结构分开,其目的是为了防止由于温度变化和混凝土收缩而使房屋产生裂缝。
伸缩缝的设置主要与施工方法和房屋长度有关。
当结构未采取可靠措施时,伸缩缝最大间距应满足表1.2的规定。
框架结构伸缩缝最大间距(m)表1.2
施工方法
室内或土中
露天
现浇框架
55
35
装配式框架
75
50
如果距离较长,不设伸缩缝时,需采取以下措施:
(1)受温度影响比拟大的局部如顶层,底层山墙和内纵墙端开间,提高配筋率。
(2)施工中留后浇带。
每隔40m留宽700~1000mm的混凝土后浇带,钢筋搭接35d,以保证在施工过程中混凝土可以自由收缩,因为早期收缩占总收缩的
70%~80%,从而减少了收缩应力。
后浇带一般采用高强混凝土填充,浇筑宜在主体混凝土浇筑后两个月进展,至少不低于一个月。
伸缩缝宽度一般为20~40mm。
2.沉降缝
沉降缝将根底至屋顶全局部开,其目的是为了防止因房屋过大的不均匀沉降而导致根底、地面、墙体、楼面、屋面拉裂。
当有以下情况之一时应考虑设置沉降缝:
(1)地质条件变化较大处。
(2)地基根底处理方法不同处。
(3)房屋平面形状变化的凹角处。
(4)房屋高度、重量、刚度有较大变化处。
(5)新建局部与原有建筑的结合处。
处理地基不均匀沉降的方法有三种。
一种是“放〞,即沉降缝让建筑物各局部自由沉降互不影响;
另一种是“抗〞,采用刚性较大的根底,利用本身的刚度来抵抗沉降差,不需设沉降缝;
第三种是“调〞,施工过程中,在相应于变形位置的根底与楼(屋)盖结构的梁板不断开,钢筋连续通过,而在该处约800mm宽留临时的后浇段,待沉降根