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框架结构精选(九篇)

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框架结构

第1篇:框架结构范文

1. 结构设计说明

主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮抗渗做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等等。

2. 各层的结构布置图,包括:

(1)预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60.整浇层厚50, 配双向φ6@250, 混凝土C20.纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。地下车库由于防火要求不可用预制板。框架结构不宜使用长向板,否则长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。

(2)现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸。尽量用二级钢包括直径φ10(目前供货较少)的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200.(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200.板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋,拉通筋均应按受拉搭接钢筋。板配筋相同时,仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。应全楼统一编号。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板,因电线管过多有可能要加大板厚至180(考虑四层32的钢管叠加)。宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200.板顶标高不同时,板的上筋应分开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下宜加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。尽量采用现浇板,不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,双向双排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号,因工程较大时可能编出上百个钢筋号,查找困难,如果要编号,编号不应出房间。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大,否则将对梁产生过大的附加扭距。一般:板厚>150时采用φ10@200;否则用φ8@200.PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点:1.单向板是按塑性计算的,而双向板按弹性计算,宜改成一种计算方法。2.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。3.非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。4.房间边数过多或凹形板应采用有限元程序验算其配筋。PMCAD生成的板配筋图为PM?。T.板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑, 如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。

(3)关于过梁布置及轻隔墙。现在框架填充墙一般为轻墙,过梁一般不采用预制混凝土过梁,而是现浇梁带。应注明采用的轻墙的做法及图集,如北京地区的京94SJ19,并注明过梁的补充筋。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。不建议采用加气混凝土做围护墙,装修难做并不能用在厕所处。

(4)雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。注意:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度900时,最小板厚120.阳台的竖板应尽量现浇,预制挡板的相交处极易裂缝。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋,较长外露挑板(包括竖板)宜配温度筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。内挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100,顶层阳台必须设雨搭。挑板配筋应有余地,并应采用大直径大间距钢筋,给工人以下脚的地方,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但当钢筋直径大于等于12时是难以施工的,应另加筋。

(5)楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。

(6)板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。

(7)梁布置及其编号,应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。柱布置及编号。

(8)板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。

(9)屋面上人孔、通气孔位置及详图。

(10)在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。

3. 基础平面图及详图:

(1)在柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

(2)当基础下有防空洞或枯井等时,可做一大厚板将其跨过。

(3)混凝土基础下应做垫层。当有防水层时,应考虑防水层厚度。

(4)建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸以利于防水。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。

(5)地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。

(6)抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝,连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

(7)新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

(8)独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的柱做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

(9)采用独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础,方便施工。

(10)独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。

(11)底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。

(12)考虑到一般建筑沉降为锅底形、结构的整体弯曲和上部结构和基础的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向基础梁的底筋也应拉通。

(13)基础平面图上应加指北针。

(14)基础底板混凝土不宜大于C30,一是没用,二是容易出现裂缝。

第2篇:框架结构范文

1工程概况

某建筑原为单层钢筋混凝土框架结构,造型平屋面,后拟在建筑东侧扩建一建筑,用作餐厅。餐厅面积为4.800×35.000--518.000m。,单层,平屋面,屋顶标高4.600m,地基承载力标准值180kPa,场地类别Ⅱ类,抗震烈度7度,抗震等级3级,丙类建筑,安全等级为2级,设计使用年限50年。

2结构选型

该扩建工程作餐厅使用,故而主体部分跨度较大,空间结构较为宽阔。综合考虑,设计决定该扩建部分仍采用钢筋混凝土框架结构。

3结构设计的主要措施

扩建工程中的特殊结构设计主要是如何处理好新旧房屋的沉降差、新旧结构如何连接可靠等问题,为此设计时采取以下主要措施。

3.1地基基础设计

原建筑采用柱下独立基础,基础底标高为一1.500m,下设CIO素混凝土垫层。为了使新建部分不影响原建筑的基础,避免不均匀沉降,该例采用新建独立基础,将新建基础与原基础拉开一定距离,然后设置悬挑梁与原建筑相接,原建筑与扩建部分梁板设100mm缝断开。地基基础示意图,如图l所示。

3.2基础拉梁设置

因该扩建工程跨度较大,为降低扩建部分不均匀沉降,宜设计基础拉梁。基础拉梁是调节基础的不均匀沉降及承受一层隔墙的荷载,其尺寸一般按跨度的1/15确定。在计算模式中,拉梁可以考虑为仅承受自重和底层墙体总量并且将之传给两边基础的两边铰支的单跨梁,它的计算同一般的上部结构两边铰支梁。该例独立基础埋置不深,本可以沿两个主轴方向设置构造基础拉梁,即其配筋可以是上下各2414(-"级钢)纵筋,8@200箍筋。但是,由于该例工程还需要承受上部隔墙传来的荷载,计算后得出的结果显示构造基础拉梁无法满足要求,因此我们按照其计算的最小配筋率来配筋。然而,拉梁在实际施工及使用中,由于其基底下层土为老土或者施工中形成的压实土层,而且在协调变形的过程中会承受一定的两边基础的变形差异带来的影响,所以完全没有土反力是不可能的。严格来说,拉梁计算应考虑上下部均配置受力钢筋以应付两种可能性的发生。

3.3新旧建筑连接

由于原有建筑沉降较慢或已中止沉降,而新建筑初始沉降较大,为减少新旧建筑沉降差,设计上宜在新旧建筑相连处设置沉降缝。

3.3.1新旧墙体连接

建设方从使用功能与美观上考虑,希望在墙置不设沉降缝,将新旧墙体直接连接,故而为了使新墙体的墙端构造柱与旧墙有可靠连接,可选择以下几种方法处理。

1)钢筋混凝土键销法新旧墙体问采用钢筋混凝土键销相连接,混凝土键销需作抗剪验算和对砌体进行局部承压验算。键销尺寸一般为240mmX240mmX480mm,配纵筋448,箍筋6@150,键销间距约1000mm。该方法需在旧墙上打凿出键销槽,对墙体的破坏较大,施工质量难以保证。

2)钢筋拉结法钢筋穿过墙上的钻孔,将旧墙体与新墙端构造柱拉结。该法由于在墙角处钻孔不方便,施工中不容易把钢筋拉紧焊牢,且易将钢筋拉脱,室内作业较多,常为以下两种方法所代替。

3)压浆锚杆法先在墙上钻孔,孔径为23mm、长度大于100mm,用净水清洗钻孑L后放入412螺杆,再以水玻璃砂浆压力灌浆,经养护后,拉紧螺杆,焊在构造柱的钢筋上,与构造柱连为整体。该法连接可靠,但湿作业较多,施工进度较慢。

4)膨胀螺栓连接法因膨胀螺栓与砌体间有较好的锚固能力,本法以膨胀螺栓直接锚固于钻孔内,外面螺帽焊上钢筋伸入构造柱。该法使用电锤打孔,干法作业,施工方便,对建筑物损坏少,施工速度较快。结合实际情况,该例设计时采用膨胀螺栓连接法来进行新旧墙体连接。

3.3.2新旧屋面连接

在框架结构中,挑梁宜做成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,做成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。若挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。同时挑梁配筋还应留有余地。为避免不均匀沉降和方便施工,该工程⑤~⑥轴间采用了等截面挑梁的设计,因此在处理新旧屋面连接时也相对较为容易。该工程原建筑为平屋面结构,⑥轴后新建建筑亦为平屋面结构。⑤~⑥轴间采用的是平板连接,屋顶标高与原建筑相同,屋面板为钢筋混凝土现浇板,⑥轴后的屋面板也均采用现浇形式。

3.4屋面设计处理

按照原建筑屋面形式,新建筑同原有作法。将屋面板向周边外伸900mm,女儿墙900mm高。屋面周边按原建筑屋面样式作造型。我们知道,实际工作中,在新旧建筑连接的接缝处,女儿墙的竖直面、压顶及梁板接缝都在同一位置,必须做好防水工作。该处很容易形成复杂构造,出现问题也较多,故而从选定连接缝位置开始,就需要特别注意选择尽可能简单的结构形式,以便根据建筑物的情况,处理好防水问题。该工程屋面主要问题在于新旧屋面板连接处的防水处理。针对该例情况,设计时新旧屋面连接缝当作建筑变形缝来处理,变形缝的连接与防水参照标准图集作法进行设计。

4结构特点分析

因为框架结构的各节点均为刚节点,所以其整体性、刚度良好,设计处理得好还能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。但是在不同的地质情况下将新旧建筑刚性连接后,容易造成建筑倾斜与结构开裂。由于框架结构空间和高度范围大,并且整体结构稳定可靠,在建筑扩建时可较灵活进行平面布置,也可以减少甚至避免对原建筑的破坏,使其能更好的保持原有外观和功能,还可使施工变得更为简便。比如餐厅这类多数人活动的公共场所,采用框架结构能更好的利用空间与合理的布局。尽管在扩建工程中框架结构有这些优势,但是我们也应该认识到框架结构在应用时还有其局限性,它还存在这些缺点:

1)框架结构的侧向刚度小,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;

2)框架结构总体水平位移上大下小,在侧向刚度不够的情况下易产生过大位移,因此,框架结构一般适用于建造不超过15层的房屋;

3)框架结构钢材和水泥用量较大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大。

5结语

房屋改扩建设计不同于新建筑,更多的是要考虑到新旧建筑的连接,尽量减小新旧建筑间的沉降差,这是建筑后期安全使用的关键。在结构设计中,我们在精于结构电算分析的同时,也应注意到房屋结构处理上碰到的各种问题,使施工图的设计更完善,保证结构的安全。工程设计是一项复杂而负有责任的工作,作为结构设计人员要做到:

1)对待工作要具有强烈的责任心和一丝不苟、精益求精的工作态度。

第3篇:框架结构范文

关键词:框架结构;抗震分析;抗震加固设计

Abstract: based on the old structure through new and conversions, is the effective means to continue building vitality, developed countries for old buildings in the renewal design has become a common phenomenon and mature way. And the old building update and rebuilt premise for the safety of the structure protection and therefore seismic strengthening design in rebuilding process plays an indispensable role.

Keywords: frame structure; Seismic analysis; Seismic strengthening design

中图分类号: TU375.4 文献标识码: A 文章编号:

1工程概况

本工程为上海市闵行区江川文化馆改造加固项目,位于上海市鹤庆路366号。房屋为钢筋混凝土框架结构,地上四层,一层层高为5m,二、三层层高为4.25m,四层层高为3.6m,建筑总高度为17.55m,建筑面积约为6000m2。本文将结合此工程,浅谈框架结构抗震加固设计。

2框架结构抗震加固设计

2.1基础加固设计

房屋原结构基础采用筏板桩基础,由于改造后荷载增大较小,原基础承载力能够满足改造后要求。故仅针对新增加柱和墙增设新基础。柱下基础采用承台静压锚杆桩基础,锚杆静压桩截面为250mm×250mm,桩长l=25m。之所以采用此基础形式,一是考虑到房屋新增结构和原结构沉降量相差不应过大,如过大容易导致上部结构整体性能和拼接部位产生混凝土裂缝,二是静压锚杆桩独立性强且对原基础影响相对较小。

在条件允许的情况下,新增墙下设置基础梁,梁上砌墙。在1~4轴/J~K轴范围内,由于条件所限墙下无法设置基础梁,故在二层原有梁下垂钓4根钢柱(1轴/K轴、2轴/K轴、3轴/K轴、4轴/K轴),详见图1。二层梁原配筋富余量较大,垂钓钢柱后承载力仍满足要求。

图1垂钓钢柱位置示意图及节点图

2.2上部结构加固设计

此工程需拔除六根柱(5轴/G~H轴之间、5轴/E~G轴之间、5轴/D~E轴之间、2轴/B轴、3轴/B轴、4轴/B轴),新增一根柱(1轴/B轴),局部楼板增加,建筑功能做相应调整。现以二层为例,平面图详见图2。

在对房屋上部结构进行抗震加固时,其做法是首先找出结构及构件的不安全部位,其次再从加强整体结构抗震性能的角度出发,对加固后的结构按新的计算简图进行强度和变形分析。这样既考虑到了薄弱构件,也防止了针对薄弱构件加固后造成原薄弱部位的转移,导致房屋的整体抗震性能不满足要求。

针对结构的薄弱问题采用不同的加固方法,通常有三大类:提高承载力、提高刚度和延性、同时提高承载力和刚度。本工程房屋改造加固采用的是第三种方法,即同时提高承载力和刚度。

图2二层加固示意图(阴影部分为新增楼板范围)

原结构建模计算后发现第一周期为平动周期,满足要求;第二周期为扭转周期,第三周期为平动周期,均不满足要求。Y方向的位移角为1/457>1/550,不满足要求。局部柱超筋,局部梁配筋不满足要求。

对于超筋的柱,配筋不足较多的梁,均采用了加大截面法进行加固。加大截面法相比碳纤维加固有如下优点:提高原节点核心区的初裂值,节点刚度提高较大,提高节点耗能能力较好。但加大截面加固法中如何使新旧部分混凝土整体工作,共同受力是一关键问题,新、老混凝土的结合面是加固结构受力时的薄弱环节。因此,从设计构造上配置足够的贯穿于结合面的剪切摩擦筋或锚固件将两部分连接起来,是确保结合面能有效传力,并使新旧两部分混凝土整体工作的重点。其次梁柱交接处加入箍筋钻孔时可能对原结构产生影响,故应按照等体积配箍率的原则将其换算成粗而稀的钢筋。加大截面示意图详见图3(其中新增钢筋量=加固后的配筋量-原设计的配筋量)。

图3梁、柱加大截面法示意图

考虑到加固范围不大、工期紧、不能破坏原结构等因素,对于配筋不足较少的梁,采用粘钢加固法进行加固,如图4。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘帖钢板,这样可以提高被加固构件的承载力,且施工方便,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。在对结构件进行粘钢加固前须将混凝土表面打磨平整,除去表面浮尘(浆)油污等杂质,直至完全露出结构新面;对于凹凸不平的粘贴面用修复材料进行表面平整,并保持混凝土表面清洁、干燥,其主要工艺要求为:

(1)钢板及配套JGN结构胶应具有产品合格证、应用许可证,并附有相关的产品规格及主要。

(2)粘贴钢板,应粘贴密实、平整无气泡。

(3)粘贴钢板,胶层应呈突起状,其平均厚度不小于1.5mm;

(4)粘贴钢板时应避免接触酸、碱性材料,附近应没有电焊等强紫外线光源。

现以二层4~5轴/C~D轴之间东西向梁顶加固为例。梁原截面为240mmx400mm,原上部钢筋为2Φ16,原箍筋Φ6@200,原有配筋不满足现在的计算配筋,需进行粘钢加固,梁顶加固计算如下:

梁顶计算弯矩:

梁顶计算配筋:

受压区高度计算:

粘钢计算:

梁顶左端粘钢采用2x200,

图4梁粘钢加固示意图

在支座粘贴钢板时,若遇柱有障碍,则将钢板绕过柱位,在梁侧4倍板厚Hb范围内,将钢板粘贴与板面上。

针对房屋刚度较小,整体性较差,采取了加斜撑的加固方法。根据以往结构设计的经验,增加房屋四周的刚度,使房屋内柔外刚,可以很有效的控制房屋的扭转,而局部增设钢筋混凝土抗震墙或斜撑的方法可以很有效的提高房屋刚度。在4轴/C~D轴(一层、二层)、12轴/G~H轴(一层、二层)、5~6轴/J轴(一层)处增加斜撑,以起到调整房屋的刚度,从而使得改造加固后的房屋可以满足抗震规范要求。

对加固后的结构按新的计算简图重新进行强度和变形分析。结果比较未加固前刚度及承载力有了明显提高,均满足规范要求,详见表1、2。

表1加固前后周期计算结果比较

表2加固前后位移计算结果比较

3结论

本工程所采用的加固方法为典型的框架结构抗震加固方法。对于框架结构抗震加固设计如何在既满足安全要求前提下,又满足建筑功能需求,经济合理。我总结以下几点自己的经验:

选择合理的新增基础形式,尽量减少对原基础及上部结构的影响。本工程新增柱下基础形式为承台锚杆静压桩。

房屋在加固过程中,有时结构可行,但建筑未必可行。所以不能想当然的用思维定势去加固,必须结合实际情况,具体部位具体给出合理的加固方案。本工程部分墙体下无法设置基础,最后采用了二层梁下垂钓钢柱的方法解决了困难。

抗震加固设计不仅要考虑到局部,即对某薄弱构件的加固,还要考虑到整体,即加固了薄弱构件后有可能使得薄弱环节转移而带来新的隐患。本工程在增加了斜撑后,对模型进行复算,周期、位移均满足规范要求,并重新检查是否出现了新的薄弱构件。

加固所采用的混凝土等级需较原混凝土等级提高一等级。本工程原混凝土等级为C30,加固设计所采用的新混凝土等级为C35。

薄弱构件根据承载力不满足要求的程度及实际施工的情况合理选择加固方法。本工程采用的是加大截面法、粘钢加固法。

参考文献

[1]混凝土结构加固设计规范,GB50367-2006

[2]建筑抗震鉴定标准,GB50023-2009

[3]建筑抗震加固技术规程,JGJ116-2009

[4]建筑抗震鉴定加固手册(中国建筑工业出版社)

第4篇:框架结构范文

献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02

中图分类号:TU375

关键词:建筑事业 钢筋混凝土框架

在我国现在的多高层建筑中,钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点;与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此,在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。

一、框架结构简析

在一般的工业和民用建筑中,框架能够同时承受水平荷载和竖向荷载的结构构件,它由横梁和立柱联合组成。框架的横梁和立柱都是刚性连接的,它们间的夹角在受力前后是保持一致的。

钢筋混凝土框架结构是由楼板、粱、柱及基础四种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。钢筋混凝土多层框架结构的传力比较明确,结构布置上比较灵活、整体性和抗震性比较好,多应用于各类多层的工业与民用建筑中。

二、框架结构的特点及类型

(一)框架结构的特点

由于框架结构具有布置灵活的特点,能获得的空间比较大,具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点。很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅建筑。框架结构的构件简单,施工方便,较经济;承受竖向荷载作用合理、结构自重较轻,而且对支座不均匀沉降比较敏感。框架结构也有有比较明显的缺陷,框架结构的侧向刚度小,结构所产生水平位移较大,属柔性结构框架,在遇到强烈的地震后,抗震性能较差,易造成严重的非结构性破性。这种体系在房屋高度和地震区使用受到限制。对于钢筋混凝土框架而言,当高度和层数较多时,结构底部各层的轴力会增大,梁和柱所产生的弯矩和整体的侧移也会显著增加,会导致截面尺寸和配筋的增大,会给建筑平面布置和空间处理造成困难,从而影响建筑空间的合理使用。所以一般适用于建造不超过高层的房屋建筑,在高度不大的建筑中,框架结构是一种较好的结构体系。

(二)框架结构的类型

按照施工方法的不同,框架可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。

1、现浇式框架优点是建筑布置灵活,整体性好,有利于抗震。也存在缺点,就是现场施工相对复杂,模板耗费多,工期较长。从受力合理和控制造价的角度,现浇钢筋混凝土框架高度一般不超过45m。全现浇式框架是框架结构中使用最广泛的,大量应用于多高层建筑及抗震地区。四川南充市嘉陵区的“嘉南国际”是第一个“全现浇框架结构”多层建筑楼盘,汶川特大地震发生后,嘉南国际的在建、已建工程未受到丝毫“震伤”。

2、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。

3、装配式框架的构件全部为预制,在施工现场进行吊装和连接。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。

三、框架结构的布置

建筑体框架结构布置是否科学直接影响建筑体结构的安全性和实用性,经过对多个建筑体的研究与分析,把框架结构具体分为三类。纵向的框架承重方案就是把框架中的纵梁作为建筑体的主梁,建筑体的荷载主要有框架的纵梁来承担。横梁的截面尺寸比较小对设备管线的穿行比较有利,但是房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。横向框架承重方案就是把框架横梁作为楼盖的主梁, 建筑体的荷载主要由横向框架承担;但是由于横向框架数通常比较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度,还有利于建筑物的通风和采光。但是主梁的截面尺寸比较大,建筑体不能得到较大的空间还不利于布置纵向的管道。纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能。

四、楼梯对主体结构抗震性能的影响

楼梯是重要的逃生通道,楼梯破坏意味着逃生通道被截断。楼梯对周围构件的影响主要有两种体现,一种为楼梯间的整体破坏,另一种为楼梯间角柱的剪切破坏。新修改的国标《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)(2010年版)于2010年12月01日起执行。本次修改的内容之一就是第3.6.6条第一款中增加“计算中应考虑楼梯构件的影响”条文,认为楼梯的梯板具有斜撑的受力状态,对结构的整体刚度有较明显的影响,因此建议在结构计算中予以适当考虑。楼梯对主体结构抗震性能的影响主要包括以下几个方面。

(一)楼梯间在平面布置上的不对称,造成结构平面刚度分布不均匀,扭转效应增大,设计时宜考虑楼梯间对扭转效应的影响。对于平面不规则的结构,当楼梯布置在结构的角部时,应将楼梯构件进行简化建入模型之中,在此基础上再进行结构的调整,才能够更加符合实际情况,有效的降低结构的扭转效应。

(二)楼梯构件对结构刚度有一定的贡献,结构刚度的贡献值随楼梯布置位置的不同而变化。当楼梯对称布置在平面的四分之一部位(即位置2)处时,对整体结构刚度的贡献值最大;当楼梯对称布置在平面的中间部位时,对整体结构刚度的贡献值最小。 (三)由于楼梯对结构刚度的贡献作用,使得与楼梯相连接的框架柱轴压力加大,轴压比变大,当框架柱的轴压比接近规范规定的相应限制时应引起注意。由于休息平台梁与框架柱相连,使得框架柱形成短柱,造成该框架短柱的剪切破坏,进而导致整体结构的破坏,这就要求设计人员必须采取可靠的构造措施来保证短柱部分安全可靠。但是现在大部分软件无法将楼梯与主体结构进行整体分析,建议取消与框架柱相连的休息平台梁,休息平台采用悬挑楼板的方式可以切实有效的解决短柱的问题。

结语:

近年来,世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快,应用很多。 地震极具偶然性,但同时也极具破坏性。国内外历次地震震害情况表明, 钢筋混凝土结构在地震中遭受的破坏比较轻。多层钢筋混凝土框架结构具有较好的整体性和较大的延伸性,是抗震性能良好的一种结构型式。

参考文献:

[1]周建民.考虑时间因素的混凝土结构分析方法[D].同济大学,2006.

第5篇:框架结构范文

【关键字】裂缝;框架结构;预防;修补

1 概述

框架结构作为一种主要的混凝土结构体系,现已广泛应用到高层建筑中。框架结构中的梁、板和填充墙等构件会出现裂缝。众所周知,安全性是任何建筑物必须满足的基本要求,裂缝的产生会降低整体结构的承载能力,会引起钢筋的锈蚀,降低建筑物的耐久性,影响使用功能,产生安全隐患,严重的会造成安全事故。因此,需要认真研究框架结构裂缝产生的原因并采取必要的防治措施。

2 框架主体结构裂缝及产生原因

框架主体结构指的是建筑物的梁、板和柱,其裂缝的主要形式有以下几种:

基础不均匀沉降引起的裂缝:基础的沉降不得超过地基变形容许值,当基础上部荷载过大或者地基变形时,在框架结构的梁和板中就会产生裂缝[1]。

温度变化引起的裂缝:温度的变化会直接影响到混凝土的热胀冷缩,形成裂缝,这类裂缝主要在建筑物的楼板上。

混凝土变形引起的裂缝:在混凝土硬化初期,水泥水化放出较多的热量,混凝土是热的不良导体,散热慢,因此在混凝土内部温度较高,这将使内部混凝土体积产生较大膨胀,形成裂缝。而且混凝土具有徐变的性能,这也会导致混凝土构件裂缝的产生[2]。

除了上面提到的三种裂缝成因,结构问题、构造问题、施工问题等也会导致裂缝的产生。

3 填充墙裂缝及产生原因

如今,诸如蒸压加气混凝土砌块、陶粒混凝土小型空心砌块、珍珠岩混凝土小型空心砌块等已经被广泛用作填充墙材料。在框架结构中,填充墙主要起到增加建筑物的整体刚度、分割空间等作用,它虽然不是主要的受力构件,但是一旦产生裂缝,就会影响结构的安全性、整体性以及耐久性。填充墙裂缝的产生主要因为砌块抗剪能力较差或砌筑质量不好,裂缝主要有三种:

斜裂缝:一般出现在墙体开口处、转角处和纵向外墙的两端。裂缝一般通过窗口的两个对角,且窗口处裂缝较宽,向两边逐渐缩小,在纵墙上呈现八字形或对角“X”形。

竖向裂缝:一般出现在窗台墙下,这种裂缝在施工后不久就会出现,随着时间而发展,需要持续数年才能趋于稳定。

水平裂缝:一般出现在填充墙与梁、板的交接处,而且经常伴随斜裂缝一起出现。

4 框架主体结构裂缝防治措施

4.1 裂缝预防措施

结构设计时,重视基础的选型;在建筑根部设置散水坡;合理设置变形缝、沉降缝和抗震缝,减少由于基础的不均匀沉降以及温度变化和地震作用产生的裂缝;在北方地区,设置保温层来防止裂缝产生;优化框架结构,既要使构件具有足够的刚度,又不能造成交接处的刚度突变;合理配比混凝土,尽量减少水泥用量,掺入外加剂,改善混凝土拌合物的流变性能。

施工时,设置后浇带,分批浇筑混凝土。对于梁、板构件来说,后浇带应选择设置在跨内荷载作用下内力和变形较小的部位,一般在跨度的1/3处或者跨中。后浇带处的混凝土施工质量也十分重要,在施工前要认真将后浇带两侧混凝土凿毛,清洗后浇带内部,再均匀涂刷一层水泥砂浆以利于粘结,在潮湿环境下养护至少15天,保证混凝土的浇筑质量。混凝土浇筑后,要在保证结构能够承受设计荷载的前提下拆除模板,防止坍塌[3]。

4.2 裂缝处理措施

4.2.1 表面修补法

表面修补法是用各种防水材料(如水泥砂浆)、合成树脂(如环氧胶泥)等刷于裂缝表面,使其恢复防水性能以及耐久性。适用于宽度小于0.2mm的细微裂缝修补。

4.2.2 内部修补法

压力注浆法:将高强度、低粘度的裂缝修补液在一定压力下注入到裂缝内部,适合于宽度在0.1mm~1.5mm的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状裂缝的修补。

内部填充法:沿着裂缝的走向凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽,然后用合成树脂(如改性环氧树脂)或弹性填缝材料填充,适用于宽度大于0.5mm的裂缝修补。

5 填充墙裂缝防治措施

5.1 裂缝预防措施

在选材方面,砌块的强度等级不应小于MU5.0,加气砌块的强度等级不应小于MU2.5,砂浆的强度等级不应小于M5。

在设计方面,填充墙与框架之间应设置拉结筋,拉结筋深入墙内的长度按规范确定[4]:结合框架抗震等级设置,一、二级宜沿全长;三、四级不少于墙长的1/5,且不小于700mm。在荷载方面,填充墙不仅要满足稳定和自重要求,还要能够承受水平风荷载和地震荷载。另外,构造柱的设置也能预防裂缝的产生[5]。

5.2 裂缝处理措施

针对因膨胀引起的开裂,应选择高温季节修复,使修复后的构件中不再受膨胀影响而产生过大的拉应力;针对因收缩产生的裂缝,一般应选择低温季节进行修复,可减小修复后再次产生收缩裂缝的可能性。一般采用的方法有弹性材料修补法、无纺布修补法、粉刷石膏修补法和石膏板覆盖法等[6]。

6 结束语

在框架结构中,裂缝的出现是不可避免的,但是可以通过合理的技术手段来进行预防和修补。在设计和施工时,采取必要的措施来进行预防,有效地控制裂缝的出现和发展;对已经出现的裂缝,选择合适的方法进行修补,从而消除结构的安全隐患。

参考文献

[1]赵明华. 徐学燕. 基础工程[M]. 北京. 高等教育出版社. 2007.12

[2]湖南大学. 天津大学. 同济大学. 东南大学. 土木工程材料[M]. 北京. 中国建筑工业出版社. 2004.2

[3]应惠清. 土木工程施工[M]. 上海. 同济大学出版社. 2008.1

[4]GB50203―2002. 砌体工程施工质量验收规范[S].

第6篇:框架结构范文

关键词:房屋建筑;框架结构;顶部加层;防护措施

随着城市建设的发展和人民生活水平的提高,旧有建筑的使用功能已不能满足日益发展的需要,为提升房屋的功能,业主通常考虑在原有建筑上加层。近年来,既有房屋加层改造以其独特的技术经济优势赢得了人们的青睐,成为既有房屋维修改造中占比例很大的一块,在旧建筑物上加层,可增加建筑面积、节约投资和材料,又可避免拆迁等繁杂琐事,还可节约各项公共生活设备和市政设施,一举多得。

1 加层技术方案

某单位办公楼,四层钢筋混凝土框架结构,内外隔墙均为加气混凝土块砌体墙。底层为对外的营业用房,底层层高为4.2m,二至四层为办公用房,层高3.0m,基础采用钢筋混凝土独立基础。该工程处于7度抗震设防区。由于原建筑已不能满足使用要求,须在原结构正常使用的条件下,直接增加一层,作为会议、娱乐等多功能活动场所。

采用了如下加层方案和技术措施:

设计时首先按照钢筋混凝土结构方式加一层进行承载力验算,但地基和部分框架柱承载力不满足;然后按照钢结构形式加层验算,承载力满足,不需对原有结构加固。综合考虑结构的整体性、承载力及施工要求,决定加层采用轻钢结构。

(1)为减轻原建筑的负重,新增层的主体结构采用等截面门式刚架,梁柱采用H型钢,檩条为C型钢,屋面板及墙面板采用双层彩色压型钢板,新增加的轻钢结构自重约0.2KN/,并且通过验算分析满足结构要求。

(2)结合楼房的改造,设计加层时,在与原建筑物保持协调的基础上,将原来外墙开小窗的改开大窗。对于原有屋面,把原隔热层清除干净,排水坡采用C10炉渣轻质混凝土找平,以减轻下部结构的荷载。

2 门式刚架柱脚节点连接构造

新、旧结构之间的连接是加层工程与一般建筑工程相区别的显著标志之一,既要保证原结构的受力功能,又要使新、旧结构的连接牢固可靠、确保质量。施工时应避免对原结构造成损伤,所有穿过原构件的孔洞均应采用机械钻孔,钻孔前应先用红外线钢筋测定仪探出钢筋位置。还要考虑施工的可操作性。为利于加层后整体结构抗震,保证结构整体性,新旧结构的连接(即柱脚节点)能否达到设计要求是钢结构加层工程成败的关键。因此在钢筋混凝土框架结构上接建钢结构,新加层柱脚与原结构的连接是设计、施工的关键和难点。新旧部分连接必须可靠,保证水平力的传递。尤其对于有抗震设防要求的地区,连接节点应采用刚接形式,方能控制钢结构层的水平位移并保证其承担柱底弯矩。

1)采用“直接钻孔连接法”。即在已有框架柱头上直接钻孔,在每个混凝土柱顶钻4个Φ35的孔,孔深420mm,插入Φ30螺栓,用结构胶灌孔与底板连接,结构胶硬化后安装钢柱,钢柱再与底板螺栓连接,中间以50mm厚细石混凝土填实,见图1。

(2)采用“柱主筋直接连接法”有些钢筋混凝土框架柱的配筋较多,无法成孔,不能采用“直接钻孔连接法”,可采用钢柱底板与混凝土柱主筋连接方法,即在柱内选位置合适的主筋加热调直后,反投到底板上开孔塞焊,柱顶铺细石混凝土找平,钢柱与底板螺栓连接,见图2所示。

本工程顶层结构的梁、板、柱都是现浇钢筋混凝土,施工中无法钻入成孔,柱截面除8根Φ25柱主筋按构造弯在柱顶外,还有楼板双向Φ12分布筋及纵横交叉的Φ22的大梁主筋,若盲目钻孔,极易断掉受力主筋,成孔率很低,也会极大地削弱柱顶混凝土强度,新、旧柱的连接质量难以保证。最后决定采用钢柱底板与混凝土柱主筋连接方案,即先凿去原柱顶保护层露出柱筋,选4根位置合适的柱主筋加热调直,主筋位置反投到底板上开孔,柱顶清理干净,洗净后铺放附加钢筋网与原柱筋焊接。再浇筑C20细石混凝土,比设计厚10~20mm,然后套上底板,用水准仪、水平尺和橡皮锤找平,调准标高点焊底板,待混凝土终凝后,将底板与主筋剖口焊接,既可保证钢柱的可靠性连接,又加强了原混凝土柱主筋的锚固。

3 钢柱及钢梁的安装

为了保证总的进度计划要求,钢柱、屋面钢梁在工厂分段制作,然后运至现场拼装。根据现场施工条件和轻钢结构的施工特点,选用1台16t汽车吊承担钢柱、钢梁的吊装,另选2台8t汽车吊作辅机,用于构件拼装和二次搬运。因钢梁翼板和腹板较薄,安装位置高,易产生平面弯曲变形,因此先在地面上竖起钢梁作立式拼装(避免平躺拼装后竖立过程中产生弯曲变形),拼装后再进行吊运组装。钢柱具有板薄、易弯曲等特点,柱的稳定主要依靠柱与柱之间布置较为密集的C型檩条和拉条来加强。因此用1台汽车吊将钢柱吊运至楼顶与基础预埋螺栓固定,另1台汽车吊吊装C型檩条与钢柱固定牢固,然后吊装钢梁与钢柱进行连接。等两榀钢梁拼接完成,立即用C型檩条固定,依次类推,直至钢柱与钢梁及檩条全部拼接安装完毕。

4 施工期间防水措施

在原建筑物上直接加层施工必然要全部或局部清除原防水层,一般加层又是在不搬迁、不停业的环境下施工,施工期间的防水问题就十分突出。本工程施工期间正赶上雨季,必须采取特殊的施工防水措施。

(1)测量放线找准柱顶位置,首先找到原建筑物施工的坐标控制网进行复测,然后与实物的位置、间距、标高进行复校,两者相符合时才可开凿施工。

(2)拆除女儿墙,先在外墙柱顶部位局部凿开1000×1000mm宽的面,凿开后用刀割开三元乙丙防水层,砌筑200mm高的防水沿,将三元乙丙四周折起砌入防水沿,顶部制作一个铺彩条布的木框防水盖,施工时打开防水盖,下雨时及时盖上。

(3)钢柱底板焊接安装结束后,柱坑内抹一层10mm厚1∶2.5水泥砂浆,再涂二遍水泥粉加YJ302防水剂,涂匀不留死角。柱子安装后,坑内虽然存水,但无一漏水。

(4)整体楼面的开凿清除工作在加层楼面防水完成后进行,虽然增大了施工难度,但使施工期间的防水问题得到有效地解决。轻钢增层还应注意增层外墙板与原房屋外墙的接缝问题。既要防水,也要协调美观,因此,连接配件很关键。

5 施工期间对原建筑物的防护措施

建筑物加层施工中,建设单位一般都向施工单位提出对原建筑物的防护问题,尤其对装饰水平较高的大型宾馆、办公楼等更为重要,既要保质按期地完成加层施工任务,又要保护原建筑物不受损害,与新建工程相比,增加了施工难度。

应合理安排施工流程,保证施工质量。通常采用保护性拆除技术(这与破坏性拆除明显不同),它包括确定拆除方法;选择合适的材料、拆除机械;制定切实可行的保护措施等综合技术。拆除采用由上至下的方法,并根据原结构的特点,把每一项具体拆除项目合理安排,确定拆除顺序。加层施工现场在四层顶面,所有与原建筑物连接的拆除部位,边拆除边防护,保护好未拆除的各类管线接口。对不能移动的排水口、通风口等都进行了特殊的防护。

为保证房内工作人员及施工人员的安全,除搭设必要的水平防护棚、防护围墙外,还应尽量减少噪声,控制尘土飞扬,可以采用静态破碎、局部风镐、人工剔凿等方法。如剔凿楼板构造层、构造柱和女儿墙时,为防止振坏混凝土楼板,禁止使用风镐和大锤,采用无振动钻孔作业,施工中虽然增大了工作量,但保护了建筑物原有装修和结构的正常使用,从整体工程造价上看,经济效益是显著的。在整个施工过程中应采取可靠的支撑措施,加固改造施工应遵守有关加固技术规范。

6 结论

第7篇:框架结构范文

该楼一层层高为4.2m,二至四层层高均为3.0m,五层层高为3.6m,房屋总高度为16.8m。原设计(1-9)-(A-B)轴间作为办公、会议室使用,(4-9)-(B-C)轴间为过道。该楼主要柱网尺寸为3.6m×7.2m及3.6m×2.25m;(A)轴及(B)轴一层框架柱截面尺寸均为500mm×500mm,二至五层框架柱截面尺寸均为450mm×450mm;(C)轴一至五层框架柱截面尺寸均为300mm×300mm;二至屋面层横向框架梁截面尺寸均为250mm×600mm;二至五层(A)轴及(B)轴框架梁截面尺寸为250mm×600mm,(C)轴框架梁截面尺寸为200mm×600mm;屋面层(A)轴及(B)轴框架梁截面尺寸为250mm×400mm,(C)轴框架梁截面尺寸为200mm×400mm;一层(7-8)轴间布置有钢筋混凝土墙。房屋结构平面示意图详见(图1至图4)。

2房屋结构分析

2.1原结构设计信息该楼原设计柱、梁、板混凝土强度等级均为C20,柱、梁主筋均采用HRB335级钢筋,箍筋均采用HPB235级钢筋。全楼柱、梁箍筋均采用Φ6@100/200。2.2结构现状调查结果由某检测公司出具该楼的检测报告表明,该楼现状一层柱及二层柱混凝土强度等级可达到C30,三层柱混凝土强度等级可达到C25,四至五层柱混凝土强度可达到C20,二至四层梁混凝土强度等级可达到C25,五至屋面层梁混凝土强度等级可达到C20。柱网尺寸及各层层高均符合原设计图纸要求;柱梁结构布置、截面尺寸、钢筋数量、钢筋直径及箍筋间距基本符合原设计图纸要求。2.3结构承载力验算采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列软件,结合该楼现状及委托方提供的改造方案对该楼改造后的上部结构进行承载力验算。计算时,楼面恒荷载根据板厚及改造方案中的二次装修的实际做法取值,楼面活荷载档案室取为5.0kN/m2,其余楼面活荷载取为2.0kN/m2,不上人屋面活荷载取为0.5kN/m2;由于检测报告中柱、梁混凝土构件抗压强度未全数检查,故混凝土抗压强度仍按原设计C20进行取值;其余计算参数均按规范要求进行取值。根据结构电算结果结合该楼现状的检测报告及设计图纸进行核对,结果表明:全数一层及二层柱构件、三至五层(A)轴及(B)轴柱构件实际配筋不满足电算结果;部分二至五层横向框架梁及三至五层(A)轴及(B)轴框架梁构件实际配筋不满足电算结果;二至五层(A-B)轴间板构件实际配筋均不满足电算结果.

3加固处理

该楼由于使用荷载由原设计2.0kN/m2增加为5.0kN/m2,使用荷载大幅度增加,致使全楼柱、梁、板构件的承载力大范围的不足,需全面进行加固。该楼加固处理难度较大,在进行加固设计前,首先应该考虑的是尽量降低上部结构的荷载,可以从以下两方面出发:①建议委托方降低使用荷载;②建议委托方采用更为轻质的墙体材料及楼面装饰材料。在加固设计时,要先确定楼板的加固方案,再确定框架柱、梁的加固方案,同时应尽量避免增加各自的负重,增加加固工程量及加固难度。3.1楼板加固处理该楼二层仅(7-8)-(A-B)轴间楼板较大,其余楼板均较小,故在(7-8)-(2/A-B)轴间楼板增设一道次梁,对二层楼板采用板面增大截面进行加固,同时对板底不满足构造配筋要求的楼板采用板底粘贴碳纤维布进行构造补强。三至五层(A)轴与(B)轴间楼板较大,若直接采用增大截面加固,板厚需增厚较多,荷载相应也增加较多,反而会加重框架柱梁的负担,因此,对每块大板采用增设3道次梁将其分解为4块小楼板进行加固,同时对增设次梁处的板面支座采用粘贴钢板进行加固补强,对板底采用粘贴碳纤维布进行加固补强。加固后梁、板结构平面示意图详见(图5,图6)。3.2框架加固处理3.2.1加固处理分析在对框架柱、梁进行加固设计时,若对所有不满足电算结果的柱、梁构件直接采用增大截面或外包钢进行加固,加固工程量大且费用较高。我们注意到该楼(C)轴一至五层框架柱截面尺寸均为300mm×300mm,不符合现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.3.5条三级抗震且超过2层时框架柱截面宽度和高度不宜小于400mm的规定;全楼柱、梁箍筋直径均采用6mm,不符合现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.3.3.3及6.3.7.2条三级抗震箍筋最小直径为8mm的规定。为使房屋的结构符合现行设计规范,利用该楼一层已有的钢筋混凝土墙,改变结构体系,将该楼框架结构转变为框架抗震墙结构。该楼位于7度抗震设防区,房屋总高度为16.8m,根据现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.1.2条7度抗震设防高度不大于24m的框架抗震墙结构的框架抗震等级为四级。从而使(C)轴框架柱截面尺寸符合现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.3.5条四级抗震框架柱截面宽度和高度不宜小于300mm的规定;使框架柱、梁的箍筋直径满足现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.3.3.3及6.3.7.2条四级抗震箍筋最小直径为6mm的规定。3.2.2增设抗震墙加固处理由于改造使用功能的限制,房屋仅能在(1)轴、(5)轴及(9)轴间增设横向抗震墙,且仅能在(2、3、4)-(B)轴及(6、7)-(B)轴柱处增设纵向抗震墙。通过反复验算分析,最终在该楼一至五层的(1)轴、(5)轴及(9)轴间增设横向抗震墙,在一至五层(B)-(3-4)轴间增设纵向抗震墙,在规定的水平力作用下,使房屋底层框架部分所承担的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的50%。加固后柱、墙结构平面示意图详见(图7,图8)。4.2.3框架柱、梁加固处理增设抗震墙后,框架柱、梁的内力大大减小,柱的主筋配置均满足承载力要求,仅对少数几根梁面支座配筋不足的梁构件采取粘贴钢板进行加固补强;对箍筋配置不满足要求的柱构件采取粘贴环形碳纤维布箍进行加固补强;对箍筋配置不满足要求的梁构件采取粘贴U形碳纤维布箍进行加固补强。

4地基基础分析

由于上部结构的使用荷载大幅度增加,故需对基础及地基的承载力进行验算。该楼采用主梁为桁架式筏板基础,基础刚度较大,通过验算,基础的承载力满足要求。根据加固改造后的上部结构传给基础的内力,对原设计地基承载力进行验算结果表明,地基承载力满足改造后上部结构的使用要求。

5后续使用年限

第8篇:框架结构范文

【关键词】框架结构;梁柱节点;施工;模板

钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。 对于框架结构的施工一定要做好质量控制。

一、节点区的钢筋绑扎

工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10cm处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工人往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。

另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。

实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。 具体的施工流程:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。

二、节点区的模板安装

梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下:

根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。

安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18mm厚夹板制作,用40mm×50mm(柱截面大于1000mm时可用50mm×100mm)木枋做背楞,背楞间距不超过300mm。装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。

随施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。

三、节点区的砼浇灌

框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点砼强度等级应与柱相同。在工程实践中,多层框架设计上一般都取梁板砼与柱砼强度等级相同;若原设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差5MPa,一般也会在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。

而在高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大,往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa。这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边≥500mm,且≥1/2梁高处,沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5mm网眼的密目铁丝网分隔(做为高低等级砼的分界),先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼。应注意的是:

应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼的收缩量。节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强砼的密实性,减少收缩。

四、结语

框架结构的节点作为工程的重要部位,在施工的过程中,一定要根据节点的不同部位有针对性的采取有效的措施,通过加强节点的施工工艺控制与检测来确保框架结构的节点施工的质量。

参考文献:

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[2]梁得常.现浇钢筋混凝土框架节点质量控制[J]. 甘肃科技. 2008(09).

[3]邵庆国.浅谈钢筋混凝土框架节点施工质量通病及解决方法[J]. 科技资讯. 2011(09).

[4]姜艳华.关于框架结构梁柱节点施工问题的几点思考[J]. 中国科技财富. 2011(03).

[5]张建华.高层框架结构施工存在的现实问题及控制措施[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(06).

第9篇:框架结构范文

[关键词]梁柱节点;框架结构;质量核心

中图分类号:TU313 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0071-01

1.框架结构节点施工要求

钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题。

梁柱节点的钢筋主要应注意两点:①箍筋的间距。②纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。造成这种原因的可能,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难。

2.施工方法

工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:

一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10cm处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁

底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。

另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、

梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采

用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。

3.常见问题

实践中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是:实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去。

实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。

4.应对措施

(1)做好准备工作。梁柱节点支模一般都比较麻烦。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,但容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下:①在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号。②根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。③安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18mm厚夹板制作,用40mm×50mm(柱截面大于1000mm时可用50mm×100mm)木枋做背楞,背楞间距不超过300mm。装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。④随施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。采用工具式定制节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料;提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度。

(2)施工现场严把质量关。高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大,往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa。这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边≥500,且≥1/2梁高处,沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5mm网眼的密目铁丝网分隔(做为高低等级砼的分界),先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼。应注意的是:①节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝。②应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼的收缩量。节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强砼的密实性,减少收缩。