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'目录摘要..........................................................ⅠAbstract.......................................................Ⅱ第1章绪论....................................................11.1工程概况................................................11.2设计原始资料............................................1第2章建筑设计.................................................32.1建筑平面设计............................................32.1.1商店部分平面设计.................................32.1.2住宅部分平面设计..................................42.1.3楼梯设计..........................................52.2建筑立面设计............................................52.2.1立面设计..........................................52.2.2立面处理..........................................62.2.3外部线条与色彩处理................................62.3建筑剖面设计...........................................72.4细部设计................................................72.4.1墙体设计..........................................72.4.2屋面防水做法......................................72.5经济技术指标............................................72.5.1相关概念..........................................82.5.2计算.............................................8第3章结构设计................................................103.1框架承重方案..........................................103.2框架结构计算简图......................................103.3结构计算..............................................10第4章框架设计...............................................114.1工程概况及结构布置....................................114.1.1工程概况.........................................114.1.2结构布置及计算简图.............................114.2重力荷载计算...........................................18
4.2.1屋面及楼面永久荷载标准值........................184.2.2屋面及楼面可变荷载标准值........................194.2.3构件重力荷载计算................................194.2.4重力荷载代表值..................................214.3侧移刚度..............................................234.3.1横向框架线刚度计算..............................234.3.2柱侧移刚度计.....................................244.4水平荷载作用下内力计算和侧移计算.......................284.4.1水平地震作用下内力和侧移计算....................284.4.2风荷载作用下内力和位移计算......................384.5竖向荷载作用下框架内力计算............................554.5.1计算单元........................................544.5.2荷载计算........................................594.5.3内力计算........................................604.6横向框架内力组合......................................734.6.1结构抗震等级....................................734.6.2框架梁内力组合...................................734.6.3框架柱内力组合..................................864.7截面设计...............................................974.7.1框架梁设计......................................974.7.2框架柱设计.....................................1074.7.3框架梁柱节点核芯区截面抗震.....................1174.8罕遇地震作用下弹塑性变形验算.........................118第5章基础设计..............................................1195.1基础设计..............................................1195.1.1荷载计算........................................1195.1.2桩数确定和计算.................................1205.2单桩竖向承载力验算...................................1205.3承台计算.............................................1225.3.1冲切承载力验算.................................1225.3.2斜截面受剪承载力验算...........................1245.3.3配筋计算.......................................125第6章楼梯设计...............................................128
6.1楼梯板设计...........................................1296.1.1荷载计算.......................................1296.1.2截面设计.......................................1296.2平台板设计...........................................1316.2.1荷载计算.......................................1306.2.2截面设计.......................................1306.3平台梁设计...........................................1316.3.1荷载计算.......................................1316.3.2截面设计.......................................132第7章雨篷设计...............................................1347.1雨篷板设计及承载力验算...............................1347.2雨篷抗倾覆验算.......................................135第8章屋楼面板设计...........................................1368.1设计资料.............................................1368.2板的设计.............................................136结论........................................................143致谢........................................................144参考文献.....................................................145附录1........................................................146附录2........................................................153
摘要随着城市的发展,人口的激增,改善市民居住条件的问题更显突出,为在有限的地段内增加更多的居住面积,同时配置相应的商业服务设施以方便生活。本毕业设计内容为大庆市银亿阳光城小区B-56#高层框架结构综合住宅楼。设计内容包括建筑设计和结构设计。建筑设计中通过对建筑周围的环境设计,建筑的平面、立面、剖面设计,建筑构造做法及材料的选用,形成了一整套合理可行的建筑方案。结构设计,包括框架梁、板、柱的设计以及楼梯设计等。经与甲方研究决定,本设计的结构采用框架承重体系,外墙采用小型混凝土空心砌块砌筑中间夹苯板,内墙采用240或120砖墙;计算中取一榀框架在水平地震作用、水平风载荷作用和竖向载荷作用下的内力计算及内力组合计算。此设计为抗震设计,其中梁、柱的设计都采用了比较常用的弹性理论方案,板的设计采用塑性理论方案。由于本设计为6度抗震设计,高度大于30m,知框架的抗震设计等级为三级,因此设计过程中还进行了地震作用下弹性位移验算等。设计后达到了强度、刚度和稳定性方面的要求。通过本次毕业设计,我基本熟悉了高层框架住宅设计的步骤和思路,对建筑设计和结构设计过程有了较深刻的认识。关键词:建筑、结构、框架、混凝土
AbstractAlongwiththecitydevelopment,populationincreasingsharply,improvestheresidenthousingconditionsthequestiontorevealprominently,forincreasesthemorefloorspaceinthelimitedlandsector,simultaneouslydisposesthecorrespondingcommercialservicingfacilitytofacilitatethelife.ThereforethisgraduationprojectcontentsynthesizeshousingbuildingNfortheDaqingyinyisunlightcitiesplothighlevelportalframeconstruction.Designcontentincludingarchitecturaldesignandstructuraldesign.Inthearchitecturaldesignthroughtoperipherytheconstructionenvironmentdesign,theconstructionplane,theverticalsurface,thesectionplanedesign,theconstructionstructureprocedureandmaterialselection,hasformedanentiresetofreasonablefeasibleconstructionplan.Structuraldesign,includingframegirder,board,columndesignaswellasstaircasedesignandsoon.Afterstudiesthedecisionwiththepartyofthefirstpart,thisdesignstructureusestheframeload-bearingsystem,theouterwallusesamongthesmallconcretehollowunitmasonryandbuildingtoclampthebenzeneboard,theinnerwalluses240or120brickwalls;Inthecomputationtakesaarrangeframeunderthehorizontalearthquakefunction,thehorizontalwindloadfunctionandtheverticalloadfunctionendogenicforcecomputationandtheendogenicforcecombinationcomputation.Thisdesignistheearthquakeresistancedesign,girder□andcolumndesignallusedthequitecommonlyusedtheoryofelasticityplan,theboarddesignhasusedtheplastictheoryplan.Asaresultofthisdesignearthquakeresistancedesign,thehighermorethan30m,knowsframetheearthquakeresistancedesignrankisthreelevels,thereforeinthedesignprocesshasalsocarriedonundertheearthquakefunctiontheelasticdisplacementcheakcomputationsandsoon.Afterthedesignhadachievedtheintensity,therigidityandthestableaspectrequest□throughthisgraduationproject,Ihasbasicallybeenfamiliarwiththehighlevelframehousingdesignstepandthementality,hadamoreprofound
understandingtothearchitecturaldesignandthestructuraldesignprocess.Keyword:Construction,structure,frame,concrete
第一章绪论设计题目:银亿阳光城小区B-56#高层综合住宅楼1.1工程概况大庆市为解决百姓的住房和购买生活物品的问题,经上级主管部门批准,拟建高层综合住宅楼,建设基地见总平面图。该综合住宅楼建筑面积约10000㎡,预计投资xxx万元。根据城市规划要求,该住宅楼十二层。地上一、二层为商服,其余层均为一梯两户的住宅,每户建筑面积约为120㎡左右的高标准二室二厅一卫住宅。建设单位要求该住宅楼设计应功能合理,使用方便,造型新颖。结构采用钢筋混凝土框架结构。1.2设计原始资料1.建筑地段示意图本设计占地面积77m×12m图1-1地段示意图2.地质状况本地区抗震设防烈度6度;常年地下水位低于-10m,水质对混凝土无侵蚀作用;土壤冻结深度:2m;地基承载力标准值f=180kN/㎡,Ⅱ类场地;地质状态见地质报告。
3.气候条件冬季采暖室外空气计算温度-5℃,夏季通风室外空气计算温度30℃;冬季采暖室内空气计算温度18℃;全年主导风向东北,夏季平均风速1.9m/sec,夏季平均风速2.2m/sec,基本风压0.55kN/㎡;年平均降水量634mm,日最大降水量92mm,1小时最大降水量56mm;最大积雪厚度220mm,基本雪压s=0.2kN/㎡。4.建筑设计的任务要求根据毕业设计大纲要求,建筑设计只需进行方案设计,设计深度达到扩大初步设计水平。具体要求完成以下任务:建筑方案图底层平面图1:100~1:200标准层平面图1:100~1:200主要立面图1:100侧立面图1:100剖面图1:100~1:200建筑设计说明书要求完成一份建筑设计说明书,简单介绍一下建筑方案特点。5.结构设计的任务与要求结构设计计算书结构方案的确定结构内力计算及位移验算框架梁柱截面设计结构施工图结构布置图一张梁板配筋图一张6.设计要求每个学生应通过毕业设计锻炼自己独立思考的能力,提高阅读和使用参考资料,综合运用所需各门知识,分析和解决问题的能力,熟悉并正确使用各种规范。设计方案合理,设计方法正确,计算数据准确可靠,计算书条理清晰,文字简练,书写工整。设计图纸能正确表达设计意图,符合制图标准,图纸布置协调合理。
第2章建筑设计该建筑是大庆市让胡路区银亿阳光城住宅小区中B-56#高层综合住宅楼。根据“实用、经济、在可能的情况下注意美观的建筑方针,力求用较低的成本,建筑美观,使用的建筑产品。拟建十二层,一、二层为商服,以上为住宅。上层为住宅,底层为商店及服务网点,除了节约用地外,商店住宅还有利于城市商业网点布置,缩小服务半径,方便居民,商店住宅便于形成商业街道,有利于居民上下班时顺路购买生活用品。下面从三个方面进行说明本工程的建筑设计。2.1建筑平面设计建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的,即有机地组合内部使用空间,使其更能满足使用者的要求,虽然本设计是从平面设计入手,但是着眼于建筑空间的组合,结合本工程的具体特点进行设计。2.1.1商店部分平面设计1.商店的行业选择与规模由于此建筑是商服和住宅组合,考虑商店时应兼考虑上部住宅,这样并不是所有的行业都适于安排在商店住宅中,尤其在生活水平日益提高的今天。应设对住宅干扰小,对居民日常生活服务直接的项目。商店住宅中的商店和住宅是性质及迥异的两种建筑,把它们综合为一体,这些合建式商店建筑除了具有对城市商业街形成很大作用,既方便生活又提高建筑层数,节约城市用地,并起到丰富街景,美化城市的效果等优点外,在功能使用上往往相互干扰,在技术上也会有一定的困难,商店住宅一般沿街布置。城市噪音(主要是车辆和人流等产生的)对上部住宅的干扰较大。另外底层商店的营业厅要求较大,畅通的空间,而楼层住宅则要求,小而分离的空间,由此引来重结构体系的复杂化,造成结构不合理不经济,在地震区时则对地震不利,住宅中的给排水,天然气管道,采暖设备等管线分散而多,往往对下层商店营业厅会产生影响,这又是不利的一面。
因此商店的规模不宜过大,过大的规模,要求有大空间和大的辅助用房面积,大量的人流也将增加对住宅的干扰,加剧二者之间的矛盾2.商店设计商店的空间应该是完整、畅通的,而且是框架结构,因此商店部分为一个大空间,与上面的一个住户对应。商店的开间和进深尺寸取决于上部住宅,柱距在4.0m~6.0m。由于空间相对较大足以满足摆放柜台等要求。商店临街又处在北方,因此采用封闭式,沿街设橱窗或采光窗。3.辅助用房和橱窗一般销售性商店的辅助用房部分包括很多,应根据商店规模大小,经营需要而设置,在此之设计卫生间,并和住宅的卫生间位置相对应。其它可根据店主的想法自己设计。橱窗是商店的特有部分,也有美化街景的作用,设计时要注意商店的彩光通风。为了处理好住宅人流和商店客流的关系,避免客流影响住宅住户出入方便,采用两面开门,商店门在北侧,入户单元门在南侧。2.1.2住宅部分平面设计把商店和住宅这两类性质不同的建筑综合在一起,两者之间存在一系列矛盾,合理选择楼层住宅的平面类型,可为解决这些问题创造有利条件,住宅平面类型不仅要考虑住宅的功能要求,使住户生活起居方便、舒适,而且要考虑下面商店的功能要求。同时还要使建筑结构布局合理,经济,以降低建筑造价。根据设计任务书中建筑总面积、层数及房间使用面积的要求,对各房间之间的面积比例关系及其在每层平面中所占的比例初步确定每层及各房间的面积、形状与尺寸,根据功能分析、流线分析等进行平面组合设计。首先确定单元式。楼梯设计在大厅内体现了导向明确、疏散快捷方便的理念。住宅进深较大,开间尺寸应尽量一致,有利于加大商店进深,是结构柱网尽量统一。厨房,卫生间等有较多管道的房间尽可能集中布置。门窗的大小和位置,应考虑房间的出入方便,疏散安全,采光通风良好。同时,窗的形式和组合方式又和建筑立面设计的关系极为密切。门窗的宽度在平面中表示,它们的高度在剖面中确定,而门窗的组合形式又只能在里面中看到全貌。因此在设计中要多方面考虑,反复推敲,不仅门窗如此,其它构件也一样。
2.1.3楼梯设计根据人流、电梯参数确定客梯为2200mm×2300mm,且设置了一部消防楼梯,依据《建筑设计防火规范》设封闭式楼梯间兼消防与疏散,已级防火门向楼梯间开启。一、二层为室内楼梯,用户自己设计。住宅用户走单元楼梯。(1)根据相关确定和具体情况,楼梯应采用平行的踏步,踏步高取166.7mm,宽取260mm;(2)楼梯形式的选择应便于疏散迅速、安全,尽量减少交通面积并有利于房间平面布置,根据住宅平面的规模、形状与尺寸,确定楼梯形式为两跑楼梯。(3)确定楼梯开间进深尺寸,根据上述计算,考虑到建筑模数要求,将开间尺寸定为2600mm,梯井宽度取60mm,则梯段宽度为1150mm;根据平台宽度大于等于梯段宽度的规定,平台宽度亦取1320mm。(4)楼梯踏步数:首层踏步数:第一跑梯段踏步数为2860/260+1=12;第二跑梯段踏步数是2860/260+1=12;第三跑梯段踏步数为2860/260+1=12;第四跑梯段踏步数是2860/260+1=12;标准层踏步数:第一跑踏步数为2080/260+1=9;第二跑梯段踏步数是2028/260+1=9;(5)梯段长度:一层为2860mm,标准层为2080mm。(6)确定楼梯间的位置楼梯应布置均匀、位置明显、空间导向性强,本设计的楼梯入口设置在了大厅内,充分体现了这一点。2.2建筑立面设计2.2.1立面设计综合住宅楼和其它建筑一样,不仅能给人们休息、活动空间,满足生活使用要求,而且能够反映出建筑的主题思想,能够起到丰富城市面貌的作用。层高的确定应根据相应规范和实际情况。
为了满足使用要求,照顾到立面造型,本设计的的底层层高为4.5m,二层层高为3.3m,标准层的层高为3.0m。建筑型体组合与造型是建筑设计中的重要环节。建筑组合与造型是建筑空间组合的外在因素,它是内在诸因素的反映。建筑的内部空间与外部体型是建筑造型艺术处理问题中的矛盾双方,是互为依存不可分割的,往往完美和谐的建筑艺术形象,总是内部空间合乎逻辑的反映。平面组合机已经考虑到体型设计而形成一字型平面,这样叠加而得的体型为对称体型,完整均衡,端庄凝重。立面设计是反映整个建筑型体组合的一个方面,是生动的、富有表现力的信息来源。立面处理的好坏,将影响建筑设计的效果。同时要融入整体中,与小区中的其它建筑相协调。立面设计中,加强了门窗的节奏感,虚实对比,使立面生动活泼。窗户和阳台均采用亲切尺度,加强了建筑的性格特征。采用清晰明快的色调,更增加了亲切宜人的观感。 2.2.2立面处理结构形式对墙面的处理显然有很大的影响,在钢筋混凝土框架承重结构中,因竖向荷载全部由柱承担,墙体仅起隔断围护作用,所以在墙面上开窗的位置与尺寸较为灵活,以这种结构为骨架形成的立面形象,往往给人以明朗、轻快、舒畅的感觉。同一类型的窗,在墙面上的布置如不恰当,易产生单调、呆板的感觉,因此在立面设计时应在满足功能要求的基础上,注意合理确定窗子与墙面上其它构件间的比例和组合关系。本设计着重注意到了这一点,把墙面按水平、垂直或混合划分并与窗进行组合,在整个立面上形成有规律的重复和有组织的变化。主要出入口布置的恰当与否对建筑的体型与立面处理有很大影响,适当的艺术处理能使整个建筑的体形统一而富有变化,能使办公建筑立面设计显得更为生动、活泼。本设计为了突出出入口,在雨蓬下设置了装饰柱,使立面更为生动、雄伟。2.2.3外部线条与色彩处理
任何线条本身都具有一种特殊的表现力和多种造型的功能,各种线条在位置、粗细、长短、方向、曲直、疏密、繁简、凹凸等方面的变化而形成立面造型中千姿百态的优美形象。本设计通过一些造型和线条形成垂直线和水平线,给人感到舒展与连续、宁静与亲切。对建筑外部进行色彩处理,色彩不仅富有表情而且具有造型功能,增加建筑的表现力,不同的色彩组合关系可以构成千变万化的图形。根据建筑物性质、当地气候等因素,本设计立面采用白色涂料和深色面砖,通过二者材料质感的对比易获得生动效果。2.3建筑剖面设计商店布置在住宅的下面,主要有三种形式:商店与住宅完全迭合,商店前凸,商店后凸,经综合考虑选择商店前凸。剖面设计的目的主要是确定内部空间的使用高度,以确保建筑空间的满足使用要求,考虑到商店是人流密集的公共建筑,要求相对较高,所以确定底层层高为4.5m,二层层高为3.3m,以上每层层高为3.0m,经初步估算,净高符合要求。本工程设计采用两跑,楼段踏步b×h=166.7×280。剖面上对窗的尺寸没有过多的限制,因此窗的高度及窗台的高度依据立面造型确定2.4细部设计2.4.1墙体设计外墙采用200厚混凝土空心砌块,夹芯100厚聚苯板,外砌100厚花呢凝土空心砌块。外凸窗及局部冷桥部位采用20~30厚挤塑聚苯板外包。内隔墙采用240和120厚砖墙。2.4.2屋面防水做法本工程屋面的防水等级为Ⅱ级,防水层合理使用年限为5年,两道防水设防,柔性防水采用SBS高聚物改性沥青防水卷材与合成高分子防水卷材双层设防厚度为3mm和1.2mm。本工程设隔汽层,采用单层高分子复合卷材,厚度不小于1.2mm。2.5经济技术指标
2.5.1相关概念 各功能空间使用面积等于各功能使用空间墙体内表面所围合的水平投影面积之和;套内使用面积等于套内各功能空间使用面积之和;住宅标准层总使用面积等于本层各套型内使用面积之和;住宅标准层建筑面积,按外墙结构外表面及柱外沿或相邻界墙轴线所围合的水平投影面积计算,当外墙设保温层时,按保温层外表面计算。标准层使用面积系数等于标准层使用面积除以标准层建筑面积。2.5.2计算标准层套型使用面积m2标准层套型建筑面积m2标准层套型使用面积系数标准层套型使用面积m2标准层套型建筑面积m2标准层套型使用面积系数十一层套型使用面积m2十一层套型建筑面积m2十一层套型使用面积系数十一层套型使用面积m2十一层套型建筑面积m2
十一层套型使用面积系数十二层套型使用面积m2十二层套型建筑面积m2十二层套型使用面积系数十二层套型使用面积m2十二层套型建筑面积m2十二层套型使用面积系数标准层总使用面积m2标准层建筑面积m2标准层使用面积系数十一层总使用面积m2十一层建筑面积m2十一层使用面积系数十二层总使用面积m2十二层建筑面积m2十二层使用面积系数
第3章结构设计3.1框架承重方案本设计采用框架承重体系,根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传递途径,框架的承重方案为横向、纵向、纵横向框架承重三种方案。根据本设计的具体特点,本设计采用了纵横向承重方案。3.2框架结构计算简图计算简图用梁柱的轴线表示:梁柱轴线取各自的形心线;对于钢筋混凝土楼盖整体浇注的框架梁,可取楼板底面处作为梁轴线。底层的下柱取至基础顶面。各层截面尺寸不同且形心线不重合时,取顶层柱的形心线作为柱子的轴线。必须注意,按此计算简图算出的内力是计算简图轴线上的内力,由于此轴线不一定是各截面的形心线,故在截面配筋计算时,应将计算简图轴线上的内力转化为柱截面形心处的内力,即计入上、下柱截面形心间的偏心距对截面弯矩的影响。3.3结构计算本设计进行了重力荷载计算,风荷载计算,水平地震作用计算,水平荷载作用下框架结构的内力和位移计算,竖向荷载作用下框架结构的内力计算,框架梁、柱内力组合,截面设计梁柱配筋计算以及小构件的计算,小构件的计算其中包括楼梯计算、雨蓬计算以及楼板配筋计算等。
第4章框架设计4.1工程概况及结构布4.1.1工程概况大庆市银亿阳光小区拟建12层商业住宅楼,建筑面积约10000m2,结构体系采用框架承重体系。拟建房屋所在地的设计地震参数αmax=0.04,Tg=0.45,基本雪压So=0.20kN/㎡,基本风压wo=0.55kN/㎡,地面粗糙度为B类。地势较平坦,地表下土层分布较不均匀,分为九层:第一层杂填土;第二层细砂;第三层粉质粘土;第四层粉质粘土;第五层粉质粘土;第六层粉质粘土;第七层粘土;第八层粘土;第九层粘土;地基承载力特征值120MPa~240MPa。冬季室内外采暖计算温度18℃~20℃。有集中的供热系统。4.1.2结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计。其标准层建筑平面、剖面示意图分别见图4-1、4-2和4-3。主体结构共12层,底层层高4.5m,二层层高3.0m,标准层层高3.0m。填充墙外墙采用400厚的混凝土小型空心砌块中间夹苯板砌筑,内墙采用240厚或120厚红砖砌筑。门为防盗门,窗为铝合金窗。具体尺寸见建筑图。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板最小厚度约为跨度的50分之一,由此楼板厚度取120mm和100mm。梁截面高度按跨度的1/12~1/8估算,截面宽度按高度的1/3~1/2估算,可由此估算的梁截面尺寸见表4-1,表中还给出了各层梁的混凝土强度等级。其设计强度C35(=16.7N/mm,=1.57N/mm),C30(=14.3N/mm,=1.43N/mm),
C25(=11.9N/mm,=1.27N/mm)。表4-1梁截面尺寸及各层混凝土强度等级(mm×mm)层次砼强度等级横梁(b×h)纵梁(b×h)次梁(b×h)10~12C35200×550200×500200×4006~9C30200×550200×500200×4001~5C25200×550200×500200×400柱的截面尺寸按公式估算,其中,。β为系数边柱时取1.3,中柱时取1.2;为负荷面积,由图4-2可知边柱及中柱的负荷面积分别为2.1m×3.3m、2.85m×3.3m、4.95m×3.3m;为重力荷载代表值,各层的重力荷载代表值近似取边柱13kN/m,中柱12kN/m;n为楼层数;与表可知该框架结构的抗震等级为三级,其轴压比限值[μN]=0.9。有上述可估算出各层各柱的截面面积,下面只计算一层各柱,其余各层各柱计算与此相同,由此估算的柱截面尺寸见表4-2,表中还给出了各柱的混凝土强度等级。一层:左柱kNkNmm如取柱截面为长边形,短边与长边比约为0.7,因此取400mm×550mm;中柱kNkN
mm如取柱截面为长边形,短边与长边比约为0.7,因此取450mm×550mm;右柱kNkNmm如取柱截面为长边形,短边与长边比约为0.7,因此取450mm×550mm。表4-2柱截面尺寸及各层混凝土强度等级(mm×mm)层次砼强度等级柱(b×h)CDG10~12C25300×450300×450300×4506~9C30350×500350×500350×5003~5C35400×550400×500400×5501~2C35400×550450×550450×550基础选用沉管灌注桩,基础埋深取2.4m。框架结构计算简图如图4-4。顶层柱的形心作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,3~12层柱高度为层高,即3.0m,2层柱高度为层高,即3.3m,底层柱高从基础地面至一层板底,即m。
图4-1建筑平面图
图4-2结构平面布置图
图4-3剖面图
图4-4框架结构计算简图
4.2重力荷载计算4.2.1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面(上人)铺块材粗砂垫层20厚高聚物改性沥青防水卷材,厚度不小于4mm1:3水泥砂浆找平层20厚找坡层采用1:8白灰炉渣最薄处为30厚保温层采用两层50厚挤塑聚苯板,保温层错缝搭接隔汽层采用高聚物改性沥青卷材20厚1:3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土板120厚素水泥浆一道(内掺建筑胶)1:3水泥砂浆打底扫毛5厚1:2.5水泥砂浆找平3厚涂料面层合计8.0kN/m1~11层楼面10厚地面砖,干水泥浆擦缝20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层水泥砂浆一道(内掺建筑胶)1.5聚氨酯防水层(三道)60厚细石混凝土找坡最薄处40厚0.2厚真空镀铝聚酯薄膜20厚挤塑聚苯板保温层1.5聚氨酯防水层(三道)20厚1:3水泥砂浆找平现浇钢筋混凝土板120厚
素水泥浆一道(内掺建筑胶)5厚1:3水泥砂浆打底扫毛3厚1:2.5水泥砂浆找平涂料面层———————————————————————合计5.5kN/m4.2.2楼面及屋面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m楼面活荷载标准值2.0kN/m屋面雪荷载标准值kN/m4.2.3构件重力荷载计算梁、柱重量可按其尺寸、材料容重标准值确定。对现浇板肋梁楼盖,因板自重已记入楼面(屋面)的恒荷载之中,故计算梁自重时梁截面高度应取梁原高度减去板厚。注意,梁两侧的面层(粉刷层、贴面等)重量也应计入梁自重内。墙体重量可根据其各种做法所采用材料的厚度及材料容重标准值计算,其两侧的粉刷层(或贴面)重量应计入墙自重内。本设计的外墙均采用200厚混凝土空心砌块,夹芯100厚聚苯板,外砌100厚混凝土空心砌块,内墙用120或240红砖,即可根据块材厚度及材料标准值,计算砌块重量。门窗重量可根据其材料种类、门窗规格,按《荷载规范》查取单位面积重量进行计算,其中门窗重量可由相应的规范查得。具体的计算过程不再赘述,梁柱计算结果见下表4-3。
表4-3梁柱重力荷载标准值层次构件b/mh/mrkN/m3βgkN/mLi/mnGi/kN∑Gi一层横梁0.200.50251.052.62571.883566.0551227.27纵梁0.200.55251.052.88870.503610.812次梁0.200.40251.052.1008.00350.400柱0.400.55251.106.0506.5012471.8002048.440.400.80251.108.8006.509514.8000.450.55251.106.8066.50241061.74二层横梁0.200.50251.052.62561.123481.3201092.13纵梁0.200.55251.052.88870.503610.812柱0.400.55251.106.0503.3012239.581039.980.400.80251.108.8003.309261.360.450.55251.106.8063.3024539.035三~五横梁0.200.50251.052.62554.483429.030892.554纵梁0.200.55251.052.88853.503463.524柱0.400.55251.106.0503.0045816.750816.750六~九横梁0.200.50251.052.62554.483429.030892.554纵梁0.200.55251.052.88853.503463.524柱0.350.50251.104.8123.0045649.688649.688十层横梁0.200.50251.052.62555.283435.330969.032纵梁0.200.55251.052.88861.603533.702柱0.300.45251.13.7123.0045501.120501.120十一层横梁0.200.50251.052.62553.333755555555353.333419.974965.78纵梁0.200.55251.052.88845.403393.346次梁0.200.40251.052.10024.203152.460柱0.300.45251.103.7123.0045501.120501.120
十二层横梁0.200.50251.052.62552.733415.249929.555纵梁0.200.55251.052.88845.403393.346次梁0.200.40251.052.10019.203120.960柱0.300.45251.103.7123.0045501.120501.120注:1)表中β为考虑梁柱粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数,梁取1.05,柱取1.10;g表示单位长度构件重力荷载;l为梁时一个单元一种梁总长,柱时一根梁柱高;n为梁时表示单元数,柱时表示个数。2)梁长度取净长;柱长度取层高。外墙为400㎜混凝土小型空心砌块内夹苯板砌筑,外墙面18厚水泥砂浆外挂涂料,内墙面为18厚抹灰,则外墙单位面积重力荷载为kN/m内墙为240㎜红砖,两侧均为18厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为kN/m木门单位面积重力荷载为荷载为0.2kN/m;铝合金门窗单位面积重力0.4kN/m,朔钢窗0.45kN/m。4.2.4重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载为计算单元范围内各层楼面的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱等重量。计算Gi为重力荷载代表值为结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合之和,组合系数为雪荷0.5,屋面积灰荷载0.5,屋面活荷不计入,楼面活荷载1.0;为方便计算门、窗等洞口按此处墙体计算,具体计算过程从略,计算结果见图4-5。
图4-5各质点的重力荷载值
4.3侧移刚度计算4.3.1横向框架线刚度计算在进行框架计算前,应先对侧移刚度进行验算。横向框架梁线刚度计算过程见表4-4;柱线刚度计算过程见表4-5。N/mmN/mmN/mm表4-4横梁线刚度计算表类别层次/N/mm/mm×mm/mm4/mm边横梁10~122.8×104200×5502.773×10957006~93.0×104200×5502.773×1091~53.15×104200×5502.773×10910~122.8×104200×5502.773×10942006~93.0×104200×5502.773×1091~53.15×104200×5502.773×109
续表4-4横梁线刚度计算表类别层次/N.mm/N.mm/N.mm边横梁10~121.362×10102.043×10102.724×10106~91.459×10102.188×10102.918×10101~51.532×10102.298×10103.064×101010~121.849×10102.774×10103.698×10106~91.981×10102.972×10103.962×10101~52.080×10103.120×10104.160×1010表4-5柱线刚度计算表层次hc/mmEc/N/mm2b×h/mm2Ic/mm4EcIc/hc/N.mm165003.15×104400×5505.546×1092.688×101065003.15×104400×80017.067×1098.271×101065003.15×104450×5506.239×1093.024×1010233003.15×104400×5505.546×1095.294×101033003.15×104450×5506.239×1095.955×10103~530003.15×104400×5505.546×1095.823×10106~930003.0×104350×5003.646×1093.646×101010~1230002.8×104300×4502.278×1092.126×1010注:ic柱的线刚度Ic=EcIc/h,Ic为柱的截面惯性矩,h为框架柱的计算高度。4.3.2柱侧移刚度计算进行框架计算前,应先对侧移刚度进行验算,如不满足应从新设计柱的截面。
柱的侧移刚度计算按下式计算,其中系数一般层边柱i2ici4中柱i1i2ici3i4底层(固接)边柱i2ic中柱i1i2ic据梁柱线刚度比
的不同,柱可分为中框架中柱和边柱,边框架中柱和边柱等,各轴柱的侧移刚度计算结果分别见表4-6、4-7和4-8。表4-6①轴柱侧移刚度D值(N/mm)层次左边柱(2个)中柱(2个)右边柱(2个)αcDi1αcDi1αcDi1121.300.4011191.12.270.5315055.50.960.329199.1111.300.4011191.12.270.5315055.50.960.329199.1101.350.4011431.42.350.5415304.51.000.339418.090.820.2914077.01.420.4120146.40.600.2311220.580.820.2914077.01.420.4120146.40.600.2311220.570.820.2914077.01.420.4120146.40.600.2311220.560.840.3014325.71.450.4220439.80.620.2411436.650.540.2116403.80.930.3224655.30.400.1612793.340.540.2116403.80.930.3224655.30.400.1612793.330.540.2116403.80.930.3224655.30.400.1612793.320.560.2313271.51.020.3419717.60.390.1610612.911.160.528362.72.020.629971.50.760.468171.5注:柱的侧移刚度。表4-7轴柱侧移刚度D(N/mm)层次左边柱(8个)中柱(8个)右边柱(8个)αcDi1αcDi1αcDi1121.740.4613187.13.020.6017053.71.280.3911069.8111.740.4613187.13.020.6017053.71.280.3911069.8101.800.4713436.33.130.6117293.21.330.4011310.391.090.3517112.61.890.4823600.00.800.2913895.281.090.3517112.61.890.4823600.00.800.2913895.271.090.3517112.61.890.4823600.00.800.2913895.2
61.110.3617403.51.930.4923894.20.820.2914132.350.710.2620437.21.240.3829719.20.530.2116211.640.710.2620437.21.240.3829719.20.530.2116211.630.710.2620437.21.240.3829719.20.530.2116211.620.790.2816453.71.210.3824775.30.510.2013430.011.550.589190.92.390.669826.11.010.508995.8表4-8框架柱侧移刚度D值(N/mm)层次④轴边柱(9个)⑤轴边柱(6个)αcDi1αcDi1121.7390.46513187.1271.2810.39011069.796111.7390.46513187.1271.2810.39011069.796101.8020.47413436.321.3270.39911310.3291.0870.35217112.6230.8000.28613895.23881.0870.35217112.6230.8000.28613895.23871.0870.35217112.6230.8000.28613895.23861.1140.35817403.5730.8200.29114132.38850.7140.26320437.2390.5260.20816211.64040.7140.26320437.2390.5260.20816211.64030.7140.26320437.2390.5260.20816211.64020.7860.28216453.7760.5140.20513430.02611.5480.5779190.9691.0130.5028995.84将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层间侧移刚度,见下4-9表。
表4-9横向框架层间侧移刚度层次1234∑Di565771.971720929.134881824.196881824.196层次5678∑Di881824.196747831.812736179.518736179.518层次9101112∑Di736179.518578284.870573024.380573024.380由表见,则该框架为规则框架。4.4水平荷载作用下内力和侧移计算4.4.1水平地震作用下内力和侧移计算1.横向自振周期计算按式计算周期,的量纲为,取=0.6,为计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m);为结构基本自振周期考虑非承重墙的影响的折减系数。s在计算假想位移时应将折算到主体结构的顶层,即=3278.794
结构顶点的假想位移,,。计算过程如下表4-10,其中第12层的为与之和。表4-10结构顶点的假想位移计算层次Gi/kNVGi/kN∑Di/(N/mm)△ui/mmui/mm1213599.91513599.915573024.38023.7341110.3811110294.12123894.036573024.38041.6981086.647109943.36233837.398578284.87058.5131044.94999785.83143623.229736179.51859.256986.43689354.51452977.743736179.51871.963927.1879354.51462332.257736179.51884.670855.21769354.51471686.771747831.81295.859770.54759354.51481041.285881824.19691.902674.68849354.51490395.799881824.196102.510582.78639354.51499750.313881824.196113.118480.276210004.298109754.611720929.134152.240367.158111840.233121594.844565771.971214.918214.9182.水平地震作用及楼层地震剪力本结构高度不超过40米,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。
结构总水平地震作用标准值按式,其中为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值;为结构等效总重力荷载,多质点应取总重力荷载代表值的85%。kN建筑场地为第Ⅲ类,得,地震影响系数为6度,查得,则kN因,所以应考虑顶部附加水平地震作用,顶部附加地震作用系数=0.08kN各质点的水平地震作用按式计算,则
具体的计算过程见表4-11。各楼层的地震剪力按式计算,具体计算结果列入表4-11中。表4-11各质点纵向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次Hi/mGi/kNGiHi/kN.mGiHi/∑GiHiFi/kNVi/kN——2947.23111788.9240.0046.7096.7091239.810321.121410780.6160.149249.905256.6141136.810294.451378835.7970.138231.456488.0701033.89943.362336085.6360.122204.620692.690930.89785.831301403.5950.109182.816875.506827.89354.514260055.4890.094157.6581033.164724.89354.514231991.9470.084140.8861174.050621.89354.514203928.4050.074124.1141298.164518.89354.514175864.8630.064107.3421405.506415.89354.514147801.3210.05490.5701496.076312.89354.514119737.7790.04372.1201568.19629.810004.29898042.1200.03660.3801628.57616.511840.23376961.5140.02846.9621675.538各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图4-6。3.水平地震作用下位移验算
(a)水平地震作用分布
(b)层间剪力图4-6横向水平地震作用及楼层地震剪力
水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按式计算,计算过程见表4-12,表中还计算了各层的层间弹性位移角。按上式计算的框架各层层间位移应满足规范要求,当不满足时,说明梁、柱截面尺寸偏小,应调整梁、柱截面尺寸或提高混凝土等级,并重新计算。表4-12横向水平地震作用下的位移验算层次Vi/kN∑Di/(N/mm)△ui/mmui/mmhi/mθe=ui/hi12256.614573024.3800.44818.71030001/669611488.070573024.3800.85218.26230001/352110692.690578284.8701.19817.41030001/25049875.506736179.5181.18916.21230001/252381033.164736179.5181.40315.02330001/213871174.050736179.5181.59513.62030001/188161298.164747831.8121.73612.02530001/172851405.506881824.1961.59410.28930001/188241496.076881824.1961.6968.69530001/176931568.196881824.1961.7786.99930001/168721628.576720929.1342.2595.22133001/146111675.538565771.9712.9622.96265001/2194由上表可见,最大层间弹性位移角发生在底2层,其值为1/1461,满足要求。其中=1/550,由规范查得。
4.水平地震作用下框架梁内力计算以轴横向框架为计算单元,框架柱端剪力及弯矩分别按式M其中取自表4-7,取自表4-9,层间剪力取自表4-10,各柱反弯点高度比按式确定,其中由规范查得。为上下层梁线刚度变化的反弯点高度比的修正值;、为上下层高度变化时反弯点高度比的修正值;本设计中底层柱需要考虑修正,第5层需考虑,第2层需考虑修正值。各层柱端弯矩及剪力计算结果见表4-13。表4-13各层柱端弯矩及轴力计算表层次hi/mVi/kNDij/N/mmС轴柱Di1Vi1yMi1bMi1u123.0256.61457302413187.25.9061.7390.3876.85710.861113.0488.07057302413187.211.2321.7390.43714.72518.971103.0692.69057828513436.516.0941.8020.45021.72726.55593.0875.50673618017112.320.3511.0870.45021.47433.57983.01033.16473618017112.324.0161.0870.45432.71039.33873.01174.05073618017112.327.2911.0870.50040.93640.93663.01298.16474783217403.430.2111.1140.50045.31645.316
53.01405.50688182420437.132.5740.7140.50048.86148.86143.01496.07688182420437.134.6730.7140.50052.01052.01033.01568.19688182420437.236.3450.7140.50054.51854.51823.31628.57672092916454.837.1690.7860.50762.18760.47016.51675.5385657729191.327.2191.5480.623110.2266.700续表4-13各层柱端弯矩及轴力计算表层次hi/mVi/KNDij/N/mmD轴柱Di2Vi2yMi2bMi2u123.0256.61457302417053.77.6373.0210.45010.31012.601113.0488.07057302417053.714.5253.0210.45019.60923.966103.0692.69057828517293.320.7143.1280.50031.071172.1793.0875.50673618023600.028.0661.8870.45037.88946.30983.01033.16473618023600.033.1201.8870.49449.08450.27673.01174.05073618023600.037.6371.8870.50056.45656.45663.01298.16474783223894.241.4781.9340.50062.21762.21753.01405.50688182429719.247.3681.2410.50071.05271.05243.01496.07688182429719.250.4211.2410.50075.63275.63233.01568.19688182429719.252.8511.2410.50079.27679.27623.31628.57672092924775.455.9671.2130.50092.34692.34616.51675.5385657729826.129.1002.3890.630119.1669.986续表4-13各层柱端弯矩及轴力计算表层次hi/mVi/KNDij/N/mmG轴柱Di2Vi2yMi2bMi2u123.0256.61457302411069.84.9571.2810.3645.4139.458113.0488.07057302411069.89.4291.2810.41411.71116.576
103.0692.69057828411310.313.5481.3270.45018.29022.35493.0875.50673618013895.216.5250.8000.45022.30927.26683.01033.16473618013895.219.5010.8000.45026.32632.17773.01174.05073618013895.222.1600.8000.50033.24033.24063.01298.16474783214132.424.5320.8200.50036.79836.79853.01405.50688182416211.625.8390.5260.50038.75838.75843.01496.07688182416211.627.5040.5260.50041.25641.25633.01568.19688182416211.628.8300.5260.50043.24543.24523.31628.57672092913430.030.3380.5140.55055.06345.05216.51675.5385657728995.826.6411.0130.649112.3860.781梁端弯矩、剪力及轴力分别按式:计算,其中梁线刚度取自表4-4,具体计算结果见表4-14。表4-14梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁中梁MblMbrVbMblMbrVb1210.8617.2564.24.3145.3459.4585.72.5971125.82819.7374.210.84914.53921.9895.76.4081041.28029.1834.216.77721.49734.0655.79.748
955.30644.5614.223.77832.81945.5565.713.750866.81250.7724.227.99637.39354.4865.716.119773.64653.1654.230.19052.37559.5665.719.639686.25268.3404.236.80850.33270.0385.721.118594.17776.7444.240.69556.52575.5565.723.1724100.87184.4694.244.12862.21580.0145.724.9523106.52889.2054.246.60365.70384.5015.726.3522114.98898.8304.250.90972.79288.2975.728.2611128.88793.4804.252.94468.852115.8445.732.403注:1)、柱轴力中的负号表示拉力。当为左震时,左侧三根柱子为拉力;对应的右侧俩根柱子为压力。2)、表中M单位为KN.m,V单外为KN,N单位为KN,i单位为m。水平左地震作用下框架梁的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力如图4-7、4-8和4-9所示。4.4.2风荷载作用下内力和位移计算1.水平风荷载标准值查荷载规范中全国基本风压分布图中的数值为0.55。根据荷载规范对于高层建筑结构,其基本分压可按基本分压分布图中数值乘以系数1.1,即kN/m。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值按式计算。风荷载体型系数,矩形平面建筑风荷载体型系数。风压高度变化系数,地面粗糙度类别为B类,查表得其值。建筑结构在高度处的风振系数,按下式计算
其中为脉动增大系数,与基本风压,结构基本自振周期T及地面粗糙度有关。根据相关规定框架结构的自振周期取skN.s2查表得,脉动增大系数。各层风荷载标准值计算结果见表4-15。表4-15各层风荷载标准值距地面高度39.31.451.551.300.651.9038.11.441.531.300.651.8635.11.421.491.300.651.7932.11.391.451.300.651.7029.11.371.401.300.651.6226.11.341.351.300.651.5323.11.321.301.300.651.4520.11.291.251.300.651.3617.11.261.191.300.651.2714.11.231.111.300.651.1511.11.191.031.300.651.048.11.141.001.300.650.964.81.081.001.300.650.9101.001.001.300.650.84
图4-7地震作用下框架梁弯矩图
图4-8地震作用下框架柱弯矩图
图4-9地震作用下梁端剪力及柱轴力
2.风荷载作用下框架结构内力计算由平面图可以看出,除边框架外,中间各榀框架受风荷面积相同,因此选中框架进行计算。计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力及各层剪力计算风荷载作用下各楼层节点上集中力时,假定风荷载在层间为均匀分布,并假定上下相邻各半层层高范围内的风荷载按集中力作用本层楼面上。各层层顶处风荷载作用下楼层节点集中力计算如下:kNkNkNkNkNkNkNkN
kNkNkNkN各层风荷载引起的节点集中力及各层剪力计算结果见表4-16。表4-16风荷载作用下水平集中力及层剪力层号i层高/m风荷标准值各层集中力/kN各层剪力/kN女儿墙1.21.90——123.01.8616.7316.73113.01.7918.0734.80103.01.7017.2852.0893.01.6216.4368.5183.01.5315.5984.1073.01.4514.7598.8563.01.3613.91112.7653.01.2713.02125.7843.01.1511.98137.7633.01.0410.84148.6023.30.9610.38158.9814.50.9111.98170.96
各层框架在水平风荷载作用下集中力见图4-10。风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下相同,此处从略。计算结果水平风荷载作用下柱抗侧移刚度D及柱剪力见表4-17,风荷载作用下柱反弯点高度比及柱端弯矩梁端弯矩见表4-18,梁端弯矩、剪力及柱轴力见表4-19。平面图中E轴横向框架在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力见图4-11,4-12和4-13。3.风荷载作用下的水平侧移因为H<50m,H/B<4,所以只考虑梁柱弯曲变形产生的侧移。第i层结构的层间变形为,由公式,计算各层的相对侧移刚度和绝对侧移刚度,计算过程见表4-20。表4-17水平风荷载作用下柱抗侧移刚度D及柱剪力计算表层/柱列轴号12/3C2.1263.6981.7390.46513187.12741310.6315.340D2.1266.4223.0210.60217053.70841310.6316.906G2.1262.7241.2810.39011069.79641310.6314.48411/3C2.1263.6981.7390.46513187.12741310.63111.109D2.1266.4223.0210.60217053.70841310.63114.366G2.1262.7241.2810.39011069.79641310.6319.325
10/3C2.1263.6981.8020.47413436.32042039.93216.645D2.1266.4223.1280.61017293.29242039.93221.423G2.1262.7241.3270.39911310.32042039.93214.0129/3C3.6463.9621.0870.35217112.62354607.89521.469D3.6466.8801.8870.48523600.03454607.89529.608G3.6462.9180.8000.28613895.23854607.89517.4338/3C3.6463.9621.0870.35217112.62354607.89526.355D3.6466.8801.8870.48523600.03454607.89536.346G3.6462.9180.8000.28613895.23854607.89521.3997/3C3.6463.9621.0870.35217112.62354607.89530.977D3.6466.8801.8870.48523620.03454607.89542.7556G3.6462.9180.8000.28613895.23854607.89525.1166/3C3.6463.9621.1140.35817403.57355430.21635.404D3.6466.8801.9340.49223894.25555430.21648.607G3.6462.9180.8200.29114132.38855430.21628.7495/3C5.8234.1600.7140.26320437.23966357.10138.739D5.8237.2241.2410.38329719.22266357.10156.333G5.8233.0640.5260.20816211.64066357.10130.7084/3C5.8237.2240.7140.26320437.23966357.10142.428D5.8234.1601.2410.38329719.22266357.10161.698G5.8233.0640.5260.20816211.64066357.10133.6343/3C5.8234.1600.7140.26320437.23966357.10145.671D5.8237.2241.2410.38329719.22266357.10166.553G5.8233.0640.5260.20816211.64066357.10136.3762/3.3C5.2944.1600.7860.28216453.77654659.18547.857D5.9557.2241.2130.37824775.38354659.18572.061G5.9553.0640.5140.20513430.02654659.18539.062
1/4.5C2.6884.1601.5480.5779190.96928012.93956.092D3.0247.2242.3890.6589826.13028012.93959.068G3.0243.0641.0130.5028995.84028012.93954.900表4-18风荷载作用下柱反弯点高度比及柱端弯矩计算表层/h柱轴线号y1=y2=y312/3C1.7391010.38700.3879.8206.200D3.0211010.45000.45011.3959.323G1.2811010.36400.3648.5554.89611/3C1.7391110.43700.43718.76314.564D3.0211110.45100.45123.66119.437G1.2811110.41400.41416.39311.58210/3C1.8021110.49000.49025.46724.468D3.1281110.50000.50032.13432.134G1.3271110.46600.46622.44719.5899/3C1.0871110.45400.45435.16629.241D1.8871110.49400.49426.46343.879G0.8001110.45000.45028.76423.5348/3C1.0871110.45400.45443.16935.895D1.8871110.49400.49455.17353.865G0.8001110.45000.45035.30828.8897/3C1.0871110.45400.45450.74042.191D1.8871110.49400.49464.90463.364G0.8001110.45000.45041.44133.9076/3C1.1141110.50000.50053.10653.106D1.9341110.50000.50072.91072.910
G0.8201110.45100.45147.35038.8975/3C0.7141110.45100.45163.80352.414D1.2411110.50000.50084.50084.500G0.5261110.45000.45050.66841.4564/3C0.7141110.50000.50063.64263.642D1.2411110.50000.50092.54792.547G0.5261110.50000.50050.45150.4513/3C0.7141110.50000.50068.50668.506D1.2411110.50000.50099.83099.830G0.5261110.50000.50054.56454.5642/3.3C0.78610.911.360.50000.50078.96478.964D1.21310.911.360.50000.500118.901118.901G0.51410.911.360.54900.54958.13670.7691/4.5C1.54810.7310.55000.550113.586138.828D2.38910.7310.55000.550121.435148.421G1.01310.7310.55000.550111.172135.878表4-19梁端弯矩、剪力及柱轴力及计算表层次梁(4200)梁(5700)柱CDG129.826.5623.9004.8338.5552.3493.9001.5512.3491124.96318.99310.46613.99121.2896.18914.3665.82816.1691040.03129.69616.60221.87534.0599.18930.96812.61725.982959.63433.74422.23324.85348.35312.84353.20122.00738.825872.41057.04130.82242.01158.84217.69484.02335.13556.519786.63568.39636.91250.37370.33021.176120.9450.87177.695695.29778.47641.37457.79881.25724.396162.3167.849102.09
5116.9190.69649.43066.71489.56527.417211.7489.862129.514116.06102.0151.92075.03691.90729.288263.66112.49158.803120.92110.7855.16781.595105.0232.778318.83134.88191.572147.47125.9665.10292.773112.7036.048383.93163.94227.621192.35138.4078.750101.94181.9449.800462.68192.89277.42表4-20风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次1234Vi/KN170.96158.98148.60137.76∑D/(N/mm)28012.93954659.18566357.10166357.101△ui/mm6.1032.9092.2392.076Ui/mm6.1039.01211.25113.327△ui/hi1/10651/11341/13081/1445层次5678Vi/KN125.78112.7698.8584.10∑D/(N/mm)66357.10155430.21654607.89554607.895△ui/mm1.8602.0341.8101.540Ui/mm15.18717.22119.03120.571△ui/hi1/15831/14751/16571/1948层次9101112Vi/KN68.5152.0834.8016.73∑D/(N/mm)54607.89542039.93241310.63141310.631△ui/mm1.2551.2390.8420.405Ui/mm21.82623.06523.90724.312△ui/hi1/23911/24221/35611/7407由表4-20可见风荷载作用下框架的最大层间位移为1/5200远小于1/550,满足要求。
图4-10等效节点集中风荷载
图4-11水平风荷载作用下框架梁弯矩图
图4-12水平风荷载作用下框架柱弯矩图
图4-13水平风荷载作用下梁端剪力和柱轴力
4.5竖向荷载作用下框架内力计算4.5.1计算单元取轴线横向框架进行计算,计算宽度为7.2m,如图4-14所示。由于房间布置有梁,板以均布荷载形式传给梁,次梁一集中荷载形式传给柱。传给框架的荷载如阴影所示,见图4-14。图4-13横向框架计算单元
4.5.2荷载计算1.恒荷载计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图4-15。图4-15各层梁上作用的恒荷载在图中,、代表横梁自重,为均布荷载形式。对于第12层kN/mkN/m、为板传给横梁的梯形荷载,由图几何关系可得kN/mkN/m并把梯形荷载转化为均布荷载,利用公式,其中,因此kN/m
kN/m、、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷,它包括梁自重、楼板自重和女儿墙等的重力荷载,计算如下:kNkN因为梁和柱中心线相差25㎜,因此此部分产生的集中力矩可忽略不计。于悬挑梁产生的集中力矩为、,计算如下:kN.m对于2~11层,、包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载。其它荷载计算方法同第12层,结果为kN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/m
kNkNkNkN.m对于一层kN/mkN/mkN/mkN/mkNkN.kNkN.mkN.m
2.活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布见图4-16。图4-16各层梁上作用的活荷载对于第12层kN/mkN/mkN/mkN/mkNkNkN同理,在屋面雪荷载作用下kN/mkN/mkN/mkN/mkNkN对于2~11层
kN/mkN/mkN/mkN/mkNkNkN对于1层kN/mkN/mkNkNkN将以上计算结果汇总,见表4-21和4-22。表4-21横向框架横荷载汇总表(kN/m)层次122.6252.62519.84822.6272~1115.22515.22513.64515.556116.73716.737015.556
续表4-21横向框架横荷载汇总表层次kNkNkNkN.mkN.m1254.13096.65051.2692.20302~1146.812107.98146.1592.2030136.73152.62236.2322.2031.654表4-22横向框架活荷载汇总表层次kN/mkN/mkN/mkNkN124.962(0.744)5.657(0.848)2.722(0.408)10.890(1.634)2.722(0.408)2~114.9625.6572.72210.8902.722105.6572.72210.8902.722注:表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。4.5.3内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。弯矩计算过程如图4-17、4-18、4-19、4-20和4-21,所得弯矩图如图4-22、4-23、4-24和4-25。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重。如表4-23、4-24、4-25和4-26所列。
图4-177~12层恒载作用下横向框架弯矩二次分配法
图4-181~6层恒载作用下横向框架弯矩二次分配法
图4-197~12层活载作用下横向框架弯矩二次分配法
图4-201~6层活载作用下横向框架弯矩二次分配法
图4-21雪荷载作用下横向框架弯矩二次分配法表4-23恒荷载作用下梁端剪力计算表层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力CD跨DG跨CD跨DG跨CD跨DG跨kNkNkNkNkNkNkNkN1247.19371.968-14.2476.12232.94661.44078.09065.8461160.62787.726-9.8424.73950.78570.46992.46582.9871060.62787.726-9.7125.10050.91570.33992.82682.626960.62787.726-8.0154.06652.61268.64291.79283.660860.62787.726-7.3713.15853.25667.99890.88484.568760.62787.726-7.2963.26853.33167.92390.99484.458
660.62787.726-7.4503.37953.17768.07791.10584.347560.62787.726-6.2662.66754.36166.89390.39385.059460.62787.726-5.2392.11855.38865.86689.84485.608360.62787.726-5.3462.20655.28165.97389.93285.520260.62787.726-5.3622.16855.26565.98989.89485.558135.14892.035-7.3552.31927.79342.50394.35489.716表4-24恒荷载作用下柱轴力计算表(kN)层次柱轴力C柱D柱G柱1287.07698.212236.180247.316117.115128.25111195.809206.945518.231529.367257.397268.53310304.672315.808800.513811.649397.318408.4549415.232429.6681080.0641094.500538.273552.7098529.736544.1721361.3531375.789683.436697.8727644.315658.7511642.6871657.123828.489842.9256758.740773.1761924.2861938.722973.431987.8675874.349892.4992203.9892222.1391119.0851137.2354994.6991012.8492485.530503.9801269.0021287.15231114.9421133.0922767.8662786.0161418.8311436.98121235.1691255.1343049.8803072.3401568.6981591.15811319.6581358.9833261.8193306.0581727.0331771.272表4-25活荷载作用下梁端剪力计算表(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力CD跨DG跨CD跨DG跨CD跨DG跨
1210.42016.122-2.601.4237.81213.02817.54514.6991110.42016.122-1.7540.7358.66612.17416.85715.3871010.42016.122-1.7920.8488.62812.21216.97015.274910.42016.122-1.2380.6529.18211.65816.77415.470810.42016.122-1.3260.5089.09411.74616.63015.614710.42016.122-1.3500.5279.07011.77016.64915.595610.42016.122-1.3770.5469.04311.79716.66815.576510.42016.122-1.1620.4289.25811.58216.55015.694410.42016.122-0.9750.3339.44511.39516.45515.789310.42016.122-0.9950.3509.42511.41516.47215.772210.42016.122-1.0830.3269.33711.50316.44815.79618.44216.122-0.5860.5047.8569.02816.62615.618表4-26活荷载作用下柱轴力计算表(kN)层次柱轴力C柱D柱G柱1210.53410.53441.46341.46317.42117.421
1121.92221.92281.38481.38435.53035.5301033.27233.272121.456121.45653.52653.526945.17645.176160.778160.77871.71871.718856.99256.992200.044200.04490.05490.054768.78468.784239.353239.353108.371108.371680.54980.549278.708278.708126.669126.669592.52992.529317.730317.730145.085145.0854104.696104.696356.470356.470163.596163.5963116.843116.843395.247395.247182.090182.0902128.902128.902434.088434.088200.608200.6081139.480139.480470.632470.632218.948218.948注:表中括号内数值为屋面作用雪荷载(0.3)、其它屋楼面作用活荷载()对应的内力。V以向上为正。
图4-22恒荷载作用下框架梁弯矩图(kN·m)
图4-23恒荷载作用下框架柱弯矩图(kN·m)
图4-24活荷载作用下框架梁弯矩图(kN·m)
图4-25活荷载作用下框架柱弯矩图(kN·m)
4.6横向框架内力组合4.6.1结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素,查相应资料知本工程的框架为三级抗震等级。4.6.2框架梁内力组合本例考虑了四种内力组合,即,,及。此外,对于本工程,这种组合与考虑地震作用的组合相比一般较小,对结构不起控制作用,故不予考虑。按上四种组合计算梁的内力,各层梁的内力组合见表4-27,表中、两列中的梁弯矩M为经过调幅后的弯矩(调幅系数取0.8)。一层CD梁上荷载设计值kN/m左震则发生在左支座
kN.mkN.m右震kNkN>0m>4.2m说明发生在右支座kN.mkN.m剪力计算:CD净跨m左震kNkNkN.mkN.m右震kNkNkN.m
kN.mkN.mkN.mkN则kNkNkNkN一层DG跨梁上荷载设计值kNkN左震kN>0m<5.7m说明发生在左支座或右支座处kN.mkN.m
则kN.m右震kNkN>0m<5.7mkN.mkN.mkN.m剪力计算:DG净跨m左震kNkNkN.mkN.m右震kN.mkN.mkN.mkN.mkN
kNkNkNkN一层CD跨左风kN则发生在左支座kN.m右风kNkN>0m≈5.7mkN.m剪力计算:CD净跨m左风kNkNkN.mkN.m
右风kNkNkN.mkN.mkN.mkN.mkN则kNkNkNkNDG净跨m左风kNkNkN.mkN.m右风kNkNkN.mkN.m
kN.mkN.mkNkNkNkNkN由此可见,风荷载控制下的内力组合最大,以下只计算风荷载控制下内力计算。八层CD跨净跨mkN/mkN/m左风kNkNkN.mkN.m右风kNkNkN.m
kN.mkN.mkN.mkN则kNkNkNkNDG净跨mkN/m十二层CD跨净跨mkN/mkN/m左风kNkNkN.mkN.m右风kNkN
kN.mkN.mkN.mkN.mkN则kNkNkNkNDG净跨mkN/mkN/m左风kNkNkN.mkN.m右风kNkNkN.m
kN.mkN.mkN.mkNkNkNkNkN表4-27框架梁内力组合层次截面内力SGKSQKSWKSEK一层CM-11.4580.178±193.350±128.887V27.7937.85678.75052.944M-36.171-1.793138.39993.480V42.5039.028±78.750±52.944M-69.285-12.504±101.937±68.852V94.35416.62649.800161.472GM-58.710-10.206181.941115.844V89.71615.618±49.800±161.472跨间MCD————MDG————
八层CM-27.234-3.916±72.410±66.812V53.2569.09430.82227.996M-52.001-8.37357.04150.772V67.99811.746±30.822±27.996M-71.441-12.894±42.011±37.393V90.88416.63017.69416.119GM-57.039-10.58058.84254.486V84.56815.614±17.694±16.119跨间MCD————MDG————十二层CM-11.686-2.117(0.021)±9.820±10.861V32.9467.812(1.058)3.9004.314M-48.570-10.879(-1.673)6.5627.256V61.44013.028(2.066)±3.900±4.314M-59.556-13.353(-1.972)±4.833±5.345V78.09017.545(2.658)2.3492.597GM-31.640-6.864(-0.872)8.5559.458V65.84614.699(2.176)±2.349±2.597跨间MCD————MDG————注:一列中
括号内的数值为屋面作用雪荷载、其他层楼面作用活荷载对应的力值。续表4-27框架梁内力组合层次截面内力1.2SGK+1.4(SQK+SWK)rRE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]→←→←一层CM255.790-282.790115.433-135.897V-65.900154.600-23.07280.169M-239.674-147.843-124.50457.782V173.893-46.607125.248-9.305M42.064-243.359-0.853-135.117V66.781206.221-65.035249.836GM-339.458-169.977-170.38055.516V199.24459.804245.208-69.663跨间MCD112.574156.691117.13263.342MDG190.904190.90465.08810.478八层CM63.211-139.53738.869-91.414V33.488119.79024.72779.319M-153.9815.734-100.071-1.066V141.19354.89193.78039.189M-44.965-162.596-33.641-106.557V107.571157.11473.563104.995GM-165.638-0.880-109.220-2.972V148.11398.57098.85467.421跨间MCD72.18223.67043.2487.362MDG20.05020.05021.9586.377十CM-3.239-30.735-0.880-22.060
二层V45.01255.93228.96137.373M-82.701-64.328-55.683-41.530V97.42786.50765.36556.952M-83.395-96.928-54.398-64.821V114.982121.56075.64480.708GM-59.555-35.601-40.786-22.343V102.88293.83568.40863.347跨间MCD1.00444.8231.03133.432MDG59.46659.46644.46317.082注:表中取0.75。续表4-27框架梁内力组合层次截面内力一层CM-15.290-13.500142.127V45.37644.350M-50.624-45.915V66.40763.643M-106.039-100.039130.240V144.004136.501GM-89.464-84.740V136.735129.524跨间MCD———MDG——八CM-40.682-38.16398.993
层V80.99076.639M-78.574-74.123V103.54398.042M-109.339-103.781105.612V139.323132.343GM-87.58383.259V129.781123.341跨间MCD———MDG——十二层CM-17.893-16.98751.917V52.28950.472M-76.448-73.515V95.97291.967M-93.754-90.16171.126V122.966118.271GM-49.578-47.578V103.59199.594跨间MCD———MDG——注:1、表中取0.85;取1.1。2、表中M以左侧受拉为正,单位为KN·m,N以受压为正,单位为KN。4.6.3框架柱内力组合取每层柱顶和柱底两个截面,每个截面上有M、N、V。按下式进行组合。
式中:、、为由恒荷、楼面活载及风荷载在柱端截产生的弯矩标准值;、NQK、Nwk为由恒载、楼面活荷及风载标准值在柱端产生的轴力标准值;MGE、NGE、MEk、NEK为由重力荷载代表值及水平地震作用标准值在柱端截面产生的弯矩、轴力标准值。在考虑地震作用效应的组合中,取屋面为雪荷载时的内力进行组合。由于柱是偏心受力构件且一般采用对称配筋,故应从上述组合中求出下列最不利内力:(1)、及相应的N。(2)、Nmax及相应的M。(3)、Nmin及相应的M。组合结果见表4-28、4-29和4-30。表4-28横向框架C柱内力组合SGKSQKSWKSEK
层次截面内力12柱顶M12.4052.646(0.494)9.82010.861N87.07610.534(1.466)3.9004.314柱底M-13.287-2.292(0.093)6.2006.857N98.21210.534(1.466)3.9004.31411柱顶M13.8701.935(0.147)18.76318.971N195.80921.922(14.642)14.36615.163柱底M-13.715-2.07814.56414.725N206.94521.922(14.642)14.36615.16310柱顶M13.7151.89925.466726.555N304.67233.272(25.992)30.96831.940柱底M-15.000-1.94724.46821.720N315.80833.272(25.992)30.96831.9409柱顶M13.7282.85235.16633.579N415.23245.176(37.896)53.20155.718柱底M-15.257-2.53829.24127.474N429.66845.176(37.896)53.20155.7188柱顶M16.5832.35643.16939.338N529.73656.992(49.712)84.02383.714
柱底M-16.153-2.41535.89532.710N544.17256.992(49.712)84.02383.7147柱顶M16.1532.41550.74040.936N644.31568.784(61.504)120.935113.904柱底M-16.575-2.48142.19140.936N658.75168.784(61.504)120.935113.9046柱顶M15.2722.27753.10645.316N758.74080.549(73.269)162.309150.712柱底M-14.534-2.19353.10645.316N773.17680.549(73.269)162.309150.7125柱顶M19.7082.95263.80348.861N874.34992.529(85.249)211.739191.407柱底M-18.843-2.85052.41448.861N892.49992.529(85.249)211.739191.4074柱顶M17.4712.63563.64252.010N994.699104.696(97.416)263.659235.535柱底M-17.867-2.69652.41452.010N1012.849104.696(97.416)263.659235.5353柱顶M18.1692.74468.50654.506N1114.942116.843(109.563)318.826282.138
柱底M-19.734-3.27668.50654.518N1133.092116.843(109.563)318.826282.1382柱顶M14.9821.75778.96460.470N1235.169128.902(121.622)383.928333.047柱底M-10.796-0.26278.96462.187N1255.134128.902(121.622)383.928333.0471柱顶M1.330-0.484113.58666.700N1319.658139.480(132.200)462.678385.991柱底M-0.6650.242138.828110.223N1358.983139.480(132.200)462.678385.991续表4-28横向框架C柱内力组合层次截面内力→←→←12柱顶M4.84232.3380.79721.754N113.779124.69974.81383.2334柱底M-10.473-27.833-5.231-18.602N127.142138.06284.84493.25711柱顶M-6.91545.621-5.94831.046N245.549285.774161.444197.607柱底M1.022-39.7571.078-27.635N258.912299.137178.055210.899
10柱顶M-16.53754.770-12.69352.119N368.832455.542254.760320.319柱底M13.529-54.9816.801-35.553N382.195468.906264.782330.3419柱顶M-28.76669.699-19.10146.378N487.043636.006336.437448.363柱底M19.076-62.79911.914-41.660N504.367653.329352.705461.3558柱顶M-37.23983.635-22.37054.339N597.840833.104420.788584.030柱底M27.488-73.01816.268-47.517N615.163850.427433.784597.0227柱顶M-48.27193.801-24.28855.537N700.1671038.785499.780721.893柱底M35.704-82.43123.879-55.918N717.4901056.108512.772734.8856柱顶M-52.83495.863-29.41458.953N796.0241250.489572.168866.057柱底M53.837-94.85930.116-58.250N813.3471267.812585.161879.0505柱顶M-61.542117.107-28.57466.705N882.3251475.194641.9301015.174柱底M46.778-99.98129.398-65.881N904.1051496.974658.2651031.5094柱顶M-64.445113.753-33.80067.619N971.0911709.336712.6961171.989M48.165-98.59433.416-68.003
柱底N992.8201731.116729.0311188.3243柱顶M-70.264121.553-53.56870.742N1055.1541947.867780.9431331.112柱底M61.118-124.17633.920-72.390N1076.9341969.647797.2781347.4472柱顶M-90.111122.916-44.68473.233N1125.1662148.882844.9371494.379柱底M97.228-115.94950.798-70.467N1149.1242224.123862.9061512.3471柱顶M-158.102159.939-64.05366.012N1131.1122366.395874.1171626.799柱底M193.900-194.818106.978-107.957N1178.3022473.801906.2331662.192续表4-28横向框架C柱内力组合层次截面内力12柱顶M19.39318.59032.3380.79719.393N128.0887119.239124.69974.813128.087柱底M-19.565-19.153-27.833-5.231-19.565N143.120132.602138.06284.844143.12011柱顶M20.66019.35345.621-5.94845.621N276.474265.662285.774161.444285.774柱底M-20.593-19.367-39.7571.078-20.593N301.298279.025299.137178.055301.29810M20.41419.11754.770-12.69354.770
柱顶N444.579412.187455.542254.760455.542柱底M-22.197-20.726-54.9816.801-54.981N459.613425.550468.906264.782468.9069柱顶M21.38520.46669.699-19.10169.699N605.739561.525636.006336.437636.006柱底M-23.135-21.862-62.79911.914-62.799N625.228578.848653.329352.705653.3298柱顶M24.74323.19883.635-22.37083.635N772.136715.472833.104420.788833.104柱底M-24.222-22.765-73.01816.268-73.018N791.624732.795850.427433.784850.4277柱顶M24.22222.76593.801-24.28893.801N938.609869.4761038.785499.7801038.785柱底M-24.857-23.363-82.43123.879-82.431N958.099886.7991056.108512.7721056.1086柱顶M22.89421.51495.863-29.41495.863N1104.8481023.2571250.489572.1681250.489柱底M-21.814-20.511-94.85930.116-94.859N1124.3371040.3371267.812585.1611267.8125柱顶M29.55827.782117.107-28.574117.107N1272.9001178.7591475.194641.9301475.194柱底M-28.288-26.602-99.98129.398-99.981N1297.4031200.5391496.974658.2651496.9744柱顶M26.22124.654113.753-33.800113.753N1447.5401340.2131709.336712.6961709.336柱底M-26.816-25.215-98.59433.416-98.594N1472.0421361.9931731.116729.0311731.116
3柱顶M27.27225.644121.553-53.568121.553N1622.0151501.5111947.867780.9431947.867柱底M-29.917-28.267-124.17633.920-124.176N1646.5171523.2911969.647797.2781969.6472柱顶M21.98320.438122.916-44.684122.916N1796.3801662.6662148.882844.9372148.882柱底M-14.837-13.322-115.94950.798-115.949N1823.3331686.6242224.123862.9062224.1231柱顶M1.3120.918159.939-64.053159.939N1921.0181778.8622366.395874.1172366.395柱底M-0.656-0.459-194.818106.978-194.818N1974.1071826.0522473.801906.2332473.801表4-29横向框架C柱柱端组合弯矩设计值的调整层次121110截面顶底顶底顶底38.80633.40054.74547.70865.72465.977124.699138.062285.774299.137455.542468.906层次987截面顶底顶底顶底83.63975.359100.36287.622112.56198.917636.006653.329833.104850.4271038.7851056.108
层次654截面顶底顶底顶底115.036113.830140.528119.977136.504118.3131250.4891267.8121475.1941496.9741709.3361731.116层次321截面顶底顶底顶底145.864149.011147.499139.139191.927233.7821947.8671969.6472148.8822224.1232366.3952473.801注:表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值。表4-30横向框架C柱剪力组合(kN)层次SGKSQKSWKSEK12-8.564-1.6465.3405.906-13.207-12.58111-9.195-1.33811.11011.232-13.751-12.90710-9.572-1.28216.64516.094-14.204-13.2819-9.662-1.79721.46920.351-14.841-14.1108-10.912-1.59026.35524.016-16.321-15.320
7-10.909-1.63230.97727.291-16.359-15.3766-9.935-1.49035.40430.211-14.902-14.0085-12.850-1.93438.73932.574-19.282-18.1284-11.779-1.77738.68534.673-17.679-16.6233-12.634-2.00745.67136.345-19.063-17.9712-7.812-0.61247.85737.169-11.158-10.2311-0.3070.52138.83327.2190.1060.361续表4-30横向框架C柱剪力组合(kN)层次→←→←12-5.105-20.057-2.690-14.20720.458112.647-28.4612.074-19.82929.0281010.022-34.7926.500-24.88337.518915.946-44.16710.338-29.34745.490821.577-52.21712.879-33.95253.262727.992-58.74316.056-37.16164.810635.558-63.57419.844-39.06864.846536.107-72.36219.324-44.19565.758437.536-70.78222.405-45.20772.198345.969-81.91023.163-47.71083.548256.769-77.23128.934-43.54678.571154.727-54.00526.497-26.580100.726注:表中V以绕柱端顺时针为正。
为相应于本层柱净上、下两端的剪力设计值。4.7截面设计4.7.1框架梁设计1.梁正截面受完承载力计算从表中分别选出跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩进行配筋。第一层:CD跨支座弯矩kN.mkN.mkN.mkN.m跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩,求得相应的剪力kN则支座边缘处:kNkN.m当梁下部受拉时,按T形截面设计;当梁上部受拉时,按矩形设计。翼缘计算宽度;当按跨度考虑时,=mm;按梁间距考虑时,mm按翼缘厚度考虑时,mm,=
,此种情况不起控制作用,故取=1400mm.梁截面尺寸0mm2,混凝土等级,梁内纵向钢筋选Ⅱ级钢=N/mm2),=1.0,=0.55,=N/mm2,=N/mm2,在支座处取0.3和65/的较大值,跨中取0.25和55/的较大值。下部跨间截面按单筋形截面计算,因为=1087.170kN.m>91.015kN.m属第一类形截面==602.035mm2实配钢筋220(mm2),%>0.288%满足要求。将下部跨间截面的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(628mm2)再计算相应的受拉钢筋,即支座C上部说明富裕,且达不到屈服,可近似取
mm2实取220+125(mm2),支座上部:mm2实取220+125(mm2),,满足要求.DG跨:跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩进行配筋。支座弯矩kN.mkN.mkN.mkN.m跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩,求得相应的剪力kN则支座边缘处:kN.mkN.m
翼缘计算宽度;当按跨度考虑时,=mm;按梁间距考虑时,mm,按翼缘厚度考虑时,mm,=,此种情况不起控制作用,故取=1900mm.梁截面尺寸mm2,混凝土等级,梁内纵向钢筋选Ⅱ级钢=N/mm2),=1.0,=0.55,=N/mm2,=N/mm2,在支座处取0.3和65/的较大值,跨中取0.25和55/的较大值。下部跨间截面按单筋形截面计算,因为=1475.445kN.m>136.383kN.m属第一类形截面==871.517mm2实配钢筋225(mm2),%>0.288%满足要求。将下部跨间截面的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(628mm2)再计算相应的受拉钢筋,即支座C上部
说明富裕,且达不到屈服,可近似取mm2从实取220+125(mm2),支座上部:mm2实取220+125(mm2),,满足要求.第八层:CD跨跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩进行配筋。支座弯矩kN.mkN.mkN.mkN.m跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩,求得相应的剪力
kN则支座边缘处:kN.mkN.m当梁下部受拉时,按T形截面设计;当梁上部受拉时,按矩形设计。翼缘计算宽度;当按跨度考虑时,=mm;按梁间距考虑时,mm,按翼缘厚度考虑时,mm,=,此种情况不起控制作用,故取=1400mm.梁截面尺寸mm2,混凝土等级,梁内纵向钢筋选Ⅱ级钢=N/mm2),=1.0,=0.55,=N/mm2,=N/mm2,在支座处取0.3和65/的较大值,跨中取0.25和55/的较大值。下部跨间截面按单筋形截面计算,因为=930.93kN.m>64.536kN.m属第一类形截面==412.412mm2实配钢筋220(mm2),%>0.288%
满足要求。将下部跨间截面的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(628mm2)再计算相应的受拉钢筋,即支座C上部说明富裕,且达不到屈服,可近似取mm2实取222(mm2),支座上部:mm2实取220(mm2),,满足要求。DG跨:跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩进行配筋。支座弯矩kN.mkN.m
kN.mkN.m跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩,求得相应的剪力kN则支座边缘处:kN.mkN.m翼缘计算宽度;当按跨度考虑时,=mm;按梁间距考虑时,mm按翼缘厚度考虑时,mm,=,此种情况不起控制作用,故取=1900mm.梁截面尺寸N/mm2,混凝土等级,梁内纵向钢筋选Ⅱ级钢=N/mm2),=1.0,=0.55,=N/mm2,=N/mm2,在支座处取0.3和65/的较大值,跨中取0.25和55/的较大值。下部跨间截面按单筋形截面计算,因为=1263.405kN.m>136.383kN.m属第一类形截面=
=151.870mm2实配钢筋220(mm2,%>0.288%满足要求。将下部跨间截面的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(628mm2)再计算相应的受拉钢筋,即支座C上部说明富裕,且达不到屈服,可近似取mm2实取222(mm2)支座上部:mm2实取220(mm2),,满足要求。2.梁斜截面受剪承载力计算第一层:CD跨
kN故截面尺寸符合要求。梁端加密区箍筋取2肢φ级钢筋(N.mm2),则==204.458kN>142.127kN加密区长度取,取1.5mm,非加密区箍筋取2肢φ200,箍筋设置满足要求。DG跨:若梁端箍筋加密区取2肢φ,其承载力为kN>130.4kN加密区长度取,取1.5mm,非加密区箍筋取2肢φ200,箍筋设置满足要求。第八层:CD跨kN故截面尺寸符合要求。梁端加密区箍筋取2肢φ级钢筋(N.mm2),则==198.401kN>142.127kN加密区长度取,取1.5
,非加密区箍筋取2肢φ200,箍筋设置满足要求。DG跨:若梁端箍筋加密区取2肢φ,其承载力为加密区长度取,取1.5mm,非加密区箍筋取2肢φ200,箍筋设置满足要求。4.7.2框架柱1.剪跨比和轴压比验算表4-31和表4-32中给出了框架各层剪跨比和轴压比计算结果,其中剪跨比也可取,表中的,和都不应考虑承载力抗震调整系数。由表可见,各柱的剪侉比和轴压比均符合要求。表4-31柱的轴压比柱号层次b/mmho/mmfc/N/mm2Mc/kN.mVc/kNN/kNN/fcbhoC柱1230045011.938.80620.057138.0620.086<0.9635050014.3113.8363.5741267.8120.507<0.9340055016.7149.0181.9101969.6470.536<0.9140055016.7233.7854.0052473.0800.673<0.9
表4-32柱的剪跨比柱号层次b/mmho/mmfc/N/mm2Mc/kN.mVc/kNMc/VchoC柱1230045011.938.80620.0574.397>2635050014.3113.83063.5743.892>2340055016.7149.01181.9103.567>2140055016.7233.78254.0058.480>22.柱正截面承载力计算据据柱内力组合表,将支座中心处的弯矩换算至支座边缘,并与柱端组合弯矩的调整值比较后,选出最不利内力,进行配筋计算.第一层:C柱按及相对应N一组计算,N=2473.801KN,节点上、下柱端弯矩194.818-54.005×0.1=189.418此组内力是非地震组合情况,但有水平荷载效应,应进行调整mm取20mm和偏心方向尺寸的1/30两者中的较大值,即550/30=18.333mm,故取=20mm。柱的计算长度按公式确定,式中分别柱的上端和下端节点处交会的各柱线刚度之和与交汇的各梁的线刚度之和的比值,即m
mm因为,故应考虑偏心距增大系数。mm对称配筋:为小偏心受压情况。解得:mm2
因为及相对应M,与及相对应N是一组数据,因而不必再计算。再按及相对应的一组计算。kN,节点上下柱端弯矩mmmm因为,故应考虑偏心距增大系数。mm对称配筋:故为大偏心受压。
=53.203mm经比较按mm进行配筋。选425(mm2)总配筋率。第三层C柱:按及相对应N一组计算,N=1969.647kN,节点上、下柱端弯矩124.176+81.91×0.1=115.985kN.m此组内力是非地震组合情况,但有水平荷载效应,应进行调整mm取20mm和偏心方向尺寸的1/30两者中的较大值,即550/30=18.333mm,故取=20mm。柱的计算长度按公式确定,式中分别柱的上端和下端节点处交会的各柱线刚度之和与交汇的各梁的线刚度之和的比值,即mmm因为,故应考虑偏心距增大系数。
故取1.0。mm对称配筋:故为大偏心受压。=212.68mm因为及相对应M,与及相对应N是一组数据,因而不必再计算。再按及相对应的一组计算。
将支座中心处的弯矩换算至支座边缘,并与柱端组合弯矩的调整值比较后,选出最不利内力,进行配筋计算。节点左梁端弯矩kN.m节点上下柱端弯矩kN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.mmm取20mm和偏心方向尺寸的1/30两者中的较大值,即550/30=18.333mm,故取=20mm。柱的计算长度按公式确定,式中分别柱的上端和下端节点处交会的各柱线刚度之和与交汇的各梁的线刚度之和的比值,即mmm因为,故应考虑偏心距增大系数。
故取1.0。对称配筋:故为大偏心受压。=595.464mm2经比较按mm2进行配筋。选220+118(mm2)
总配筋率。3.柱斜截面受剪承载力计算第一层:C柱由前可知,上柱柱端弯矩设计值kN.m对三级抗震等级,柱底弯矩设计值kN.m(满足要求)。(取其中取较大的柱下端值,而且、不应考虑,故为将表4.13中查得的值除以0.8,为4.14查得值除以0.85。与相应轴力kN取kN=
故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用2肢φ10@100,由表9-4可得一层柱底的轴压比,则可查得=0.145,则最小体积配箍率≥取φ10,mm,则。根据构造要求,加密区箍筋为2肢φ10@100,加密区长度mm。非加密区还应满足=220mm,故箍筋取2φ10@200。第三层:C柱由前可知,上柱柱端弯矩设计值kN.mkN.mkN(满足要求)。(取其中取较大的柱下端值,而且、不应考虑,故
为将表4.13中查得的值除以0.8,为4.14查得值除以0.85。与相应轴力kN取kN=故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用2肢φ10@100,由表9-4可得一层柱底的轴压比,则可查得=0.137,则最小体积配箍率≥取φ10,mm,则。根据构造要求,加密区箍筋为2肢φ10@100,加密区长度mm非加密区还应满足=220mm,故箍筋取2φ10@200。4.7.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算
由于本工程抗震等级为三级,故框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区,可不进行节点受剪承载力计算,仅按构造要求配置箍筋即可。经前面的验算三级框架节点核心区配箍特征值大于0.08且箍筋体积配箍率大于0.4%。4.8罕遇地震作用下弹塑性变形验算《抗震规范》规定对下列结构进行罕遇地震作用下薄弱层(部位)的抗震变形验算:①8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架;②7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构;③高度大于150m的钢结构;④甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土和钢结构;⑤采用隔震和消能减震设计的结构。同时还规定,对竖向不规则类型的高层建筑结构,7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土和钢结构、板柱-抗震墙结构和底部框架砖房以及高度不大于150m的高层钢结构,以进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。与上述可知本建筑不在此范围内,因此不必进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。
第5章基础设计根据建筑类型、地质条件、甲方等一些因素,决定采用沉管灌注桩基础,这种基础具有沉降小,施工时振动小,无噪声等优点。以下设计的是C轴和轴柱下桩基,其他柱下桩基算法与其相同,具体见结构图。5.1基础设计根据地质报告等条件,柱的断面尺寸为400mm×550mm。桩的直径取400mm,承台底面标高为。承台梁、承台、地梁混凝土采用(N/mm2,N/mm2),桩身混凝土采用(N/mm2,N/mm2),钢筋采用级钢(N/mm2)和级钢(N/mm2)。由地质报告知单桩承载力极限值为1300kN,则单桩竖向承载力极限值为kN。5.1.1荷载计算:由前面计算可知上部结构荷载标准值kN承台及土自重标准值kN作用于承台上的总竖向荷载标准值kN
水平剪力标准值kN弯矩标准值kN.m5.1.2桩数确定和布置:按试算,偏心受压时所需的桩数n可按中心受压计算并乘以一个增大系数μ=1.1~1.2。现取μ=1.1,于是取桩数n=4,设桩中心距mm,根据布桩原则,采用如图5-1的布桩形式。5.2单桩竖向承载力验算单桩轴向压力标准值kN单桩所承受的最大压力标准值kN单桩所承受的最小压力标准值
图5-1桩基荷载及桩位布置图
单桩所承受的最小压力标准值kN>0满足要求。5.3承台计算5.3.1冲切承载力验算:1.受柱冲切验算:设承台高度mm,则。而承台有效高度mm扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上荷载效应基本组合的冲切设计值kN其中1.25为荷载分享系数平均值mm且mm且mm
冲跨比冲切系数验算kN(满足)2.受角桩冲切验算:扣除承台及其上填土自重的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合的竖向设计值其中1.25为荷载分享系数平均值mm且mm
mm且mm冲跨比冲切系数验算kN(满足)5.3.2斜截面受剪承载力验算:扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值。kNmm
且mmmm且mm冲跨比取冲切系数截面计算宽度为mm验算斜截面受剪承载力kNkN(满足)5.3.3配筋计算:桩号如图12-1,各桩净反力设计值(荷载分项系数取1.25),具体计算如下
1号桩:kN2号桩:kN各桩对于x轴和y轴方向截面的弯矩设计值分别为kN.mkN.m沿x轴方向的钢筋截面面积mm2沿x轴方向每米长度内的钢筋面积mm2/m选20@150,(mm2/m)沿y轴方向的钢筋截面面积mm2沿y轴方向每米长度内的钢筋面积
mm2/m选18@150,(mm2/m)。桩基配筋参见图5-2。图5-2桩基配筋图
第6章楼梯设计以下是设计标准层端的楼梯,其他层设计步骤与此相同。楼梯平面布置如图6-1,踏步尺寸mm×260mm,采用混凝土,板与平台梁均采用HRB335钢筋,楼梯上均布活荷载标准值=2kN/㎡。图6-1楼梯结构平面
6.1梯段板设计取板厚h=100mm,约为板斜长的1/30,板倾斜角,取1m宽板带计算。6.1.1荷载计算梯段板的荷载计算列于表6-1。恒荷载分项系数,活载项系数。表6-1梯段板的荷载计算表恒荷载荷载种类荷载标准值(KN/m)30厚细石混凝土三角形踏步混凝土斜板板底抹灰小计活荷载总荷载设计值kN/m6.1.2截面设计板水平计算跨度Ln=2.08m,。弯矩设计值kN.m板的有效高度h0=100-20=80mm
则mm2分布钢筋选用φ8@200。6.2平台板设计设平台板厚h=100mm,取1m宽板带计算。6.2.1荷载计算表13-2平台板的荷载计算恒荷载荷载种类荷载标准值(KN/m)30厚细石混凝土100厚混凝土板板底抹灰小计活荷载总荷载设计值
6.2.2截面设计平台板的计算跨度m弯矩设计值kN.m板的有效高度mm则mm2选配φ8@150的钢筋,AS=335mm2。6.3平台梁设计设平台梁的截面尺寸为。6.3.1荷载计算表13-3平台梁的荷载计算恒荷载荷载种类荷载标准值(KN/m)梁自重梁侧粉刷
平台板传来梯段板传来小计活荷载总荷载设计值kN/m6.3.2截面设计计算跨度m弯矩设计值:kN.m剪力设计值kN截面按倒L形计算,mm梁的有效高度mmkN.m>M=13.769kN.m所以判别属于第一类T形截面
mm2选配316的钢筋,(AS=603mm)。配置φ8@100的箍筋,则斜截面受剪承载力为:N满足要求。
第7章雨蓬设计及承载力验算本设计有两种类型的雨篷,以下计算单元入户的雨篷。7.1雨蓬板设计及承载力验算材料:混凝土N/mm2、N/mm、采用级钢筋N/mm。尺寸:雨蓬板悬挑长度=0.94m=940mm雨蓬板宽b=3.3m=3300mm雨篷板厚按/12计h=940/12=78.3mm取100mm厚荷载及内力计算:40mm厚水泥砂浆面层kN/m板自重(按平均厚度计)kN/m15mm厚般地粉刷kN/m———————————————————————————合计kN/m雨篷板1m板带上的活荷载标准值取kN/m雨篷板宽为m,因而只能取一个施工和检修集中荷载kN。倾覆点位置的确定:因m,取m倾覆力矩的计算:恒荷载+活荷载(均布)
kN.m恒荷载+集中荷载kN.m因此,恒荷载+集中荷载的组合所得的倾覆力矩更不利,取kN.m7.2雨蓬抗倾覆验算雨篷的抗倾覆力矩由雨篷梁尾端上部扩展角范围内的墙体和雨篷梁的恒荷载标准值产生。雨篷梁的恒荷载标准值kNkN.m>14.342kN.m满足要求。
第8章屋(楼)面板设计8.1设计资料计算选取:第八层轴左右两侧的板(其他计算与此相同,具体见结构图)。楼面做法:见第四章。楼面荷载:均布活荷载标准值kN/m。梁截面:横梁200mm×550mm、纵梁200mm×500mm。板厚:由前可知此处板厚取mm。混凝土强度等级,梁内受力纵筋为HRB335,其它为HPB235钢筋。计算简图:见图8-1。计算方法:双向板的塑性铰线法。8.2板的设计荷载计算:恒荷载设计值kN/m2活荷载设计值kN/m2荷载总设计值kN/m2计算跨度:边跨:中间跨:
其中为轴线间距离,b为梁宽。图8-1双向板楼盖结构布置图
其中为轴线间距离,b为梁宽。个区格板的计算跨度列于表8-1。弯矩设计值:首先假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同,支座截面配筋率不随板带而变,取同一数值;跨中钢筋在支座处间隔弯起;取、、、、、、、,取。表8-1正截面受弯承载力设计值(kN.m)ABAB(m)3.1003.100(m)3.9505.4506.01613.2822.5901.672-14.907-26.563-6.906-4.460-14.907-26.563-6.906-4.4601.8872.4371.1320.731-3.774-4.874-2.264-1.462-3.774-4.874-2.264-1.462A区隔板
解得kN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.mB区隔板
解得kN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.m截面设计:令、、、、、。具体计算如下:跨中A,取一米宽板带:mmN.mmmm2所以
因此按最小配筋率配筋。:mmN.mmmm2所以因此按最小配筋率配筋其他计算方法同上,具体列表如8-2:
表8-2设计截面配筋㎜MkN.mmm2配筋mm2跨中A811.8870.0200.020110.31φ8@150335721.1320.0150.01573.54φ10@180436B812.4370.0260.026143.4φ8@150335720.7310.0100.01049.03φ10@180436支座A-A802.2640.0250.025136.2φ10@150523A-B794.8740.0540.054203.312@200565B-B791.4620.0160.01660.2512@200565
结论毕业设计是我们把四年来所学的知识融会贯通起来,也是最重要的综合性实践环节,通过毕业设计这三个多月时间的学习与实践,培养了我综合运用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相应技能,也培养我查阅相关资料的能力,解决具体的土木工程设计问题所需的综合能力。培养了我的综合素质,增强了工程意识和创新能力。我的毕业设计一半是在设计院做的,在此期间我不仅参与了本设计,还做了许多其他工作,能较熟练的运用软件,也增加了不少工作经验,为以后的工作打下了良好的基础。本设计主要目的是以满足生产的需要为主,具有较强的适用性,在设计的全过程中采用了新工艺,新方法等,结合大庆当地的建筑风格,综合考虑,务实地做到了经济,并宜地取材,运用准确的设计方法,这是本设计中一个最显著的特点。建筑设计合理,能够满足工业建筑需要,体现出了时代精神与地方风格,具有很好的适用性。结果计算是在学校做的,在老师的指导下,结构设计考虑了便于施工,安全,经济合理等因素,具有较好的安全性,适用性及耐久性。从建筑设计到结构设计都运用了科学设计方法,合理的设计理论。在设计过程中,对结构设计进行了大量的理论验算,然后进行比较,取其合理的计算方法。我认为我的毕业设计做得很充实,设计院学到了许多在学校学不到的知识,同时也找到了理想的工作。虽然在学校时间相对的短了一些,但我认为并没有被其他同学落下,虽然过的很累,但很值得。从中学到了不少东西,为以后的人生打下了良好的基础。
致谢在设计过程中我前两个月是在设计院,后两个月在学校,设计是在王涛,牟小梅,孟丽岩三位老师和实习老师奚宏严的指导下完成的,从开始时实习到建立初步方案以至最后计算机校核和计算书的排版装订都倾注了老师们的心血。设计期间,无论有多忙他们每天都坚持到设计室,指导我们的毕业设计,跟我们一起探讨我们设计中碰到的问题和难点,并对如何解决各方面问题都给予了宝贵的建议和意见。指导老师们以对本专业及相关学科知识的深刻理解和对国内外研究动向及时准确的把握,每当在我设计遇到困难的时候,指点迷津,使我豁然开朗。在此请指导老师接受我最诚挚的谢意。感谢系里对我们毕业设计的高度重视并想尽各种办法为我们提供良好的设计环境和提供了大量我们必须的资料,如果不是系里的大力支持,我想我们的设计不会进行的这么顺利。在此向系里的各位老师说一声:“您们辛苦了,谢谢你们。”感谢周围的同学,在我的设计过程中得到了许多同学的帮助,我们在一起讨论、研究问题,使我的思路更加清晰明了。真的很感谢他们。感谢所有曾经帮助过我的人,感谢这一段难忘的学生岁月!
参考文献[1]李必瑜.《房屋建筑学》.武汉理工大学出版社,2002:1-226[2]《建筑设计资料集》编委会.建筑设计资料集[1].中国建筑工业出版社,1997:89-119[3]《建筑设计资料集》编委会.建筑设计资料集[15].中国建筑工业出版社,1997:67-77[4]李国强,李杰.《建筑结构设计》.中国建筑工业出版,2002:58-164[5]王树安,董保华.《土木工程制图》.哈尔滨地图出版社,2000:76-124;[6]包世华,方鄂华.《高层建筑结构设计》.清华大学出版社,2001:[7]吕西林.《高层建筑结构》.武汉理工大学出版社,2003:1-76[8]程文瀼,康谷贻,颜德姮.《混凝土结构》(上册).中国建筑工业出版社,2001:[9]程文瀼,康谷贻,颜德姮.《混凝土结构》(中册).中国建筑工业出版社,2001:1-77[10]梁兴文,史庆轩.《土木工程专业毕业设计指导》.2002:1-113[11]郭继武.《建筑抗震设计》.中国建筑工业出版社,2002:46-229[12]沈蒲生.《高层建筑结构设计例题》.中国建筑工业出版社,2005:1-95[13]包世华.《结构力学》.高等教育出版社,2000:393-435[14]方鄂华,钱稼茹,叶列平.《高层建筑结构设计》,中国建筑工业出版社:145-176[15]郭继武.《建筑地基基础》.机械工业出版社,2005:297-331[16]莫海鸿,杨小平《基础工程》.中国建筑工业出版社,2003:116-169[17]施楚贤.《砌体结构》.中国建筑工业出版社,2005:133-171[18]唐岱新,周炳章.《砌体结构设计规范理解与应用》.中国建筑工业出版社,2002:221-231[19]李必瑜.《建筑构造》.中国建筑工业出版社,2000
附录1砌体结构裂缝控制摘要:多层混合结构住宅是我国多数城镇广泛采用的建筑形式,但由于设计、施工及建材等多方面的原因,常会发生不同的裂缝,影响观感质量或使用功能。本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上,结合自己几年来的工作实践,针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议。关键词:砌体结构裂缝控制措施1、裂缝的性质引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。1.1温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在混凝土平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而混凝土顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。1.2干缩裂缝烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如混凝土砌块的干缩率为0.3~0.45mm
/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。1.3温度、干缩及其它裂缝对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对混凝土砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂缝措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。2、砌体裂缝的控制2.1裂缝的危害和防裂的迫切性砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国房改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程质量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。
2.2裂缝宽度的标准问题实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准(限值),是一个宏观的标准,即肉眼明显可见的裂缝,砌体结构尚无这种标准。但对钢筋混凝土结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性,如裂缝宽度对钢筋腐蚀,以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响。我国到现在为止对外部构件(墙体)最危险的裂缝宽度尚未作过调查和评定。但根据德国资料,当裂缝宽度≤0.2mm时,对外部构件(墙体)的耐久性是不危险的。对砌体结构来说,墙体的裂缝宽度多大是无害呢?这是个比较复杂的问题。因为它还涉及到可接受的美学方面的问题。它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋混凝土结构,裂缝宽度>0.3mm,通常在美学上是不能接受的,这个概念也可用于配筋砌体。而对无筋砌体似乎应比配筋砌体的裂缝宽度标准放宽些。但是对于客户来讲二者是完全一样的。这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标准。 3、现有控制裂缝的原则和措施长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到《砌体规范》中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体结构裂缝仍较严重,纠正其原因有以下几种。3.1设计者重视强度设计而忽略抗裂缝构造措施长期以来住房公有制,人们对砌体结构的各种裂缝习以为常,设计者一般认为多层砌体房屋比较简单,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,绝大部分引用国家标准或标准图集,很少单独提出有关防裂缝要求和措施,更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。因为裂缝的危险仅为潜在的,尚无结构安问题,不涉及到责任问题。3.2我国《砌体规范》抗裂措施的局限性我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢筋混凝土屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩条
屋盖或瓦材屋盖;控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见,它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝,它一般不能防止由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。由此可见,《砌体规范》的抗裂措施,如温度区段限值,主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋,基本是不适用的。因为如果按照混凝土砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2~0.4mm/m,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。在这方面,国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验,值得借鉴:一是在较长的墙上设置控制缝(变形缝),这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。如英国规范对粘土砖为10-15m,对混凝土砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m;美国砼协会(ACI)规定,无筋砌体的最大控制缝间距为12-18m,配筋砌体控制缝间距不超过30m。二是在砌体中根据材料的干缩性能,配置一定数量的抗裂钢筋,其配筋率各国不尽相同,从0.03%~0.2%,或将砌体设计成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07%,该配筋率又抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。关于在砌体内配置抗裂钢筋的数量(含钢率)和效果,是普遍比较关注的问题。因为它涉及到用钢量和造价的增幅问题。4、防止墙体开裂的具体构造措施建议本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出的更具体的抗裂构造措施。它是对“防”、“放”、“抗”的具体体现。我认为这些措施可根据具体条件选择或综合应用。4.1防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层;4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;4.1.4
建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:4.2.1设置控制缝4.2.1.1控制缝的设置位置(1)在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;(2)在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;(3)在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;(4)在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;(5)竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;(6)控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜做成假缝,以控制可预料的裂缝;(7)控制缝做成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。4.2.1.2控制缝的间距(1)对有规则洞口外墙不大于6mm;(2)对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;(3)在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;4.2.2设置灰缝钢筋(1)在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;(2)在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;(3)灰缝钢筋的间距不大于600mm;(4)灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;(5)灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;(6)对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;(7)灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;(8)灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;(9)灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm
,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理;(10)当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm;(11)不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;(12)设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。4.2.3在建筑物墙体中设置配筋带(1)在楼盖处和屋盖处;(2)墙体的顶部;(3)窗台的下部;(4)配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;(5)配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2ф12,对250~300mm厚墙不应小于2ф16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;(6)配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;(7)配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;(8)当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面做成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;(9)对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm配筋,不应小于410;(10)设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;4.3也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。5结束语如上所述,裂缝的产生,有其设计、材料、施工、养护等各方面的因素,各个环节稍有不慎,就会使建筑物产生可见裂缝,影响观感和使用功能。首先,设计单位应根据结构所处位置及材料应力,线胀系数等性能,在设计中避免由于受拉、受弯、受扭以及受剪等作用而产生的裂缝出现。其次,施工单位要控制工程质量,采用符合工程要求的建筑材料,尤其要对一些建筑节点的细部工程做法给与特别重视。作业完成后,要加强对成品的养护,防止裂缝的出现和扩展。
对于建筑物裂缝的研究还有很多方面需要探讨,如土体、框剪、钢结构等方面。我们既不能对此问题不予重视,也不能产生恐惧感。从以往的经验来看,裂缝一般对建筑物的承载力没有影响,但对防水及装修不利,必须进行修复,以满足人们对建筑物安全使用等方面的要求。
附录2BuildsthebodystructuralcrackscontrolAbstract:Themulti-layercompositestructurehousingistheconstructionformwhichourcountrymostcitieswidelyuse,butbecausethedesigns,theconstructionandthebuildingmaterialsandsoonthevariousreason,oftencanhavethedifferentcrack,affectstheimpressionqualityortheusefunction.Thisarticleinthebriefsummaryanalysisdomesticouterstackcracknatureandthecrackcontrolprincipleandinthemeasurefoundation,unifiesoneselfforseveralyearworkingpractices,pointedproposedbuildsthebodystructuralcrackscontroltheconcretestructuremeasuresuggestion.Keyword:Buildsthebodystructuralcrackscontrolmeasure1st,cracknatureCausesbuildsthebodystructurewallcrackthefactortobeverymany,alsohastheground,thetemperature,theairshrinkage,alsohasthenegligence,theconstructionquality,thematerialwhichdesignsunqualifiedandlackstheexperienceandsoon.Occupiesnearlyaccordingtotheprojectpracticeandstatisticaldatathiskindofcrackmaymeetthecrackcompletelyabove80%.Butthemostcommoncrackhastwobigkinds,oneisthetemperaturecrack,twoisthedryingshrinkagecrack,theabbreviationdesiccationfissure,aswellascrackwhichproducestogetherbythetemperatureandtheairshrinkage.1.1temperaturecracksThetemperaturechangecancausethematerialthermalexpansion,thecontraction,whenundertheconstraintconditionthethermaldistortioncauseswhenthetemperaturestressenoughisbig,thewallcanproducethetemperaturecrack.Themostcommoncrackisrazestheroominthecoagulationtobuildahouseonthehalfstorybothsideswall,ifnearbygatewallopeningcaret-shapedslantingcrack,underunderflatrooforroofgridalongbrick(block)mortarjointhorizontalcrack,aswellashorizontalarcofcontactcrack(includingdaughterwall).Causestheflatrooftemperaturecrackthereason,istherooftemperatureratioitsunderwallismuchhigher,buttheconcreteroofcoefficientoflinearexpansionalsoismuchbiggerthanofthebricksetting,thereforedistortion
differencebetweentheroofandthewall,hastheverybigpullingforceandtheshearingforceinthewall.Theshearingstressinthewalldistributionforthebothsidesnearbybig,middlegraduallyissmall,thetoplayerisbig,lowerpartsmall.Thetemperaturecrackiscreatesthewallearlytimecracktheprimarycause.Afterathesecrackgeneralprocesswintersummeronlythenthegraduallybecomingstablekasprice,nolongercontinuestodevelop,thecrackwidthhasthechangeslightlyalongwiththetemperaturechange.1.2desiccationfissuresTheagglutinationloambrick,includingothermaterialagglutinationproduct,itsairshrinkagedistortsveryslightly,alsothedistortioncompletesquitequickly.Solongasdoesnotuseisnewthekilnthebrick,donothavetoconsidergenerallybuildsbodyitselftheairshrinkagedistortiontocausetheadditionalstress.Butbuildsthebodytothiskindtobeabletoproduceinabigwayinthemoistsituationwetzhang,moreoverthiskindwetzhangistheirreversibledistortion.Regardingtheartificialbrick,thesand-limebrick,thepulverizedcoalashbrickandsoonbuildthebody,alongwithwatercontentreducing,thematerialcanhavethebigairshrinkagedistortion.Iftheconcretemasonryunitairshrinkagerateis0.3~0.45mm/m,itisequalto25~40℃"sthermaldistortion,theobviousairshrinkagedistortstheinfluenceisverybig.Thelightweightaggregateblockbodybuildsthebodytheairshrinkagetodistortinabigway.Theairshrinkagedistortsthecharacteristicistheearlydevelopmentquiteisquick,afteriftheartificialbrickleavesthekilntolayaside28dtobeabletocomplete50%abouttheairshrinkagedistortion,latergraduallywillslowdown,afterseveralyearsthematerialwillbeabletostoptheairshrinkage.Butafteraftertheairshrinkagematerialstillcanoccurwettheinflation,afterthedehydrationthematerialcanoccurtheairshrinkagetodistortoncemore,butitsairshrinkageratehasreduces,approximatelyforfirsttime80%about.Thiskindofairshrinkagedistortioncausesthecrackdistributes,quantitybroadlyintheconstructionmany,thecrackdegreequiteisalsoserious.Ifinsideandoutsidehouseverticalwallmiddlesymmetricaldistributionbutactuallycaret-shapedcrack;Inconstructsthebaseappearsonetheslantingcrackortheverticalcrackwhichtotwowindowsnearby;Waterflushjointandhorizontalarcofcontactcrackappearswhichundertheroofgrid;Baseappearswhichonthebigpiecewallsurfaceheavy,upside
lightverticalcrack.Moreoverthedifferentmaterialandthecomponentdifferencedistortsalsocancausethewalldehiscence.Ifthefloorwronglevelplaceorthehighunderlyingbedattachmentpointoftenappearsbecausethecrack,betweentheframepackingwallorthecolumnthewallthedifferentmaterialdifferencedistortionappearscrack;Inthecavitywalltheouterlamellawallthewallcrackwhichwiththedifferentmaterialorthetemperature,thehumiditychangecauses,thiskindofsituationgeneralouterlamellawallcrackcomparestheinnerlamellawalltobeserious.1.3temperatures,airshrinkageandothercracksBuildsthebodycommonregardingtheagglutinationclassblockmaterialisthetemperaturecrack,facingthenon-agglutinationclassblockbody,liketheartificialbrick,thesand-limebrick,thepulverizedcoalashbrickandsoonbuildsthebody,alsosimultaneouslyhasunderthetemperatureandtheairshrinkagetogetherfunctioncrack,itonthebuildingwalldistributionmaygenerallyforthesetwokindofcrackcombination,ordifferentpresentsthedifferentcrackphenomenonbecauseoftheconcreteterm,butitscrackconsequenceisoftenunitaryThefactorismoreserious.Moreoverdesignsthenegligence,notpointedguardsagainstthecrackmeasure,thematerialqualitynotnotqualified,theconstructionqualitybad,violatesthedesignconstructionregulations,buildsthebodyintensitynottobeabletoachievethedesignrequest,aswellaslackstheexperiencealsocreatesoneofwallcrackimportantreasons.Iftoconcretemasonryunit,Thesand-limebrickandsoonthenewwallmaterial,inviewofthematerialparticularity,hasnotusedthesuitablemasonryandbuildingmortar,thenotecorematerialandthecorrespondingstructuremeasure,stillcontinuedtousetheloambrickusethemortarandthecorrespondinganti-crackmeasure,createdthewalltoappeartheseriouscrackinevitably.2nd,buildsthebodycrackthecontrol2.1crackharmsandguardagainstthecracktheurgencyBuiltthebodytobelongtothebrittlematerial,thecrackexistencereducedthewallquality,liketheintegrity,thedurabilityandtheearthquakeresistanceperformance,simultaneouslythewallcrackcreatedfortheoccupantinthefeelingviewandthepsychologyaffectsnotgood.Speciallyalongwithourcountryhousingreform,housingcommercializationprogress,thepeopleenhance
unceasinglytotheenvironmentandthebuildingqualityrequest,isstrictertothebuildingwallcrackcontrolrequest.Becausethebuildingqualityisinferior,likethewallcrack,theleakageandsooninvolvethedisputeorthelawsuitmoreandmorearealsomany,thebuildingcrackhasbecometheinhabitanttojudgethebuildingsecurityextremelydirect-viewing,sensitiveandthemostimportantqualityspecification.Thereforestrengthensbuildsthebodystructure,speciallythenewmaterialbuildsthebodystructuretheanti-crackmeasure,hasbecometheprojectquality,NationalAdministrationDepartmentresponsibleforthework,aswellasthehousedeveloperpaysattentiontogethertopic.Becausethisinvolvestothenewwallmaterialsmoothpromotedquestion.2.2crackopeningstandardquestionInfactthebuildingcrackisinevitable.Herementionedthewallcrackopeningstandard(limitingvalue),isamacroscopicstandard,namelythenakedeyeobviousobviouscrack,builtthebodystructurestillnottohavethiskindofstandard.Buttothereinforcedconcretestructureitsbiggestcrackopeninglimitingvaluemainlyisconsideredthestructurethedurability,likethecrackopeningcorrodestothesteelbar,aswellasexteriorcomponentinhumidityandanti-freezingandthawingaspectdurableinfluence.Ourcountry(wall)themostdangerouscrackopeningnotyethasuntilnowmadetheinvestigationandtheevaluationtoexteriorcomponent.ButactsaccordingtotheGermanmaterial,whencrackopening≤0.2mm,toexteriorcomponent(wall)thedurabilityisnotdangerous.Tobuildsthebodystructuretosaythat,thewallcrackopeningmanyisgreatlyharmless?Thisisaquitecomplexquestion.Becauseitalsoinvolvestoestheticsaspectquestionwhichmayaccept.Itisdecideddirectlyinobserveshuman"sgoalandtheobservationdistance.Tothereinforcedconcretestructure,crackopening>0.3mm,usuallycannotacceptinesthetics,thisConceptalsoavailableYuPeijinbuildsthebody.Buttobuildsthebodywithoutthemuscleasiftobesupposedtobeamatchforthemuscletobuildthebodythecrackopeningstandardtorelax.Butspeaksthetworegardingthecustomeriscompletelysame.Thisisinfactthedirect-viewingdistinctioncrackopeningsecuritystandard. 3rd,existingcontrolcrackprincipleandmeasureSincelongagothepeopleareseekingthecontroltobuildthebodystructural
crackscontinuouslythepracticalmethod,andhasaccordingtothecracknatureandtheinfluencefactorpointedproposessomepreventionsandthecontrolcrackmeasure.Frompreventedthecrackintheconcept,vividlydrawsouttheconceptionwhich“guardsagainst”,“puts”,“anti-”unifies,theseconception,themeasurehavehaveutilizedintheprojectpractice,somemeasuresalsointroduce"BuildBodyStandard",alsohasreceivedcertaineffect,butgenerallyspeaking,ourcountrybuiltthebodystructuralcrackstobestillserious,correctsitsreasontohavefollowingseveralkinds.3.1designerstaketheintensitydesigntoneglecttheanti-crackstructuremeasureSincelongagohousingpublicownershipsystem,thepeopletobuildthebodystructureeachkindofcracktobecomeaccustomedto,thedesignerthoughtgenerallythemulti-layerbuildsthebodyhousequitetobesimple,doesessentialintheintensityaspectAfterthecomputation,inviewofthestructuremeasure,themajorpartquotationnationalstandardsorthestandardatlas,veryfewaloneproposedhasthefrontierguardcrackrequestandthemeasure,hasnotcarriedontheinvestigationtothesemeasurefeasibilityorsummarizes.Becausethecrackdangerisonlylatent,stilldidnothavethestructurepeacefulquestion,didnotinvolvetotheresponsibilityquestion.3.2ourcountry"BuildsBodyStandard"theanti-crackmeasurelimitationIthoughtthisisthemostimportantreason."BuildsBodyStandard"GBJ3-88"santi-crackmeasuremainlytohavetwo,oneisthe5.3.1strip:Thetemperaturechangecoverswhichtothereinforcedconcreteroomandbuildsthewalldehiscencewhichthebodytheairshrinkagedistortioncauses,mayadopttheestablishmentheatinsulatinglayerorthethermalinsulationlayer;UseshaspurlinroomGeHuowathematerialroomlid;Thecontrolsilicabrickandtheartificialbrickleavetheplanttothemasonryandbuildingtimeandpreventedtheraindrenches.Hasnotconsideredourcountryoriginalvast,thedifferentlocalclimate,thetemperature,thehumidityhugedifferenceandthesamemeasurecompatibility.Twoisthe5.3.2strip:Preventedthehouseundertheregularservicecondition,thewallverticalcrackwhichcausesbythetemperaturedifferenceandthewallairshrinkage,shouldestablishtheexpansionjointinthe
wall.Isobviousfromthestandardtemperatureexpansionjointbiggestspacing,whetherthereisitmainlydecidedintheroomcoversortheceilingcategoryandkeepswarmLevel,butwithbuildsbodythetype,thematerialandthecontractionperformanceandsoonrelatesnotdirectly.Becauseobviouslyourcountry"sexpansionjointfunctionmainlyispreventstoconstructlonghasappearedtheverticalcrackinthestructure,itcannotpreventgenerallybecausethereinforcedconcreteroomcoversthethermaldistortionandbuildsthewallcrackwhichthebodytheairshrinkagedistortioncauses.Thusitcanbeseen,"BuildsBodyStandard"theanti-crackmeasure,likethetemperaturesectorlimitingvalue,mainlyisaimsattheairshrinkageslightly,theblockbodysmallclaybricksettingstructure,buttotheairshrinkagebig,theblockbodysizeisbiggerthanmuchtheconcretemasonryunittheloambrickandthesilicatebuildsthebodyhouse,basicisnotsuitable.Ifbecauseaccordingtotheconcretemasonryunit,thesilicateblockbodybuildsthebodyairshrinkagerate0.2~0.4mm/m,buildsthebodywithoutthemusclethetemperaturesectornottobeabletocross10m;Tomatchesthemuscletobuildthebodynottobeabletobebiggerthan30m.Inthisaspect,overseashadthequitematurepreventionandthecontrolwalldehiscenceexperience,isworthprofitingfrom:One,establishesthecontrolseamonthelongwall(distortionseam),thiskindofcontrolseamandourcountry"sdoublewallexpansionjointisdifferent,butistheseamwhichestablishesonthesinglewall.Thisseamstructurebothcanpermitthebuildingwalltheexpansionandcontractiondistortion,andcanthesoundinsulationandguardsagainstthewindandrain,whenneedstowithstandoutsidetheplanethehorizontalforce,mayattachthesteelbarthroughtheestablishmenttoachieve.Thiskindofcontrolseamspacingmustbemuchsmallerthanourcountrystandardexpansionjointsector.IftheEnglishstandardtotheloambrickis10-15m,shouldnotbebiggerthan6mgenerallytotheconcretemasonryunitandthesilicabrick;Americantongassociation(ACI)stipulatedthat,buildsthebodywithoutthemusclethebiggestcontrolseamspacingis12-18m,matchesthemuscletobuildthebodycontrolseamspacingnottosurpass30m.Two,inbuildsinthebodytoactaccordingtothematerialtheairshrinkageperformance,thedispositioncertainquantityanti-cracksteelbar,itsratioofreinforcementvariouscountriesaredifferent,
from0.03%~0.2%,orwillbuildthebodytodesignChengPeijintobuildthebody,ifUSwillmatchthemuscletobuildthebodythesmallestratioofreinforcementwillbe0.07%,thisratioofreinforcementanti-crack,alsowillbeabletoguaranteewillbuildthebodytohavecertainductility.Aboutisbuildinginvivotodisposetheanti-cracksteelbarquantity(ratioofreinforcement)andtheeffect,istheuniversalcomparisonmatterofconcern.Becauseitinvolvestousesthesteelquantityandtheconstructioncostincreasedrangequestion.4th,preventsthewalldehiscencetheconcretestructuremeasuresuggestionThisarticleinsynthesizedinthedomesticouterstackstructureanti-crackresearchresultsfoundation,unifiesourcountrycurrentspecialdetails,proposedmoreconcreteanti-crackstructuremeasure.Itisto“guardsagainst”,“puts”,“anti-”manifestsspecifically.Ithoughtthesemeasuresmayactaccordingtotheconcretetermchoiceorthesynthesisapplication.4.1preventedtheconcreteroomcoversthetemperaturechangewithbuildsthewalldehiscencewhichthebodytheairshrinkagedistortioncauses,takesthefollowingmeasuresuitably:4.1.1roomcoverstheestablishmentheatinsulatinglayerorthethermalinsulationlayer;4.1.2thesuitablespotestablishmentcontrolseamwhichcoversintheroom,thecontrolseamspacingisnotbiggerthan30m;When4.1.3usesthecast-in-placeconcretecorbeltablethelengthisbiggerthan12m,suitablyestablishestheseparationseam,theseparationseamwidthshouldnotbesmallerthan20mm,intheseamusestheelasticgreasecaulkedjoint;4.1.4buildingtemperatureexpansionjointspacingbesidesshouldsatisfy"BuildsBodyStructuraldesignStandard"BGJ3-885.3.2stripstipulation,suitablyinbuildingwallsuitablespotestablishmentcontrolseam,controlTheseamspacingisbiggerthan30mnotsuitably.4.2preventedmainlythecrackwhichcausesbythewallmaterialairshrinkagemayuseoneoffollowingmeasures:4.2.1establishesthecontrolseam4.2.1.1controlseamestablishmentposition
(1)changesplacetheestablishmentverticalcontrolseamhighlysuddenlyinthewall;(2)changesplacetheestablishmentverticalcontrolseamsuddenlyinwallthickness;(3)inisnotbiggerthantotheintersectionwallorthecornerwallpermissionjointisawayfromhalfestablishmentverticalcontrolseam;(4)ingate,windowDongkou"sonesideorbothsidesestablishmentverticalcontrolseam;(5)verticalcontrolseam,to3followinghouses,shouldalongthehousewallentirehighestablishment;Toisbiggerthan3houses,mayonlyinthebuilding1-2levelandthetoplayerwallabovepositionestablishment;(6)controlseaminthebuilding,roomGeChukedoesnotlinkup,butmakesthevacationseamsuitablyinthisspot,controlsthecrackwhichmayexpect;(7)controlseammakestheimplicitexpression,withwallmortarjointconsistent,thecontrolseamwidthisnotbiggerthan12mm,inthecontrolseamtheapplicationspring-loadedsealmaterial,likegathersthesulfide,gatherssealingsandsoonammoniafatorsiliconeresin.4.2.1.2controlseamspacing1)tohastheruleDongkououterwallnottobebiggerthan6mm;(2)isnotbiggerthan8mandwallhigh3timestothenon-holewall;(3)inthecornerspot,isnotbiggerthan4.5mthecontrolseamtothewallcornerdistance;4.2.2establishmentmortarjointsteelbar(1)inwallDongkoutopandbottomfirstandthesecondmortarjoint,thesteelbarenterstheDongkoueachsidelengthnottobesupposedtobesmallerthan600mm;(2)abovetheceilingelevation,theroomcoversbelowtheelevationsecondorthethirdmortarjoint,withapproachesthespotwhichthewallgoesagainst;(3)mortarjointsteelbarspacingisnotbiggerthan600mm;(4)mortarjointsteelbarisapartfromthebuilding,theroomcoverstheconcretegridormatchesthemusclebeltthedistancenottobesmallerthan
600mm;(5)mortarjointsteelbarusesthesmallthreadsteelbarweldingsuitablynet,thenetlongitudinalreinforcementisnotsmallerthan25,thehorizontalmusclespacingisbiggerthan200mmnotsuitably;(6)tomatcheswhenevenlythemuscletheratioofreinforcementmanyin0.05%;Thepartialcross-sectionmatchesthemuscle,likeaboutthebottom,thetoplayerwallopeningisnotsmallerthan38;(7)mortarjointsteelbarpassesthelongestablishmentsuitably,whenpassesthelongestablishmentinconveniently,thepermissionjoins,thelapofspliceshouldnotbesmallerthan300mm;(8)mortarjointsteelbarbothsidesshouldtheanchorenterintheintersectionwallorthecornerwall,theanchorlengthshouldnotbesmallerthan300mm;(9)mortarjointsteelbarshouldburyinthemortar,themortarjointsteelbarmortarprotector,aboutisnotsmallerthan3mm,theflankissmallerthan15mm,themortarjointsteelbarcarriesontheantiseptictreatmentsuitably;When(10)didusingthemortarjointsteelbarbuildsthebodywebreinforcement,itmatchesthemusclequantitytobesupposedaccordingtothecomputationdetermination,itsjoiningandtheanchorlengthstillshouldnotbesmallerthan75dWith300mm;(11)doesnotmatchthemuscletheouterlamellawalltobesupposedtosupposethecontrolseam,thecontrolseamspacingisbiggerthan6mnotsuitably;(12)establishmentmortarjointsteelbarhousecontrolseamspacingisbiggerthan30mnotsuitably.4.2.3establishesinthebuildingwallmatchesthemusclebelt(1)inceilingplaceandroomGeChu;(2)wallcrown;(3)windowlowerpart;(4)matchesthemusclebeltthespacingnottobesupposedtobebiggerthan2400mm,alsoissmallerthannotsuitably800mm;(5)matchesthemusclebeltthesteelbar,tothe190mmthickwall,shouldnotbesmallerthan2ф12,shouldnotbesmallerthantothe250~300mm
thickwall2ф16,whenmatchesthemusclebelttotakewhenLiang,itmatchesthemuscletobesupposedaccordingtothecomputationdetermination;(6)matchesthemusclebeltsteelbartopassthelongestablishmentsuitably,whencannotpassthelongestablishment,thepermissionjoins,thelapofspliceshouldnotbesmallerthan45dand600mm;(7)matchesThemusclebeltsteelbarshouldtheembaymentcornerwallplaceanchor,theanchorlengthnotbesupposedtobesmallerthan35dand400mm;When(8)matchesthemusclebeltonlyusesincontrollingthewallcrack,suitablyinthecontrolseamjudges,whenthedesignconsiderationneedsthroughthecontrolseam,suitablymatchesthemusclebeltsurfaceinthisplacetobeChengXutheseam,controlsthecrackpositionwhichmayexpect;(9)garrisonsthecrack≥7areatotheearthquake,matchesthemusclebeltthesectionnottobesupposedtobesmallerthan190mm×200mmtomatchthemuscle,shouldnotbesmallerthan410;(10)establishesmatchesthemusclebeltthehousecontrolseamspacingtobebiggerthan30mnotsuitably;4.3alsomayactaccordingtothebuildingconcreteThesituation,likethefieldfarmlandandtheearthquakegarrisonthecrack,thefoundationstructuralarrangementpattern,thebuildingplane,thecontourandsoon,thesynthesisusetheaboveanti-crackmeasure.5concludingremarkasstatedabove,thecrackproduction,hasitsdesign,thematerial,theconstruction,maintainsandsoonvariousaspectsthefactor,eachlinkhasslightlycarelessly,cancausethebuildingtoproducethevisiblecrack,affectstheimpressionandtheusefunction.First,thedesigningdepartmentshouldactaccordingtothestructuretolocatethepositionandthematerialstress,performanceandsooncoefficientoflinearexpansion,inthedesignavoidsbecauseispulled,isbent,isturnedaswellasiscutthecrackappearancewhichandsoonthefunctionsproduces.Next,theconstructionmustthecontrolengineeringquality,usesconformstotheprojectrequestbuildingmaterial,mustgiveespeciallytosomeconstructionnodedetailprojectproceduretakesspecially.Aftertheworkcompletes,muststrengthentoendproductmaintenance,preventsthecracktheappearanceandtheexpansion.
Alsohasverymanyaspectsregardingthebuildingcrackresearchtoneedtodiscuss,likethesoilbody,theframecut,aspectsandsoonsteelstructure.Wealreadycannotnotgivetothisquestiontake,alsocannothavethesenseoffear.Lookedfromtheformerexperiencethat,thecrackhasnotaffectedgenerallytothebuildingsupportingcapacity,butisdisadvantageoustothewaterproofingandtherepair,mustcarryontherepair,satisfiesthepeopletoaspectandsoonbuildingsafetyhandlingrequests.'
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