理论教育 多层框架结构设计指南:专家解答200个问题

多层框架结构设计指南:专家解答200个问题

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:《辽标》9.1条规定关于多层框架结构的规定1)规定适用于高度在24m以下、建筑设防类别为丙类的装配式框架结构设计。4)装配式框架结构采用全干式连接时,宜满足抗连续性倒塌概念设计要求,防止结构发生连续性倒塌。图6-54 预制混凝土柱截面形式示意a)预制实心柱 b)预制外壳柱2)预制外壳柱—U形叠合梁的节点连接应符合下列规定:①预制外壳柱—U形叠合梁节点适用于抗震等级为三、四级的多层框架结构。

多层框架结构设计指南:专家解答200个问题

(1)《辽标》9.1条规定关于多层框架结构的规定

1)规定适用于高度在24m以下、建筑设防类别为丙类的装配式框架结构设计。

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图6-53 叠合梁节点示意图(《辽标》图7.4.10)

1—预制梁 2—钢筋连接接头 3—后浇段

2)多层装配式框架结构可采用弹性方法进行结构分析,并宜按结构实际情况建立分析模型。

3)装配式框架结构可由抗侧力体系与抗重力体系组成,不考虑抗重力体系对侧向刚度和抵抗力的贡献。抗重力体系仅承担重力荷载,在考虑结构最大侧向位移时,抗重力体系连接接合部位应有足够侧向变形能力与结构抗侧力体系协同变形。

4)装配式框架结构采用全干式连接时,宜满足抗连续性倒塌概念设计要求,防止结构发生连续性倒塌。

抗连续倒塌概念设计应符合下列规定:

①应采取必要的结构连接措施,保证结构的整体性。

②主体结构宜采用多跨规则的超静定结构。

③结构构件应具有一定的延性,避免剪切破坏、压溃破坏、锚固破坏、节点先于构件破坏。

④结构构件应具有一定的反向承载能力。

⑤周边及边跨框架的柱距不宜过大。

⑥独立基础之间宜采用拉梁连接。

5)当采用外壳预制柱时,应采取有效方法,确保叠合受弯构件和外壳预制柱中预制部分和现浇混凝土的共同工作,所配钢筋应能将裂缝控制在允许范围以内,防止叠合构件各组成单元相互分离。

(2)《辽标》关于多层框架结构构造及连接设计的规定

1)预制框架柱构件的钢筋配置、构造要求应符合现行国家标准《混规》的有关规定;柱的截面形式可采用实心柱,也可采用预制外壳与后浇混凝土组合的形式(图6-54)。图6-54a是传统的预制柱截面形式,柱与柱之间可采用套筒或现浇混凝土连接;预制外壳叠合柱(图6-54b)是改进的预制柱形式,它由预制外壳柱和现浇混凝土组成,同济大学试验研究表明,该形式的预制柱具有与现浇柱相近的抗震性能。目前,该形式的预制柱在国内外实际工程中已有成功应用。

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图6-54 预制混凝土柱截面形式示意(《辽标》图9.2.1)

a)预制实心柱 b)预制外壳柱

2)预制外壳柱—U形叠合梁的节点连接应符合下列规定:

①预制外壳柱—U形叠合梁节点适用于抗震等级为三、四级的多层框架结构。

②节点核心区混凝土强度等级、构造与计算均与现浇结构节点相同,但对预制外壳及型梁尚应进行施工吊装阶段抗裂验算(图6-55)。

同济大学的研究成果说明,该种节点整体性好、预制构件自重轻、运输与安装方便、现场湿作业少、大量节省模板与支撑、施工便捷等。(www.daowen.com)

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图6-55 预制外壳柱—U形叠合梁连接示意(《辽标》图9.2.2)

1—预制柱 2—预制梁 3—现浇混凝土 4—预制板

3)装配式框架结构中,结构抗侧力体系可采用湿式连接或有约束的铰接连接;结构抗重力体系宜采用干式连接,且应采用铰接或近似铰接的形式。

4)装配式框架结构也可采用整浇式、齿槽式、暗牛腿式、明牛腿式、叠压浆锚式等连接方式,应按现行协会标准《钢筋混凝土装配整体式框架节点与连接设计规程》(CECS43—1992)中有关规定执行。

5)当预制柱采用浆锚搭接连接时,应符合下列规定:

①柱浆锚搭接连接适用于满足《装规》7.1.2规定,且预制柱水平接缝处不宜出现拉力。

②柱纵向钢筋直径不宜大于20mm,且搭接长度应满足本章的相关规定。

③柱钢筋连接区域的箍筋保护层厚度不应小于20mm。

④预留孔长度应大于钢筋搭接长度至少50mm;预留孔宜选用镀锌波纹管,直径应大于浆锚插筋直径的3倍且不宜小于60mm。

⑤柱箍筋加密区构造规定见87问。

⑥上、下柱端宜设置构造钢筋网且不少于3片,钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于100mm。

⑦柱正截面承载力设计应符合现行国家标准《混规》的要求;当进行偏心受压构件计算时,应取图6-56中柱底截面的轴向压力弯矩设计值,柱截面有效高度应取浆锚插筋处的h01计算。

6)当预制柱采用螺栓连接时,应符合下列规定:

①应对预埋连接器和锚栓在不同设计状况下的承载力进行验算,并应符合现行国家标准《混规》和《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)的规定。

②连接处未灌浆时,应计算风荷载和永久荷载(柱自重)作用下螺栓的弯曲与屈曲;当螺栓承载力不足时,应调整安装阶段使用的柱脚连接座和连接螺栓。

③在预制柱安装后,连接处和螺栓凹槽处的灌浆应尽早进行。当灌浆层的强度达到材料生产商灌浆说明中的强度时,方可进行上部结构的安装。

④基础中螺栓的边距、中心距及附加锚固钢筋等构造应满足基础混凝土受拉、受剪、局部受压的承载力要求。

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图6-56 钢筋浆锚搭接连接时柱底构造示意

(《辽标》图9.2.4)

1—预制柱 2—叠合梁 3—加密区箍筋 4—钢筋网片

7)预制柱与基础连接时,柱底应设置抗剪键槽,柱底接缝厚度宜为20mm,并采用灌浆料填实。预制框架柱底的连接构造是根据润泰集团多年工程实践的总结。在中国建筑科学研究院、同济大学、台湾大学等研究机构的协助下,经过足尺节点试验的验证,证实节点具有和现浇结构相当的抗震性能,同时也经受了台湾9.21大地震的检验。

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