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混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾點體會

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論文提要:井字梁最佳長短跨比宜≤1.5,當(dāng)大于1.5時,采用井字梁不經(jīng)濟;為使多等跨框架結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟合理,框架端部宜設(shè)懸臂梁或減小端跨跨度;框架梁與剪力墻正面垂直相交,且剪力墻對梁的約束能力較弱時,梁支座形式宜為鉸接;新規(guī)范較老規(guī)范而言,提高了混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠度,在材料強度等級不變的情況下會增加材料用量,增加造價,用高強材料替代低強材料,可有效地降低成本。

關(guān)鍵詞:井字梁;長短跨比;經(jīng)濟合理;支座形式;高強材料     為了使設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中更好地貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到安全適用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進和確保質(zhì)量,本文從實用的角度出發(fā),結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)具體設(shè)計問題談了一些個人體會,作為技術(shù)交流供同行參考,不足之外敬請批評指正。 1、井字梁最佳長短跨比宜≤1.5,當(dāng)大于1.5時,采用井字梁不經(jīng)濟。 如圖所示井字梁,其跨中交點處作用一集中荷載F,長向梁計算跨度L2,短向梁計算跨度L1。   式中: f —受彎梁的跨中撓度 S—與荷載形式、支承條件有關(guān)的系數(shù) Lo—梁的計算跨度 B—梁截面長期剛度 Ms—荷載短期效應(yīng)組合值 F—集中荷載值 由上式可知,剛度相同的井字梁,在集中荷載作用下梁撓度f與梁計算跨度Lo的三次方成正比。 當(dāng) L2/L1=1.25時       F1=0.66F F2=0.34F    L2/L1=1.5時        F1=0.77F F2=0.23F    L2/L1=2.0時        F1=0.89F F2=0.11F 由上列數(shù)據(jù)可以看出,集中荷載作用下的井字梁,當(dāng)其長短跨比為1.5時,長向梁分擔(dān)的外力僅為合力的23%,長向梁的存在意義不大,反而加重結(jié)構(gòu)整體自重。井字梁若作用均布荷載,梁的撓度f與梁計算跨度Lo的四次方成正比,上述現(xiàn)象將更為嚴重,故井字梁最佳長短跨比宜≤1.5。 2、為使多等跨框架結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟合理,框架端部宜設(shè)懸臂梁或減小端跨跨度??蚣芙Y(jié) 構(gòu)設(shè)計時,為了方便施工,多等跨框架梁常被設(shè)計成等截面梁。   此時Mo會由于懸臂梁的出現(xiàn)而增大,當(dāng)懸臂梁外挑0.4L時,左端跨M1、M將與內(nèi)跨相應(yīng)位置彎矩接近,右端跨M1、M也會由于梁計算跨度的適當(dāng)減小而降低,當(dāng)端跨跨度縮短為0.8L時,端跨M1、M將與內(nèi)跨相應(yīng)位置彎矩接近,多跨梁經(jīng)此調(diào)整后,梁截面設(shè)計將趨于經(jīng)濟合理。 3、框架梁與剪力墻正面垂直相交,且剪力墻對梁的約束能力較弱時,梁支座形式宜為鉸接。 結(jié)構(gòu)計算是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ),計算結(jié)果是結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù),設(shè)計中選擇合適的計算假定、計算簡圖是得到正確計算結(jié)果的關(guān)鍵。當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計程序中往往把與剪力墻相交的框架梁支座看作固定支座,這種假定不是在任何情況下都是正確的。當(dāng)框架梁與剪力墻正面垂直相交,且剪力墻對梁的約束能力較弱時,很難實現(xiàn)固定支座的假定,此時宜將梁支座形式人為調(diào)成鉸接支座,否則計算結(jié)果將與實際不符。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對與剪力墻相交的框架梁,其支座形式要慎重對待,具體工程應(yīng)視框架梁與剪力墻的相對剛度及相交位置、方向,正確判斷剪力墻對梁的約束能力,近而較為準確地確定框架梁支座形式。 4、新規(guī)范較老規(guī)范而言,提高了混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠度,在材料強度等級不變的情況下會增加材料用量,增加造價,用高強材料替代低強材料,可有效地降低成本。 混凝土結(jié)構(gòu)中,水平受力構(gòu)件如梁、板,主要以鋼筋的抗力為主,提高鋼筋級別效益較好,設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先采用新規(guī)范提倡的主導(dǎo)鋼筋HRB400(Ⅲ)級鋼筋;豎向受力構(gòu)件如墻、柱,主要以混凝土的抗力為主,提高混凝土等級效益較好,新規(guī)范混凝土強度等級較老規(guī)范提高很多,并增加了有關(guān)高強混凝土的內(nèi)容?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計中,合理利用材料強度可有效提高經(jīng)濟效益。   主要參考文獻:  1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002。 2、2004年度全省一級注冊結(jié)構(gòu)師繼續(xù)教育培訓(xùn)班必修課內(nèi)容。 3、《混凝土結(jié)構(gòu)》天津大學(xué)等主編
發(fā)布:2007-07-27 10:07    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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