一、 初估梁柱截面尺寸
(1)框架梁截面尺寸:框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)承受豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。
一般情況下,框架梁的截面尺寸可參考受彎構(gòu)件按下式估算:梁高h(yuǎn)=(1/8~1/12)l,其中l(wèi)為梁的跨度。梁寬b=(1/2~1/3)h。在抗震結(jié)構(gòu)中,梁截面寬度不宜小于200mm,梁截面的高寬比不宜大于4,梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。
(2)框架柱截面尺寸:框架柱的截面形式通常大多為方形、矩形。柱截面的寬與高一般取層高的1/15~1/20,同時(shí)滿足 、 ,l0為柱計(jì)算長度。多層房屋中,框架柱截面的寬度和高度不宜小于300mm;高層建筑中,框架柱截面的高度不宜小于400mm,寬度不宜小于350mm。柱截面高度與寬度之比為1~2。柱凈高與截面高度之比宜大于4。
為了減少構(gòu)件類型,簡化施工,多層房屋中柱截面沿房屋高度不宜改變。
在計(jì)算中,還應(yīng)注意框架柱的截面尺寸應(yīng)符合規(guī)范對(duì)剪壓比( )、剪跨比( )、軸壓比( )限值的要求,如不滿足應(yīng)隨時(shí)調(diào)整截面尺寸,保證柱的延性?拐鹪O(shè)計(jì)中柱截面尺寸主要受柱軸壓比限值的控制,如以ω表示柱軸壓比的限值,則柱截面尺寸可用如下經(jīng)驗(yàn)公式粗略確定:
式中;A——柱橫截面面積,m2,取方形時(shí)邊長為a;
n——驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù);
F——驗(yàn)算柱的負(fù)荷面積,可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定,m2;
fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
ω——框架柱最大軸壓比限值,一級(jí)框架取0.7,二級(jí)框架取0.8,三級(jí)框架取0.9。
φ——地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù),7度中間柱取1、邊柱取1.1,8度中間柱取1.1、邊柱取1.2;
G——結(jié)構(gòu)單位面積的重量(豎向荷載),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算鋼筋混凝土高層建筑約為12~18kN/m2。
二、 材料強(qiáng)度等級(jí)
1、 混凝土的強(qiáng)度等級(jí):抗震等級(jí)為一級(jí)的框架梁、柱和節(jié)點(diǎn)不宜底于C30,其他各類構(gòu)件不應(yīng)底于C20。
2、 鋼筋的強(qiáng)度等級(jí):縱向鋼筋宜采用II、III級(jí)變形鋼筋,箍筋宜采用I、II級(jí)鋼筋。
三、 確定計(jì)算簡圖、選取計(jì)算單元
1、 畫出水平計(jì)算簡圖,標(biāo)注框架編號(hào)(橫向?yàn)?、2、3-----,縱向?yàn)锳、B、C---)、框架梁編號(hào)(材料、截面和跨度相同的編同一號(hào)),確定梁的計(jì)算跨度。
2、 選取計(jì)算單元(所需計(jì)算的一榀或幾榀框架),畫出計(jì)算簡圖,標(biāo)出計(jì)算跨度、柱的計(jì)算高度,并對(duì)柱編號(hào)(材料、截面和高度相同的編同一號(hào))。