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1、钢筋混凝土框架结构设计应注意问题导言钢筋混凝土框架结构，在建设新世纪大都市环境中常常被作为首选。因为， 其拥有足够大的强度和良好的延展性以及较强的整体性，钢筋混凝土框架结构目 前被广泛应用于建筑行业，尤其是地震设防地区的建筑设计。在工程设计过程中， 如何正确地分析研究各个工程的特点，有针对地选用合理的方案，采取理想的结 构形式，是每一个工程设计人员都要首当其冲面对的关键问题。（1）梁、柱截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范所要求 的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，以达到 在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，节点仍处于弹性工作阶段的目的，即规 范所要求的
2、“强柱弱梁强节点”。（2）通常情况下，多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式。抗震规范 中明确指出，在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下，当建筑高度在 24m 以下且层数不超过8 层的一般民用建筑，可以不对地基和基础的抗震承载 力进行验算。但是在进行基础设计时应该将风荷载考虑进去；所以，不能因为一 般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。还有些设计师在进行独立基础设 计时，柱脚内力设计值取值不合理，只对轴力与弯曲采取了设计值，而未能考虑 剪力，还有些甚至只取了轴力设计值。若独立基础的设计荷载取值不合理，将会 导致建筑结构的不安全或者材料浪费。合理计算框架简无地下室的钢筋混凝土多层框架房
3、屋，独立基础埋置较深，在-0.05m左右 设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层 1 输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一 并输入。根据抗震规范第6.2.3 条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大 系数。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面 控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计 算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两 计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。钢筋混凝土框架结构计算的注意事项1. 基础拉梁层计算模型的选定在选用TAT或者SATWE等程序进行框架整体计算时，对于基础拉梁层无 楼板的情况，应取0
4、 作为楼板厚度，并定义弹性节点，采用总纲分析方法进行分析计算。而当房屋平面不规则时，虽然楼板厚度也要取0 ，并且也要定义弹性节点，但程序分析时自动按照刚性楼面来进行计算，这样一来便与实际情况不相符， 在设计过程中要特别注意这一点。2. 多高层建筑框架结构的抗震等级在工程设计中，多数房屋建筑分属于丙类建筑（如民用住宅、办公楼、一般 工业建筑等），其抗震等级可参考建筑抗震设计规范表6.1.2 来确定。而对于 交通、通讯、消防、医疗等类型的建筑以及大型体育场馆、大型商场、科技展厅、 电影院等公共建筑，可首先根据GB50223-2004建筑抗震设防分类标准来 确定那些建筑属于哪些类别。丙类建筑的地震作
5、用均按本地区抗震设防烈度计算； 乙类建筑在一般情况下当抗震设防烈度为VIVM度时，抗震措施应符合本地区抗 震设防烈度提高I度的要求。对于多高层建筑而言，当不考虑扭转耦联计算时，地震力的振型组合数至少 要取3 ;当振型数多于3时，应3的倍数，旦不能多于层数；而房屋层数S2时， 则振型数可取层数。对于多高层建筑不规则的结构，考虑扭转耦联时振型数要 取19。若是结构层数较多或者结构刚度突变较大，振型数应多取。若结构有转 换层、顶部小塔楼、多塔等结构时，振型数应取12，但不能超过3倍层数；只 有当定义为弹性楼板，且采用总刚分析时，振型数才可以取得较少。框架柱配筋的调整框架柱的配筋率一般都很低，有时电算
6、结果为构造配筋，但是实际工程中均 不会按此配筋，因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大， 同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压 状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显，因此应选择 最不利的方向进行框架计算。另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧 面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则，为了满足框架柱在多种内力组 合作用下其强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：角柱、边柱及抗震墙端柱 在地震作用组合下产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大 25% ；框架柱的配筋可放大1.2 1.6倍。其中角柱1.4倍，
7、边柱1.3倍，中柱 1.2 倍；框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束； 对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋 的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于8mm，并应焊接。另外多层框架 电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸 较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时，可以适当放大框架柱的配筋， 且宜在纵、横两个方向设置基础梁，其配筋不宜按构造设置，应按框架梁进行设 计，并按规范要求设置箍筋加密区。钢筋混凝土结构的优点1.取材简易 钢筋混凝土结构所用的是比重较大的砂石，材料简单易寻，还可以有效地利 用矿渣、煤
8、粉等工业废渣，利于环保。2.用材合理 钢筋混凝土结构不仅发挥了钢筋和混凝土两种材料的优势，互补不足，而且 与钢材相比有着更加低廉的造价。3. 可模性好 钢筋混凝土是由混凝土浇灌钢筋骨架搭建的模子而成，可根据建筑需求设计 制成各种不同形状不同尺寸的结构或者构件，具有较强的可模性。4. 整体性好 钢筋混凝土结构的整体性较好，因钢筋与混凝土之间的机械咬合稳固，只要 设计合理，便能具备良好的抗震、抗爆性能。5. 耐久性好 钢筋混凝土结构具有很好的耐久性，在正常的使用条件下是不需要经常性的 保养和维护的。6. 耐火性好 与钢结构相比，钢筋混凝土结构具有更好的耐火性。框架结构涉及的问题在框架结构中不允许采
9、用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶 的房间，均不得采用砖墙承重，因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构 是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。加 强短柱的构造措施：在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节 约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞，这样往往会造 成短柱，由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时， 则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌，所以在 设计中应采取如下措施：(1)尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；(2 )增加箍筋的配置，在短柱
10、范围内箍筋的间距不应大于100mm，柱的 纵向钢筋间距150mm ;(3) 采用良好的箍筋类型：如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。结束语现今的建筑行业在对建筑物施工前夕，在物色结构设计中通常都是选用钢筋 混凝土框架结构作为最基本的结构施工形式。因此，钢筋混凝土框架结构的设计 是建筑设计中特别是在高层、超高层建筑设计的基础组成部分。框架结构是由立 柱和横梁组成的杆件体系，是建筑设计中最常见的承重结构。框架结构有着布置 灵活的特点，能够获得相对较大的使用空间，因此被广泛适用于住宅、公寓、办 公楼、写字楼以及其他商业建筑中。钢筋混凝土框架结构设计是个系统工作。作 为结构设计人员，需要有扎实的理论知识，灵活创新的思维和严肃认真负责的工 作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自 身的结构设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理 和更经济的结构形式。
