试论钢筋混凝土框架结构设计中存在的问题.doc

1、1试论钢筋混凝土框架结构设计中存在的问题摘要：钢筋混凝土框架机构的设计中经常涉及到一些实际性、概念性的问题，例如：框架计算的简图、抗震的等级确定、周期折减等，根据规范运用设计的理论结合实际的应对解决措施。钢筋混凝土框架结构有足够的强度以及良好的整体性，是目前地震设防的地区里最常见的一种结构形式。在每一个工程中，正确的分析工程的特点，采用合理的结构形式，选用合理的设计方案，以及合理的计算依据，是目前的工程设计人员面对的首要问题。 关键字：钢筋混凝土框架结构 设计中的问题 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 工程设计是复杂并且艰巨的任务，作为设计人员应该做到：对工作认真，有强烈的责任

2、心和精益求精的工作态度；熟悉操作与规范，了解规范的真正含义；在实际工作中的灵活运用，从而保证工程施工的安全性。而钢筋混凝土框架的结构作为一种广泛运用的结构形式，具有明确的传力、灵活的结构布置、整体性与抗震性等集聚一身的优点。已被广泛的运用在各种多层的工业与民用的建筑中。随着计算机不断的发展，框架结构也由人工的转为计算机来进行计算，凭着对高科技的依赖性，2计算精度逐渐提高，设计人员工作的强度却在逐渐的降低，但框架结构的设计依然存在一些实际性或者理念性的重要问题，需要引起设计人员的重视，保证设计的质量得到提高。 一、设计构造时出现的问题 （一）对框架结构而言，柱是保证竖向承载和结构抗侧力工作的重要

3、构件，其重要性远大于梁，在框架柱相对完整的情况下框架梁即使呈酥碎状态也不会引起恶性倒塌，要做到强柱弱梁，让框架的塑性铰首先出现在框架梁上，框架节点核心区的设计就尤为重要，在建筑抗震设计规范中（GB500112010 第 6.3.10 中有明确的规定“一、二以及三级框架的节点核心区配箍的特征值分别不能0.08、0.10、0.12，并且由体积配箍率不能0.4%、0.5%、0.6%” 。这样的规定常常被设计人员忽略，尤其在柱的轴压力比不大的时候，要求常常不得到满足。这样的规定能保证节点核心区的延性构造，应当严格遵守。 （二）底层的框架柱的箍筋加密区的范围应该满足建筑抗震设计的规范 （GB500112

4、011）中有明确的规定了：“净柱身高的 1/3 不能超过底层下端的身高”这是设计中的重点说明。 （三）框架梁纵向的配筋率应当注意遵守建筑抗震设计规范（GB500112010）6.3.3 中有明确的规定：梁端箍筋的最大间距、最小直径以及加密长度的都必须使用表 6.3.3 中的数据，当纵向的钢筋配筋率2%的时候，箍筋的最小直径应该增加 2mm。这个问题在目前的设计中常常被设计人员忽略，造成梁端的延性不足。 3（四）梁柱节点处框架梁上部纵筋伸入节点的锚固长度应满足混凝土结构设计规范 （GB500102010）中 9.3.4 规定：“梁上部纵向钢筋也可采用 90弯折锚固的方式，此时梁上部纵向钢筋应伸至

5、柱外侧纵向钢筋内边并向节点内弯折，其包含弯狐在内的水平投影长度不应小于0.4Lab,弯折钢筋在弯折平面内包含弯弧段的投影长度不应小于 15d”。当截面的尺寸小于 400400mm 的时候应注意上部纵筋直径的选择，否则这一项的要求极不容易得到保障。 二、结构抗震的等级 在工程的设计中，大部分的房屋建筑按其建筑防震设计规范的分类属于丙类的建筑，例如住宅以及办公楼等的一般建筑，其抗震的等级可以根据结构的类型和房屋的高度来按照抗震规范的 6.1.2 来确定。而电讯、能源和医疗、交通等类型的建筑物以及大型商场和体育馆等公共建筑，首先，根据建筑抗震设防分标准 （DB5022395）来确定哪些是哪一类的建筑

6、。乙丙类的建筑按照本地区抗震的设防烈度进行计算。一般的情况下，当抗震的设防烈度在 68 度的时候，乙类建筑应符合本地区设防的烈度提高一度，应根据抗震规范表中 6.1.2 来进行抗震等级的确定。如：位于 8 度地震区的乙类建筑，应当按照 9 度由抗震规范确定抗震等级提高一级。当 8 度的建筑高度超过表 6.1.2的范围时，应当进行针对性的研究后再采取措施，但在一般情况下，设计人员会错当成丙类建筑来进行设计，使其建筑的扛着能力下降，必须对设计计算做出修改。 4三、框架计算简图的合理性 在没有地下室的钢筋混凝土多层框架房屋的情况下，独立基础应该埋置较深，为了减小计算高度和底层侧位的左移，应在标准以下

7、的某个适当的位置设置基础拉梁。如果按三层的设计来进行计算，首层层高为3.6m,这样的简图是不合理的，假定房屋嵌固在基础拉梁的顶面，这样的底层的配筋就应该由基础拉梁顶面的截面进行控制，而实际上房屋底层的配筋是基础顶面出的截图所控制的。所以在计算时，应将基础层 1 输入，层高实际为 3.2m。 四、基础拉梁的设计以及计算应符合实际的情况 （一)基础拉梁的设计： 多层框架的房屋单独的柱基埋置较深，或者柱基承受重力荷的能力差别较大，或着在受力层范围之类，根据抗震的要求，应该沿主轴看、两个不同方向设置基础拉梁。基础拉梁的设计应该要大一些，梁的高度应在柱中心距的 1/101/15，截面的宽度应取梁高 1/

8、21/3.这样可以使底柱弯曲的距离平衡，减少底层的位移。 （二）基础拉梁的计算应符合实际情况： 用 TAT 或者 SATWE 等电算程序进行框架整体的计算时，在基础拉梁层无楼板的情况下，楼板厚度应取零，并且定义弹性节点，采用总刚分析的方法进行分析以及计算。虽然楼板厚度取零，也定义为弹性节点，但未使用总刚分析，程序的分析会自动按照地面假定来进行计算，与实5际的情况不符合。 五、框架梁、柱箍筋的间距处理 抗震规范第 6.3.3 条以及 6.3.8 条对不同抗震等级的框架梁，柱箍筋加密区的最小值以及最大值都做出了明确的决定。根据规定，工程在习惯上取梁、柱箍筋加密区的最大间距是 100mm，非加密区的

9、为200mm。从电算程序信息中得知内定梁、柱箍筋加密区的间距是 100mm，并以此条件算出加密区箍筋的面积，再由设计人员根据箍筋的直径与数量。但在程序的内定条件下，框架梁跨中的部位有次或者有较大的集中荷载作用却用来支配两肢箍筋的情况下，非加密区的间距采用 200ram 会导致非加密区的配箍不足，为此建议改成间距为 200mm，这样不但可以保证非加密区的抗剪承载力，还能增加梁端箍筋加密区的抗剪能力。 六、结构周期折减数数值的问题 框架结构因为充墙的原因，使结构的实际的刚度大于计算的刚度，计算是周期大于实际的周期。得出了地震剪力偏小，使结构不安全。因此对结构的周期进行折减是必要的。当采用砖砌体作为

10、填充时，周期折减系数一般取 0.60.7，当砖砌填充墙较少的情况下或使用轻质空心砌块的时候，周期折减系数应该在 0.70.8，当采取全部用轻质空心砌块的时候，周期折减系数可取 0.9。 七、结构方面需要注意的问题 6（一）当雨篷梁、楼梯平台梁的过梁支撑在框架上的时候容易形成短柱，所以应把短柱全长的箍筋进行加密。 （二）当纵向受拉筋的框架梁端的配筋率大于 2%的时候，按照规定应该使其直径增加 2mm。 总结： 本文主要讲述了钢筋混凝土框架结构设计中存在的基本问题，设计框架结构，设计人应首先判断实际工程中结构方案的可行性，以及可能碰到的所有问题，提前采取预防措施给予解决，并对计算的结果进行认真的分析、判断，等处准确无误的答案后方可用于实际工程的建设中去。参考文献： 1 刘双庆.钢筋混凝土结构设计常见问题解析J.四川建材,2009,35(4):124,126. 2 杨新.浅谈钢筋混凝土高层结构设计常见问题J.中华民居,2011,(6):46-47. 3 崔立成.钢筋混凝土高层结构设计中的几个问题J.中国新技术新产品,2010,(1):130. 4 周禹.钢筋混凝土结构设计中常见的问题与分析J.城市建设理论研究（电子版）,2012,(18). 5 曹士伟,林佳伟.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析J.黑7龙江科技信息,2010,(31):290.