刍议多层钢筋混凝土框架结构设计.doc

1、刍议多层钢筋混凝土框架结构设计摘要：随着我国钢筋混凝土框架结构的高楼大厦越来越广泛的应用，其具有的结构布局规则，使用功能灵活等优点得到充分利用，而其结构抗侧移刚度较小，地震作用下变形大的缺点也逐步显现。文章将重点介绍多层钢筋混凝土框架结构设计，以供同行参考。 关键词：多层；钢筋混凝土框架结构；设计 中图分类号： S611 文献标识码： A 前言 框架柱及剪力墙作为抗侧力构件，它的截面大小及布置位置对建筑结构的整体性和抗震性能都有较大影响，抗侧力构件布置宜均匀对称布置，竖向布置保证刚度均匀变化，框架柱及剪力墙的截面尺寸和材料强度应由下而上逐渐减少，尽量避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力发生突变。

2、结构体系应该具有简单明确的计算简图和传力途径，首先必须保证结构对重力荷载的承载力，而且要设置多道防线，抗震结构体系应确保受力明确传力路线连续不间断，使在抗震计算分析时更能够符合结构在地震时的实际情况及表现。结构体系应具有合理的刚度; 承载力分布应与结构布置相适应，避免发生局部的削弱而造成突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形的集中。尽量使结构在两个主轴方向的动力特性做到周期、振型接近，相差宜控制在 20%以内。 在我国近几年地震中，有大量的单跨框架出现垮塌。因此，国务院专门规定加强中小学校舍的抗震安全工作，同时规定教学楼不应采用单跨加悬挑的框架结构，外走廊应有落地的框架柱，形成多跨框架

3、; 对教学楼间的连廊，必须采用单跨框架时，应加大单跨方向柱截面，提高抗震性能。避免局部单跨出现在平面端部，必须采用时可设置剪力墙或支撑，根据 建筑抗震设计规范 6. 1. 5 条，甲、乙类建筑以及高度大于 24m 的丙类建筑，不应采用单跨框架结构 ; 高度不大于 24m 的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。单跨框架的抗侧刚度小，耗能能力弱，结构超静定次数少，抗震时无多道防线。一旦柱子出现塑性铰 ( 在强震下不可避免) ，连续倒塌的可能性很大。震害表明，多层钢筋混凝土单跨框架结构震害较重。 尽管钢筋混凝土结构在实际形式上看似比较简单，但如果在设计时，设计人员不仔细设计，那么就会导致建筑工程出现不良的

4、影响，甚至有时会给建筑结构的安全造成不良的影响。因此，在进行钢筋混凝土框架结构设计时，必须针对以上问题逐一进行落实，确保建筑结构设计质量。关于抗侧移刚度与嵌固端分析 1、影响框架柱截面大小的因素首先是竖向重力荷载。由相应的框架抗震等级控制相应的轴压比限值，来确定框架柱截面的尺寸。另外规范规定框架结构的层间位移角限值为 1/550，在不满足情况下，需要加大梁柱截面来提高结构的抗侧移刚度。但是实践证明，单纯加大柱截面来提高结构侧向刚度的做法，效率很低。应由调整改变结构体系来制定方案，当整栋建筑主要是多跨框架结构体系时，还是允许出现少量的单跨框架 ( 理解为不超过 20%).单跨框架结构体系中设置少

5、量剪力墙，当剪力墙承担的剪力和倾覆弯矩低于 50% 时，不视为纯框架 剪力墙结构体系，剪力墙不能成为第一道防线，剪力墙只用来辅助框架结构，满足规范对框架结构在多遇地震下结构的弹性层间位移角限值要求，用的只是剪力墙的弹性刚度 ( 即只与 EI 有关，而与结构开裂以后的弹塑性刚度没有关系，所以，可不关注剪力墙及连梁的超筋问题) 。带少量剪力墙的框架结构体系应有别于框架 剪力墙结构体系。 2、当建筑的地下室顶板作为上部结构的嵌固端，其结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的 0. 5 倍，地下室外墙应为抗震墙与顶板相连接，框架结构嵌固端若满足规范要求，在地下室需要增加刚度，仅靠增加

6、柱截面难以满足刚度要求，必然要设置一定数量的抗震墙，利用地下室的外墙做抗震墙是有效的方法。地下室顶板作为嵌固端应避免开设大洞口，目的是要保证嵌固层的整体性，且楼板的厚度不宜小于 180mm 厚。同时规范还规定混凝土强度不小于 C30，采用双层双向配筋且每个方向配筋率不小于 0. 25%，通过以上的结构措施加强楼层的平面内和平面外刚度，确保楼层的整体性。梁板结构的平面外刚度较大，在地震作用下，它的平面外变形较小，同刚性楼板假定相符合，有利于传递水平地震力，这就说明无梁楼盖的板柱结构由于平面外的刚度较小，无法满足刚性楼板假定，不能作为嵌固端楼板。如果地下室顶板不能满足以上要求，就要求嵌固端向下移动

7、。当地下室为两层时可选择地下二层顶板为嵌固层，若地下室为一层或无地下室应选基础顶面嵌固。 3、框架结构嵌固端取在基础顶部标高，基础埋置较深的框架结构，中间设拉梁，地下形成了没有外墙和顶板的地下室，嵌固位置选在拉梁标高是不妥的，通常程序中，地下埋入土中部分设为地下室，回填土的约束作用根据具体情况取 1 5，以实现回填土对结构的约束作用，此时嵌固部位取在基础顶部。 4、对于地下室作为上部结构嵌固部位，理论上和实际中也存在一些问题， 抗规要求地下室侧向刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的 2 倍，但实际上地下室的侧向刚度与上部相应塔楼的侧向刚度是不连续的，至少大部分是不连续的，因为地下室往往比塔楼面积大，

8、抗侧力构件的数量也要多一些; 地下室有比较厚的外墙侧壁和地下水池、人防混凝土墙等等，从而大大增加了地下室的侧向刚度，但是这些构件与上部结构是不连续的，分布也是不均匀的，因此地下室作为上部结构的嵌固端是有条件的，就是上部结构与地下室之间必须有良好的侧向传力结构，基于这个条件，地下室的嵌固作用就与转换层结构类似了，首先应保证竖向构件的连续性，上部的框架柱、抗震墙都尽量的落地，有必要的情况下尽量加强，其次是楼板的作用，楼板最小厚度 180mm，这样问题就好解决了，首先满足地下室基础的埋置深度，只要满足了侧向刚度的问题应该可以按嵌固来计算; 其次，楼板的错层一般还是尽量不超过梁高为宜; 楼板加强措施可

9、以参照转换层楼板考虑，即加大板厚，钢筋配置成双层双向通长钢筋，在错层部位加大梁刚度，在剪力墙或筒体周围设置加强筋。 结语 建筑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，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。我们在设计混凝土结构时，不但要满足受力计算要求，更要注意抗震要求，计算程序应该正确反映结构实际嵌固和受力状态，这样就需要在结构计算时正确输入参数和数据，计算结果也能够真实的反映结构的实际情况. 参考文献 1 徐守乐 钢筋混

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