1、1谈钢筋混凝土框架结构设计摘要：本文主要针对混凝土框架结构的建筑形式进行了简要的概述，并依据以往框架结构的设计理念和设计规范，对现行的钢筋混凝土框架结构施工设计中存在的一些问题给予了相关指导。 关键词：钢筋混凝土框架结构；构造；结构设计 中图分类号：TU375 文献标识码：A 引言 随着我国近些年经济的快速发展，框架结构房屋普遍采用，建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，结合规范，对钢筋混凝土框架结构设计中，常出现的一些问题进行了分析探讨，并提出了一些处理办法。 一、底层框架柱的计算方面的问题 1、无地下室的多层框架房屋 （1）若基础型式采用柱下独立基础，可按
2、照现行地基基础设计规范(GB500072011)第 8.2.5 条做成高杯口基础，满足表 8.2.5 条对杯壁厚度的要求；也可参照本条高杯口基础的规定及大直径钢筋混凝土灌注桩做成墩基础。底层层高应为基础顶面至一层楼盖顶面。 （2）若基础型式采用柱下独立基础、条形基础或筏基，在地面处设地梁相连时，地面以下梁、柱可作为地下室参加结构整体计算，地梁按框架梁设计，一层底板按空楼板处理，层高按一层地梁顶至基础顶面高2度取值，且对地下部分结构不应考虑土体的约束作用；这样，地上一层柱按框架抗震等级进行柱下端截面组合的弯矩设计值调整的增大系数可由此实现。对一层柱尚应按结构在一层地面嵌固并复核配筋。基础顶面至一
3、层楼盖顶面范围的柱纵筋宜按大值贯通配筋，一层地梁顶至基础顶面范围柱截面按地上柱纵筋位置将地下混凝土保护层加厚的值取柱截面尺寸。为短柱时按短柱要求配筋。当基础埋深较浅时，柱底嵌固部位应在基础顶面。底层层高应为基础顶面至一层楼盖顶面。 2、有地下室的多层框架房屋 不论嵌固部位是否在地下室顶面，上部结构均应与地下室一起建模整体计算。地上一层层高为地下室顶面至一层楼盖顶面。 3、基础梁的计算方法 若室内外高差较小，基础嵌固部位在一层地面附近，在抗震设防区，基础顶面应沿两个主轴方向设置基础连系梁。基础连系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取基础中心距的 1/10-1/15，且不宜小于 400mm；连系梁
4、的配筋应按计算确定，可取梁所拉结的柱子中轴力较大者的 1/10 作为拉力按受力构件进行承载力计算，如连系梁承托填充墙等其他竖向荷载，则应将竖向荷载作用下按连续梁计算所得结果与上述受拉构件计算结果组合计算配筋。所产生的连系梁内上下部配筋除满足最小配筋率外，不应小于 2 根直径 12mm 钢筋，并应按受拉要求锚入基础或柱内。若基础埋置较深，设计时在底层地面以下靠近地面设置拉梁层，梁、柱可作为地下室参加结构整体计算时，地面处的拉梁应按框架梁设计。 4、参数如何选用的问题 3（1）现浇板配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以0.8-0.9 的折减系数，将板下筋乘以 1.1-1.2 的放大系数。
5、 （2）活荷载标准值的折减系数。此外，PMCAD 设置了按从属面积对楼面梁的活荷载折减系数，与 SATWE 软件设置的按楼层进行活荷载折减是不同的，通常选择在一处对活荷载进行折减，如果两处都选择折减，则活荷载被折减了两次，可能导致结构不安全。 （3）计算单向地震作用时，未考虑偶然偏心的影响。对质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，仍按单向水平地震作用进行计算。对 Y 形、弧形、井字形平面建筑，风荷载体型系数仍取 1.3 是错的。 （4）楼层组装时，为保证首层竖向构件计算长度正确，该楼层底标高应从基础顶面起算，不是按首层层高输入。 （5）楼梯间没有楼板，也应布置板厚为 0 的楼板，并布置楼梯活
6、荷载。 二、构造方面具体的设计要求 1、框架结构问题 框架结构主要是以压弯构件(竖向框架柱)和弯剪构件(水平框架梁)组成的。大跨度柱网的框架结构，楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使楼梯间处的柱可能成为短柱；当框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱也可能成为短柱。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，从而引起构筑物的破坏。所以增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于 100mm，柱的纵向钢筋间距不大于 150mm；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。对于剪跨比不大于 2 的柱和因设置填充墙等
7、形成柱净高与截面高度之比不大于 44的柱，也应全长加密箍筋。当结构嵌固部位不在地下室顶板而位于地下一层底板时，柱0000 处上下两端也应按柱根要求进行箍筋加密，加密区为本层柱净高 1/3.3)地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，施工方便。圆柱纵筋根数最少为 8 根，箍筋用螺旋箍，并注明端部设一圈半的水平段。方柱箍筋用井字箍并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。在框架柱截面中部设置芯柱，不仅提高了柱的受压承载力，也可以提高柱的变形能力，有利于在大变形情况下防止倒塌，但其纵向钢筋不能布置在柱截面周边，因为如布置在周边，则变为柱的主要受力钢筋了，柱就有可能由大偏心受压破坏转变为小偏心
8、受压的脆性破坏，要引起注意。 2、强柱弱梁的节点设计要求 所谓强柱弱梁的强弱，也就是指框架梁端截面的实际抗压能力的大小，它是决定当柱端截面受到强震作用后其塑性转动能力的高低的基础。由于它的存在，使得当柱截面受压后不至压溃而形成“层侧移机构” 。因此在建筑施工过程中，一般都尽可能放大柱的截面尺寸，进一步地控制柱的轴压比使其满足具体的规范要求，以达到增加其延伸性的目的。对于截面承载力进行验算时，可以人为地将柱的弯矩按强柱弱梁原则进行调整放大的设计，从而使对柱的配筋构造进行加强。除此之外，梁端纵向钢筋的配筋不得过高，以免造成强烈地震作用下塑性铰的转移。 3、强剪弱弯剪力墙的设计要求 为了提高抗震墙的
9、抗震能力，避免对截面较长的抗震墙的剪切破坏，应该将墙体分为几个小开口墙或单肢墙，并使其每个墙段的高宽之比不5小于 2。 目前，有许多建筑物的抗震设计多采用将结构中门洞连梁、窗洞连梁的截面高度极小的二力杆件设计方式，这种做法是很不利于抗震的。在实际的设计过程中，一般都对连梁的刚度进行折减，这主要是因为减小剪力墙在水平力作用下的强度值。通常可采用的办法是先对梁进行作用，使连梁能形成塑性铰而不发生脆性破坏。强剪弱弯是保证构件的延伸性，防止脆性的破坏原则，它要求人们要不时地加大各承重构的抗弯能力，使这些部位在结构在地震等级较高时也能足以保证不出现脆性剪切失效的情形。同时，对于多层钢筋混凝土框架结构还应
10、注意其抗剪验算的计算，以使其能满足相关规范的具体要求。 4、框架结构的计算简图 在框架结构设计中，应首先确定构件截面尺寸及结构计算简图，然后进行荷载计算及结构内力和侧移分析。框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，然后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。框架结构房屋是由梁、柱、楼板、基础等构件组成的空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一个计算单元。 结束语 总之，在进行钢筋混凝土框架结构设计时，熟练地掌握规范还不够，还应根据自己在工程中积累的经验，正确的处理结构设计中的问题，才6能设计出既安全又经济适用的优秀设计。 参考文献 1马尚文.探讨花园洋房钢筋混凝土框架结构施工问题J.科技风，2010 年. 2戴连双.钢筋混凝土框架结构抗倒塌的研究现状J.中国西部科技，2011 年. 3住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑技术措施 2009 地基与基础M 中国计划出版社，2010 年
