淺談多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、    淺談多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)    李可福摘 要：在建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均得到應(yīng)用與普及，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理上，多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案同樣發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其是將來(lái)建筑設(shè)計(jì)管理發(fā)展的重要組成。所以必須高度重視多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究工作，一切從工作的實(shí)際情況出發(fā)，不斷提升建多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用水平，有效促進(jìn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、高效化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。本文針對(duì)其中的多層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面設(shè)計(jì)討論。關(guān)鍵詞：房屋建筑 框架結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)由于具有結(jié)構(gòu)傳力明確、結(jié)構(gòu)

2、靈活、整體性強(qiáng)、抗震能力強(qiáng)等諸多 優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中。近年來(lái)隨著城市居民對(duì)建筑使用性能以及質(zhì)量需求的不斷提升，以及城市發(fā)展規(guī)劃對(duì)土地利用率要求的進(jìn)一步提升，我國(guó)城市建筑事業(yè)發(fā)展越來(lái)越多的采用多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但在多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用過(guò)程中還存在很多問(wèn)題，需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中加以注意。一、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則分析首先，在抗震設(shè)防地區(qū)，應(yīng)注意遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固的設(shè)計(jì)原則，一般成延性框架。恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用“強(qiáng)柱弱梁”的原則可以節(jié)約費(fèi)用，做到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；還可以使樓層的凈空高度得到加大，來(lái)提高建筑的整體剛度。其次，在框架梁的配筋設(shè)計(jì)上，主要在主梁和次梁之間相交的地方要增加

3、箍筋和吊筋來(lái)保證穩(wěn)定性。比如，當(dāng)梁端的縱向受拉鋼筋的配筋率大于2%時(shí)，要加大箍筋的最小直徑到至少2mm，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師不能忽視這個(gè)問(wèn)題，要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)的調(diào)整，這也不代表在進(jìn)行框架計(jì)算時(shí)荷載取值并不是越大越好，要結(jié)合各種具體的情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算等。最后，在現(xiàn)澆樓板設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)是：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算；四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比不大于2.0時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算；當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于2.0但小于3.0時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比不小于3.0時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算

4、。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)樓板時(shí)，應(yīng)區(qū)分好單向板和雙向板，這是正確進(jìn)行樓板設(shè)計(jì)的前提。二、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析（一）基礎(chǔ)連系梁的設(shè)計(jì)如果建筑的基礎(chǔ)埋置相對(duì)較深時(shí)，應(yīng)當(dāng)利用基礎(chǔ)連系梁來(lái)降低底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)在±0.00之下設(shè)計(jì)連系梁，從而組成有效的框架，而位于連系梁之下的柱應(yīng)當(dāng)利用短柱來(lái)對(duì)其實(shí)施加強(qiáng)處理。倘若基礎(chǔ)連系梁受到樓梯柱或填充墻等荷載作用時(shí)，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)與所連柱的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%進(jìn)行疊加，基礎(chǔ)連系梁的配筋應(yīng)當(dāng)與梁的受力需求相符合。倘若有抗震設(shè)防需求時(shí)，基礎(chǔ)間應(yīng)當(dāng)順著兩個(gè)主軸的方向來(lái)對(duì)基礎(chǔ)連系梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)埋置不深時(shí)，基礎(chǔ)系梁宜設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。

5、當(dāng)基礎(chǔ)系梁的受彎承載力大于柱的受彎承載力時(shí)，地基和基礎(chǔ)可不考慮地震作用，應(yīng)避免基礎(chǔ)系梁和基礎(chǔ)之間形成短柱。另外須注意的是：一、二級(jí)框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)系梁除承受柱彎矩外，邊跨系梁尚應(yīng)考慮不小于基礎(chǔ)系梁以上柱下端組合的剪力設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的拉力或壓力。基礎(chǔ)系梁截面高度一般可取柱中心距的 1/12l/18，截面寬度可取 1/201/30。構(gòu)造基礎(chǔ)系梁的截面可取上述限值范圍內(nèi)的下限值，縱向受力鋼筋可取上述所連接柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的l0% 作為拉力或壓力來(lái)計(jì)算，當(dāng)為構(gòu)造配筋時(shí)，除滿足最小配筋率外，還不得小于上下各 214（二級(jí)鋼），箍筋不得小于8 200。當(dāng)基礎(chǔ)系梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來(lái)荷載時(shí)，基礎(chǔ)系梁截

6、面應(yīng)適當(dāng)增加，計(jì)算出的配筋應(yīng)和上述構(gòu)造配筋疊加。構(gòu)造基礎(chǔ)系梁頂標(biāo)高通常宜與基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同。在這種情況下，基礎(chǔ)宜按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。（二）抗震性的設(shè)計(jì)分析為滿足建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求，在進(jìn)行多層框架建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要保證梁的剛度取值準(zhǔn)確、客觀，如果取值無(wú)法確定時(shí)，要盡量取比較大的值，避免梁的剛度過(guò)小，在垂直荷載下，梁端負(fù)彎矩計(jì)算結(jié)果比實(shí)際值大，從而增大了梁端負(fù)彎矩配筋量，使得抗彎安全儲(chǔ)備偏高，在地震作用下，就會(huì)引起一些不安全因素。對(duì)于梁端負(fù)筋，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要盡量取小的負(fù)筋計(jì)算值，這樣才能為梁端塑性鉸的及時(shí)出現(xiàn)提供保障。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要保證梁端負(fù)筋配置量低于需求量，或者正好等

7、于需求量，并適當(dāng)?shù)姆艑捒缰信浣?，?duì)于多層框架建筑結(jié)構(gòu)，為方便施工，設(shè)計(jì)人員可以將配筋相差在5%以內(nèi)的梁設(shè)置成一種配筋。同時(shí)在進(jìn)行施工時(shí)，要特別注意，如果施工需要改變材料，要注重對(duì)梁鉸負(fù)筋進(jìn)行密切的關(guān)注，避免因材料的改變，從而引起配置量的改變。（三）調(diào)整框架柱配筋的設(shè)計(jì)分析為了提高框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固度，需要對(duì)框架柱配筋進(jìn)行調(diào)整?？蚣苤卣鹱饔孟?，角柱等位置受到的扭轉(zhuǎn)作用力較強(qiáng)，雙向偏心作用下增加了扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對(duì)內(nèi)力負(fù)面影響大，橫梁約束效果差、導(dǎo)致框架柱體的受危害程度過(guò)高。為此，需要加強(qiáng)不利方向的框架計(jì)算處理，提高其橫向配筋、縱向配筋的合理控制效果。針對(duì)配筋計(jì)算，需要加強(qiáng)下述問(wèn)題控制。在地震影響下，抗震墻

8、端柱、角柱以及邊柱極易出現(xiàn)偏心受拉，就此柱內(nèi)縱筋總截面需超過(guò)計(jì)算值的25%；另外框架柱的配筋需根據(jù)實(shí)際情況增大至計(jì)算值的1.21.6倍，一般中柱需要增大至計(jì)算值的1.2倍，邊柱要增大至1.3倍，角柱要增大至1.4倍。此外，為了保證澆筑混凝土具有良好的約束限制能力，需要對(duì)框架柱的箍筋機(jī)械井字形設(shè)計(jì)處理；焊接方式采取二級(jí)、三級(jí)底部結(jié)構(gòu)。保證縱向鋼筋設(shè)計(jì)的配筋率高于3%，箍筋直徑需要大于8mm。（四）框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)倘若框架結(jié)構(gòu)柱位于地上的部分是圓柱時(shí)，那么就應(yīng)當(dāng)將地下的部分盡可能地做成矩形柱，這樣能夠使施工的工序得以有效的減少。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保圓柱的縱筋根數(shù)不少于8根，且應(yīng)當(dāng)將螺旋式作為圓柱箍筋

9、的首選，這樣能夠使柱子的承載力、剛度以及結(jié)構(gòu)的整體性得以極大的提升，施工圖紙中應(yīng)當(dāng)將柱子端部一圈半的水平段明確標(biāo)注出來(lái)；矩形柱應(yīng)當(dāng)將井字復(fù)合箍的箍筋方式當(dāng)作首選，對(duì)于有抗震設(shè)防需求的，必須嚴(yán)格根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)對(duì)其實(shí)施加密設(shè)計(jì)。另外，應(yīng)當(dāng)在不超出全柱高范圍的情況下對(duì)樓梯間與角柱間的梯柱及框架柱實(shí)施加密處理。此外，通常情形下，框架結(jié)構(gòu)柱的截面必須與如下幾個(gè)要求相符：針對(duì)一、二、三級(jí)抗震需求的建筑結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)柱的截面邊長(zhǎng)必須大于400mm；針對(duì)四級(jí)抗震需求的建筑結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)柱的截面邊長(zhǎng)必須大于300mm；而針對(duì)非抗震需求的建筑結(jié)構(gòu)，其框架結(jié)構(gòu)柱的截面邊長(zhǎng)必須大于 250mm?？傊?，近年來(lái)隨著我國(guó)建筑市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，鋼筋混凝土多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以其明顯的優(yōu)勢(shì)，正在被我國(guó)建筑工程施工領(lǐng)域所廣泛的采用。建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性對(duì)房屋建筑質(zhì)量與使用性能有著決定性的影響