建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題淺述

1、建筑框架構(gòu)造設(shè)計(jì)問(wèn)題淺述摘要：建筑框架構(gòu)造設(shè)計(jì)是構(gòu)造設(shè)計(jì)中較為根底的設(shè)計(jì)，也是建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中較為重要的一種形式，一直以來(lái)，建筑框架構(gòu)造設(shè)計(jì)問(wèn)題是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)。因此，本文結(jié)合各方理論經(jīng)歷，對(duì)建筑框架構(gòu)造設(shè)計(jì)的原那么進(jìn)展分析，并討論了在施工中應(yīng)注意的一些詳細(xì)問(wèn)題，最后針對(duì)設(shè)計(jì)構(gòu)造方面提出了個(gè)人見(jiàn)解，以供參考。關(guān)鍵詞：框架構(gòu)造；原那么；問(wèn)題；設(shè)計(jì)20世紀(jì)90年代以后，隨著我國(guó)鋼材量的不斷進(jìn)步，鋼一混凝土組合構(gòu)造在建筑行業(yè)得到了迅速開展，隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無(wú)論是工業(yè)建筑還是民用建筑，在構(gòu)造設(shè)計(jì)中遇到的各種難題也日益增多，因此作為一個(gè)構(gòu)造設(shè)計(jì)者需要在遵循各種標(biāo)準(zhǔn)下大膽靈敏的解決一些

2、構(gòu)造方案上的難點(diǎn)、重點(diǎn)。一、框架構(gòu)造設(shè)計(jì)原那么1、剛?cè)岵?jì)合理的建筑構(gòu)造體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。構(gòu)造太剛那么變形才能差，強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來(lái)時(shí)，需要承受的力很大，容易造成部分受損最后全部毀壞；而太柔的構(gòu)造雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過(guò)大而無(wú)法使用甚至全體傾覆。構(gòu)造是剛多一點(diǎn)好，還是柔多一點(diǎn)好?剛到什么程度或柔到什么程度才算適宜呢?我個(gè)人認(rèn)為剛多點(diǎn)使工程不經(jīng)濟(jì)，造成造價(jià)過(guò)高，而且應(yīng)變才能差。柔多一點(diǎn)雖然造價(jià)廉價(jià)但是必然產(chǎn)生變形以適應(yīng)外力，太柔的結(jié)果必然是太大的變形.甚至?xí)?dǎo)致立足不穩(wěn)而失去根本。這些問(wèn)題歷來(lái)都是專家們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，現(xiàn)今的標(biāo)準(zhǔn)給出的也只是一些控制的指標(biāo)，但無(wú)法提供準(zhǔn)確答案。2

3、、多道防線平安的構(gòu)造體系是層層設(shè)防的，災(zāi)難降臨，所有抵抗外力的構(gòu)造都在通力合作，前仆后繼。這時(shí)候，假如把“生存的希望全部寄托在某個(gè)單一的構(gòu)件上，是非常非常危險(xiǎn)的。如土建構(gòu)造中多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是表達(dá)了多道防線的設(shè)計(jì)思路。3、抓大放小在框架構(gòu)造構(gòu)造體系中具有“強(qiáng)柱弱粱、“強(qiáng)剪弱彎等的說(shuō)法也是鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)中非常重要的概念。有人問(wèn)：為什么不是“強(qiáng)柱強(qiáng)梁“強(qiáng)剪強(qiáng)彎呢?為什么所有構(gòu)件都很強(qiáng)的構(gòu)造體系反而不好，甚至?xí)衅桨搽[患呢?這里面首先包含著一個(gè)簡(jiǎn)單的道理：絕對(duì)平安的構(gòu)造是沒(méi)有的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，雖然整個(gè)構(gòu)造體系是由各科，構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體，但各個(gè)構(gòu)件擔(dān)任的角色不盡一樣，按照其重要性

4、也就有輕重之分。一旦不可意料的破壞力量突然襲來(lái)，各個(gè)構(gòu)件協(xié)作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構(gòu)件免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這時(shí)候犧牲在所難免，讓誰(shuí)犧牲呢?明智之舉是要讓次要構(gòu)件先去承當(dāng)災(zāi)難?！皩帪橛袼?，不為瓦全，假如平均用力，可能會(huì)“玉石俱粉，損失那么更大矣!在鋼框架構(gòu)造中，柱倒了，粱會(huì)跟著倒；而梁倒了，柱還可以不倒的?？梢?jiàn)柱承當(dāng)?shù)呢?zé)任比梁大，柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效，我們成心把梁設(shè)計(jì)成相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。假如梁柱等同對(duì)待，企圖讓他們都“堅(jiān)不可摧，那么可能會(huì)造成同時(shí)破壞，后果會(huì)更糟糕，損失會(huì)更大。所以關(guān)鍵時(shí)刻要分清主次，抓大放小，也就是要

5、取大舍校有舍才有得，舍是為了得。4、打通關(guān)節(jié)理想的構(gòu)造體系當(dāng)然是渾然一體的一也就是沒(méi)有任何關(guān)節(jié)的，這樣的構(gòu)造體系使任何外力都能迅速傳遞和消減?；谶@個(gè)思路，設(shè)計(jì)者要做的就是要盡可能地把構(gòu)造中各種各樣的關(guān)節(jié)“打通，使力量在關(guān)節(jié)處暢通無(wú)阻。中醫(yī)上云：“通那么不痛，痛那么不通，構(gòu)造就像一個(gè)人，氣穴假設(shè)不能暢通，癥結(jié)和隱患就會(huì)產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)的四項(xiàng)根本原那么中，“剛?cè)嵯酀?jì)，“多道防線，“抓大放斜是設(shè)計(jì)概念中的戰(zhàn)略問(wèn)題，但要想得讓這些戰(zhàn)略思想得以實(shí)現(xiàn)，靠的是“打通關(guān)節(jié)這個(gè)原那么作為保證的，構(gòu)造設(shè)計(jì)的詳細(xì)操作，最后全都?xì)w到“打通關(guān)節(jié)的貫徹和施行上來(lái)。打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài)，當(dāng)力量

6、不能暢通時(shí)，構(gòu)件與構(gòu)件之間，構(gòu)件的組成元素與元素之間的靜態(tài)平衡一旦被破壞，構(gòu)造變成機(jī)動(dòng)，“動(dòng)即是死，即為終結(jié)?？梢?jiàn)設(shè)計(jì)者是協(xié)調(diào)者，其任務(wù)是讓所有互不相關(guān)的靜態(tài)構(gòu)件相聚之后仍然處于靜態(tài)(也就是使其保持常態(tài))，或者是處在相對(duì)的靜態(tài)之中。其實(shí)處理和成就世間萬(wàn)物，必須使動(dòng)為動(dòng)，靜為靜，才能平衡：必須動(dòng)者動(dòng)之，靜者靜之，才能持久；必須知其根源，施以規(guī)那么，順之導(dǎo)之，才能達(dá)至繁榮興盛。一切的一切，以順應(yīng)自然為始，到達(dá)平衡為終，諸多規(guī)那么，只是手段，只為平衡，只為暢通。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.二、應(yīng)從概念設(shè)計(jì)上著手注意幾個(gè)問(wèn)題1、關(guān)于強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)。這是為了實(shí)如今罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性

7、工作狀態(tài)，而沒(méi)有屈從，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎才能而言柱端截面抗彎才能增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈從后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過(guò)其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)才能，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可防止的構(gòu)造超配程度的大小，以及構(gòu)造在梁、柱端塑性鉸逐步形成過(guò)程中的塑性內(nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此，當(dāng)建筑答應(yīng)時(shí)，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí)，人為地將柱的設(shè)計(jì)彎距按強(qiáng)柱弱梁原那么調(diào)整放大，加強(qiáng)

8、柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過(guò)高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈從階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。2、關(guān)于“強(qiáng)剪弱彎措施；強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞的重要原那么，它要求人為加大各承重構(gòu)件相對(duì)于其抗彎才能的抗剪承載力，使這些部位在構(gòu)造經(jīng)歷罕遇地震的過(guò)程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。對(duì)于框架構(gòu)造中的框架梁應(yīng)注意抗剪驗(yàn)算和構(gòu)造，使其滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。3、注意構(gòu)造措施。對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架構(gòu)造，在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺(tái)梁與其相連，使得樓梯間處的柱可能成為短柱，應(yīng)對(duì)柱箍筋全長(zhǎng)加密。這一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中容易被無(wú)視，應(yīng)引起重視。對(duì)框架構(gòu)造外立面

9、為帶形窗時(shí)，因設(shè)置連續(xù)的窗過(guò)梁，使外框架柱可能成為短柱，應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。對(duì)于框架構(gòu)造長(zhǎng)度略超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，建筑功能需要不允許留縫時(shí)，為減少有害裂縫(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定裂縫寬度小于0.3int)，建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。采用細(xì)而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150，對(duì)屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處按構(gòu)造措施宜適當(dāng)加強(qiáng)。其它構(gòu)造措施限于篇幅，這里不再贅述，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)新標(biāo)準(zhǔn)。三、設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的問(wèn)題1、框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋配置應(yīng)滿足要求對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設(shè)計(jì)人員都能給予足夠的重視，但對(duì)于?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB500112001)中規(guī)定的“一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍

10、特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6、0.5，0.4。設(shè)計(jì)中經(jīng)常被無(wú)視，尤其是柱軸壓比不大時(shí)，常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)延性的重要構(gòu)造措施，應(yīng)嚴(yán)格遵守。2、底層框架柱箍筋加密區(qū)范圍應(yīng)滿足要求?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB500112001)中規(guī)定：“底層柱，柱根處箍筋加密區(qū)范圍為不小于柱凈高的13這是新增加的要求，設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)說(shuō)明。3、框架梁的縱向配筋率應(yīng)注意?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB500112001)中規(guī)定：“當(dāng)框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2時(shí)，梁箍筋最小直徑的數(shù)值應(yīng)比表6.3.3中規(guī)定的數(shù)值增大2.在目前設(shè)計(jì)中，這一規(guī)定常被無(wú)視，造成梁端延性缺乏。4、框架梁上部縱筋端部程度錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足要求?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB50010-2002)中規(guī)定：“框架端節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)框架梁上都縱筋程度直線段錨固長(zhǎng)度缺乏時(shí)，應(yīng)