大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)越來(lái)越重要， 因此在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)注逐漸得到更多的關(guān)注。但是在實(shí)際 的操作中，大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中存在很多的問(wèn)題，本文正是 針對(duì)這些問(wèn)題對(duì)大跨度鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。標(biāo)簽： 混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);大跨度混凝土設(shè)計(jì)問(wèn)題;優(yōu)化設(shè)計(jì)一、引言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)很多地方的建筑物結(jié)構(gòu)中大跨度混泥土框架結(jié)構(gòu)都得 到了應(yīng)用，在工程中，更多的設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到了結(jié)構(gòu)受力性能的重要性。結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)是否完善直接關(guān)系到建筑物建設(shè)是否合理，質(zhì)量是否符合要求，在施工中建筑 物的安全問(wèn)題與造價(jià)問(wèn)題。因此，

2、在大跨度混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)是否合 理或者可行性如何已經(jīng)成為工程實(shí)踐的有力依據(jù)。二、大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隱患1、柱子位移和錯(cuò)臺(tái)在多層、高層建筑采取現(xiàn)澆法進(jìn)行柱子施工過(guò)程中，上下柱部分的樓板處極 易發(fā)生位移、錯(cuò)臺(tái)。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因不外乎以下兩點(diǎn)：（1）施工過(guò)程中的放 線準(zhǔn)確度不高，使軸線或柱邊線出現(xiàn)過(guò)大偏差;（2）下層柱模板支立不垂直，支 撐不牢固和模板受到側(cè)向撞動(dòng)（施工器械中的料斗、模板等設(shè)備）可能造成柱體 的位移。2、柱子主筋位移現(xiàn)澆法鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，柱子主筋位移現(xiàn)象也是經(jīng)常遇到 的，這種現(xiàn)象極易造成柱子的承重能力、使用壽命急劇下降。這種現(xiàn)象的成因一 般有以下三

3、點(diǎn)：（1）梁、柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)布筋較密集，狹小空間內(nèi)布置大量鋼筋會(huì)導(dǎo)致 鋼筋相互沖突，造成柱上端外伸主筋位移;（2）柱體鋼筋在綁扎工藝中質(zhì)量不過(guò) 關(guān)，柱體現(xiàn)澆階段會(huì)造成主筋外移;（3）基礎(chǔ)或梁內(nèi)柱的插筋位置存在相應(yīng)的問(wèn) 題。3、模板漏漿液體的漏出會(huì)改變混凝土內(nèi)的水灰比。降低了骨料的包裹程度，會(huì)大幅度降 低相關(guān)結(jié)構(gòu)部件的力學(xué)性質(zhì)和耐久性、穩(wěn)定性等性質(zhì)。例如，筆者在進(jìn)行施工過(guò) 程中發(fā)現(xiàn)，樓板處、拐角處極易發(fā)生漏漿現(xiàn)象，在進(jìn)行澆筑過(guò)程中，部分漏漿現(xiàn) 象嚴(yán)重，成型后石子等骨料脫落，結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性、耐久性和相關(guān)力學(xué)特性不用 做實(shí)驗(yàn)也可想而知。4、漏振和過(guò)振導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損失漏振和過(guò)振都會(huì)導(dǎo)致混凝土拆模后出現(xiàn)蜂窩、麻

4、面、漏洞等現(xiàn)象，但是這些 現(xiàn)象卻很不容易引起重視。通常情況下，設(shè)計(jì)人員認(rèn)為一般都認(rèn)為過(guò)振現(xiàn)象不會(huì) 對(duì)混凝土強(qiáng)度造成影響，實(shí)則不然，這兩種施工都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響，因 此必須對(duì)框架結(jié)構(gòu)中的裹握力問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，避免漏振和過(guò)振問(wèn)題帶 來(lái)結(jié)構(gòu)性損失。三、如何優(yōu)化大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。在條件很成熟的今天，優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析軟件十分便利， 通過(guò)這些軟件對(duì)于大跨度混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，然后進(jìn)行人工的調(diào)整， 通過(guò)不同的概念設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用來(lái)對(duì)不同的結(jié)構(gòu)框架類型和布置進(jìn)行調(diào)整，從而 不斷的優(yōu)化方案，最終獲得符合實(shí)際的最為科學(xué)的方案來(lái)執(zhí)行。實(shí)際上在結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)方案的優(yōu)化過(guò)程中，這

5、種分析方法是最簡(jiǎn)單方便的分析優(yōu)化方法，通過(guò)概念設(shè) 計(jì)的選擇和分析得到的設(shè)計(jì)方案通常是最為合理和經(jīng)濟(jì)的，雖然在分析的過(guò)程中 需要更多的人力和時(shí)間，也需要更高的設(shè)計(jì)素養(yǎng)，但是通過(guò)這樣的方式得到的優(yōu) 化方案是最為可行的，因此這一人工優(yōu)化方法仍然是最為普遍采用的方法。在對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，大跨度鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)布置更多的應(yīng) 該重視平面和立面之間，是否對(duì)稱是否規(guī)則，要合理的對(duì)建筑物的表面進(jìn)行布置。 而合理包括了平面和立面外形尺寸等各種承載力分布等各種綜合的因素。因此在 設(shè)計(jì)的過(guò)程中，建筑師與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師都應(yīng)該參與進(jìn)來(lái)，雙方進(jìn)行配合，才能夠設(shè) 計(jì)出性能良好的結(jié)構(gòu)，保證建筑物的使用效能。除此之外，在

6、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中， 必須要明確力傳遞的過(guò)程和路線，最大化的精簡(jiǎn)這一路線，減少經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)，因 為結(jié)構(gòu)需要承受各種各樣的力的作用，如果結(jié)構(gòu)中力的傳遞線路長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn) 多，那么成本就高，而如果力線越短，成本就會(huì)相應(yīng)的降低，結(jié)構(gòu)的安全性也大 大提高，工作效率也有效提升?？拐鹦阅芊治?。對(duì)于大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，必須同時(shí)具備 兩個(gè)條件，那就是足夠的承載能力和變形能力，二者缺一不可。在概念設(shè)計(jì)中， 對(duì)承載力和變形李都進(jìn)行了分析，通過(guò)對(duì)比，在相關(guān)的大跨度結(jié)構(gòu)中，不見(jiàn)承載 能力要足夠，而且還應(yīng)該控制在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)，其剛度必須適合建筑結(jié)構(gòu)。大 跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的使用功能以及是否安全都與側(cè)移的

7、大小有著十分緊 密的關(guān)系，如果側(cè)移太大，那么變形就會(huì)導(dǎo)致隔墻以及圍護(hù)墻包括裝飾材料等都 出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。而對(duì)于偶然偏心和雙向地震力的作用的不利情況都要進(jìn)行考 慮，要計(jì)算出結(jié)構(gòu)層間位移角。通過(guò)計(jì)算如果剪力墻結(jié)構(gòu)小于框剪結(jié)構(gòu)，但是與 相關(guān)的規(guī)范相比仍然過(guò)小，同時(shí)又有較大的富余量，那么就說(shuō)明這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能 夠滿足建筑物的剛度要求。在這一計(jì)算過(guò)程中，通常需要注意下面兩個(gè)方面的問(wèn) 題：（1）抗震設(shè)計(jì)的基點(diǎn)結(jié)構(gòu)。大跨度鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，抗震設(shè) 計(jì)的基點(diǎn)是強(qiáng)度和延性。當(dāng)今人們已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的彈性能夠很好的來(lái)對(duì)抗地震的破壞，因此對(duì)于強(qiáng)度和延性的結(jié)合也逐漸重視，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中， 而知相互結(jié)

8、合能夠有效降低地震損害。（2）能力設(shè)計(jì)法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能力設(shè)計(jì)法的思路是要將鋼筋混凝土的 結(jié)構(gòu)形成適合地震影響下能夠有效降低損害的結(jié)構(gòu)，因此需要將結(jié)構(gòu)某些不穩(wěn)的 抗彎能力進(jìn)行提升和增強(qiáng)，減少塑性轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)大;為了不致在結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出所需的延 性之前在結(jié)構(gòu)的任何部位出現(xiàn)幾乎沒(méi)有延性的剪切失效，也需要相對(duì)增強(qiáng)各有關(guān) 部位的抗剪能力。進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)掌握如下設(shè)計(jì)規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī) 范、抗震規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等。并應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐胤叫缘慕ㄖㄒ?guī)。設(shè)計(jì) 人員應(yīng)熟悉當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧系臉?gòu)成、貨源情況、大致造價(jià)及當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法，設(shè) 計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。注意構(gòu)造措施。（1）在大跨度鋼筋混凝土框架

9、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在樓梯間處的 框架柱由于樓梯平臺(tái)梁與其相連，這就導(dǎo)致樓梯之間的柱子形成短柱現(xiàn)象，因此 需要對(duì)柱箍筋全長(zhǎng)加密。（2）在框架結(jié)構(gòu)的外立面形成帶型時(shí)，要對(duì)連續(xù)的窗穿 過(guò)梁的時(shí)候進(jìn)行設(shè)置，防治外框柱形成短柱。（3）對(duì)于框架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度略超過(guò)規(guī)范 限值，建筑功能需要不允許留縫時(shí)，為減少有害裂縫，建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。四、結(jié)束語(yǔ)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)中仍有很多需要注意的問(wèn) 題，只有熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結(jié)構(gòu)概念以及長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)積累， 才能設(shè)計(jì)出既安全又經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)秀作品。參考文獻(xiàn)：1住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國(guó) 民用建筑技術(shù)措施2009地基與基礎(chǔ)M.中國(guó)計(jì)劃出版社，2010年.2張金，朱凱，張窮，劉貴江淺析混凝土超靜定結(jié)構(gòu)極限承載力狀態(tài)J.商 業(yè)文化（下半月）.2011（07）孫海鷗.淺談高層建