多層框架建筑結構設計要點及應用

1、<p>　　多層框架建筑結構設計要點及應用</p><p>　　【摘要】本文結合工程實際經驗，對多層框架建筑的結構設計特點進行分析，并對結構設計應用要點進行扼要介紹。 </p><p>　　【關鍵詞】多層框架；結構設計；要點及應用 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　一、多層

2、框架結構設計應用要點 </p><p>　　多層框架建筑作為框架結構建筑中的一個分支，也需要遵循框架結構建筑的計算型式，并采用相應的框架結構規(guī)范進行結構計算，必須遵循框架建筑結構中的結構設計要點。 </p><p>　　1、多層建筑結構框架柱配筋的調整 </p><p>　　目前大多數的建筑框架結構計算都由計算機進行建模完成，因此在結構框架中的配筋率都偏低。在進行小

3、高層或者高層建筑結構框架計算的時候，通常都會采用計算機的建模計算結果為構造配筋，但是在多層建筑框架結構中，計算機的建模計算結果往往不作為實際工程中的應用。在多層建筑框架結構中，有時候需要調整內部框架結構來協(xié)調特殊的建筑外立面及內部造型，因此完全依照計算機建模結果來配筋是不可能的。由于其質量的不均衡，因此應當選擇最不利于框架穩(wěn)定的方向進行框架計算，從水平和垂直兩個不同方向比較同一個剪切面的配筋，取其最大值，并采用對稱配筋的原則，滿足框架結

4、構在多種內力組合下的強度要求。 </p><p>　　在進行多層建筑結構框架柱配筋調整的時候，需要注意以下問題。①角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產生偏心受拉時，其柱內縱筋總截面面積應比計算值增大25%；②框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍，其中角柱1.4倍，邊柱1.3倍，中柱1.2倍；③框架柱的箍筋形式應選用菱形或井字形，以增強箍筋對混凝土的約束；④對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接

5、，且當柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時，箍筋的直徑不應小于8，并應進行焊接處理。 </p><p>　　當多層建筑的建筑框架尺寸較大的時候，或者建筑于地基軟弱土層較厚或地基土質不均勻的時候，應當適當放大框架柱的配筋，在水平和垂直兩個方向設置基礎梁。在配筋的時候不應按照構造設置，而是按照框架梁進行配筋設置，并且按照建筑規(guī)范要求設置箍筋加密區(qū)，以保障整體框架結構的穩(wěn)定性。 </p><p>　　

6、2、多層建筑結構框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調整 </p><p>　?。?）多層建筑結構中影響裂縫寬度的因素和調整 </p><p>　　在工程實際應用中，影響框架梁裂縫寬度的主要因素是構件的混凝土強度等級和是鋼筋的級別及直徑。在一般情況下，混凝土的高等級對減小梁的裂縫寬度影響不大，因此要減少混凝土強度對于建筑結構裂縫寬度的應先個，應采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法。而在進行結構

7、建模計算時候，需要將恒定荷載及活荷載的數值分別輸入，以便在進行內力組合運算的時候更為明晰和適用，也防止由于恒定荷載和活荷載混淆造成的框架梁內力計算錯誤，導致結構計算結果錯誤。 </p><p>　?。?）梁端斜截面的配筋調整 </p><p>　　框架結構設計中，宜滿足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受彎承載力的規(guī)范要求。在具體設計和梁配筋調整時，可采用以下方法：①不放大梁端負彎矩鋼筋而加大

8、梁的跨中受力鋼筋；②梁端箍筋的直徑可增加2mm；③支座處盡量不設置彎起鋼筋，宜利用箍筋承受支座剪力。 </p><p>　?。?）在電算中合理、準確運用彎矩的調幅 </p><p>　　規(guī)范規(guī)定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調幅，水平力作用下梁端彎矩不允許調幅，因此在計算時必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調幅后，再將水平荷載產生的梁端彎矩疊加。在此可采用兩種方法：①將梁端的固定彎矩調幅后，再

9、進行力矩分配；②將由力矩分配法算得的梁端負彎矩直接乘以調幅系數。 </p><p>　　二、多層框架結構設計存在問題 </p><p>　　目前，對于框架建筑結構的內力計算一般采用計算機輔助軟件來進行分析和計算，大幅度的節(jié)約人工投入成本，是較為高效的設計方式。但是也出現了建筑工程結構設計人員過分依賴計算機的建模和計算結果，缺少獨立分析問題的能力，更不能根據特殊的建筑型式的要求做出獨立的解決

10、方案。因此需要針對多層框架結構中較易出現的梁、柱的配筋調整和設計要點應用進行案例分析，避免出現由于結構設計計算冗余導致的造價增加，或者是結構受力計算不足導致的事故隱患。 </p><p>　　三、多層框架結構設計突出問題解決方案 </p><p>　　1、建筑結構梁柱截面尺寸的選擇 </p><p>　　在進行框架結構設計之前，前提是對于梁、柱的截面尺寸的選擇。結構

11、梁和結構柱的選擇除了應滿足規(guī)范所要求的取值范圍，還應注意使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1。這樣才能使建筑結構在地震條件下梁端形成塑性鉸時，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，節(jié)點仍處于彈性工作階段。這樣才能滿足建筑框架結構要求的強柱弱梁強節(jié)點，符合建筑抗震概念設計的要求。 </p><p>　　2、無地下室建筑結構框架計算簡圖設置應用時可按一層計算 </p><p>　　無地下室的鋼筋混

12、凝土多層框架房屋，獨立基礎埋置較深，在0.05m左右設有基礎拉梁時，應將基礎拉梁按層1輸入。但是在實際應用中，框架計算簡圖較容易出現以下問題：①基礎按中心受壓計算，按構造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩；②GB50010-2002《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，框架結構底柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經驗表明，這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算，即將基礎拉梁層按層1輸入，并將拉梁上的荷載一并輸入。根據《抗震規(guī)范》，框架柱底

13、層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數1.25。當設拉梁層時，需要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制?？紤]到地基土的約束作用，則可以將地下室層數設置為1，并且演算一次，按照兩次計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。 </p><p>　　四、多層框架結構設計中應注意的其它問題 </p><p>　　一般而言，在多層建筑框架結構設計中，不允許采用兩種不同的結構

14、型式。為了使結構的變形相互協(xié)調，不應采用不同建筑結構進行混合受力。但是在工程實際應用中，部分工程設計人員為減少工程造價，采用框架與磚混結構混合的方式進行設計，增加了建筑框架結構的不穩(wěn)定性。因此建筑設計人員除從框架結構穩(wěn)定性進行結構設計考慮外，也需要從建筑結構的經濟性考慮，在兩者間形成平衡。在工程應用中有兩種較為適用的框架結構調整方案，可以減少相應的建筑投資。 </p><p>　　1、加強短柱構造措施，減少短柱的

15、樓層約束，降低與短柱相連梁的高度、梁與柱采用鉸接的方式。這樣就可以避免在工程施工中吊頂和頂棚安裝造成的開間大的問題。同時在進行短柱設計時，采用增加箍筋配置或者選用螺旋箍筋、復合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等方式來優(yōu)化結構設計，就能達到多層建筑結構中，柱間填充墻不到頂以及墻上任意開門窗的優(yōu)化效果。 </p><p>　　2、在建筑結果需要框架梁外挑等造型時，一般需要在梁下設置框架柱。在進行這類計算和配筋時，應將其認定為偏心

16、受壓構建，此類框架柱不是構造柱，不能按照構造柱進行配筋。由于這類柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點，因此應考慮懸臂梁梁端的協(xié)調變形。所以對于此柱應作為豎向構件參與結構的整體分析，柱與梁端交接處應按框架梁、柱的節(jié)點處理。外挑梁需要增加配筋梁，按照框架梁的構造進行設置。 </p><p><b>　　五、結束語 </b></p><p>　　隨著我國工業(yè)化進程的發(fā)展，多層

17、框架建筑結構設計成為關注點較低的應用類建筑，因此需要依靠結構設計人員在掌握設計規(guī)范的基礎上，根據自己的經驗積累對計算機結構計算結果進行合理的調整，結合設計計算結果選擇出合理的結構體系，正確的處理結構設計中問題，才能提高建筑結構設計質量，避免不必要的浪費和結構設計缺陷的產生。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]張麗紅.多層建筑

18、框架結構設計問題的幾點研究[J]．中國科技財富，2011（03）. </p><p>　　[2]朱文兵.多層就愛你住框架結構設計的幾點研究[J].建材世界，2011（05）. </p><p>　　[3] 郭慧清.綜述多層框架房屋結構設計中的幾個要點[J]．建材與裝飾，2008（04）. </p><p>　　個人簡介：黃鵬（1984.4—）, 男（壯），廣西南寧人