多層框架建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)用

1、<p>　　多層框架建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)用</p><p>　　【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)多層框架建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行扼要介紹。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】多層框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)及應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　一、多層

2、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn) </p><p>　　多層框架建筑作為框架結(jié)構(gòu)建筑中的一個(gè)分支，也需要遵循框架結(jié)構(gòu)建筑的計(jì)算型式，并采用相應(yīng)的框架結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，必須遵循框架建筑結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 </p><p>　　1、多層建筑結(jié)構(gòu)框架柱配筋的調(diào)整 </p><p>　　目前大多數(shù)的建筑框架結(jié)構(gòu)計(jì)算都由計(jì)算機(jī)進(jìn)行建模完成，因此在結(jié)構(gòu)框架中的配筋率都偏低。在進(jìn)行小

3、高層或者高層建筑結(jié)構(gòu)框架計(jì)算的時(shí)候，通常都會(huì)采用計(jì)算機(jī)的建模計(jì)算結(jié)果為構(gòu)造配筋，但是在多層建筑框架結(jié)構(gòu)中，計(jì)算機(jī)的建模計(jì)算結(jié)果往往不作為實(shí)際工程中的應(yīng)用。在多層建筑框架結(jié)構(gòu)中，有時(shí)候需要調(diào)整內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)來協(xié)調(diào)特殊的建筑外立面及內(nèi)部造型，因此完全依照計(jì)算機(jī)建模結(jié)果來配筋是不可能的。由于其質(zhì)量的不均衡，因此應(yīng)當(dāng)選擇最不利于框架穩(wěn)定的方向進(jìn)行框架計(jì)算，從水平和垂直兩個(gè)不同方向比較同一個(gè)剪切面的配筋，取其最大值，并采用對(duì)稱配筋的原則，滿足框架結(jié)

4、構(gòu)在多種內(nèi)力組合下的強(qiáng)度要求。 </p><p>　　在進(jìn)行多層建筑結(jié)構(gòu)框架柱配筋調(diào)整的時(shí)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(huì)產(chǎn)生偏心受拉時(shí)，其柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計(jì)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(yīng)選用菱形或井字形，以增強(qiáng)箍筋對(duì)混凝土的約束；④對(duì)于二、三級(jí)框架的底層柱底和底部加強(qiáng)部位縱筋宜采用焊接

5、，且當(dāng)柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時(shí)，箍筋的直徑不應(yīng)小于8，并應(yīng)進(jìn)行焊接處理。 </p><p>　　當(dāng)多層建筑的建筑框架尺寸較大的時(shí)候，或者建筑于地基軟弱土層較厚或地基土質(zhì)不均勻的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)放大框架柱的配筋，在水平和垂直兩個(gè)方向設(shè)置基礎(chǔ)梁。在配筋的時(shí)候不應(yīng)按照構(gòu)造設(shè)置，而是按照框架梁進(jìn)行配筋設(shè)置，并且按照建筑規(guī)范要求設(shè)置箍筋加密區(qū)，以保障整體框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 </p><p>　　

6、2、多層建筑結(jié)構(gòu)框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調(diào)整 </p><p>　?。?）多層建筑結(jié)構(gòu)中影響裂縫寬度的因素和調(diào)整 </p><p>　　在工程實(shí)際應(yīng)用中，影響框架梁裂縫寬度的主要因素是構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和是鋼筋的級(jí)別及直徑。在一般情況下，混凝土的高等級(jí)對(duì)減小梁的裂縫寬度影響不大，因此要減少混凝土強(qiáng)度對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)裂縫寬度的應(yīng)先個(gè)，應(yīng)采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法。而在進(jìn)行結(jié)構(gòu)

7、建模計(jì)算時(shí)候，需要將恒定荷載及活荷載的數(shù)值分別輸入，以便在進(jìn)行內(nèi)力組合運(yùn)算的時(shí)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(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。 </p><p>　　（2）梁端斜截面的配筋調(diào)整 </p><p>　　框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和梁配筋調(diào)整時(shí)，可采用以下方法：①不放大梁端負(fù)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(shè)置彎起鋼筋，宜利用箍筋承受支座剪力。 </p><p>　　（3）在電算中合理、準(zhǔn)確運(yùn)用彎矩的調(diào)幅 </p><p>　　規(guī)范規(guī)定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調(diào)幅，水平力作用下梁端彎矩不允許調(diào)幅，因此在計(jì)算時(shí)必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調(diào)幅后，再將水平荷載產(chǎn)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(diào)幅后，再

9、進(jìn)行力矩分配；②將由力矩分配法算得的梁端負(fù)彎矩直接乘以調(diào)幅系數(shù)。 </p><p>　　二、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題 </p><p>　　目前，對(duì)于框架建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算一般采用計(jì)算機(jī)輔助軟件來進(jìn)行分析和計(jì)算，大幅度的節(jié)約人工投入成本，是較為高效的設(shè)計(jì)方式。但是也出現(xiàn)了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員過分依賴計(jì)算機(jī)的建模和計(jì)算結(jié)果，缺少獨(dú)立分析問題的能力，更不能根據(jù)特殊的建筑型式的要求做出獨(dú)立的解決

10、方案。因此需要針對(duì)多層框架結(jié)構(gòu)中較易出現(xiàn)的梁、柱的配筋調(diào)整和設(shè)計(jì)要點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行案例分析，避免出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算冗余導(dǎo)致的造價(jià)增加，或者是結(jié)構(gòu)受力計(jì)算不足導(dǎo)致的事故隱患。 </p><p>　　三、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)突出問題解決方案 </p><p>　　1、建筑結(jié)構(gòu)梁柱截面尺寸的選擇 </p><p>　　在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，前提是對(duì)于梁、柱的截面尺寸的選擇。結(jié)構(gòu)

11、梁和結(jié)構(gòu)柱的選擇除了應(yīng)滿足規(guī)范所要求的取值范圍，還應(yīng)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(jié)構(gòu)在地震條件下梁端形成塑性鉸時(shí)，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，節(jié)點(diǎn)仍處于彈性工作階段。這樣才能滿足建筑框架結(jié)構(gòu)要求的強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，符合建筑抗震概念設(shè)計(jì)的要求。 </p><p>　　2、無地下室建筑結(jié)構(gòu)框架計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)置應(yīng)用時(shí)可按一層計(jì)算 </p><p>　　無地下室的鋼筋混

12、凝土多層框架房屋，獨(dú)立基礎(chǔ)埋置較深，在0.05m左右設(shè)有基礎(chǔ)拉梁時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按層1輸入。但是在實(shí)際應(yīng)用中，框架計(jì)算簡(jiǎn)圖較容易出現(xiàn)以下問題：①基礎(chǔ)按中心受壓計(jì)算，按構(gòu)造設(shè)計(jì)的拉梁無法平衡柱腳彎矩；②GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)底柱的高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，這樣的框架結(jié)構(gòu)宜按4層進(jìn)行整體分析計(jì)算，即將基礎(chǔ)拉梁層按層1輸入，并將拉梁上的荷載一并輸入。根據(jù)《抗震規(guī)范》，框架柱底

13、層柱腳彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。當(dāng)設(shè)拉梁層時(shí)，需要比較底層柱的配筋是由基礎(chǔ)頂面處的截面控制還是由基礎(chǔ)拉梁頂面處的截面控制。考慮到地基土的約束作用，則可以將地下室層數(shù)設(shè)置為1，并且演算一次，按照兩次計(jì)算結(jié)果的包絡(luò)圖進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋。 </p><p>　　四、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其它問題 </p><p>　　一般而言，在多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不允許采用兩種不同的結(jié)構(gòu)

14、型式。為了使結(jié)構(gòu)的變形相互協(xié)調(diào)，不應(yīng)采用不同建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行混合受力。但是在工程實(shí)際應(yīng)用中，部分工程設(shè)計(jì)人員為減少工程造價(jià)，采用框架與磚混結(jié)構(gòu)混合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，增加了建筑框架結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性。因此建筑設(shè)計(jì)人員除從框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮外，也需要從建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性考慮，在兩者間形成平衡。在工程應(yīng)用中有兩種較為適用的框架結(jié)構(gòu)調(diào)整方案，可以減少相應(yīng)的建筑投資。 </p><p>　　1、加強(qiáng)短柱構(gòu)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(shí)在進(jìn)行短柱設(shè)計(jì)時(shí)，采用增加箍筋配置或者選用螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等方式來優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就能達(dá)到多層建筑結(jié)構(gòu)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(jié)果需要框架梁外挑等造型時(shí)，一般需要在梁下設(shè)置框架柱。在進(jìn)行這類計(jì)算和配筋時(shí)，應(yīng)將其認(rèn)定為偏心

16、受壓構(gòu)建，此類框架柱不是構(gòu)造柱，不能按照構(gòu)造柱進(jìn)行配筋。由于這類柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點(diǎn)，因此應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對(duì)于此柱應(yīng)作為豎向構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體分析，柱與梁端交接處應(yīng)按框架梁、柱的節(jié)點(diǎn)處理。外挑梁需要增加配筋梁，按照框架梁的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)置。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，多層

17、框架建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為關(guān)注點(diǎn)較低的應(yīng)用類建筑，因此需要依靠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在掌握設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合理的調(diào)整，結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果選擇出合理的結(jié)構(gòu)體系，正確的處理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問題，才能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免不必要的浪費(fèi)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷的產(chǎn)生。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]張麗紅.多層建筑

18、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的幾點(diǎn)研究[J]．中國(guó)科技財(cái)富，2011（03）. </p><p>　　[2]朱文兵.多層就愛你住框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)研究[J].建材世界，2011（05）. </p><p>　　[3] 郭慧清.綜述多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)要點(diǎn)[J]．建材與裝飾，2008（04）. </p><p>　　個(gè)人簡(jiǎn)介：黃鵬（1984.4—）, 男（壯），廣西南寧人