钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中的问题

1、钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中的问题    【摘要】:钢筋混凝土多层框架结构是目前应用较为广泛的结构形式之一，但是在设计中仍然存在一些问题，应该予以重视。本文对框架结构设计、设计计算参数的选取，以及经常出现的一些问题进行了总结和分析，为结构设计人员在设计过程中提供参考和帮助，以提高设计质量。 【关键词】：钢筋混凝土结构；多层框架结构；设计问题；分析 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着我国经济的快速健康发展，建筑业发展水平也越来越高。钢筋混凝土多层框架结构是目前应用较广泛的建筑结构形式之一，它是由梁、柱、楼板和基础组成的承重结构

2、体系，其柱网布置的灵活性使得该类建筑可以提供宽阔的空间及较高的空间利用率，在一些写字楼、住宅小区及商业建筑中应用非常广泛。但是该结构体系设计中也存在着一些问题，需要解决和重视，本文从框架结构设计、多层框架结构设计计算参数的选取，例如抗震等级、地震力振型组合数、结构周期折减系数以及框架梁、柱箍筋间距的选取，还有在多层框架结构设计中经常出现的一些问题进行了总结和分析，为设计工作者提供一些帮助和指导。 一、框架结构设计 框架结构体系是指通过节点连接的由梁和柱组成的一个整体，同时抵抗作用在整个结构上的水平向和竖向的载荷。框架结构则是指通过连接梁将若干个平面的框架连接起来形成的空间结构体系，按照平面框架

3、的布置方向即基本承重结构的布置方向，将框架体系分为： （1）、横向框架承重方案，在这种方案中，主要承重框架沿房屋的横向布置，板和连系梁沿房屋的纵向设置。 （2）、纵向框架承重方案，在这种方案中，主要承重框架沿房屋的纵向布置，板和连系梁沿房屋的横向设置。 （3）、纵横向框架混合承重方案，在这种方案中，主要承重框架沿房屋的纵、横向布置。 框架结构按照材料的不同可分为两种类型，R.C框架和全钢框架。R.C框架又可按照施工方法的不同分为：现浇整体式框架（全现浇框架）、半现浇式框架、装配式框架以及装配整体式框架四种类型。现浇整体式框架即全现浇框架，优点是整体性较好，建筑布置灵活性能高，有利于抗震，缺点就

4、是工程量大，模板耗费多，工期长。装配式框架的构件全部是预制的，在施工现场进行吊装和连接，优点是节约模板，缩短工期，有利于施工机械化。装配整体式框架是将预制梁、柱和板现场安装就位后，在构件连接处浇捣混凝土，使之形成整体，其优点就是，省去了预埋件，减少了用钢量，整体性要比装配式提高，缺点就是节点施工复杂。框架结构布置包括总体高宽比，柱网布置、承重框架布置、层高设置变形缝的设置以及主次梁布置等。 三、钢筋混凝土多层框架结构设计问题与分析 1、钢筋混凝土多层框架结构设计计算参数的选取问题 在开展结构计算时，除了具备合理的结构方案以及计算简图之外，根据建筑抗震设计规范规定，必须选取符合实际结构的计算模型

5、，要确保计算结构合理有效，然后才能在设计中使用。计算参数包括结构的自振周期、楼层弹性层间的位移以及地震剪力系数、楼层侧向刚度比、楼层的弹塑性层间位移、墙体和柱体的轴压比、梁和板的配筋，还有柱底部截面的内力设计值以及框架、抗震墙结构所能承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值等等参数。还要正确的选取抗震设防烈度和场地类型，这些参数都是至关重要的。 （1）、抗震等级的选取。根据建筑工程抗震设防分类标准规定，按抗震设防标准建筑工程分为四种，甲、乙、丙、丁。丙类建筑是指标准设防类，大多数房屋建筑都是属于此类。丙类建筑的抗震设防等级可依据抗震设防的烈度要求以及建筑结构类型，以及建筑高度，再根据建筑抗震设

6、计规范来确定。丙类建筑应根据本地区的抗震设防烈的要求核查抗震措施以及计算地震作用。当乙类建筑的抗震设防烈度达到-度时，抗震设施应在符合本区抗震设防烈度的基础上提高一度的要求核查其抗震措施。 （2）、地震力振型组合数的选取。对于高层建筑、多层框架结构来说，在不考虑扭转欧联的前提下，应该知道取3.当振型数3时，则取3的倍数；在考虑扭转欧联的前提下，振型数9.在结构层数较多或者结构刚度突变的较大的情况下，振型数应该多取。 （3）、结构周期折减系数的选取。为了将框架结构和框架-剪力墙结构填充墙刚度对计算周期的影响考虑进去，就要进行结构周期折减。对于框架结构来说，在填充墙较多的情况下，结构周期折减系数可

7、选择0.6-0.7；在填充墙较少的情况下，结构周期折减系数可选择0.7-0.8；对于框架-剪力墙结构，结构周期折减系数可选择0.8-0.9；纯剪力墙结构则不需要进行周期折减。 （3）、框架梁、柱箍筋间距的选取。根据建筑抗震设计规范关于框架梁、柱箍筋加密区的箍筋直径和箍筋间距的规定，一般情况下梁、柱箍筋加密区最大间距常取为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm。 2、多层框架结构设计问题分析 （1）、目前多层框架建筑多采用柱下独立基础，根据建筑抗震设计规范规定，在度烈度地震区，多数钢筋混凝土的多层框架建筑的地基和基础不必进行抗震承载力的验证和计算，但是这些建筑物在整体计算中必要考虑风载荷，

8、否则将会导致基础设计尺寸偏小，配筋也会偏小，这样就会形成基础和上部结构的安全隐患。 （2）、在没有设计地下室的钢筋混凝土多层框架建筑的独立基础埋深较深的情况下，在-0.05m左右设置有基础拉梁时，那么就应将基础拉梁按照层1输入。在设置有设拉梁层存在的情况下，要搞清楚底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制的，还是由基础拉粱顶面处的截面控制。 （3）、在基础拉梁层没有楼板的情况下，在对多层框架结构进行整体计算时，楼板厚度应该选择为0，并且定义好弹性节点，然后使用总刚分析方法进行整体计算分析。有的时候虽然将楼板厚度设置为0，并且也定义好了弹性节点，但是并未选择总刚分析方法进行整体计算分析，那么程序就会

9、按照刚性楼面进行分析计算，这样就与基础拉梁层的实际情况产生了偏差，尤其在建筑不规则的情况下，要特别注意。 （4）、为了达到实现减小底层柱的计算长度以及底层位移的目的，在多层框架结构建筑基础埋深较大的情况下，可以选择在±0.000以下的位置设置基础拉梁层，最佳选择就是按照框架梁进行设计布置，并加设箍筋加密区。在独立基础埋深不深的情况下，如果柱载荷较大或者地基不好，则可在两个主轴方向分别布置基础拉梁，其截面宽度可设置为柱中心距的1/20至1/30范围之间，其高度可设置为柱中心距的1/12至1/18范围之间。在框架底层层高不大或者基础埋深较小的情况下，有时需要将基础拉梁设计的比较强大来平衡

10、柱底弯矩。 （5）、地下室层数的输入处理 多层框架结构房屋有也设置地下室。由于隔墙少，常采用筏板式基础。在电算时，应将地下室层数和上部结构一起输入，并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样，计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成，并且在抗震计算时，程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比较，还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置，并采取相应的抗震构造措施，保证楼板有必要的厚度和最小配筋率等等。 结束语 在开展钢筋混凝土多层框架结构建筑的设计时，工作人员要严格按照设计规范要求，结合工程实际，对多层框架结构中的板、柱、梁以及结构体系中的关键给予关注和重视，对有可能出现的问题和现象，提前采用应对措施予以解决，