钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题(一)
关于多层建筑结构设计中的主要问题分析

中国高 新技术 企生
童堡
关 亏 多 层 建 筑 纯 匏 设 计 的
主 要 问 题 分 新
文 /才桂 萍
【 摘要 】 本 文论 述 了钢 筋 混凝 土 多层框 架 房屋 结构 设计 中应注 意 的几 个 问题 , 广大 工程 技 术人 员参 考 。 供
结构 设计 选用 或 者 甚 至 只 取 轴 力 设 计 值 。 以 上 两 种 情 况 都 会 导 致 基 础 设 计 尺 寸 偏
导 值 是 比 较 适 宜 的 , 设 计 人 员 可 以 根 据 具 体 情 况 取 用 更 低 的 配 筋 有 合 理 的 结 构 方 案 、 确 的 结 构 计 算 简 图 外 , 确 填 写 抗 震 设 防 烈 而 正 正 率 我 国 规 范 并 没 有 明 文 规 定 设 计 人 员 不 准 采 用 高 于 规 范 设 定 的 安 度 和 场 地 类 别 . 理 选 取 电 算 程 序 总 信 息 中 的 其 他 各 项 参 数 也 是 十 合 A WE 为 例 , 合 施 工 结 全 度 水 平 , 在 过 去 计 划 经 济 时 代 的 影 响 下 . 乏 经 验 的 设 计 人 员 分 重 要 的 。 现 以 空 间 有 限 元 分 析 与 设 计 程 序 S T 但 缺 有 时还 是不 善 于针 对 具体 工 程对 象 的需 求 和具 体 的 施 工环 境 条 件 , 罔 审核 校 对 中发现 的 问题 , 说 明有关 参 数 如何 合理 选取 。 来 必 要 时 加 以 灵 活 运 用 . 与 此 相 反 , 些 故 意 钻 规 范 空 子 的 人 则 会 而 某
意 加 大 , 料 用 量 任 意 增 多 , 个 工 作 , 筑 师 也 能 做 。 当 前 建 筑 结 商 场 等 公 共 建 筑 , 先 , 当 根 据 《 筑 抗 震 设 防 分 标 准 》 定 其 中 材 这 建 首 应 建 确 构 设 计 存 在 的 问 题 中 , 一 个 方 面 不 容 忽 视 . 是 设 计 中 的 浪 费 现 哪 些 建 筑 属 于 乙 类 建 筑 ( 能 还 有 甲 类 建 筑 , 文 不 涉 及 ) 乙 、 类 有 就 可 本 。 丙 地 一 象 。 我 们 有 不 少 钢 筋 混 凝 土 高 层 建 筑 的 用 钢 量 , 超 过 国 外 同 等 高 建 筑 , 震 作 用 均 按 本 地 区 抗 震 设 防 烈 度 计 算 。对 于 乙 类 建 筑 , 般 已 度 钢 结 构 的 用 钢 量 . 不 合 理 可 见 一 斑 。 关 于 建 筑 结 构 设 计 安 全 度 情 况 下 , 抗 震 设 防 烈 度 为 6 8 时 . 震 措 施 应 符 合 本 地 区 抗 震 其 当 0~ 0 抗 的 讨 论 , 正 常 的 , 会 不 会 引 起 误 导 . 一 些 设 计 人 员 误 以 为 按 我 设 防 列 度 提 高 一 度 的 要 求 。 所 谓 抗 震 措 施 . 这 里 主 要 体 现 为 按 本 是 但 使 在 国 规 范 进 行 设 计 会 造 成 不 安 全 , 致 盲 目 加 大 构 件 截 面 , 加 用 钢 地 区 设 防 烈 度 提 高 一 度 由 《 筑 抗 震 设 计 规 范 》 6 12确 定 其 抗 震 以 增 建 表 .. 量 , 成不 必要 的浪 费 , 种可 能性 , 不能 不 防的 。 造 这 是
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题

炭
工
程
20 0 7年第 9期
根据抗震要求 ,可沿两 个 主轴 方 向设置 构造基 础拉梁 。基
础拉梁截 面宽度可取 柱 中心 距 的 12 / 0—13 ,高度 可取柱 /0
中心距 的 1 1 / 2—1 1 。构造基础 拉梁 的截面 可取上 述限值 /8 范 围的下 限,纵 向受 力钢筋 可取 所连接 的柱 子的最 大轴力
多数钢筋混凝土多层框 架房屋 可不必 进行 天然地 基和基础
抗 震承载力验算 。但这些 房屋 在基础 设计 时应考 虑风荷 载 的影响 。因此 ,在钢筋 混凝土 多层框 架房 屋的整体 计算分 析 中 ,必须 考虑 风荷 载 ,不能 因为在 地震 区高层建 筑以外 的一般 建筑风荷 载不起控 制作用就不考虑 。另一 种情况是 ,
8 效益 评价
本热 电厂在基本 不影 响正常 发 电的条件 下 ,对 区域 进 行集 中供热 ,是 既利 国利 民又 利于企 业 的大好事 ,除具 有 可观 的经 济效 益外 ,还 具 有 明显 的社会 效益 和 环境 效益 。 整个工程建成投 产后 ,可 代替现 有 区域 内 旧锅 炉房 2 4座 、 锅炉 5 9台,合 2 2 h 5 f ;使 几 百名锅 炉操作 工人 从赃 、乱 、 差 的工作环境 中解救 出来 ,确保 了他们 的身心健康 。实行 集 中供热后 ,本地 区 的烟 尘 、二氧 化硫 以及氮 氧化物排 放 量将大大 减 少 ,使 广 大 居 民能 在 蓝天 绿 水 的 环境 中安 居
弱粘性 土层时 ,不超 过 8层且 高度在 2 m 以下 的一 般 民用 5 框架房 屋或荷 载相 当 的多 层框架 厂房 ,可 不必进行 天然地 基和基础抗 震承 载力 验算 。这就 是说 ,在 8度 地震 区 ,大
多层框架结构设计应该注意的问题

【 陈风杨 , 2 】 赵琳 . 程建 筑抗 震. 南大学 出版 工 东
社 ,9 1 1 9
量减弱短柱的楼层约束 ,如降低相连梁的高 度、 梁与柱采用铰接等 ; 增加箍筋的配置 , 在
短柱 范 围 内箍 筋 的 间距 不 应 大 于 l m 柱 O m, O 的纵 向 钢筋 间距 ≤10 m;采用 良好 的箍 筋 5m
类型 , 如螺旋箍筋、 复合螺旋箍筋、 双螺旋箍
筋等。 由于建 筑 的需 要 , 有时 需要 框架 梁外挑 , 且 粱下 设置 钢 筋混 凝土 柱 。在柱 的内力 和配 筋 计算 中 , 有些 设计 人员 对 其受 力概 念不清 , 误 认 为此柱 为 构造 柱 ,并且 其 配筋 为构造 配 筋, 悬臂 梁 也未 按计 算 配筋 , 这样 有 可能 导致 , 水 平荷 载作 用 下承 载力 不 足 ,为 事故 的 发生 埋 下隐 患 。实 际上 , 在结 构 的整 体计算 中 , 此 柱 为偏 心受 压构 件 ,柱 与梁 端交 接处 类似 于 框 架梁 、 节点 , 考虑 悬臂 梁梁 端 的协调 变 柱 应 形 ,所 以对 于此 柱 应作 为竖 向构 件 参与结 构 的整体 分析 ,并 且 柱与 梁端 交接 处 应按框架 梁 、 的节点 处 理 。 柱 6结 束语 结 构设 计员 ,在 进行 多 层框 架房 屋结构 设计 时 , 要 掌握 设计 规 范 , 应根据 自己 不仅 还
且 横 其配 0 5 。根据 《 .m 4 抗震 规范 》 61 , 8度地 筋 , 宜 在纵 、 两个 方 向设 置 基 础 梁 , 第 . 2条 在 震 区该工 程框 架结 构的 抗震 等级 为二 级 。设 筋不 宜 按构造 设 置 , 按框 架梁 进 行设 计 , 应 并 计 者 按 3层 框 架 房 屋 计 算 ,首 层 层 高 取 按规 范要 求设 置箍 筋加 密 区。 3 5 即假 定框 架 房屋 嵌 固在 0 5 . m, 3 . m处 的基 0 4框 架粱 裂缝 宽度 、 面配筋 调 整 斜截 础拉 梁顶 面基 础拉梁 的 断面 和配 筋按 构造 设 在满足梁柱的截面尺寸和配筋率的情况 计。 下 ,仍需 在计 算配 筋后 进行 梁 的裂 缝 宽度 的 基础 按 中心受 压计算 。 显然 , 选取 这 样的 验算 和 满足 梁端 斜截 面“ 剪 弱弯 ” 强 条件 下 的 计算 简 图是 不妥 当的 。因为 , 一 , 构造 设 梁端 配筋 调 整 。 第 按 计 的拉梁 无法平 衡柱 脚 弯矩 :第二 ,混凝 土 《 41影响裂缝宽度的因素和调整 的办法 . 结构设计规范)G 500 20 ) 731 条 (B0 1—0 2 第 . .l 框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计 规定 ,框架 结构 底柱 的 高度应 取基 础 顶 面至 人员 忽视 , 此应 引起我 们 的注意 。 响裂缝 对 影 首 层 楼盖 顶 面 的高度 。工 程设 计 经 验表 明 , 宽度 的 主要 因素有 两方 面 ,一是 构 件 的混凝 这 样 的框 架 结 构 宜 按 4层 进 行 整 体 分 析 计 土强 度等 级 , 二是钢 筋 的级别 和直 径 。 由于混 算, 即将 基础拉 梁层 按层 1 输人 , 梁 上如 作 凝 土 等 级 与 钢 筋 的级 别 有 一 定 的 “ 赖 关 拉 依 用有 荷载 , 应将 荷载 一并输 入 。 系 ” 因此 对 于普 通 的 混凝 土 构 件 , 凝 土 的 , 混 这样 ,计 算 剪力 的首 层 层高 为 H14— 高等级 对 减小 梁 的裂缝 宽度 影 响不 大 ,一般 - 0 — . = . m, 2层 高为 3 5 层 34 . 0 5 31 层 8 0 5 . m, 、 层 情 况 下宜采 用加 大 梁的 配筋 率或 增 大梁 的截 3 高为 3 m。根 据《 震规 范》 62 条 , . 3 抗 第 .3 框架 面尺 寸 的方法来 减 小梁 的裂 缝宽 度 。另外 需 _ 柱 底 层 柱 脚 弯 矩 设 计 值 应 乘 以 增 大 系 数 注意 在利 用计算 机 辅助 软件 进行 结构 建模 中 1 5 当设 拉 梁层 时 , .。 2 一般 情 况下 , 比较 底 的荷 载输 入 时 , 要将 恒 、 数值 分 开输 要 一定 活载 层柱 的配 筋是 由基础顶 面处 的截 面控 制还 是 人 , 以便进 行 内力组 合 和裂 缝宽 度 的计‘ , 算 不 由基础拉 梁顶 面处 的截面 控制 。考 虑 到地 基 要贪 图省 事 而将 恒 、活载合 并输 入 ,以防止 土的约束作用 , 对这样的计算简图, 在电算程 梁 、 内力 计算 错误 , 所 绘制 的施 工 图不 柱 致使 序 总信 息输 人 中 , 填写 地 下室 层数 为 1并 能 使用 。 可 , 复算 一次 ,按两 计算结 果 的包络 图 进行 框架 4 梁端 斜截 面 的配筋 调整 . 2 结构底 层柱 的 配筋 。 框架结构设计中,宜满足在地震作用下 3框架 柱配筋 的调 整 框 架 梁 的梁 端 斜 截 面受 弯 承 载 力 的 规 范 要 框 架柱 的配 筋率 一般 都很 低 ,有时 电算 求 , 强剪 弱 弯” 在 具体 设计 和梁 配筋 调整 即“ 。 结 果 为构造 配筋 ,但是 实际 工程 中均 不会 按 时 , 用 以下 方法 : ) 大梁端 负 弯矩 钢 可采 ( 不放 1 此配筋, 因为在地震作用下的框架柱 , 尤其是 筋而加大梁的跨中受力钢筋 ( 一般放大 1 小。 角柱 , 受 的扭转 剪力 最大 , 又 受双 向 弯 l 倍 ) )梁端 箍 筋 的直径 可增 加 2 m; ) 所 同时 - ( 3 2 a 3 r ( 支 矩作用, 而横 梁 的约束 又较 小 。 工作 状态 下 又 座 处 尽量 不设 置弯起 钢 筋 ,宜利 用箍 筋 承受 处于 双 向偏 心受 压状 态 ,所 以其 震 害重 于 内 支 座剪 力 。 柱 . 于质量 分布 不均 匀 的框架 尤 为明显 . 对 因 43在 电 算 中合 理 、准确 运 用 弯矩 的调 . 此应选 择最 不利 的方 向进行 框架 计 算 ,另外 幅 也 可分 别从 纵 、横 两个 方 向计算 后 比较 同一 规 范规 定 只有在 竖 向力作 用 下梁 端 弯矩 侧 面 的配筋 , 较大值 , 采用 对称 配 筋 的 可 调 幅 , 平力作 用 下梁 端 弯矩不 允 许调 幅 。 取其 并 水 原 则 , 了满 足框 架柱 在 多种 内力 组 合作 用 因此在 计算 时必 须 先将竖 向荷 载 作用 下 的梁 为 下 其强 度要 求 ,在 配筋 计算 时应 注 意 以下 问 端 弯矩 凋 幅后 ,再将 水平 荷 载产 生 的梁端 弯
框架结构设计原则及应注意的问题

浅议框架结构设计原则及应注意的问题中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:钢筋混凝土框架结构是有梁和柱组成承重体系的结构,是一种抗震性能、抗风性能比较好的结构体系。
这种体系的侧向刚度小,建筑的内外墙处理十分灵活,易于满足建筑物设置大空间的要求,因此在工业与民用建筑中被广泛使用。
一、框架结构设计原则1.刚柔结合。
合理的建筑结构体系应该是刚柔结合的。
结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的里很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
柔多了虽然造价可以降低但是必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然导致太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。
2.多道设防。
安全的结构体系应当是躲到设防的,如破坏力来临时,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。
这时候,如果吧“生存”的希望全部寄托在某单一的构件上,是非常不可取的。
因此建筑结构设计中多肢墙要比单片墙好,框架剪力墙要比纯框架好等等,这些就是多道设防设计思路的体现。
3.保大弃小。
框架结构结构体系中提倡“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等的说法是非常重要的概念。
现实中绝对安全的结构是没有的。
简单地说,整个结构体系是由各种构件协调组成一体的,但各个构件所起的作用不尽相同,所以按照其重要性也就有了轻重之分。
一旦不可预料的破坏力量突然袭来,各个构件就会协作抵抗外来的破坏力,就是为了保护最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候有所牺牲在所难免,但由谁牺牲呢明智之举是要让次要构件先去承担灾难,如果各个构件平均用力,可能会得不偿失,损失将更大!4.整体性能。
理想的结构体系当然是有机一体的,通俗地讲也就是没有任何关节的,这样的结构体系能使任何外力都能迅速传递和消减。
基于这个思想,设计人员要做的就是要尽可能地把结构中各种不同的关节“打通”,使这种力量在关节处能够顺畅无阻。
打通关节,保持平衡的目的其实就是让其永远处于原始的静态或者处在相对的静态中。
框架结构设计原则及应注意的问题

框架结构设计原则及应注意的问题摘要:建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计,也是建筑结构设计中较为重要的一种形式,一直以来,建筑框架结构设计问题是业内关注的重点,是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。
本文针对框架结构设计中常见的几个问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。
关键词:框架结构结构设计计算简图杭震构造0引言钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成,是一种抗震、抗风较好的结构体系,这种体系的侧向刚度小,平面布置灵活,易于满足建筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中被广泛应用。
1框架结构设计原则1.1刚柔并济合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。
结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
柔多一点虽然造价便宜但是必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。
1.2多道防线安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。
这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。
如土建结构中多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。
1.3抓大放小在框架结构结构体系中具有“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等的说法也是钢结构设计中非常重要的概念。
绝对安全的结构是没有的。
简单地说,虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体,但各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分。
一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候牺牲在所难免,让谁牺牲呢?明智之举是要让次要构件先去承担灾难。
“宁为玉碎,不为瓦全”,如果平均用力,可能会“玉石俱焚”,损失则更大矣!1.4打通关节理想的结构体系当然是浑然一体的—也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题发表时间:2018-10-10T12:03:20.667Z 来源:《防护工程》2018年第11期作者:周乃松[导读] 采用钢筋混凝土进行多层框架房屋结构设计时应从实际情况出发,全面分析在此过程中需注意的问题,提升运用水平,使建筑结构设计往高效、现代化方向发展。
周乃松澧县建筑勘察设计院湖南澧县 415500摘要:随着经济的不断进步和发展,我国建筑行业也开始加快发展的步伐,但在建筑业发展的过程中还需注重对施工材料的利用。
目前,钢筋混凝土被广泛应用于房屋建设中,而在房屋结构的设计中,多层框架设计在建筑设计管理发展中起着关键性的作用。
因此,采用钢筋混凝土进行多层框架房屋结构设计时应从实际情况出发,全面分析在此过程中需注意的问题,提升运用水平,使建筑结构设计往高效、现代化方向发展。
关键词:钢筋混凝土;多层框架;房屋结构设计;注意的问题随着社会的不断进步和科技水平的不断提高,我国房屋结构的设计也开始往多样化方向发展,传统的设计方案已无法满足当前房屋结构设计的需求,因此加强房屋多层框架结构设计显得尤为重要。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计具有自重轻、便于分隔空间、用料少等优势,被广泛应用于建筑行业中,不仅可以使结构设计工作得以高效进行,也可以保障良好的工作质量。
一、钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中需注意的问题(一)框架结构存在的问题通常,设计人员在设计钢筋混凝土多层框架房屋结构时会在楼电梯设置小井筒,而设置楼电梯小井筒会增大施工难度,降低框架结构的地震剪力,在一定程度上对房屋的质量造成影响,不利于框架结构的安全、稳定。
因此设计人员设计框架结构时应把小井筒换成钢筋结构,并根据抗震标准对框架配筋进行确定,以此设立相应的框架结构。
同时设计人员在设置水箱间或楼电梯时应先了解墙体所能承受的重量,然后再确定其承重系数。
(二)框架简图存在的问题在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中,框架简图占有不可忽视的地位,因此设计人员在设计框架简图时需充分把握周边环境,根据实际结构有针对性地进行设计。
多层框架房屋结构设计注意问题分析

I ■
多层框 架房屋 结构设计注 意问题分析
蔡曦东
( 湛江市 规划勘测 设计 院) [ 摘 要] 随着建 筑物 的功 能的 多样化 , 成建筑 结构 设计 也变得 复杂 。在结 构 设计各 个方 面设计 者容 易忽 视 的f题 需引起 重视 , 造 . 1 本文就 基础 设计 、结 构 上 部 设计 所 要注 意 的几 个 问题 进行 论述 。 [ 关键词 ] 多层框架 房 结构设 计 基础 设计 问题 中 图分类号 :U 1 T 38 文 献标识码 : A
文 章编号 :0 9 9 4 2 1 ) 4 0 2 一 1 1 0 — 1x(0 0 2 — 2 8 O
1多层框 架房 扈地基 基础设 计时 的 问题 ①熟悉勘 察报 告的主要 内容, 了解勘 察结 论和计算 指标 的可靠程度 , 进而 判断报 告中 的建议 对该项 工程 的适 用性 。这里 , 把场地 的工 程地质 条件 与 要 拟 建建 筑物 的 具体 情况 和 要求 联系 起来 进 行综 合分 析 。 ②在满足承 载力和变形 的基本要求 下, 尽量采 用比较经济 的天然地基 上的 浅基础 。 地基 持力层 的选择 应从地 基基础 和上 部结构 的整体性 出发 , 合考虑 综 场 地土层 的分布 情况及 稳定 性, 土层 的物理力 学性质 , 建筑物 的体型 、结构类 型和荷载 性质 与大小, 还要考虑 地下水 的影响, 山区建筑还要 考虑土坡度 情况 。 ⑨ 多层 房屋 一般采用 条形基 础或 独立基础 。 般先 由地基承 载力 和变形 一 确 定基 础底面 尺寸 , 然后 再进 行基础 截面 设计 验算 。基础 高度 由混凝 土抗 冲 切 和剪 切条件 确定 , 基础 配筋 则 由基 础验 算截 面 的抗 弯 能力确 定 。除满足 计 算 要求 以外 , 还要 满足 一些 规 范规 定 的构造要 求 。 ④在地基处 理时, 要针对地 质报告条件 和水文地质 条件选 用合 适 的地 基处 理方法 。要特别注 意所选 的方 法必须 符合土 力学 的基本原 理和重 视 当地的实 际工程经验 。 ⑤要 有长期 荷载重心 和基础 形心 尽量相 重合 的概 念 。要有基 础整 体性的 概 念, 通过 增设 基础 连系 梁 和基础 圈 梁等措 施 来保 证 。 2多层钢 筋混 凝土框 架结构 上部 设计 的问 题 ①在抗 震 设防地 区, 应注 意遵 循强 柱弱梁 、强 剪弱弯 、强节 点强 锚 固的 设计原 则, 以形成延 性框 架 。某 食品 厂主 车间二 层梁 柱 : 主梁 跨度 为 7 m .8 , 柱 距为 48 , .m 楼面恒 荷载 5k /z楼 面活 荷载 1k /z一 层至二 层的层 高为 N m, 2 Nm, 4 5 , 用C 0 凝土, 防烈度 7 , 震等级 三级, 两种方案 ( . m采 3混 设 度 抗 按 两种 方案都 能满足 承载 能力 极 限状 态 和正 常使 用极 限状态 ) 虑, 考 结果详 见下表 。
钢筋混凝土多层框架结构设计(1)

钢筋混凝土多层框架结构设计探讨摘要:针对钢筋混凝土框架结构的设计,探讨了结构计算及设计、构造措施方面一些需要注意的问题。
关键词:钢筋混凝土;框架结构;设计中图分类号:tu375 文献标识码:a文章编号:abstract: based on the analysis of reinforced concrete frame structure design, this paper discusses the structure calculation and design, structural measures some problems needing attention.key words: reinforced concrete; frame structure; design随着我国建筑造型和建筑功能要求日渐先进且多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,给建筑结构设计人员造成一定的困难和挑战,因而作为一个结构设计者需要在严格遵循各种规范、规定的前提下,大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。
1、截面尺寸的选择梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提,除应满足规范所要求的取值范围,还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1,以达到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性铰时,柱端处于非弹性工作状态而没有屈服,节点仍处于弹性工作阶段的目的,即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。
2、框架计算简图不合理无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。
以南京某办公楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为ll类:层高3.3m,基础埋深4.0m基础高度0.8m,室内外高差0.45m。
根据《抗震规范》第6.12条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。
设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在0.05m处的基础拉梁顶面基础拉梁的断面和配筋按构造设计。
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钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题(一)
1.独立基础设计荷载取值不当
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
这就是说,在8度地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。
但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。
因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。
另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。
以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本向和上部结构的安全。
2.框架计算简图不合理
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在-0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。
以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ类;层高3.3m,基础埋深4.0m基础高度0.8m,室内外高差0.45m.根据《抗震规范》第6.1.2条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。
设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面;基础拉梁的断面和配筋按构造设计;基础按中心受压计算。
显然,选取这样的计算简图是不妥当的。
因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。
工程设计经验表明,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。
这样,计算剪力的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3m.根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25.当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。
考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
3.基础拉梁层的计算模型不符合实际情况
基础拉梁层无楼板,用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,楼板厚度应取零,并定义弹性节点,用总刚分析方法进行分析计算。
有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点,但未采用总刚分析,程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算,与实际情况不符。
房屋平面不规则,要特别注意这一点。
4.基础拉梁设计不当
多层框架房屋基础埋深值大时,为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。
但就抗震而言,应采用短柱基础方案。
一般说来,当独立基础埋置不深,或者过去时置虽深但采用了短柱基础时,由于地基不良或柱子荷载差别较大,或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。
基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18.构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ14,配筋不得小于Ⅰ8-200.当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。
构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。
在这
种情况下,基础可按偏心有受压基础设计。
当框架底层层高不大或者基础过去埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较强大,以便用拉梁来平衡柱底弯矩。
这时,拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通,负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。
拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。
此时拉梁宜设置在基础顶部,不宜设置在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。
5.框架结构带楼电梯小井筒
框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。
因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。
当必须设计钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化;配筋也只宜配置少量单排钢筋,以减小井筒的作用。
设计计算时,除按框架确定抗震等级并计算外,还应按带井筒的框架(当平面不规则时,宜考虑耦联)复核,并加强与井墙体相连的柱子的配筋。
此外,还要特别指出,对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等,应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数;雨篷等构件应从承重梁上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应承重柱上,不得支承在填充墙上。
6.结构计算中几个重要参数的合理选取
《抗震规范》第3.6.6.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。
通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架——抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。
超筋超限信息等等。
为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。