建筑框架结构设计论文

建筑框架结构设计之我见
摘要：随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,建筑框架结构设计作为现行比较常用的实际模式,已经广泛应用在各类建筑中,也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。

本文就建筑框架结构设计的一些要点问题做一定的探讨。

关键词：建筑框架结构设计
一、建筑框架结构设计原则
1、抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。

抗震验算时应特别注意场地土类别。

8度超过5层有条件时,尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。

框架结构应设计成双向梁柱刚接体系,但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。

应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范给出的垂直地震作用明显不足。

2、雨蓬不得从填充墙内出挑。

大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。

考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级;由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率;出屋面的楼电梯间不得
采用砖混结构;框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能
采用砖墙承重。

应采用每层的梁承托每层的墙体重量。

梯井四角加构造柱,层高较高时宜在门洞上方加圈梁。

因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯井和整体
结构都十分不利;建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。

如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等;柱子轴压比宜满足规范要求;当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。

周边一般加大截面的边梁;当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的
构造措施;当地下水位很高时,暖沟应做防水。

一般可做u型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。

有地下室时,混凝土应抗渗,等级s6或s8,混凝土等级应大干等于c25,混凝土内应掺人膨胀剂。

混凝土外墙应注明水平施工缝做法,一般加金属止水片,较薄的混凝士墙做企el较难。

二、建筑框架结构设计所要注意的问题及措施
1、注意构造措施
①对于大跨度柱网的框架结构，在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯间处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。

这一点，在设计中容易被忽视，应引起重视。

②对框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱可能成为短柱，应注意加强构造措施。

③对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝(规范规定裂缝宽度小于0.3into)，建议采用补偿混凝土浇筑。

采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150mm，对屋面宜设置后浇带，后浇带处按构造措施宜适当加强。

④其它构造措施限于篇幅。

2、关于强柱弱梁节点
这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态，而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。

强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。

柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。

因此，当建筑许可时，尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。

验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯距按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋构造。

梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。

注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。

3、框架节点核芯区箍筋配置应满足要求
对于规范中规定的框架柱箍筋加密区的箍筋最小体积配箍率的要求，绝大部分设计人员都能给予足够的重视，但对于《建筑抗震设计规范》(gb50011—2010)中规定的“一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10、0.08且体积配箍率分别不宜小于0.6％、0.5％，0.4％。

”设计中经常被忽视，尤其是柱轴压比不大时，常常不满足要求。

这一规定是保证节点核芯区延性的重要构造措施，应严格遵守。

4、加强短柱的构造措施
在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修,甲方为了节约
开支。

往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞12i,这样往往会造成短柱,由于短柱刚度大,吸收地震作用使其受剪,当混凝土抗剪强度不足时,则产生交叉裂缝及脆性错断,从而引起建
筑物或构筑物的破坏甚至倒塌,所以在设计中应采取如下措施:1)
尽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;2)增加箍筋的配置,在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm,
柱的纵向钢筋间距≤150mm;3)采用良好的箍筋类型,如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。

5、由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁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、柱节点,应考虑悬臂梁梁端的协调变形。

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、柱的节点处理。

三、多层钢筋混凝土框架结构设计
多层钢筋混凝土框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。

多层钢筋混凝土框架结构设计文件与
图纸是最主要的依据之一,全面理解设计文件,并规范进程加以实施,是结构方案的主要工作。

全面理解设计意图和设计要求,看懂容懂图纸的每项内容,达到按图纸施工的要求,对图纸设计中存在的问题通过会审加以解决,对其遗误交易纠正,是保证施工质量的前提,必须认真地组织与实施,该项工作由甲方或委托监理工程师进行。

根据设计文件和相关规范、规程、编制和审查施工组织设计。

钢筋混凝土框架结构由水平承重体系一各层楼盖和屋盖连接形成空间的整体结构体系。

其中各平面钢筋混凝土框架结构形成竖向承重体系,它们承受由楼盖和屋盖传来的竖向和水平荷载并再传给地基基础。

做好多层钢筋混凝土框架结构技术交底,根据设计要求和施工队的技术素质状况对其不熟悉的施工工艺过程,经批准实施的新工艺、新材料、新结构等,必须认真进行技术交底。

明确各项工艺参数指标、操作方法、质量要求和检测办法,并认真的加以实施。

现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。

现浇式多层钢筋混凝土框架结构的整体性强、抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。

但现场浇筑混凝土的工作量较大。

预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的多层钢筋混凝土框架结构。

其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化,机械生产。

因此,施工速度快、效率高。

但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。

现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇筑混凝土,从而将粱、柱、楼板在连成整体多层钢筋混凝土框架结构。

现浇预制框架既具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇筑混凝土的工作量。

因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。