摘要： 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是當(dāng)今建筑普遍采用的一種結(jié)構(gòu)形式，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。多層框架結(jié)構(gòu)的平面布置形式主要有橫向框架承重方案、縱向框架承重方案、縱橫向框架混合承重方案。文章介紹了多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中雙向板的截面設(shè)計(jì)構(gòu)造及配筋、框架梁和柱的電算結(jié)果的人工調(diào)整、周期折減系數(shù)的取用等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 平面形式 構(gòu)造 電算人工調(diào)整 周期折減系數(shù)

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是當(dāng)今建筑普遍采用的一種結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)相比較，具有承載力大、結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好、建造的工業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。與鋼結(jié)構(gòu)相比，具有造價(jià)低、材料來(lái)源廣泛、耐火性好、結(jié)構(gòu)剛度大、使用維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

一般框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成的，由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由連續(xù)梁連接起來(lái)而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。在合理的高度和層數(shù)的情況下，框架結(jié)構(gòu)能夠提供較大的建筑空間，其平面布置比較的靈活，可適合多種工藝與使用功能的要求。

多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以分為四個(gè)階段：一是方案設(shè)計(jì)，二是結(jié)構(gòu)分析，三是構(gòu)件設(shè)計(jì)，四是繪施工圖。結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算階段，在現(xiàn)代，已由電子計(jì)算機(jī)承擔(dān)這一工作，常采用PKPM建模計(jì)算。但是，結(jié)構(gòu)的計(jì)算并不能代替結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要前提，應(yīng)該是合理組織與綜合解決結(jié)構(gòu)的傳力系統(tǒng)、傳力方式，良好的結(jié)構(gòu)方案是良好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要前提。

1 框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

框架結(jié)構(gòu)體系是由橫梁與柱子連接而成.梁柱連接處（稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)）一般為剛性連接，有時(shí)為便于施工和其他構(gòu)造要求，也可以將部分節(jié)點(diǎn)做成鉸接或者半鉸接.柱支座一般為固定支座，必要時(shí)也可以設(shè)計(jì)成鉸支座.框架結(jié)構(gòu)可以分為現(xiàn)澆整體式，裝配式，現(xiàn)澆裝配式.

框架結(jié)構(gòu)的布置靈活，容易滿(mǎn)足建筑功能和生工藝的多種要求。同時(shí)，經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)可以具有較好的延性和抗震性能。但是，框架結(jié)構(gòu)承受水平力（如風(fēng)荷載和水平地震作用）的能力較小。當(dāng)層數(shù)較多或水平力較大時(shí)，水平位移較大，在強(qiáng)烈地震作用下往往由于變形過(guò)大而引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如填充墻）的破壞。因此，為了滿(mǎn)足承載力和側(cè)向剛度的要求，柱子的截面往往較大，既耗費(fèi)建筑材料，又減少使用面積。這就使框架結(jié)構(gòu)的建筑高度受到一定的限制。目前，框架結(jié)構(gòu)一般用于多層建筑和不考慮抗震設(shè)防，層數(shù)較少的的高層建筑（比如，層數(shù)為10層或高度為30米以下）。

2 多層框架結(jié)構(gòu)的布置

多層框架結(jié)構(gòu)的平面布置形式非常的靈活，框架結(jié)構(gòu)按照承重方式的不同分為以下三類(lèi)。

2.1橫向框架承重方案

以框架橫梁作為樓蓋的主梁，樓面荷載主要由橫向框架承擔(dān).由于橫向框架數(shù)往往較少，主梁沿橫向布置有利于增強(qiáng)房屋的橫向剛度。同時(shí)，主梁沿橫向布置還有利于建筑物的通風(fēng)和采光。但由于主梁截面尺寸較大，當(dāng)房屋需要大空間時(shí)，凈空較小，且不利于布置縱向管道。

2.2縱向框架承重方案

以框架縱梁作為樓蓋的主梁，樓面荷載由框架縱梁承擔(dān)。由于橫梁截面尺寸較小，有利于設(shè)備管線(xiàn)的穿行，可獲得較高的室內(nèi)凈空。但房屋橫向剛度較差，同時(shí)進(jìn)深尺度受到預(yù)制板長(zhǎng)度的限制。

2.3縱橫向框架混合承重方案

縱橫向框架混合承重方案是沿縱橫兩個(gè)方向上均布置有框架梁作為樓蓋的主梁，樓面荷載由縱，橫向框架梁共同承擔(dān)。它具有較好的整體工作性能。

3 雙向板的截面設(shè)計(jì)構(gòu)造及配筋

對(duì)于周邊與梁整澆的雙向板，由于在兩個(gè)方向受到支撐構(gòu)件的變形約束，整塊板內(nèi)存在穹頂作用，使板內(nèi)的彎矩大大減小。為了利用這一有利的因素，規(guī)范允許對(duì)四邊與梁整結(jié)板，起彎矩的設(shè)計(jì)值根據(jù)一定的條件進(jìn)行折減。雙向板的厚度不宜小于80mm。雙向板按照彈性理論方法設(shè)計(jì)時(shí)，所求得的跨中正彎矩鋼筋數(shù)量是指板的中央處的數(shù)量，靠近板的兩邊，其數(shù)量可以逐漸減小?？紤]到施工方面，將板的兩個(gè)邊方向上各分為3個(gè)板帶。兩個(gè)方向的邊緣板帶寬度軍為均為短邊長(zhǎng)度的1/4，其余則為中間板帶。在中間板帶上，按跨中最大正彎矩求得的單位板寬內(nèi)的鋼筋數(shù)量均勻布置；而在邊緣板帶上，按中間板帶單位板寬內(nèi)的鋼筋數(shù)量一半均勻布置。

4 框架梁和柱的電算結(jié)果的人工調(diào)整

框架梁配筋的人工調(diào)整，其目的是解決梁的裂縫寬度超限和“強(qiáng)剪弱彎”問(wèn)題。當(dāng)裂縫寬度超限時(shí)，首先應(yīng)考慮將大直徑的鋼筋改用小直徑的鋼筋驗(yàn)算，如裂縫寬度仍然超限，就應(yīng)增大梁的配筋和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，或加大梁的截面尺寸，調(diào)整至滿(mǎn)足規(guī)范的要求。為了保證“強(qiáng)剪弱彎”，可進(jìn)行以下幾項(xiàng)調(diào)整：一是適當(dāng)增大梁端截面；二是適當(dāng)增大梁端箍筋直徑，加密箍筋間距；三是梁端負(fù)彎矩鋼筋不放大，梁跨中受拉鋼筋適當(dāng)放大1.1～1.2倍；四是按構(gòu)造要求對(duì)跨度>7m的框架梁增加彎起鋼筋。

在地震力作用下，框架柱尤其是角柱和大開(kāi)間、大進(jìn)深的邊柱，一般均處于雙向偏心受壓狀態(tài)，而電算程序是按兩個(gè)方向分別為單向偏心受壓的平面框架計(jì)算配筋。因此，框架柱配筋應(yīng)進(jìn)行如下調(diào)整：一是選擇最不利的方向進(jìn)行框架計(jì)算，也可對(duì)兩個(gè)方向均進(jìn)行計(jì)算后取較大值方向的配筋，并采用對(duì)稱(chēng)配筋；二是控制柱單邊方向鋼筋的最少根數(shù)。四是選擇井字形或菱形的框架柱箍筋形式，以增強(qiáng)箍筋對(duì)混凝土的約束；五是由于多層框架電算一般不考慮溫度應(yīng)力和基礎(chǔ)不均勻沉降問(wèn)題，當(dāng)多層框架水平尺寸較大以及地基為軟弱土層或地基土層不均勻時(shí)，可適當(dāng)再稍放大框架柱的配筋。

5 周期折減系數(shù)的取用

進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的周期和剛度計(jì)算時(shí)，往往忽略框架填充墻的影響。但實(shí)際情況中填充墻（磚砌體）在早期彈性工作階段參與工作的能力是較大的。使結(jié)構(gòu)實(shí)際的剛度大于計(jì)算剛度，實(shí)際的周期小于計(jì)算周期，地震作用計(jì)算偏小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏于不安全。為了避免較大誤差，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)計(jì)算周期應(yīng)該進(jìn)行折減。一般情況周期折減系數(shù)的取值為：當(dāng)填充墻為砌體時(shí)，取0.6～0.7；為輕質(zhì)砌塊或砌體填充墻較少時(shí)，取0.7～0.8；當(dāng)填充墻為輕質(zhì)墻體板材時(shí)，取0.9；無(wú)填充墻的純框架取1.0?？梢钥闯?，填充墻的剛度越小對(duì)框架的周期影響越小，吸收地震作用的能力也越弱。

由于框架結(jié)構(gòu)具有空間大、平面布局靈活多樣的特點(diǎn)，滿(mǎn)足了人們不斷追求使用個(gè)性化的要求。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，框架結(jié)構(gòu)（住宅、公共建筑）將會(huì)得到較大發(fā)展。設(shè)計(jì)多層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人應(yīng)首先判斷結(jié)構(gòu)方案的可行性，對(duì)可能碰到的問(wèn)題，提前采取措施予以解決，并對(duì)所有計(jì)算結(jié)果認(rèn)真分析、判斷，準(zhǔn)確無(wú)誤后方可應(yīng)用于實(shí)際工程。

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