摘要：本文通過(guò)分析多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，針對(duì)計(jì)算過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵字：多層鋼筋混凝土;框架結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

　　Abstract: Through analysis of reinforced concrete frame structure of the multilayer design requirements, should be paid attention to in the process of the calculation of the issues were discussed.

　　Key Word: multilayer reinforced concrete; frame structure; design

　　中圖分類號(hào)：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　框架結(jié)構(gòu)是由橫梁和立柱組成的桿件體系，是最常見的承重結(jié)構(gòu)體系。由于框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置靈活，能獲得較大的使用空間，在辦公樓、教學(xué)樓、住宅樓、公寓以及商業(yè)建筑中常常采用。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速，框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用甚廣，同時(shí)，對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常出現(xiàn)一些問(wèn)題卻往往被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。

　　一、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋設(shè)計(jì)

　　無(wú)地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨(dú)立基礎(chǔ)埋置較深，在一0.05m左右設(shè)有基礎(chǔ)拉梁時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按一個(gè)結(jié)構(gòu)層輸入。例如，某工程項(xiàng)目為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，丙類建筑，建筑場(chǎng)地為Ⅱ類;層高3.3m，基礎(chǔ)埋深4.0m，基礎(chǔ)高度0.8m，室內(nèi)外高差0.45m。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.2條，在Ⅶ度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)。設(shè)計(jì)者按3層框架房屋計(jì)算，首層層高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在一0.05m處的基礎(chǔ)拉梁頂面;基礎(chǔ)拉梁的斷面和配筋按構(gòu)造設(shè)計(jì);基礎(chǔ)按中心受壓計(jì)算。顯然，選取這樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖是不妥當(dāng)?shù)�。因�(yàn)椋孩侔礃?gòu)造設(shè)計(jì)的拉粱無(wú)法平衡柱腳彎矩;②根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)第7.3.11條規(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。根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，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)拉梁層按一個(gè)結(jié)構(gòu)層輸入，拉梁上如作用有荷載，應(yīng)將荷載一并輸入。這樣，計(jì)算建模的首層層高應(yīng)為H1=4一O.O5=3.95m、H2=3.30+0.05=3.35m、H3=H4=3.30m。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.2.3條，框架柱底層柱腳彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.15。當(dāng)設(shè)拉梁層時(shí)，一般情況下，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�？紤]到地基土的約束作用，對(duì)這樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在電算程序總信息輸入中，可填寫地下室層數(shù)為l，并復(fù)算一次，按兩次計(jì)算結(jié)果的包絡(luò)圖進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋設(shè)計(jì)。

　　二、多層框架房屋基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計(jì)

　　多層框架房屋基礎(chǔ)埋深值大時(shí)，為了減小底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度和底層的位移，可以在±0.000以下適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁，但不宜按構(gòu)造要求設(shè)置，宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按規(guī)范規(guī)定設(shè)置箍筋加密區(qū)。但就抗震而言，應(yīng)采用短柱基礎(chǔ)方案。

　　一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)埋置不深，或者雖然埋置較深但采用了短柱基礎(chǔ)時(shí)，由于地基不良或柱子荷載差別較大，或根據(jù)抗震要求，可沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁�；�礎(chǔ)拉梁截面寬度可取柱中心距的1/20～1/30，高度可取柱中心距的1/12～1/18。構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁的截面可取上述限值范圍的下限，縱向受力鋼筋可取所連接柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%作為拉力或壓力來(lái)計(jì)算，當(dāng)為構(gòu)造配筋，除滿足最小配筋率外，也 得小于上下各2Φ14，箍筋不得小于@200。當(dāng)拉梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來(lái)的荷載時(shí)，拉梁截面應(yīng)適當(dāng)加大，算出的配筋應(yīng)和上述構(gòu)造配筋疊加。基礎(chǔ)構(gòu)造拉梁項(xiàng)標(biāo)高通常與基礎(chǔ)高或短柱頂標(biāo)高相同。

　　三、多層框架結(jié)構(gòu)帶樓梯、電梯的小井簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)

　　多層框架結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免設(shè)置鋼筋混凝土樓梯、電梯小井筒。因?yàn)殇摻罨炷�土井筒的存在�?huì)吸收較大的地震剪力，相應(yīng)地減少框架結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的地震剪力，而且井筒下的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也EE較困難，故在設(shè)計(jì)過(guò)程中這些井筒多采用構(gòu)造柱夾砌體材料做填充墻形成隔墻。當(dāng)必須設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土井筒時(shí)，井筒墻壁厚度應(yīng)當(dāng)減薄，并通過(guò)開豎縫、開結(jié)構(gòu)洞等辦法進(jìn)行剛度弱化;配筋也只宜配置少量單排鋼筋，以減小井筒的作用。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，除按框架確定抗震等級(jí)并計(jì)算外，還應(yīng)按帶井筒的框架(當(dāng)平面不規(guī)則時(shí)，宜考慮耦聯(lián))復(fù)核，并加強(qiáng)與井筒墻體相連的柱子的配筋。

　　四、多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)注意的問(wèn)題

　　1、基礎(chǔ)拉梁層計(jì)算模型的選定

　　用TAT或SATWE等電算程序進(jìn)行框架整體計(jì)算時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)拉梁層無(wú)樓板的情況下，樓板厚度應(yīng)取0，并定義彈性節(jié)點(diǎn)，用總綱分析方法進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)房屋平面不規(guī)則時(shí)，雖然樓板厚度取0，也定義彈性節(jié)點(diǎn)但未采用總綱分析，程序分析時(shí)卻自動(dòng)按剛性樓面假定進(jìn)行計(jì)算，這與實(shí)際情況不符，設(shè)計(jì)過(guò)程中要特別注意這一點(diǎn)。

　　2、結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)

　　在工程設(shè)計(jì)中，多數(shù)房屋建筑按其抗震設(shè)防分類屬于丙類建筑，如民用住宅、辦公樓及一般工業(yè)建筑等等，其抗震等級(jí)可根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋的高度按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表6.1.2確定。對(duì)于電訊、交通、能源、消防和醫(yī)療等類建筑以及大型體育場(chǎng)館、大型零售商場(chǎng)等公共建筑，可首先根據(jù)GB50223-2004《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》確定其中哪些建筑屬于乙類建筑(可能還有甲類建筑，本文不涉及)。若為丙類建筑，其地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算;若為乙類建筑，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ～Ⅷ度時(shí)，抗震措施應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高I度的要求。

　　3、地震力的振型組合數(shù)

　　地震力的振型組合數(shù)，對(duì)高層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，至少要取3;當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí)，宜取3的倍數(shù)，但不應(yīng)多于層數(shù);當(dāng)房屋層數(shù)≤2時(shí)，振型數(shù)可取層數(shù)。對(duì)于不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，對(duì)高層建筑，振型數(shù)應(yīng)取>19：結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應(yīng)多取。如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層、頂部有小塔樓、多塔結(jié)構(gòu)等，振型數(shù)應(yīng)取l2或更多，但不能多于房屋層數(shù)的3倍;只有當(dāng)定義彈性樓板，且采用總剛分析，必要時(shí)振型數(shù)才可以取得較少。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)中仍有很多需要注意的問(wèn)題，只有熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結(jié)構(gòu)概念，才能設(shè)計(jì)出既安全又經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)秀作品。

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