淺談多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要:文章主要是從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算、構(gòu)造措施及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等三個(gè)方面，對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了分析與探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:多層框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；對(duì)策 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>

2、　　一、框架結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn) </p><p>　　（一）結(jié)構(gòu)的傳力路線應(yīng)簡(jiǎn)捷明了。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的傳力路線越短、越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能越高，所耗費(fèi)的建材也就越少。 </p><p>　　（二）從力學(xué)觀點(diǎn)看，在民用和公共建筑的平面布局中，應(yīng)當(dāng)盡量使柱網(wǎng)按開(kāi)間等跨和進(jìn)深等距(或近似于等距)布置，這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距，也可以充分利用連續(xù)梁的受力特點(diǎn)以減少結(jié)構(gòu)中的彎距，可以使

3、各跨梁截面趨于一致，而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。 </p><p>　　（三）結(jié)構(gòu)方案還應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況和建筑功能要求綜合考慮。 </p><p>　　二、應(yīng)選取正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù) </p><p>　?。ㄒ唬┙Y(jié)構(gòu)的抗震等級(jí) </p><p>　　工程設(shè)計(jì)中，各類房屋建筑首先應(yīng)當(dāng)確定建筑類別。對(duì)于丙類建筑,其地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算。對(duì)

4、于乙類建筑,地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求,抗震措施(主要體現(xiàn)為抗震等級(jí))在一般情況下,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6~8度時(shí),應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求；當(dāng)為9度時(shí),應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)中要正確選擇抗震等級(jí)。 </p><p>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)基本地震加速度 </p><p>　　文獻(xiàn)規(guī)定抗震設(shè)防烈度為7度時(shí),設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0.1g和0.15g兩種

5、，抗震設(shè)防烈度為8度時(shí),設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0.2g和0.3g兩種。計(jì)算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分,選取正確的設(shè)計(jì)基本地震加速度值，這一項(xiàng)對(duì)地震作用效應(yīng)的影響極大。 </p><p>　?。ㄈ┑卣鹆φ裥徒M合數(shù) </p><p>　　對(duì)于較高層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不小于3；當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí),宜取為3的倍數(shù)，但不能多于層數(shù)；當(dāng)房屋層數(shù)不大于2時(shí),振型數(shù)可取層數(shù)。對(duì)于不規(guī)則建

6、筑,當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不小于9；結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時(shí)，振型數(shù)應(yīng)多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層,頂部有小塔樓等,振型數(shù)應(yīng)大于12或更多，但不能多于房屋層數(shù)的3倍。有必要時(shí)，才可以取更多的振型。文獻(xiàn)明確指出:振型數(shù)可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量90%所需的振型數(shù)。 </p><p>　?。ㄋ模┙Y(jié)構(gòu)周期折減系數(shù) </p><p>　　框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的存在,使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度

7、,計(jì)算周期大于實(shí)際周期，因此算出的地震作用效應(yīng)偏小,使結(jié)構(gòu)偏于不安全,因而對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的，但如果折減系數(shù)取得過(guò)大也是不妥當(dāng)?shù)?。?duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),采用砌體填充墻時(shí),周期折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0.6~0.7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí)，可取0.9；無(wú)墻的純框架,計(jì)算周期可以不折減。 </p><p>　　三、框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如何確定 </p><p>　　（一）

8、無(wú)地下室的多層框架房屋 </p><p>　　現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)梁柱剛接，計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定主要是確定底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010―2010(以下簡(jiǎn)稱《混凝土規(guī)范》)第6.2.20條第2項(xiàng)規(guī)定：一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度H；裝配式框架取1．25H。這項(xiàng)規(guī)定在一般情況下很明確，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，由于基礎(chǔ)尚未設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高無(wú)法確定，因此

9、無(wú)法得到H值。這時(shí)，應(yīng)該根據(jù)基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)估算基頂標(biāo)高，或者采用房屋底層層高加1m的經(jīng)驗(yàn)值作為H值取用，這樣做比僅取底層層高作為H值符合要求。 </p><p>　?。ǘУ叵率业亩鄬涌蚣芊课?</p><p>　　對(duì)于帶地下室的多層框架結(jié)構(gòu)，合理確定上部結(jié)樹(shù)的嵌固位置是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題?！痘炷烈?guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011―2010(以下簡(jiǎn)稱《抗震規(guī)范》)，都沒(méi)有明確地提出具體位置

10、，需要具體問(wèn)題具體分析。對(duì)于能夠滿足《抗震規(guī)范》第6．1．14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或者采用箱型基礎(chǔ)時(shí)，可以將地下室頂作為框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，在利用PKPM系列軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，樓層總數(shù)僅輸入地下室以上的實(shí)際層數(shù)，底層的層高H取實(shí)際層高。這樣計(jì)算出的地震作用與實(shí)際情況較為接近，但對(duì)于豎向荷載的計(jì)算只能計(jì)算至底層的柱底處。 </p><p>　　四、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 </p><p>　　

11、（一）強(qiáng)剪弱彎剪力墻設(shè)計(jì) </p><p>　　為了提高抗震墻的變形能力，避免發(fā)生破壞，對(duì)于一道截面較長(zhǎng)的抗震墻，應(yīng)該利用洞口設(shè)置弱連梁，使墻體分為小開(kāi)口墻、多肢墻或單肢墻，并使每個(gè)墻段的高寬比不小于2。弱連梁，是指在地震作用下各層連梁的總約束彎矩不大于該墻段總地震彎矩的20%。目前有許多設(shè)計(jì)人員將結(jié)構(gòu)中門洞連梁、窗洞連梁都改為截面高度極小的二力桿件，這對(duì)結(jié)構(gòu)抗震是很不好的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,對(duì)連梁的剛度都要進(jìn)行折減

12、，因?yàn)榧袅Φ膭偠纫话愣己艽?在水平力作用下,剪力墻中的連梁會(huì)因?yàn)楹艽蟮膬?nèi)力而超過(guò)截面允許值,可靠的辦法是讓這些連梁先屈服，使連梁形成塑性鉸而不發(fā)生脆性破壞，連梁首先就必須滿足強(qiáng)剪弱彎的要求，對(duì)連梁的剛度進(jìn)行折減實(shí)際上就是降低其抗彎能力。 </p><p>　　強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞的重要原則,它要求人為加大各承重構(gòu)件相對(duì)于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)歷罕遇地震的過(guò)程中以足夠的保證率不

13、出現(xiàn)脆性剪切失效。 </p><p>　?。ǘ?qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) </p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài),但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小,是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過(guò)其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁

14、端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過(guò)程中的塑性內(nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此，當(dāng)建筑許可時(shí)盡可能將柱的截面尺寸做得大些，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過(guò)高,以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ) </b></p><p&g