建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)幾個(gè)問題探析

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1、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)幾個(gè)問題探析　　摘要：框架結(jié)構(gòu)是由樓板、粱、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，其平面布置靈活，可適合多種工藝與使用功能的要求。但是，在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，仍然存在著一些概念性和實(shí)際性的問題需要設(shè)計(jì)人員予以重視，以確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。本文筆者對(duì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中常見幾個(gè)關(guān)鍵問題談?wù)勛约旱目捶罢J(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：建筑工程；框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)一、建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則性框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是使建筑物安全并能夠適

2、應(yīng)使用的要求，因此我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循這樣4個(gè)基本原則：抓大放??；多道防線；剛?cè)嵯酀?jì)；打通關(guān)節(jié)。（1）抓大放小。雖然建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)整體概念，但組成這個(gè)整體需要很多構(gòu)件，并且每個(gè)構(gòu)件在整個(gè)建筑中所起的作用并不相同，當(dāng)然重要程度也不相同，如“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”這兩個(gè)概念就是遵循了抓大防小原則。6（2）多道防線。多道防線是建筑結(jié)構(gòu)體系的安全概念原則，也就是說，當(dāng)有災(zāi)難發(fā)生的時(shí)候，把生存的希望分開放在多個(gè)構(gòu)件上面。（3）剛?cè)嵯酀?jì)。剛?cè)嵯酀?jì)是建筑結(jié)構(gòu)體系合理化的前提條件，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)剛度太大容易造成局部嚴(yán)重受損，而太柔的結(jié)構(gòu)容易造成變形過大而無法

3、使用。（4）打通關(guān)節(jié)。打通關(guān)節(jié)的目的是使建筑永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài)，否則，框架結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，建筑物就無法維持長(zhǎng)久平衡。二、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題（1）對(duì)于柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬（大于4米）或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。（2）建筑地段較好，基礎(chǔ)埋深大于3米時(shí)，應(yīng)建議甲方做地下室。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40米設(shè)一后澆帶，并注明兩個(gè)月后用微膨脹混凝土澆注。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)力，提高地基的承載力（尤其是在周圍有建筑時(shí)有用），減少地震作用

4、對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。不應(yīng)設(shè)局部地下室，且地下室應(yīng)有相同的埋深。（3）下室外墻為混凝土?xí)r，相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。（4）抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)，連接處應(yīng)加強(qiáng)。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。6（5）新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周圍已有基礎(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)高差的2倍，否則應(yīng)打抗滑移樁，防止原有建筑的破壞。建筑層數(shù)相差較大時(shí)，應(yīng)在層數(shù)較低的基礎(chǔ)方格中心的區(qū)域內(nèi)墊焦碴來調(diào)整基底附加應(yīng)力。（6）獨(dú)立基礎(chǔ)偏心不能過大，必要時(shí)可與相近的基礎(chǔ)做成柱下條基。柱下條形基礎(chǔ)的底板偏心不能過大，必要時(shí)可作成三面支承一面自由板（類似筏基

5、中間開洞）。兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎(chǔ)底版的形心宜重合，基礎(chǔ)底板可做成梯形或臺(tái)階形，或調(diào)整挑梁兩端的出挑長(zhǎng)度。（7）獨(dú)立基礎(chǔ)的拉梁宜通長(zhǎng)配筋，其下應(yīng)墊焦碴。拉梁頂標(biāo)高宜較高，否則底層墻體過高。（8）底層內(nèi)隔墻一般不用做基礎(chǔ)，可將地面的混凝土墊層局部加厚。（9）考慮到一般建筑沉降為鍋底形，結(jié)構(gòu)的整體彎曲和上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的協(xié)同作用，頂、底板鋼筋應(yīng)拉通（多層的負(fù)筋可截?cái)?/2或1/3），且縱向基礎(chǔ)梁的底筋也應(yīng)拉通。（10）基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C3O，一是沒用，二是容易出現(xiàn)裂縫。（11）礎(chǔ)底面積不應(yīng)因地震附加力而過分加大，否則地震下安全了而常規(guī)

6、情況下反而沉降差異較大，本末倒置。三、截面尺寸的選擇問題6梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，除應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所要求的取值范圍，還應(yīng)注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1，以達(dá)到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性鉸時(shí)，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，節(jié)點(diǎn)仍處于彈性工作階段的目的。四、梁柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問題框架梁柱節(jié)點(diǎn)承受由梁端和柱端傳遞來的軸力、彎矩和剪力，受它們共同作用且受力狀態(tài)復(fù)雜。因此節(jié)點(diǎn)要求具有足夠的強(qiáng)度，以抵抗相鄰構(gòu)件承受的各種荷載，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體系堅(jiān)固和安全可靠。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱

7、彎”、“更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的原則?！皬?qiáng)剪弱彎”就是避免構(gòu)件（梁、柱、墻）剪力較大的部位在梁端達(dá)到塑性變形能力極限之前發(fā)生非延性破壞，即控制脆性破壞形式的發(fā)生?！案鼜?qiáng)節(jié)點(diǎn)”就是節(jié)點(diǎn)的承載力應(yīng)大于梁端和柱端的承載力。節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾個(gè)方面：（1）節(jié)點(diǎn)區(qū)的強(qiáng)度應(yīng)相對(duì)要大。（2）節(jié)點(diǎn)區(qū)的鋼筋應(yīng)有足夠的錨固長(zhǎng)度和粘結(jié)性能。（3）節(jié)點(diǎn)區(qū)的鋼筋構(gòu)造應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，以保證節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的澆搗質(zhì)量，使實(shí)際的受力情況符合設(shè)計(jì)要求。為此，規(guī)范規(guī)定，一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，因?qū)ζ溥M(jìn)行節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的承載力設(shè)計(jì)；三、四級(jí)抗震等級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，其節(jié)點(diǎn)應(yīng)符合規(guī)范的構(gòu)造要求。6五、梁、

8、柱的適宜配筋率問題框架梁的配筋在設(shè)計(jì)中應(yīng)掌握“適中”的原則，一般情況下其配筋率宜取0.4%～1.5%，框架柱的全部縱向受力鋼筋的配筋率宜取1%～3%。