摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)高層建筑發(fā)展迅速,設(shè)計(jì)思想在不斷更新,建筑平面布置與豎向體形也越來(lái)越復(fù)雜,這就給高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出更高的要求。

　　關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　1 建筑框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分設(shè)計(jì)

　　1.1 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)。

　　1.2 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�承載力滿足設(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。

　　1.3 地下室外墻為混凝土?xí)r,相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。

　　1.4 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(kāi)。

　　1.5 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(lái)調(diào)整基底附加應(yīng)力。

　　1.6 獨(dú)立基礎(chǔ)偏心不能過(guò)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(guò)大,必要時(shí)可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開(kāi)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。

　　1.7 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(guò)高。

　　1.8 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。

　　1.9 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。

　　1.10基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C3O,一是沒(méi)用,二是容易出現(xiàn)裂縫。

　　1.11基礎(chǔ)底面積不應(yīng)因地震附加力而過(guò)分加大,否則地震下安全了而常規(guī)情況下反而沉降差異較大,本末倒置。

　　2 建筑框架結(jié)構(gòu)的柱部分設(shè)計(jì)

　　2.1 地上為圓柱時(shí),地下部分應(yīng)改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部應(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋應(yīng)使用井字箍,并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應(yīng)增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。

　　2.2 原則上柱的縱筋宜大直徑大間距,但間距不宜大于200。

　　2.3 柱內(nèi)埋管,由于梁的縱筋錨入柱內(nèi),一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設(shè)較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時(shí),可不必驗(yàn)算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。

　　2.4 柱斷面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否則梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段不容易滿足0.45La的要求,不滿足時(shí)應(yīng)加橫筋;否則在梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋太密,混凝土澆筑困難。異型柱結(jié)構(gòu),梁縱筋一排根數(shù)不宜過(guò)多,柱端部縱筋不宜過(guò)密,否則節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑困難。當(dāng)有部分矩形柱部分異型柱時(shí),應(yīng)注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

　　2.5柱應(yīng)盡量采用高強(qiáng)度混凝土來(lái)滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。

　　2.6盡量避免短柱,短柱箍筋應(yīng)全高加密,短柱縱筋不宜過(guò)大。

　　2.7考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。

　　2.8獨(dú)立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時(shí),挑梁長(zhǎng)度應(yīng)有限制。

　　3 建筑框架結(jié)構(gòu)的梁部分設(shè)計(jì)

　　3.1 梁上有次梁處(包括挑梁端部)應(yīng)附加箍筋和吊筋,宜優(yōu)先采用附加箍筋。附加筋一般要有,但不應(yīng)絕對(duì)。規(guī)范說(shuō)的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說(shuō),位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時(shí),應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時(shí),如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當(dāng)主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對(duì)不大,主梁也可不加附加筋。

　　3.2 當(dāng)外部梁跨度相差不大時(shí),梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。當(dāng)梁底距外窗頂尺寸較小時(shí),宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮平齊。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬,并宜小于1/3柱寬。

　　3.3 梁上有次梁時(shí),應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭,或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時(shí),抗扭問(wèn)題并不嚴(yán)重。

　　3.4 原則上梁縱筋宜小直徑小間距,有利于抗裂,但應(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相應(yīng)。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時(shí)應(yīng)將縱筋等距,箍筋肢距可不等。小斷面的連續(xù)梁或框架梁,上、下縱筋均應(yīng)采用同直徑的,盡量不在支座搭接。

　　3.5 端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁,梁端支座可按簡(jiǎn)支考慮,但梁端箍筋應(yīng)加密。

　　3.6上反梁的板吊在梁底下,板荷載宜由箍筋承受,或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時(shí)宜做下挑沿。

　　3.7挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個(gè)都不一樣,難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時(shí),注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承載力不足。對(duì)于大挑梁,梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應(yīng)留有余地。

　　3.8梁上開(kāi)洞時(shí),不但要計(jì)算洞口加筋,更應(yīng)驗(yàn)算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。

　　3.9挑梁出挑長(zhǎng)度小于梁高時(shí),應(yīng)按牛腿計(jì)算或按深梁構(gòu)造配筋。

　　3.10扁梁寬度不必過(guò)大,只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因?yàn)樵趽隙扔?jì)算時(shí),梁寬對(duì)剛度影響不大,加寬一倍,撓度減小20%左右。相對(duì)來(lái)講,增大鋼筋更經(jīng)濟(jì),鋼筋加大一倍,撓度減小60%左右,同時(shí)梁的上筋應(yīng)大部分通長(zhǎng)布置,以減小混凝土徐變對(duì)撓度的增大,如果上筋不小于下筋,撓度減小20%。

　　3.11當(dāng)一寬框架梁托兩排間距較小的柱時(shí),可加一剛性挑梁,兩個(gè)柱支承在剛性挑梁的端頭。

　　3.12梁寬大于350時(shí),應(yīng)采用四肢箍。

　　4 建筑框架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆板部分設(shè)計(jì)

　　4.1 板的鋼筋宜采用大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)。板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過(guò)多。

　　4.2 相連幾個(gè)房間的同型號(hào)同間距板底鋼筋宜連通。

　　4.3 配筋計(jì)算時(shí),可考慮塑性內(nèi)力重分布,將板上筋乘以0.8～0.9的折減系數(shù),將板下筋乘以1.1～1.2的放大系數(shù)。

　　4.4 支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過(guò)大,否則將對(duì)梁產(chǎn)生過(guò)大的附加扭距。一般:板厚>150時(shí)采用φ10@200;否則用φ8@200。

　　4.5 當(dāng)厚板與薄板相接時(shí),薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)?但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋。

　　4.6 非矩形板宜減小支座配筋,增大跨中配筋。

　　4.7 室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長(zhǎng)邊的不可能移位的隔墻,如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。

　　5 建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

　　5.1 在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)和裙房時(shí),高低跨之間不要采用主樓設(shè)牛腿、低層屋面或樓梯梁擱在牛腿上的做法,也不要用牛腿托梁的方式作為防震縫。因?yàn)樵诘卣饡r(shí)各單元之間,尤其是高低層之間的震動(dòng)情況不同,連接處很容易壓碎、拉斷。因此,凡要設(shè)縫,就要分得徹底,凡不設(shè)縫,就要連接牢固,絕不能似分非分,似連非連,否則很容易在地震中破壞。

　　5.2 由于建筑的需要,有時(shí)需要框架梁外挑,且梁下設(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計(jì)算中,有些設(shè)計(jì)人員對(duì)其受力概念不清,誤認(rèn)為此柱為構(gòu)造柱,并且其配筋為構(gòu)造配筋,懸臂梁也未按計(jì)算配筋,這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足,為事故的發(fā)生埋下隱患。實(shí)際上,在結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算中,此柱為偏心受壓構(gòu)件,柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點(diǎn),應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對(duì)于此柱應(yīng)作為豎向構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體分析,并且柱與梁端交接處應(yīng)按框架梁、柱的節(jié)點(diǎn)處理。

　　5.3 填充墻拉筋和預(yù)埋件等不應(yīng)與框架梁、柱的縱向鋼筋焊接,宜采用在柱內(nèi)預(yù)留預(yù)埋件,待砌筑填充墻時(shí)再將拉結(jié)筋與之焊接的施工方法。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　采用框架結(jié)構(gòu)形式,可形成內(nèi)部大空問(wèn),能進(jìn)行靈活的建筑平面布置,因此,框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用甚廣,對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力目前多采用計(jì)算機(jī)輔助軟件來(lái)進(jìn)行分析和計(jì)算,但是目前有的工程設(shè)計(jì)人員過(guò)分地依賴計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果,而缺少獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,致使在一些圖紙中出現(xiàn)不必要的問(wèn)題,為以后事故的發(fā)生埋下隱患。每個(gè)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)不同,對(duì)規(guī)范的理解不同,所以在處理某個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí),也就會(huì)采取不同的處理方法。對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,基礎(chǔ)、梁、柱、板四部分應(yīng)注意的問(wèn)題,本人分別提出了幾點(diǎn)看法，僅供參考。