摘要：建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為基礎(chǔ)的設(shè)計，也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為重要的一種形式，一直以來，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點。筆者結(jié)合當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，對高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，柱、梁、板等部分的設(shè)計要點及過程中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑;框架結(jié)構(gòu);設(shè)計

　　Abstract: The building frame structure design is the design of basic structural design, also a very important form of building structure design, it also has been the focus of the industry. The author, based on current high-rise building structural design features, columns, beams, plates and other parts of the design elements and the process should pay attention to the design of high-level framework structure were discussed.

　　Key Words: high-rise buildings; frame structure; design

　　中圖分類號： TU355 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國高層建筑發(fā)展迅速，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一種重要的形式，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種由梁、柱組成的超靜定結(jié)構(gòu)體系，在地震、風(fēng)荷載等作用下需設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)，以便能很好地吸收和耗散能量，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抵抗變形能力，確保結(jié)構(gòu)安全目前框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，框架結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計和特殊應(yīng)力要求的設(shè)計都關(guān)系到建筑物的穩(wěn)定性。設(shè)計人員必須對每一個工程方案都做到細(xì)致入微，避免不合理的設(shè)計要素，綜合的全面考慮是本文論述的重點。

　　一、建筑框架結(jié)構(gòu)的柱部分設(shè)計

　　1.地上為圓柱時，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.原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。

　　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，可不必驗算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。

　　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，不滿足時應(yīng)加橫筋;否則在梁柱節(jié)點處鋼筋太密，混凝土澆筑困難。異型柱結(jié)構(gòu)，梁縱筋一排根數(shù)不宜過多，柱端部縱筋不宜過密，否則節(jié)點混凝土澆筑困難。當(dāng)有部分矩形柱部分異型柱時，應(yīng)注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近，不要相差太大。

　　5.柱應(yīng)盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。

　　6.盡量避免短柱，短柱箍筋應(yīng)全高加密，短柱縱筋不宜過大。

　　7.考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。

　　8.獨立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時，挑梁長度應(yīng)有限制。

　　二、建筑框架結(jié)構(gòu)的梁部分設(shè)計

　　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。規(guī)范說的清楚，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，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊粱不必加附加筋。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，應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高，次粱截面很小、荷載很小時，如快接近板上附加暗粱，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， 而荷載相對不大，主粱也可不加附加筋。

　　2.當(dāng)外部梁跨度相差不大時，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， 宜加大梁高做至窗頂。外部框架粱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.梁上有次梁時，應(yīng)避免次粱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，抗扭問題并不嚴(yán)重。

　　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。

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

　　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宜做下挑沿。

　　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，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。

　　8.梁上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應(yīng)驗算粱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。

　　9.挑梁出挑長度小于梁高時，應(yīng)按牛腿計算或按深梁構(gòu)造配筋。

　　10.扁梁寬度不必過大，只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時，梁寬對剛度影響不大，加寬一倍，撓度減小20%左右。相對來講，增大鋼筋更經(jīng)濟，鋼筋加大一倍，撓度減小60%左右，同時梁的上筋應(yīng)大部分通長布置，以減小混凝土徐變對撓度的增大，如果上筋不小于下筋，撓度減小20%。

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

　　l2.梁寬大于350時，應(yīng)采用四肢箍。

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

　　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多。

　　2.相連幾個房間的同型號同間距板底鋼筋宜連通。

　　3.配筋計算時，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.支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過大，否則將對梁產(chǎn)生過大的附加扭距。一般：板厚>1 50時采用 l0@200;否則用 8@200。

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

　　6.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。

　　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。

　　四、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

　　1、在設(shè)計框架結(jié)構(gòu)和裙房時，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。因為在地震時各單元之間，尤其是高低層之間的震動情況不同，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。

　　2、由于建筑的需要，有時需要框架梁外挑，且梁下設(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計算中，有些設(shè)計人員對其受力概念不清，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。實際上，在結(jié)構(gòu)的整體計算中，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，應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對于此柱應(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)點處理。

　　結(jié)束語

　　對于高層建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，有關(guān)規(guī)范雖已有詳細(xì)規(guī)定，但有若干問題沒有明確具體做法，通過以上這些設(shè)計要點的歸納和總結(jié)，有利于高層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的開展。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是不容忽視的問題，設(shè)計工作者只有按相應(yīng)的規(guī)范的構(gòu)造要求來嚴(yán)格執(zhí)行，才能從根本上消除設(shè)計質(zhì)量的隱患。