2018多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理

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　　摘要 随着社会的不断发展与进步，我们越来越重视多层建筑结构设计。在其过程中我们会遇到各式各样的问题，因此，我们要在完成进度的基础上保证质量。本文主要介绍多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理。
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　　Abstract：With the continuous development and progress of society, we pay more and more attention to multi-storey building structure design. In the process we can meet all kinds of problems. Therefore, we would like to complete the basis of progress in quality assurance. This paper mainly introduces process problems of the structure design of multi-storey building.
　　关键词 多层建筑结构框架
　　Key Words: multi- storey, construction, structure, frame
　　中图分类号：TU318 文献标示码：A文章编号：
　　
　　引言
　　 多层建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计。也是建筑结构设计中较为重要的一种形式。在设计时，如何处理各种不同的问题值得结构设计人员不断探讨和研究。实际设计过程中。应根据相关规范作科学合理的设计。下面就建筑框架结构设计时常遇到的问题进行分析并探讨具体解决措施。
　　1、设计构造方面的问题
　　(1)框架节点核芯区箍筋配置应满足要求对于规范中规定的框架柱箍筋加密阮的箍筋最小体积配箍率的要求，绝大部分设计人员都能给予足够的重视，但对于《建筑抗震设计规范》(GB5001l一2001)中规定的。一，二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0．12、0．10，0．08且体积配箍率分别不宜小于0．6％、O．5％，0．4％。”设计中经常被忽视，尤其是柱轴压比不大时，常常不满足要求。这一规定是保证节点核芯区延性的重要构造措施，应严格遵守。
　　(2)底层框架桂箍筋加密区范围应满足要求建筑抗震设计规范》(GB5001 1-2001)中规定： “底层柱，柱根处箍筋加密区范围为不小于柱净高的1／3”这是新增加的要求，设计中应重点说明
　　(3)框架梁的纵向配筋率应注意《建筑抗震设计规范》(GB5001 l一2001)中规定：。当框架粱粱端纵向受拉钢筋配筋率大于2％时，梁箍筋最小直径的数值应比表6．3．3中规定的数值增大2mm．”在目前设计中，这一规定常被忽视，造成粱端延性不足。
　　(4)框架梁上部纵筋端部水平锚固长度应满足要求《混凝士结构设计规范》(GB50010―2002)中规定： “框架端节点处，当框架梁上都纵筋水平直线段锚固长度不足时，应伸至柱外边并向下弯折，弯折前的水平投影长度不应小于O．4mm．”当框架柱截面尺寸小于400×400mm时，应注意梁上部纵筋直径的选择，否则这一项要求不容易得到保证。
　　2、结构的抗震等级
　　 在工程设计中，多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按Ⅸ抗震规范》确定。而电讯，交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，首先，应当根据《建筑抗震设防分标准》(GB50223-95)确定其中哪些建筑属于乙类建筑。乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施，在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度抗震规范》确定其抗震等级。例如，位于8度地震区(如北京)的乙类建筑，应按9度由“抗震规范》确定其抗震等级为一级，当8度乙类建筑的高度过规定的范嗣时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某三级医院的门诊楼本属乙类建筑，但设计人员错当成丙类建筑来设计，使建筑物的抗震能力为降低，不得不对设计计算做重大修改。
　　3、地震力的撮型组合数
　　 地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，至少应取3t当振型数多于3时，宜取3的倍数，但不应多于层数时房屋层数≤2时，振型数可取层数。对于不规则的结构，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取≥9；结构层数较多或结构刚度突变较大，振型数应多取，如结构有转换层．顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取≥12或更多，但不能多于房屋层数的3倍，只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，必要时，振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质鼍的90％所需的振型数。SATwE等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。有砦设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是应当改进。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。
　　4、结构周期折减系数
　　 框架结构及框架――抗震墙等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系数可取0．6一O．7l砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取O．7～O．8，完全采用轻质墙体板材时，可取O．9。只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。
　　5、柱部分
　　(1)地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施1=。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯问柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。
　　(2)原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宣大干200。
　　(3)柱内埋管，由于梁的纵筋锚人柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4％以下时，可不必验算。柱内不得穿暖气管。
　　(3)柱断面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0．45La的要求，不满足时应加横筋；否则在梁柱节点处钢筋太密，混凝土浇筑困难。异犁柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。
　　(4)柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。
　　(5)尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。
　　(6)考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。
　　(7)独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时，挑梁长度应有限制。
　　6、部分计算参数的合理选用
　　6．1梁扭矩的折减
　　 现浇框架结构中．如果梁两边没有楼板或有弧形梁时．扭矩折减系数应为1．O：如果粱两侧均有楼板．应对梁的扭矩进行折减。折减系数一般为0．4。对于一般工程，梁的配筋应计算两次：一次对所有粱的扭矩折减，计算出两侧都有楼板的梁的配筋：另一次对所有的粱扭矩不折减，计算出一侧有楼板或两侧都没有楼板的梁的配筋。这样计算结构比较符合实际．这一点应引起设计人员的重视。
　　6．2梁端负弯矩调整系数与梁弯矩放发系数
　　 结构计算时．框架粱在竖向荷载作用下，梁端负弯矩往往很大，造成钢筋太密，无法施工；同时，由于框架结构一般为超静定结构．框架梁在达到承载能力极限状态之前．总会产生不同程度的塑性内力重分布．因此可以适当降低框架梁在竖向荷载作用下的负弯矩，通过平衡条件相应增大粱跨中弯矩。应注意这里只是降低梁在竖向荷载作用下的负弯矩．然后再与水平作用产生的弯矩组合设计。而梁弯矩放大系数仅在没有考虑梁的活荷载不利布置时起作用，并且对梁的正负弯矩均起作用，且不可与考虑梁的活荷载不利布置同时考虑，这样会引起梁弯矩增大，造成材科浪费。
　　7、非结构构件设计
　　 根据第3．7．1条规定，非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备、自身冀其与结构主体的连接，应进行抗震设计。比如框架结构中女儿墙构造柱的设置。尤其注意女儿墙高度大于1．Om时．应注意采取结构构造措施．保证女儿墙的稳定：还有建筑装饰用的砌块柱的稳定性、突出屋面的小构架内力与配筋(应与主体结构一起输入计算)。第5．2．4条的规定。框架结构中突出屋面的电梯间、楼梯间、水箱间应采用框架承重。不应采用砌体承重。
　　结束语
　　 随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中所遇到的各种难题也是日益增多，而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范的前提下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点重点并在工作中不断的总结和完善。
　　参考文献
　　[1] GB50011 ― 2001,建筑抗震设计规范[S]．
　　[2] GB50010．2002.混凝土结构设计规范[S]．
　　[3] 杨小兵. 混凝土结构概念设计[ J ] . 建筑结构.2001,1 ．