简介：　　摘要： 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。钢筋混凝土框架结构是由梁、柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只起围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活、室内空间大等优点，广泛用于多层厂房、商店、办公楼、医院、教学楼及宾馆等建筑中。 　　关键词： 混凝土框架；结构设计 　　 1框架结构设计的要点和过程 　　进行框架结构设计时，设计人员还应掌握如下设计规范：建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法，设计出经济合理的结构体系。 　　主要是设计依据，抗震等级，人防等级，地基情况及承载力，防潮抗渗做法，活荷载值，材料等级，施工中的注意事项，选用详图，通用详图或节点，以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过 3kg/m3等等。 　　 2框架的设计 　　框架中允许梁端出现塑性铰，因此在梁中考虑塑性内力重分布。通常在竖向荷载作用下可考虑支座调幅以降低支座弯矩，现浇框架的支座弯矩调幅系数可采用 0.8～ 0.9，水平荷载作用下产生的弯矩不参与调幅，弯矩调幅在内力组合之前进行。同时应注意梁跨中设计弯矩值不应小于按简支梁计算的跨中弯矩的一半。框架结构体系是由竖向构件的柱子与水平构件的梁通过节点连接而组成，既承担竖向荷载，又承担水平荷载。 　　结构平面形状和立面体型应尽可能简单、规则，使各部分刚度均匀对称，减少结构扭转的可能性。框架结构应在纵横两个方向布置成双向刚接框架，也就是说，应尽量避免在特殊情况下，形成只有单跨单向的单柱体系。还要尽量统一柱网及层高，以简化设计和施工。在多层时混凝土强度等级一般为 C20或 C25。在抗震设防地区，应遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则，以形成延性框架。 　　普通楼梯是多层房屋的竖向主要通道之一，要注意楼梯柱 TZ的灵活布置及楼梯梁的合理选择和布置。要保证楼梯梁下的净高不应小于 2m，楼梯段净高不应小于 2.20m。一般来说，板式楼梯板的板厚可取 h=L/30。要注意的是 TZ设置处的梁上应增设附加箍筋或吊筋。如果框架结构中设置了电梯井、楼梯井或其他剪力墙型的抗侧力结构后，应按框架 -剪力墙结构计算。这时，因为剪力墙数目一般很少，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。 　　框架柱的截面尺寸：截面高度 h=1/6～ 1/12H，截面宽度 b=1～ 1/1.5h，其中 H为房屋层高。也可按轴心受压柱估算，考虑弯矩的影响，将轴力乘以 1.2～ 1.4的放大系数。框架主梁的截面尺寸：截面高度 h=1/10～ 1/14L，截面宽度 b=1/2～ 1/3h，其中 L为梁的计算跨度。可根据跨数、荷载、承重、非承重选取大者或小者，一般可取 h=L/10， b不宜小于 200mm，也不宜小于 h/4。次梁的截面高度 h=1/12～ 1/16L，应比框架主梁高度至少小 50mm，可以的话，最好比主梁小 100mm。次梁的截面最好比主梁宽度小 50mm，一般可取 200mm或 250mm，但不应小于 150mm。主次梁相交处应注意附加箍筋或附加吊筋的增设。 　　 3框架结构的计算 　　 3.1计算简图的处理 　　结构计算中，计算简图选取的正确与否，直接影响到计算结果的准确性，其中比较典型的是基础梁的处理。一般情况下，基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。 　　基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当按规范要求需设置基础拉梁时，其断面和配筋可按构造设计，截面高度取柱中心距的 1/12～ 1/18，纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的 10%作为拉力来计算。但是，当基础埋深过大时，为了减少底层的计算高度和底层的位移，设计者往往在 ±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁应作为一层输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。 　　拉梁层无楼板，应开洞处理，并采用总刚分析方法进行计算。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。若因此造成底层框架柱形成短柱，应采取构造措施予以加强。另一个需要注意的是，当框架结构的电梯井道采用钢筋混凝土井壁时（设计时应尽量避免），计算简图一定要按实际情况输入，否则可能会造成顶部框架柱设计不安全。 　　 3.2结构计算参数的选取 　　 3.2.1计算简图的处理 　　结构计算中，计算简图选取的正确与否，直接影响到计算结果的准确性，其中比较典型的是基础梁的处理。一般情况下，基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当按规范要求需设置基础拉梁时，其断面和配筋可按构造设计，截面高度取柱中心距的 1/12～ 1/18，纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的 10%作为拉力来计算。但是，当基础埋深过大时，为了减少底层的计算高度和底层的位移，设计者往往在 ±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁应作为一层输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。 　　拉梁层无楼板，应开洞处理，并采用总刚分析方法进行计算。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。若因此造成底层框架柱形成短柱，应采取构造措施予以加强。另一个需要注意的是，当框架结构的电梯井道采用钢筋混凝土井壁时（设计时应尽量避免），计算简图一定要按实际情况输入，否则可能会造成顶部框架柱设计不安全。 　　 3.2.2结构周期折减系数 　　框架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，算出的地震作用效应偏小，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。折减系数可根据填充墙的材料及数量选取 0.6～ 0.7. 　　 3.2.3梁刚度放大系数 　　 SATWE或 TAT等计算软件的梁输入模型均为矩形截面，未考虑因存在楼板形成 T型截面而引起的刚度增大，造成结构的实际刚度大于计算刚度，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全。因此计算时应将梁刚度进行放大，放大系数中梁取 2.0、边梁取 1.5为宜。 　　 3.2.4活荷载的最不利布置 　　多层框架，尤其是活荷载较大时，是否进行活荷的最不利布置对计算结果影响较大。即使选用程序中给定的梁设计弯矩放大系数，也不一定能反映出工程的实际受力情况，有可能造成结构不安全或过于保守。考虑目前的计算机计算速度都比较快，作者建议所有工程都应进行活荷载的最不利布置计算。 　　 3.3独立梁箍筋计算结果需复核 　　《混凝土结构设计规范》（ GB50010-2002）中规定：对集中荷载作用下的独立梁，应按公式进行计算，且集中荷载作用点至支座间的箍筋，应均匀配置。但 SATWE软件计算梁箍筋时，未考虑独立梁这一情况，都按公式进行计算，有时会造成计算结果偏小，设计中若遇到有独立梁存在的情况，应对梁箍筋的计算结果进行手算复核。 　　 4框架节点 　　震害调查表明，框架节点破坏主要是由于节点核芯区箍筋数量不足，在剪压作用下混凝土出现斜裂缝，箍筋屈服甚至拉断，从而柱的纵筋被压屈引起的。为了防止节点核芯区剪切破坏，必须保证其混凝土的足够强度和箍筋的足够数量。 　　结语： 　　总之，结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。 　　参考文献： 　　 [1]洪慧慧 .论钢筋混凝土多层框架结构的地震控制设计 [J].民营科技， 2010，（ 05） 　　 [2]陈炎浩 .论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计 [J].广东科技， 2012，（ 04） 　　 [3]谢闯 .浅述多层框架民用建筑结构设计常见的问题 [J].山西建筑， 2012，（ 11） . 　　 [4]黄革 .论多层框架结构设计的问题 [J].科技致富向导， 2011，（ 15） .

简介：　　摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对建筑工程的质量要求越来越高，对建筑结构设计的质量也提出了更高的要求。建筑设计师应该对建筑行业日益增长的框架结构设计需求采取积极的态度。本文对框架结构设计在建筑结构设计中的应用进行了分析和探讨。

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