安徽省城乡话设计研究院 安徽合肥 230022
摘要：钢筋混凝土框架结构是多层建筑常采用的一种由梁、柱组成的结构体系，其设计的好坏直接决定了建筑结构是否具有足够的抵抗变形能力。本文介绍了多层钢筋混凝土框架结构设计原则，并从基础与上部结构两方面探讨了多层钢筋混凝土框架结构设计要点。
关键词：框架；基础；构造柱
一、多层钢筋混凝土框架结构设计原则
（一）多层结构的整体性原则
多层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用，它不仅聚集和传递力到各个竖向抗侧力结构，而且使这些结构能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力结构水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使各抗侧力结构能协同工作。楼盖体系提供足够的面内刚度和抗力，并与竖向各抗侧力结构有效连接，当结构空旷、平面狭长或平面凸凹不规则或楼盖开大洞口时，更应特别注意；多、高层建筑结构基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接也是结构整体性的重要保证。
（二）多层结构简单性原则
结构简单是指结构具有直接和明确的传力途径，结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。
（三）多层结构的规则和均匀性原则
沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置应比较均匀，避免刚度、承载能力和传力途径的突变，以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位，这些部位容易产生过大的应力集中或过大的变形，导致结构过早破坏或倒塌；建 筑平面宜比较规则，平面内结构布置比较均匀，能使建筑物分布质量产生的地震力以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。
二、多层钢筋混凝土框架结构基础设计要点
（一）结构基础选用
多层钢筋混凝土框架结构的基础形式一般包括钢筋混凝土独立柱基础，柱下条形基础及筏板基础。当地基承载力较高时，可选用钢筋混凝土独立柱基础或选用柱下条形基础。钢筋混凝土独立柱基础施工较为方便，每个柱子的基础单独开挖，可以节省大量的工程量，施工周期较短，经济性比较好。柱下条形基础具有较好的空间刚度，即可将柱的荷载分布到纵横两个方向，又能调整基础的不均匀沉降。筏板基础具有整体刚度大，能有效的调整基底反力和不均匀沉降。筏板基础又分为平板式和梁板式两种类型，当上部结构形式为框架结构时，我们在选择筏板基础形式时应该尽可能的选用梁板式，因为上部框架柱传递给基础的是集中力，而基础梁的抗剪性能较好，所以优先选择梁板式筏板。以上均为每个基础形式的特点，在做设计时可以根据不同的地基情况选择最经济合理的一种基础形式。
（二）基础抗震承载力验算及独立基础设计荷载取值
钢筋混凝土多层框架房屋层数较低（一般在六层以下）时多采用柱下独立基础，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.2.1条指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或基础荷载相当的多层框架厂房，可不必进行天然地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中，必须输入风荷载，不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。另一种情况是，在设计独立基础时，作用在基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影响基础本身和上部结构的安全。
（三）基础拉梁设计问题
当多层框架房屋基础埋深较大时，可以在±0.000以下的适当的位置设置基础拉梁，以减小底层柱的计算长度以及底层位移。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计时可按照框架梁的要求，按照规范要求设置箍筋加密区。当独立基础埋置深度较小，且地基不良或者柱子荷载差异较大时，也需设置构造基础拉梁，其方位为沿着两主轴方向。对于因设置拉梁而形成的基础短柱需全截面箍筋加密。基础拉梁的截面尺寸一般为：宽、高分别为1/20～1/30、1/12～1/18倍柱中心距。而构造基础拉梁的截面的宽、高则可以取其下限值，也就是1/30与1/18柱中心距离，纵向受力钢筋计算时则可以取其连接的柱子最大轴力设计值的十分之一设计，构造配筋的配筋率必须满足规范要求，同时，还要保证不得小于上下各2φ14，箍筋直径不得小于φ8mm，间距为200mm。当底层填充墙或者楼梯柱直接支撑于拉梁上时，则应该将拉梁的截面适当增大，其配筋也应该按计算结果适当增加。
三、多层钢筋混凝土框架上部结构设计要点
（一）框架柱设计
在框架结构中，柱作为承重的竖向构件，承担着整个结构的竖向荷载和水平力引起的附加荷载。一旦破坏，危及着整栋建筑的安全。由于柱的受力情况比较复杂，且延性较差，故框架柱的抗震设计尤为重要。
柱截面尺寸过小，会使框架侧移刚度不足；截面高宽比过大，将导致框架结构两个方向侧移刚度相差较大，且不利于柱短边方向的稳定。此外，框架柱中心线与框架梁中心线之间偏心较大，在地震作用下，将导致节点核心区受剪面积不足，并会带来不利的扭转效应，也会给柱造成应力集中的不利影响。
剪跨比是判别抗侧力构件抗震性能的重要指标，也是影响钢筋混凝土柱破坏形态的最重要因素。考虑到框架柱中的反弯点大都接近中点，为设计方便，常常用柱的长细比近似表示剪跨比的影响。在高层建筑结构中，柱的剪力比较大，因此在高层建筑结构计算中，无论是 抗震结构，还是非抗震结构，都应作抗剪承载力验算。新抗震规范中规定框架柱的净高与截面高度比宜大于4，所以抗震结构在确定方案和结构布置时，就应尽量避免短柱。
针对角柱和边柱等在地震作用下会出现偏心受拉的现象，要保证各种柱的纵筋总截面要比计算值增大25％。
框架柱箍筋的配筋的形式要用井字或者菱形，来增加对混凝土的约束力；对于需要加强的底部和柱的底层，配筋需要进行焊接，来保证底部的稳定性；针对不同的基础土层，要因地制宜，当基础土层分布不均匀时，要根据情况放大框架配筋，并根据情况进行加密箍筋配筋。
（二）框架梁设计
1、调整框架梁裂缝宽度和斜截面配筋
首先，结构设计师要重视框梁的裂缝宽度，不能忽视这个问题，要根据影响裂缝宽度的两个因素进行增加梁的配筋，和增加梁的截面尺寸。其次，在借助计算机进行结构建设模型的数据输入时，一定要把恒活载数值分开输入，以便进行内力组合和裂缝宽度的计算。最后，还要在电算过程中要准确、合理的应用弯矩调幅，有两种方法可以采用：即先将梁端固定弯矩进行调幅之后，然后对力矩进行分配，或者根据力矩分配的方法计算出的梁端弯矩来乘以调幅的系数。这样可以合理准确的运用弯矩的调幅。
2、多层建筑的连续梁设计
边梁的结构设计同样是影响多层建筑结构稳定性的重要因素。这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，为图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的边梁按简支梁进行设计，致使边梁在支座处上部负筋配置量过少，加载后梁支座上部受拉区出现竖向裂缝，引起梁上的拦板出现竖向裂缝。
3、多层建筑的悬挑梁的梁高选用
多层建筑的悬挑梁选用的不合理，也会破坏房屋的稳定性的影响因素之一。设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。
参考文献：
[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
[2]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
[3]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
论文作者:万颖
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/15
标签：基础论文; 结构论文; 多层论文; 框架论文; 钢筋混凝土论文; 荷载论文; 截面论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;