摘要：随着我国钢材量的不断提高，钢筋混凝土组合结构在建筑行业得到了迅速发展，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，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，因而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下灵活地解决一些结构方案上的难点、重点。
关键词：钢筋混凝土；多层框架；房屋结构设计
引言
随着我国经济的快速健康发展，建筑业发展水平也越来越高。钢筋混凝土多层框架结构是目前应用较广泛的建筑结构形式之一，它是由梁、柱、楼板和基础组成的承重结构体系，其柱网布置的灵活性使得该类建筑可以提供宽阔的空间及较高的空间利用率，在一些写字楼、住宅小区及商业建筑中应用非常广泛。但是该结构体系设计中也存在着一些问题，需要解决和重视，本文对多层框架结构设计中经常出现的一些问题进行了总结和分析。
一、钢框架结构与钢筋混凝土结构
1.钢框架结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。具有以下特点：自重较轻，工作的可靠性较高，抗震性、抗冲击性好，工业化程度较高，容易做成密封结构，易腐蚀，耐火性差，保养困难等特点。
2.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料结合成整体共同受力的工程结构.钢筋承受拉力，混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。由于钢材塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，其次钢材匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定。
框架结构体系是指通过节点连接的由梁和柱组成的一个整体，同时抵抗作用在整个结构上的水平向和竖向的载荷。框架结构则是指通过连接梁将若干个平面的框架连接起来形成的空间结构体系，按照平面框架的布置方向即基本承重结构的布置方向，将框架体系分为：
（1）横向框架承重方案，在这种方案中，主要承重框架沿房屋的横向布置，板和连系梁沿房屋的纵向设置。
（2）纵向框架承重方案，在这种方案中，主要承重框架沿房屋的纵向布置，板和连系梁沿房屋的横向设置。
（3）纵横向框架混合承重方案，在这种方案中，主要承重框架沿房屋的纵、横向布置。
二、钢筋混凝土多层框架结构设计中的问题
1.框架计算简图不合理
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在-0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。以某维修楼楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为Ⅱ类；层高3.9m，基础埋深4.0m基础高度0.8m，室内外高差0.45m.根据《抗震规范》，在7度地震区该工程框架结构的抗震等级为三级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.95m，即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面；基础拉梁的断面和配筋按构造设计；基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜补充按4层进行整体包络分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。
这样，计算剪力的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m，2层高为3.95m，3、4层高为3.9m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
2.基础拉梁层的计算模型不符合实际情况
基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进行分析计算。注意构造措施。（1）对于大跨度柱网的框架结构，在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯问处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点，在设计中容易被忽视，应引起重视。（2）对框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱可能成为短柱，应注意加强构造措施。（3）对于框架结构平面长宽超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝（规范规定裂缝宽度小于0.3mm），设置后浇带采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双层双向配筋，构造间距宜小于150mm，并适当加大配筋抵抗温度应力。当超过规范值较多时，应在整体模型中考虑温度应力，按计算结果配筋。
三、多层框架结构设计要点
1.注意抗震设计。（1）抗震设计的基点结构。抗震设计的基点是强度和延性。人们现在已经认识到可以利用钢筋混凝土结构屈服后的非弹性变形来抵抗地震，也就是将强度和延性两者相结合来抵抗地震。为保证结构的抗震能力，对结构设计而言，如果我们给结构设定较低的承载力水准，相应地就要求结构具有较高的延性水准；如果我们给结构设定较高的承载力水准，则结构需要的延性水准就可以较低。在这个问题的具体处理上，各国的理念存在一定的差异。（2）能力设计法。能力设计法的基本思想为：为了使抗震钢筋混凝土结构在地震中形成所追求的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，就需要把不希望出现塑性铰或不希望先出现塑性铰（也就是不希望塑性转动过大）的部位的抗弯能力相对增强；为了不致在结构表现出所需的延性之前在结构的任何部位出现几乎没有延性的剪切失效，也需要相对增强各有关部位的抗剪能力；还需要采取必要的措施使可能形成塑性铰的部位具有足够的延性能力和必要的耗能能力。
2.构造设计
2.1 对于框架柱的构造要求。影响框架柱延性性能的主要因素为柱的剪跨比、轴压比和箍筋配置，规范中都有相应的具体规定，绝大部分设计人员都能够给予足够的重视，但是在建筑抗震设计规范中规定的：一、二、三级框架节点核心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%、0.5%、0.4%，在设计中，轴压比不大的情况下，往往容易被忽视，应严格遵守。
2.2 对于框架梁的构造要求。设计过程中容易造成框架梁的通常配筋率不满足规范要求，混凝土结构设计规范中明确规定了最小配筋率；当框架梁受拉配筋率大于2%时，箍筋直径应增大2mm，这也是设计中容易被忽视的一点；框架梁上部的纵筋端部水平锚固长度应满足相关规定；框架梁加密区箍筋肢距应满足混凝土结构设计规范的要求。
四、结束语
在开展钢筋混凝土多层框架结构建筑的设计时，工作人员要严格按照设计规范要求，结合工程实际，对多层框架结构中的板、柱、梁以及结构体系中的关键给予关注和重视，对有可能出现的问题和现象，提前采用应对措施予以解决，并对计算结果进行判断、分析，经过验算、确认无误后再投入工程施工。
参考文献：
[1] 黄兴文.多层框架结构设计中的常见问题及结构措施[J].四川建材，2014，（2）；
[2] 混凝土结构设计规范GB50010-2010；
[3] 李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中的疑难问题的处理及算例.中国建筑工业出版社。
论文作者:章晓明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/18
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