钢筋混凝土框架结构设计的阐述

笔者根据多年的工作经验，结合相关设计规范，从结构设计计算，构造措施、设计注意事项等多方面阐述了钢筋混凝土框架结构中需要注意的问题。　

1 正确选取重要的结构计算参数

　　 结构设计计算时， 除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外． 正确选择抗震设防烈度和场地类别、合理选取电算软件中的其他各项参数也是十分重要的。

　　1.1 结构的抗震等级

　　 工程设计中， 各类房屋建筑首先应当根据《建筑工程抗震设防分类标准》（CB50223-2004）确定建筑类别。对于丙类建筑，其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，《建筑抗震设计规范》CB50011-2001）3.1.3条第2款规定：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求， 但是抗震措施（主要体现为抗震等级)在一般情况下， 当抗震设防烈度为6～8度时， 应符合比本地区抗震设防烈度提高一度的要求：当为9度时， 应符合比9度抗震设防更高的要求。实际设计中经常发生抗震等级选错的情况，如：位于8度区的某乙类建筑． 应按9度由《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级。当8度地区乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时，应采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。

　　1.2 设计基本地震加速度

　　 《建筑抗震设计规范》3.2.2条中规定：抗震设防烈度为7度时，设计基本地震加速度值分别为0.1g和0.15g两种，抗震设防烈度为8度时，设计基本地震加速度值分别为0.2g和0.3g两种，这与89旧规范差别较大。计算中应严格注意地震区的划分,选取正确的设计基本地震加速度值，这一项对地震作用效应的影响极大。

　　2 框架结构构造配筋

　　2.1 框架外挑梁配筋

　　 由于占地面积的限制、使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑梁。由于框架梁的荷载与外挑梁的实际荷载值不同， 因而框架梁与外挑梁的断面尺寸会有所不同，而有的设计人员在绘图时只是将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本无法伸进挑梁，这些差错一般在施工时才会暴露出来，但为时已晚，许多钢筋已截断成型，这不仅影响了施工进度，而且也造成了不必要的损失。

　　 框架梁外挑梁下常设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中，有些设计人员对其受力概念不清，误认为此为构造柱，并且其配筋为构造配筋，悬臂梁也未按计算配筋，这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足，为事故的发生埋下隐患。

　　2.2 框架边柱柱顶配筋

　　 对于框架结构的高层建筑，水平荷载对结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力与建筑高度的平方成正比：顶点位移与建筑高度的4次方成正比。水平荷载是结构设计中的控制因素。框架顶层的风荷载较大，而屋面结构荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱总力要小，显然柱顶有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度（e0> 0.5h）。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸入柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分钢筋伸到横梁内，其根数依据计算确定且不少于2根。设计人员在图中经常容易将边柱柱角的钢筋弯入梁内，对这类问题，缺乏实践经验的工程技术人员不易立即发现，而要等施工时才会察觉。问题的症结在于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸人梁内是办不到的，对这种差错应引起设计人员的重视。

　　3 框架结构设计要求

　　3.1 强柱弱梁节点设计

　　 这是为了实现在罕遇地展作用下，让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态， 而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“ 层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。

　　3.2 强剪弱弯剪力墙设计

　　 为了提高抗震墙的变形能力，避免发生剪切破坏，对于一道截面较长的抗震墙，应该利用洞口设置弱连梁，使墙体分为小开口墙、多肢墙或单肢墙，并使每个墙段的高宽比不小于2 。所谓弱连梁，是指在地震作用下各层连梁的总约束弯矩不大于该墙段总地震弯矩的20％；连梁不能太强，以免水平地震作用下某个墙肢出现全截面受拉，这是比较危险的。

　　4 总结

　　 随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业筑还是民用建筑，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，并在工作实践中不断总结和完善。

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