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框架结构设计难点解析钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成,是一种抗震、抗风较好的结构体系,这种体系的侧向刚度小,平面布置灵活,易于满足建筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中被广泛应用.但常因设计不当而造成施工环节质量难以保证,给工程安全留下隐患,现从以下几个方面阐述框架结构设计时应注意的问题.1框架计算简图的确定1.1无地下室的多层框架房屋1)基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接,计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度.根据《混凝土结构设计规范》GB50010-200(以下简称《结构规范》)第7.3.11条规定:一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H:装配式框架取1.25H.2)基础埋深较大时为了增加房屋底部的整体性,减小位移有时在0.000m附近设置基础连系梁.将基础连系梁以下的部分看作底层,柱的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度,而把实际建筑的底层作为第二层考虑,层高H取连系梁顶层至一层楼面高度.1.2带地下室的多层框架房屋对于带地下室的多层框架结构,合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题.《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(以下简称《抗震规范》),都没有明确地提出具体位置,需要具体问题具体分析对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时,可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置,在利用PKPM软件进行设计时,楼层总数仅输入地下室以上的实际层数,底层的层高H取实际层高.这样计算出的地震作用与实际情况较为接近.对于不能满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或者采用筏板式基础时,嵌固位置最好取在基础顶面.此时,利用电算进行楼层组合时,总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数.2基础宽度和面积的计算在计算基础宽度或面积时,往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详,导致基础宽度或面积不足.如墙体上作用有较大集中力的情况,当墙体上有较大的集中力作用时,通过墙体和基础可将集中力向地基扩散,但这种扩散是有一定范围的,且基底土反力并不均匀分布.若设计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度,则导致局部基础宽度不足.因此,必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求.通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题.目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的,对部分梁而言,尽管相交梁截面尺寸不同,相互之间却不存在主、次梁关系,设计人员在绘制施工图时,应注意配筋形式与受力分析相匹配.框架结构经空间分析程序电算,所有按主梁输入模型的梁是整体工作的,部分梁将产生扭转问题.一些三维空间分析软件,虽已调整梁的抗扭刚度,但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大,因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩设计算值那么大),实际受力与计算模型不符.可把次梁支座改为铰支座,并配以构造处理.框架梁的抗剪配筋施工图绘制时,往往为省事,而不查阅构件配筋打印资料,仅以配筋简图进行设计,并通常对简图上梁端加密区箍筋放大一倍间距置于跨中,此法如遇该梁上次梁集中力较大,剪力包络图趋于平缓,就会产生加密区外箍筋抗剪不足,导致结构不安全.3钢筋混凝土保护层厚度的取值混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀,并保证钢筋的粘结锚固性能,直接影响构件的耐久性和钢筋的受力性能,但由于设计人员的不重视,常会出现以下问题:1)梁或柱中,只注意到主筋的保护层厚度,而忽略了箍筋的保护层厚度,造成箍筋外露或保护层厚度不足;2)主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确,造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失,直接影响到构件的安全性;3)地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同,根据规范要求,应采取不同的保护层厚度.因此,设计时应注意:1)正确处理构件内各类钢筋的相互关系,按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度,并进行构件的截面设计.首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度,即确定箍筋的正确位置,主筋的保护层厚度可采用a+d(1a为箍筋保护层最小厚度,d1为箍筋直径),并大于规范规定的最小厚度,以此确定主筋的正确位置;根据各种钢筋的正确位置,确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算,在施工图中标出相关构件中钢筋的位置.2)正确区分同一构件所处的环境条件,区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度.地下部分的柱子可将其断面加大,满足其保护层厚度的要求,同时保证柱子钢筋上下位置的一致性,满足钢筋受力要求.4框架结构抗震构造措施4.1梁的抗震构造1)梁截面尺寸:为了防止梁发生斜裂缝破坏、斜压型脆性破坏,框架梁截面尺寸必须满足如下要求:梁的截面宽度与高度之比为b/h≥0.25,且b不宜小于200mm,也不宜小于1/2柱宽;同时应满足高跨比ln/h≥4;梁最大平均剪应力为V/bh0≤0.20fc.其中,b、h、h0分别为梁截面宽度、高度、有效高度;V为梁端组合剪力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值.2)梁的配筋率:为了保证梁的变形能力,使框架结构具有较好的抗震性能,梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求:一级框架x≤0.25h0;二级框架x≤0.35h0,同时,纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%.3)梁的箍筋:为了保证梁有足够的延性,提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值,并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏,在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋,对提高梁的变形能力十分有效.同时,为了防止压筋过早压曲,应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距.4)梁内纵筋锚固:在反复恒载作用下,在纵向钢筋埋入梁柱节点的相当长度范围内,混凝土与钢筋之间的粘结力将发生严重破坏,因此应注意在地震作用下框架梁中纵向钢筋的锚固长度,一般应比《结构规范》中所规定的受拉钢筋基本锚固长度大.4.2柱的抗震构造措施1)柱截面尺寸:柱的平均剪应力太大,会使柱产生脆性的剪切破坏.平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;当剪压比保持较低时,可获得较好的延性,为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm.2)柱纵向钢筋的配置:柱中纵向钢筋宜对称配筋:为了保证柱有足够的延性,柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接.在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度.3)柱的箍筋:在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨曲,柱端破坏.箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变,从而有效增加柱的延性.因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求.5结论总之,以上提出的都是些框架结构设计中出现的易疏忽的问题.一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理,甚至结构不安全.设计人员在精于结构电算分析的同时,更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题,使施工图的设计更完善,保证结构的安全.。
钢筋混凝土框架结构介绍一、结构组成钢筋混凝土框架结构主要由混凝土和钢筋两种材料组成。
混凝土是一种建筑材料，具有良好的抗压性能和耐久性，而钢筋则具有较高的抗拉强度，两者结合使用，可以有效地承受各种外力的作用。
二、材料特性钢筋混凝土框架结构的材料特性主要包括以下几个方面：1. 抗压性：混凝土具有良好的抗压性能，能够承受较大的压力，因此可以作为结构的承重部分。
2. 抗拉性：钢筋具有良好的抗拉性能，能够承受较大的拉力，保证了结构的稳定性。
3. 耐久性：钢筋混凝土结构中的混凝土具有较好的耐久性，能够保证结构的长期稳定性。
4. 防火性：钢筋混凝土结构具有一定的防火性能，能够抵抗火灾对结构的影响。
三、结构设计钢筋混凝土框架结构设计需要考虑以下几个方面：1. 承载能力：结构的设计需要考虑到各种外力的作用，包括重力、风载、地震等，确保结构具有足够的承载能力。
2. 稳定性：结构的设计需要考虑结构的稳定性，确保结构不会发生过大的变形或失稳。
3. 抗震性能：针对地震等自然灾害的影响，结构的设计需要进行抗震分析，提高结构的抗震性能。
4. 经济性：结构的设计还需要考虑经济性，尽量控制工程的造价和维护成本。
四、施工工艺钢筋混凝土框架结构的施工工艺主要包括以下几个步骤：1. 施工前准备：对施工场地进行清理和平整，准备所需的材料和设备。
2. 钢筋制作和安装：根据设计图纸进行钢筋制作和安装，确保钢筋的位置和间距符合要求。
3. 模板制作和安装：根据设计图纸进行模板制作和安装，确保模板的尺寸和位置准确。
4. 混凝土浇筑：将混凝土浇筑在模板内，并振捣密实。
5. 养护和拆模：对浇筑后的混凝土进行养护和拆模，保证结构的强度和质量。
五、优缺点钢筋混凝土框架结构的优缺点如下：优点：1. 材料来源广泛：钢筋和混凝土的原材料丰富，来源广泛，易于采购。
2. 抗压性能好：混凝土具有良好的抗压性能，能够承受较大的压力。
3. 抗拉强度高：钢筋具有良好的抗拉强度，能够承受较大的拉力。
钢筋混凝土框架设计钢筋混凝土框架设计是建筑结构设计中常见且重要的一部分。
钢筋混凝土框架结构由柱、梁和板组成，其承载能力和稳定性决定了建筑物的安全性和性能。
本文将从框架设计的基本原理、设计流程、设计要点以及相关规范等方面进行探讨，以帮助读者更好地理解和应用钢筋混凝土框架设计。
一、框架设计的基本原理钢筋混凝土框架设计基于结构力学的基本原理，包括静力学平衡、材料力学和结构力学的应用。
在设计过程中，需要对结构进行荷载计算、受力分析和构件尺寸确定，以满足结构的强度和刚度要求。
同时，还需要考虑结构的整体稳定性，包括抗侧移、抗风、抗震等设计要求。
二、框架设计的流程1. 确定设计参数：根据建筑物的用途和设计要求，确定设计参数，包括荷载、标准和规范、使用年限以及结构形式等。
2. 进行荷载计算：根据建筑物的结构形式和用途，进行荷载计算，包括常规荷载、风荷载、地震荷载等。
3. 进行受力分析：根据结构的受力情况，进行受力分析，确定结构的受力路径和受力体系。
4. 设计构件尺寸：根据受力分析结果和结构的设计要求，确定构件的尺寸和配筋方案。
5. 进行整体稳定性分析：进行整体稳定性分析，包括抗侧移、抗风和抗震等方面的设计要求。
6. 编制施工图：根据设计结果，编制施工图和构造图纸等，为施工提供详细的设计和施工信息。
三、框架设计的要点1. 确定适当的结构形式：根据建筑物的用途和设计要求，选择适当的结构形式，包括框架结构的布置方式和构件的尺寸。
2. 合理配置构件：根据受力分析和结构的设计要求，合理配置构件，确保结构的强度和刚度。
3. 选择合适的材料：选择合适的材料，包括混凝土和钢筋的等级和规格，并根据设计要求进行材料检测。
4. 考虑整体稳定性：考虑结构的整体稳定性，包括抗侧移、抗风和抗震等方面的设计要求。
5. 严格遵循相关规范：在设计过程中，严格遵循国家和地方的相关规范和标准，确保设计符合法律法规的要求。
四、相关规范1. 混凝土结构设计规范：GB 50010-20102. 建筑结构荷载规范：GB 50009-20123. 钢筋混凝土结构抗震设计规范：GB 50011-20104. 高层建筑结构设计细则：JGJ 3-20105. 钢筋混凝土结构工程验收规范：GB 50204-2012综上所述，钢筋混凝土框架设计是建筑结构设计中的重要部分，需要按照一定的原理和流程进行。
钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计1. 引言1.1 钢筋混凝土框架结构的定义钢筋混凝土框架结构是一种常用的建筑结构形式，它是由钢筋混凝土构件组成的框架结构。
钢筋混凝土框架结构的主要构件包括柱、梁、墙体等。
在钢筋混凝土框架结构中，钢筋混凝土构件通常承担主要的荷载，而钢筋则起到增强和抵抗拉力的作用。
钢筋混凝土框架结构具有较好的整体性能和抗震性能，适用于各种建筑类型，如住宅、商业建筑、工业厂房等。
钢筋混凝土框架结构的设计和施工要求严格，需要遵循相关的规范和标准，确保结构的安全性和稳定性。
钢筋混凝土框架结构在建筑领域中得到广泛应用，是一种重要的建筑结构形式。
1.2 钢筋混凝土框架结构的优势1. 强度高：钢筋混凝土是一种复合材料，混凝土具有很高的抗压强度，而钢筋则具有很高的抗拉强度，结合在一起构成了钢筋混凝土结构的高强度特性。
这使得钢筋混凝土框架结构在抗风、抗震等外力作用下能够有效地承受力学载荷，保证建筑物整体的稳定性和安全性。
2. 耐久性强：钢筋混凝土结构具有较长的使用寿命，能够承受多次荷载作用而不失稳定性。
混凝土本身具有较好的耐久性，而钢筋的保护层可以有效防止钢筋锈蚀，延长了结构的使用寿命。
3. 施工便利：钢筋混凝土框架结构具有标准化和模块化的特点，施工过程相对简单快速，能够提高建筑工程的施工效率。
钢筋混凝土的材料容易获得，施工成本相对较低。
4. 可塑性强：钢筋混凝土具有很好的可塑性，可以按照建筑师和设计师的要求进行各种形状和结构的设计，满足不同风格和功能性的建筑需求。
这使得钢筋混凝土框架结构在建筑设计中具有较大的灵活性和创造性。
1.3 钢筋混凝土框架结构的应用领域钢筋混凝土框架结构是目前建筑工程领域中常用的一种结构形式，其应用领域非常广泛。
主要包括以下几个方面：1. 住宅建筑：在住宅建筑领域，钢筋混凝土框架结构是一种常见的结构形式。
其稳定性和承载能力较强，适用于多层住宅楼、别墅等建筑。
2. 商业建筑：商业建筑的设计要求较高，需要考虑到建筑的美学性、功能性和安全性。
钢筋混凝土框架结构工程设计1. 引言钢筋混凝土框架结构是建筑工程中最常见的结构形式之一。
该结构具有较高的抗震性能、承载能力和稳定性，广泛应用于住宅、商业建筑和公共设施等领域。
本文将介绍钢筋混凝土框架结构工程设计的基本原理和关键步骤，并提供一些实用的设计方法。
2. 设计概述钢筋混凝土框架结构的设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，包括结构的承载能力、抗震性能和耐久性等。
在设计过程中，需要进行结构的布局设计、荷载计算、结构分析和校核计算等工作。
2.1 结构布局设计结构布局设计是钢筋混凝土框架结构设计的第一步。
在布局设计中，需要根据建筑的功能和使用要求确定结构的形式、尺寸和位置等。
常见的结构形式包括平面框架、核心筒和剪力墙等。
2.2 荷载计算荷载是指作用于结构上的外部力和内部力，并包括活荷载、恒载和地震荷载等。
荷载计算是根据国家规范和设计规范对各种荷载进行计算和组合的过程。
荷载计算的结果将用于结构分析和校核计算。
2.3 结构分析结构分析是钢筋混凝土框架结构设计的核心内容之一。
结构分析通过数学模型和计算方法，分析和计算结构受力状态和变形情况，以确定结构的承载能力和稳定性。
2.4 校核计算校核计算是对结构的各种构件进行强度、稳定性和抗震性能等方面的校核。
校核计算包括截面设计、承载力计算和抗剪强度计算等。
校核计算的目的是确保结构满足设计要求，并具有足够的安全性和可靠性。
3. 设计步骤钢筋混凝土框架结构的设计通常包括以下几个步骤：3.1 结构布局设计在结构布局设计中，需要确定结构的形式、尺寸和位置等。
布局设计应满足建筑的功能和使用要求，并考虑结构的经济性和施工的可行性。
荷载计算是根据国家规范和设计规范对各种荷载进行计算和组合的过程。
荷载计算的结果将用于结构分析和校核计算。
3.3 结构分析结构分析是通过数学模型和计算方法，分析和计算结构受力状态和变形情况。
常用的分析方法包括弹性分析、弹塑性分析和非线性分析等。
钢筋混凝土框架结构在现代建筑领域中，钢筋混凝土框架结构是一种被广泛应用的结构形式。
它凭借着自身独特的优势，为各类建筑提供了稳定、可靠且灵活多变的支撑体系。
要理解钢筋混凝土框架结构，首先得明白它的构成。
这一结构主要由钢筋、混凝土以及梁柱等构件组成。
钢筋就像是骨架中的“筋脉”，具有极高的抗拉强度，能够有效地承受拉力。
而混凝土呢，则如同“血肉”，抗压能力出色，能够承担巨大的压力。
当钢筋与混凝土完美结合时，它们相互补充，共同发挥作用，使得整个结构既坚固又耐用。
钢筋混凝土框架结构的优点众多。
其一，它的空间布局十分灵活。
由于梁柱构成了框架，内部的空间划分不会受到太多限制，可以根据不同的功能需求进行自由分隔，无论是办公室、商场还是住宅，都能轻松适应。
其二，这种结构的抗震性能良好。
在地震等自然灾害发生时，框架结构能够通过自身的变形和耗能，有效地减轻地震对建筑物的破坏，保障人们的生命和财产安全。
其三，施工相对较为简便。
使用的材料常见且易于获取，施工工艺也比较成熟，这在一定程度上能够缩短工期，降低成本。
然而，钢筋混凝土框架结构也并非十全十美。
它存在着自重大的问题。
由于大量使用了钢筋和混凝土，导致整个结构的重量较大，这对于基础的要求也就更高，增加了基础建设的成本。
而且，混凝土在凝结过程中会产生收缩裂缝，如果处理不当，可能会影响结构的耐久性和安全性。
在设计钢筋混凝土框架结构时，需要考虑众多因素。
设计师们首先要根据建筑物的用途、高度、地理位置等因素，确定结构的荷载。
比如，高层办公楼所承受的风荷载较大，而仓库则需要考虑货物的堆积荷载。
然后，通过精确的计算，确定梁柱的尺寸、钢筋的配置以及混凝土的强度等级等关键参数。
在这个过程中，还需要充分考虑结构的整体性和稳定性，确保各个构件之间能够协同工作，共同承受外力。
施工过程对于钢筋混凝土框架结构的质量也起着至关重要的作用。
在施工前，要做好充分的准备工作，包括场地平整、材料检验等。
钢筋的加工和安装必须严格按照设计要求进行，保证钢筋的位置、间距和锚固长度准确无误。
钢筋混凝土框架结构设计与分析钢筋混凝土结构是目前最常见的建筑结构之一，它具有良好的抗震能力、施工方便等优点，在建筑工程中得到广泛应用。
在设计和分析钢筋混凝土框架结构时，需要考虑结构的稳定性、承载能力和刚度等方面的问题。
本文将对钢筋混凝土框架结构设计与分析进行探讨。
首先，钢筋混凝土框架结构的设计需要根据具体的建筑要求和使用功能来确定结构的形式和尺寸。
设计师需要了解建筑物的使用要求，包括负荷标准、空间布局和功能要求等。
然后，根据结构形式的选择确定框架结构的布置和层间高度，这将影响到结构的承载能力和刚度。
其次，钢筋混凝土框架结构的设计还需要满足相应的设计准则和规范要求。
设计师应熟悉相关的国家或地区的建筑设计规范，例如中国的《建筑结构荷载规范》和《钢筋混凝土结构设计规范》等。
这些规范规定了结构的设计荷载、材料强度和设计方法等，设计师需要合理选取参数和计算方法，确保结构的安全可靠。
在钢筋混凝土框架结构的设计过程中，还需要进行结构的受力分析和计算。
主要包括结构的静力分析和动力分析。
静力分析是指通过分析结构中的受力机制和受力路径，计算结构的内力和变形。
动力分析则是针对结构在地震等外力作用下的响应进行分析和计算。
分析结果将用于确定结构的构造形式、材料尺寸和配筋方法等。
在进行钢筋混凝土框架结构的设计和分析时，应注意考虑结构的抗震性能。
钢筋混凝土结构的抗震能力是设计的重要指标，需要根据地震区域的分类和地震作用的要求来确定结构的抗震等级。
此外，还需考虑结构的延性要求，即在地震作用下能够发生一定程度的位移变形而不失稳。
钢筋混凝土框架结构在设计和分析过程中，还应注重施工性和经济性的考虑。
施工性指的是结构的施工工艺和施工工序是否合理、可行；经济性则是指在满足要求的前提下，尽可能减少材料和成本。
设计师需合理选择构造形式和材料，考虑到建筑物的使用寿命和维护成本等因素。
综上所述，钢筋混凝土框架结构的设计与分析涉及结构的稳定性、承载能力、刚度、抗震性能等方面。
钢筋混凝土框架结构介绍钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式，被广泛应用于高层建筑、桥梁、水利工程和其他大型工程中。
它具有承载能力强、抗震性能好、施工方便等优点，在工程领域具有重要的地位。
本文将对钢筋混凝土框架结构的构造特点、施工工艺、设计原则和应用范围进行详细介绍。
一、构造特点1. 材料组成：钢筋混凝土框架结构主要由混凝土和钢筋组成。
混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水按一定比例配制而成的人工石材，具有良好的抗压性能。
钢筋则主要用于增强混凝土的抗拉性能，提高整体结构的承载能力。
2. 结构形式：钢筋混凝土框架结构通常采用柱、梁交叉排列的形式，梁和柱以节点连接形成空间刚架结构。
这种结构形式能够有效地承受水平荷载和垂直荷载，具有良好的整体稳定性。
3. 抗震性能：由于钢筋混凝土的良好韧性和节点连接的刚性，钢筋混凝土框架结构具有较好的抗震性能，能够在地震发生时有效地保护建筑结构和人员安全。
4. 施工便利：相对于钢结构，钢筋混凝土框架结构的施工工艺更为简单，对施工人员的技术要求相对较低。
而且混凝土原材料相对便宜，在大部分地区都能够获得。
二、施工工艺1. 梁柱浇筑：梁柱的浇筑是钢筋混凝土框架结构的关键环节，一般采用模板支撑，将预埋的钢筋绑扎好，然后浇筑混凝土，形成梁柱结构。
2. 翼板浇筑：翼板是连接梁柱之间的水平构件，需要在梁柱浇筑后立即进行浇筑，以确保整体结构的刚性和稳定性。
3. 立柱浇筑：立柱是整个框架结构的支撑主体，其浇筑质量直接关系到整体结构的稳定性，需要严格控制浇筑过程，避免出现空鼓和裂缝。
4. 结构连接：在梁柱节点处，需要采用专门的连接件，以确保梁柱之间的紧密连接，增强结构整体的稳定性。
三、设计原则1. 承载能力：钢筋混凝土框架结构的设计首要考虑其承载能力，要根据建筑物的用途、高度和荷载特点等因素进行合理设计，确保结构能够安全承载自重和外部荷载。
2. 稳定性：在设计过程中需要考虑整体结构的稳定性，包括纵向和横向的稳定性，避免因结构稳定性不足而导致倾斜、屈曲或坍塌。
解析钢筋混凝土框架结构设计
摘要：随着我国城市化进程的加快和建筑行业的迅猛发展，钢筋混凝土框架结构设计在房屋建筑结构设计中应用越来越普遍。
然而，在框架结构设计中，目前仍然存在着一些问题和困难。
对钢筋混凝土框架结构设计进行了探讨，结合相关设计规范，分别阐述了构造、结构计算、参数选用三方面应注意的问题，并提出了相应的处理办法，以期设计出符合设计初衷的钢筋混凝土结构。
关键词：钢筋混凝土框架结构，构造，结构计算，参数
引言
混凝土框架结构作为一种较为普遍的建筑结构形式，因其适用范围较广，造价相对低廉以及材料来源广泛等优点，在我国的各项工程建设中被广泛采用。
混凝土框架结构的设计原则就是要保证结构及构件的安全性、适用性和耐久性。
在此基础上，通过合理的建筑布置来满足人们的各种需求。
框架结构房屋普遍采用，建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，结合规范，对钢筋混凝土框架结构设计中，常出现的一些问题以及参数的选用进行了分析探讨，提出了一些处理办法。
1构造方面应注意的问题
1)框架结构主要是以压弯构件(竖向框架柱)和弯剪构件(水平框架梁)组成的。
大跨度柱网的框架结构，楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使楼梯间处的柱可能成为短柱；当框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱也可能成为短柱。
由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起构筑物的破坏。
所以增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于100mm，柱的纵向钢筋间距不大于150mm；采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
对于剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成柱净高与截面高度之比不大于4的柱，也应全长加密箍筋。
2)当结构嵌固部位不在地下室顶板而位于地下一层底板时，柱±0.000处上下两端也应按柱根要求进行箍筋加密，加密区为本层柱净高1/3。
3)地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，施工方便。
圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部设一圈半的水平段。
方柱箍筋用井字箍并按规范加密。
角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。
幼儿园宜用圆柱，柱内不得穿暖气管。
4)在框架柱截面中部设置芯柱，不仅提高了柱的受压承载力，也可以提高柱的变形能力，有利于在大变形情况下防止倒塌，但其纵向钢筋不能布置在柱截面周边，因为如布置在周边，则变为柱的主要受力钢筋了，柱就有可能由大偏心受压破坏转变为小偏心受压的脆性破坏，要引起注意。
5)在多遇地震影响下，结构处于弹性工作状态，梁的支座负弯矩钢筋完全可以根据其负弯矩包络图确定其延伸长度。
但根据中震可修，大震不倒的抗震设计基本原则，在强烈地震作用下，结构有可能进入弹塑性阶段工作，此时梁支座负弯矩钢筋应力可能达到屈服，并且充分发挥延性性能，其弯矩值要比按多遇地震
计算所得的支座负弯矩值大许多，于是弯矩零点必定向跨中方向转移，甚至跨中顶面附近也可能出现负弯矩，因此按多遇地震计算确定的支座负钢筋延伸长度就显得不足，于是GB50011-2010建筑抗震设计规范第6.3.4条规定，对抗震等级为一，二级的框架梁，沿梁全长顶面配筋应不少于2Φ14，且不应少于梁两端顶面纵向配筋中较大面积的1/4。
这点不能忽视。
6)抗震设计时，限制框架柱的轴压比主要为了保证柱的延性要求。
抗震设计时，柱轴压比不宜超出《建筑抗震设计规范》表6.3.6的规定。
对于Ⅳ类场地上较高的高层建筑，其轴压比应适当减小。
这里所说的“较高的高层建筑”指高于40m的框架结构或高于60m的其他结构体系的混凝土房屋。
7)GB50010-2010混凝土结构设计规范第11.3.7条规定：框架梁端纵向受拉筋配筋率不宜大于 2.5%。
有的设计者对抗震等级为一、二级的钢筋混凝土框架中的钢筋未提出材料强度比限值要求。
还有的设计者对梁高不大于300mm的梁箍筋间距采用200mm而未验算V≤0.7bh0ft。
8)基础底板混凝土不宜大于C30，否则容易出现裂缝。
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。
2结构计算方面的问题
2.1框架梁端截面组合剪力设计值的结构计算
有的设计者未乘梁剪力增大系数(ηvb=1.2)，有的误将根据梁两端同一方向弯矩值求出的剪力和重力荷载代表值产生的剪力相加后乘以剪力增大系数。
例：框架梁截面尺寸b×h=250mm×550mm，h0=515mm，框架抗震等级为二级。
若此梁左右两端截面考虑地震作用组合的最不利弯矩设计值为：
左端上：MtL=420kN·m(逆时针)；左端下：MbL=210kN·m(顺时针)。
右端上：MtR=360kN·m(顺时针)；右端下：MbR=175kN·m(逆时针)。
梁上作用均布荷载q=46.0kN/m，梁净跨Ln=7.0m，此框架梁端截面组合剪力设计值正确计算：
根据《抗震规范》第6.2.4条公式(6.2.4-1)计算：
V=ηvb(MbL+MbR)/Ln+VGb。
其中，V为梁端截面组合的剪力设计值；Ln为梁的净跨；VGb为梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；MbL，MbR分别为梁左右端逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值。
顺时针方向：MbL+MtR=210+360=570kN·m；
逆时针方向；MtL+MbR=420+175=595KN·m。
以逆时针方向的MtL+MbR绝对值较大，计算重力荷载代表值产生的剪力设计值VGb。
VGb=qLn/2=46×7×0.5=161kN，二级抗震，由GB50011-2010建筑抗震设计规范第 6.2.4条，ηvb=1.2，框架梁端截面组合剪力设计值Vb=ηvb(MtL+MbR)/Ln+VGb=1.2×595/7.0+161=263kN。
2.2参数如何选用的问题
1)现浇板配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以0.8～0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1～1.2的放大系数。
2)活荷载标准值的折减系数。
举例：六层教学楼，确定某柱第四层顶由活荷载标准值产生的内力标准值。
已知此柱第四层顶的从属面积为26m2。
正确方法：此柱虽然每一楼层的从属面积不足50m2，但第四层柱顶计算截面以上两层的从属面积为26×2=52m2已超过50m2，应乘以折减系数0.9。
(依据GB50009-2012建筑结构荷载规范的5.1.2条规定)教室的活荷载标准值2.5kN/m2，则此柱的内力标准值N=0.9×26×2×2.5=117kN。
此外，PMCAD设置了按从属面积对楼面梁的活荷载折减系数，与SATWE 软件设置的按楼层进行活荷载折减是不同的，通常选择在一处对活荷载进行折减，如果两处都选择折减，则活荷载被折减了两次，可能导致结构不安全。
3)计算单向地震作用时，未考虑偶然偏心的影响。
对质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，仍按单向水平地震作用进行计算。
对Y形、弧形、井字形平面建筑，风荷载体型系数仍取1.3是错的。
4)楼层组装时，为保证首层竖向构件计算长度正确，该楼层底标高应从基础顶面起算，不是按首层层高输入。
5)楼梯间没有楼板，也应布置板厚为0的楼板，并布置楼梯活荷载。
6)混凝土容重初始值为25.0kN/m3。
考虑构件抹灰及装饰层重量时，应按实际情况修改此参数，通常输入26kN/m3。
7)TAT和SATWE计算柱配筋：选择“按单偏压计算”，在计算X 方向配筋时不考虑Y向钢筋的作用，计算结果具有唯一性。
选择“按双偏压计算”，在计算X方向配筋时要考虑与Y向钢筋叠加，框架柱作为竖向构件配筋计算时会多达几十种组合，而每一种组合都会产生不同的X向和Y向配筋，计算结果不具有唯一性，双偏压计算是多解的，有可能配筋较大。
建议采用单偏压计算，双偏压验算。
用SATWE软件第4项(分析结果图形和文本显示)里钢筋验算。
8)梁活荷载内力放大系数：只对梁在满布活荷载下的内力进行放大，一般取值1.1～1.2，如已输入梁活荷载不利布置楼层数，则选择《高层规程》5.1.8规定：“高层建筑结构内力计算时，当楼面活荷载大于4kN/m2，应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。
”在梁活荷载不利布置最高层号输入N，表示从1～N各层考虑梁活荷载的不利布置。
输入0表示全楼各层都不考虑梁活荷载的不利布置。
9)对于高层建筑结构，通常选择考虑偶然偏心。
但是符合《建筑抗震设计规范》第3.4章的平面不规则的多层建筑，也应考虑偶然偏心的影响。
3结语
一个合格的结构设计人员需要遵循各种规范，大胆、灵活的解决结构方案上的难题，不断总结，只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念，正确的处理结构设计中的问题，才能设计出既安全又经济适用的优秀设计。
