钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题

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.。

简述框架结构设计中的几个关键问题及应对措施摘要钢筋混凝土框架结构是一种由梁、柱组成的超静定结构体系,在地震、风荷载等作用下需设计成延性结构,以便能很好地吸收和耗散能量,保证结构具有足够的抵抗变形能力,确保结构安全。

对框架结构设计中几个关键问题进行分析总结,并提出相应的应对措施。

一旦处理不当,或计算过程中未加考虑,可能会导致结构不合理,甚至不安全。

结构工程师在精于结构电算分析的同时,更应注意在设计过程中遇到的类似问题,使施工图的设计更完备,保证结构安全。

关键词框架结构;刚度;偏心;短柱;柱间梁铰接;沉重方案;配筋钢筋混凝土框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。

近年来,随着计算机技术的不断发展,框架结构的计算也由手算转向电算,计算精度日益提高,设计人员的工作强度逐渐降低。

但是,在框架结构的设计中,仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视,以确保设计质量的提高。

1设计中一些关键问题的处理1.1梁与柱的中心线宜重合规范规定,框架、梁、柱中心线宜重合,当梁、柱中心线不重合时,在计算时应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁上的荷载对柱子的偏心影响。

若偏心距大于该方向上柱高宽度的1/4时,可以采用增设梁的水平方向加腋等措施。

有模拟水平地震作用的研究表明,当框架梁、柱中心线偏心距大于该方向柱宽的1/4时,节点核心区除了出现斜裂缝,还会出现竖向裂缝。

因此,当梁、柱偏心距大于该方向柱宽的1/4时,应采用梁加水平腋的措施,加腋的构造见《高层建筑规范》(以下简称2时为长柱。

试验表明极短柱发生剪切斜拉破坏,属于脆性破坏,短柱多数发生剪切破坏,长柱一般发生弯曲破坏。

框架结构中由于楼梯间休息平台梁或因层高矮而柱截面大等原因,某些工程中短柱难以避免。

如果同一层均为短柱,各柱刚度相差不大,这种情况进行内力分析和结构设计安全是可以保证。

浅议框架结构设计原则及应注意的问题中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：钢筋混凝土框架结构是有梁和柱组成承重体系的结构，是一种抗震性能、抗风性能比较好的结构体系。

这种体系的侧向刚度小，建筑的内外墙处理十分灵活，易于满足建筑物设置大空间的要求，因此在工业与民用建筑中被广泛使用。

一、框架结构设计原则1.刚柔结合。

合理的建筑结构体系应该是刚柔结合的。

结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的里很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。

柔多了虽然造价可以降低但是必然产生变形以适应外力，太柔的结果必然导致太大的变形，甚至会导致立足不稳而失去根本。

2.多道设防。

安全的结构体系应当是躲到设防的，如破坏力来临时，所有抵抗外力的结构都在通力合作，前仆后继。

这时候，如果吧“生存”的希望全部寄托在某单一的构件上，是非常不可取的。

因此建筑结构设计中多肢墙要比单片墙好，框架剪力墙要比纯框架好等等，这些就是多道设防设计思路的体现。

3.保大弃小。

框架结构结构体系中提倡“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等的说法是非常重要的概念。

现实中绝对安全的结构是没有的。

简单地说，整个结构体系是由各种构件协调组成一体的，但各个构件所起的作用不尽相同，所以按照其重要性也就有了轻重之分。

一旦不可预料的破坏力量突然袭来，各个构件就会协作抵抗外来的破坏力，就是为了保护最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁，这时候有所牺牲在所难免，但由谁牺牲呢明智之举是要让次要构件先去承担灾难，如果各个构件平均用力，可能会得不偿失，损失将更大！4.整体性能。

理想的结构体系当然是有机一体的，通俗地讲也就是没有任何关节的，这样的结构体系能使任何外力都能迅速传递和消减。

基于这个思想，设计人员要做的就是要尽可能地把结构中各种不同的关节“打通”，使这种力量在关节处能够顺畅无阻。

打通关节，保持平衡的目的其实就是让其永远处于原始的静态或者处在相对的静态中。

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的问题发表时间：2018-10-10T12:03:20.667Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：周乃松[导读] 采用钢筋混凝土进行多层框架房屋结构设计时应从实际情况出发，全面分析在此过程中需注意的问题，提升运用水平，使建筑结构设计往高效、现代化方向发展。

周乃松澧县建筑勘察设计院湖南澧县 415500摘要:随着经济的不断进步和发展，我国建筑行业也开始加快发展的步伐，但在建筑业发展的过程中还需注重对施工材料的利用。

目前，钢筋混凝土被广泛应用于房屋建设中，而在房屋结构的设计中，多层框架设计在建筑设计管理发展中起着关键性的作用。

因此，采用钢筋混凝土进行多层框架房屋结构设计时应从实际情况出发，全面分析在此过程中需注意的问题，提升运用水平，使建筑结构设计往高效、现代化方向发展。

关键词:钢筋混凝土;多层框架;房屋结构设计;注意的问题随着社会的不断进步和科技水平的不断提高，我国房屋结构的设计也开始往多样化方向发展，传统的设计方案已无法满足当前房屋结构设计的需求，因此加强房屋多层框架结构设计显得尤为重要。

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计具有自重轻、便于分隔空间、用料少等优势，被广泛应用于建筑行业中，不仅可以使结构设计工作得以高效进行，也可以保障良好的工作质量。

一、钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中需注意的问题（一）框架结构存在的问题通常，设计人员在设计钢筋混凝土多层框架房屋结构时会在楼电梯设置小井筒，而设置楼电梯小井筒会增大施工难度，降低框架结构的地震剪力，在一定程度上对房屋的质量造成影响，不利于框架结构的安全、稳定。

因此设计人员设计框架结构时应把小井筒换成钢筋结构，并根据抗震标准对框架配筋进行确定，以此设立相应的框架结构。

同时设计人员在设置水箱间或楼电梯时应先了解墙体所能承受的重量，然后再确定其承重系数。

（二）框架简图存在的问题在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中，框架简图占有不可忽视的地位，因此设计人员在设计框架简图时需充分把握周边环境，根据实际结构有针对性地进行设计。

封面钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题二○○三年一月二十二日摘自《建筑结构》02年11月作者：姜学诗中国建筑设计研究院审图所北京 100044钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题一、独立基础设计荷载取值不当钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，《抗震规范》(GB50011-2001)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荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。

这就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行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，影响基础本向和上部结构的安全。

二、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。

以某学生宿舍楼为例，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3.3m，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》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。

设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，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》（GB50010-2002）第7.3.11条规定，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。

对多层框架住宅结构的设计与需要注意的问题的分析【摘要】近年来，多层框架结构设计在建筑行业的应用越来越广泛,多层框架住宅结构设计愈加重要。

本文对多层框架住宅结构设计中需注意的问题进行了分析，并就此提出有效的解决措施。

【关键词】多层框架；住宅结构；设计；分析当结构设计人员进行多层框架房屋结构设计的时侯，不仅需熟悉设计规范，还要根据自己积累的实践经验结合结构设计计算的结果来选择适合的结构体系。

在多层框架住宅结构设计当中对于截面、柱梁、以及梁裂缝宽度和配筋率的调整这些问题应进行适当的处理，从而提升结构设计质量。

一、多层框架住宅结构设计的主要内容1. 合理选择截面尺寸梁和柱截面尺寸的合理选择是整个框架结构设计的基础，不仅应当在规范所要求的范围内取值，还应当注意尽量令柱的线刚度同梁的线刚度之间的比值高于 1，从而实现在罕遇地震情况下，梁端产生塑性铰的时侯，柱端处于没有屈服的非弹性状态，而节点处于弹性阶段的效果。

也就是规范要求的弱梁强柱强节点[1]。

2. 梁、柱的适当配筋率在设计中框架梁配筋应遵循适中的原则，通常情况下配筋率应取0.4%-1.5%，而框架柱的纵向受力钢筋配筋率应取1%-3%。

另外一旦当梁端纵向受拉钢筋的最小配筋率高于 2%时，它的箍筋最小直径则应增大两毫米。

但不管在什么情况下，都应满足规范所规定的最小以及最大配筋率的要求。

此外框架梁纵向受拉钢筋的配筋率，应注意规范《混凝土结构设计规范 gbj-89》和规范《混凝土结构设计规范gb50010-2002》当中的差别。

规范《混凝土结构设计规范 gbj-89》当中梁纵向受拉钢筋的最小配筋率仅与框架抗震等级相关，然而规范《混凝土结构设计规范gb50010-2002》当中梁的最小配筋率不止与框架抗震等级相关，还与混凝土轴心抗拉强度的设计值及钢筋抗拉强度的设计值之比有关，因此在设计当中梁的最小配筋应根据规范确定。

3. 合理调整框架柱配筋一般框架柱配筋率都比较低，有时侯电算结果是构造配筋，然而在实际工程中都不会按这来配筋。