框架结构设计在建筑结构设计中的应用

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建筑工程中框架结构设计心得

作者：刘鹏

来源：《商品与质量·学术观察》2014年第03期

摘要：当前框架结构在建筑工程中是一个比较常用的结构形式，得到广泛应用。此结构形式不但能较好的保障建筑结构安全，也是能满足建筑使用功能的良好方式。

关键词：框架结构 结构设计 技术分析

一、板的结构布置

1、布置预制板

《GB50011-2010》仍然保留了预制板的结构形式，说明此形式在我国量大面广，若取消不符合我国国情。如能采取合理的构造措施，笔者认为此形式仍能满足结构安全性能。预制板的布置建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板，自动布板可能不能满足用户的施工图要求，仅能满足定义荷载传递路线的要求。框架结构不宜使用长向板，布板时从房间里面往外布板，尽量采用宽板，现浇板带留在靠窗处，现浇板带宽最好320mm。如果构造上要求有整浇层，板缝应>60mm。整浇层厚50mm，混凝土C20。纯框架结构一般不需要加整浇层。框架柱处不得布预制板。

2、现浇板

板厚一般取120mm、140mm、160mm、180mm四种尺寸或120m m、150m m、180m m三种尺寸。跨度

值得注意的是，按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的附加扭矩。PMCAD生成的配筋图应注意以下几点：1）单向板是按塑性计算的，而双向板按弹性计算；2）当厚板与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚板支座配筋，增大跨中配筋；3）非矩形板宜减小支座配筋，增大跨中配筋。

雨蓬、阳台、挑檐布置

雨蓬和阳台为板现浇时，最小厚度应为100mm。笔者认为原因有二：1、雨篷和阳台的混凝土环境类别为二a，其板上口筋保护层厚为20mm；2、上口筋易踩弯。若板太薄则留有安全隐患。阳台的竖板应尽量现浇，预制挡板的相交处极易裂缝。挑板配筋应有余地，并应采用大直径大间距钢筋，给工人以下脚的地方，防止踩弯。挑板内跨板跨度较小，跨中可能出现负弯矩，应将挑板支座的负筋伸过全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上，但当钢筋直径≥12mm时是难以施工的，应另加筋。 龙源期刊网

混凝土框架结构设计规范

是建筑工程结构设计的重要基础。在工程实践中，混凝土框架结构被广泛应用于各种建筑类型，如住宅、商业建筑、工业厂房、桥梁等，其结构设计质量直接影响建筑物的安全性、经济性和使用寿命。因此，的完善和严格执行具有重要意义。

一、设计依据

混凝土框架结构设计的依据主要有以下几个方面：

1. 国家和地方相关法律、法规、标准、规范。

2. 具体工程所涉及的建筑、结构、材料、施工等方面的专业技术规定和技术标准。

3. 工程所在地的地质、气象、环境等自然条件及地形地势等方面的特点。

4. 工程的设计目的、要求、范围、用途、功能、设备及预算等方面的要求。

综合考虑上述因素，混凝土框架结构设计应确保建筑物具有安全、经济、美观、实用、环保等特点。

二、设计原则

在混凝土框架结构设计中，应遵循以下原则：

1. 安全第一

在混凝土框架结构设计中，安全是第一位的。结构设计应能够满足强度、稳定性、耐久性和防火等方面的要求，确保建筑物在使用寿命内不发生结构破坏或安全事故。

2. 经济合理

混凝土框架结构设计应在满足安全要求的前提下，尽可能降低建筑物的造价。设计应考虑结构材料、施工工艺、结构形式等方面的经济性，同时应适当考虑建筑物的使用寿命和维修费用等问题。

3. 实用美观

混凝土框架结构设计应符合使用功能和美学要求。结构设计应满足建筑物的使用要求，使之达到满足人们使用需求的目标。同时，应考虑建筑物的外观形态和标志性建筑物的形象要求，保证建筑物外观美观、新颖、符合市场需求。

4. 可维护性

混凝土框架结构设计应具有良好的可维护性。针对建筑物的使用环境和结构材料的特点，合理选择结构形式和材料及表面处理方式，使建筑物维护和修缮工作更加方便快捷、经济合理。

三、设计要求

混凝土框架结构设计中需要满足以下要求：

1. 结构形式的选择

在混凝土框架结构的设计中，应根据建筑物的用途和功能，选择合适的结构形式。常见的混凝土框架结构形式有框架结构、筒体结构、板筋墙结构等。合理选择结构形式，既可以满足强度、稳定性、耐久性等要求，还可以降低建筑物的造价。

浅谈建筑结构设计的应用

【摘 要】随着建筑规模的不断发展，大型建筑愈来愈多，形式越来越多样化、结构设计越做越复杂，建筑结构设计也越来越成为工程师设计的难点之所在。本文结合某工程实际，阐述了设计技术具体措施，最后介绍了在设计中的注意事项。

【关键词】建筑结构；结构设计；设计特点

1 某工程案例概况

某体育中心体育场建筑面积为32353m2，看台35062 座，下部结构采用现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为一组，框架结构抗震等级为二级。体育场看台顶篷造型像一朵含苞待放的白玉兰，如图1 所示。看台顶棚采用沿径向布置的相贯节点平面桁架结构、沿环向布置的三角形空间管桁架以及水平支撑系统共同组成的钢结构体系，体育场典型结构剖面。

考虑结构抗震要求、建筑功能要求和结构屋盖支撑整体性，体育场下部钢筋混凝土主体结构设置两条防震缝，将结构分成三个结构单元。图2为标高101950m 的结构平面布置图，中部结构单元外侧长度大于260m，两侧较小单元外侧长度大于140m，都大大超过了混凝土规范规定的55m 内可以不设伸缩缝的要求。对于这种超长结构，在混凝土收缩或温度作用下，楼板及体育场看台板很有可能开裂并形成有害的贯通裂缝，影响建筑的外观和功能要求，并对建筑防水和结构的耐久性不利，甚至可能影响建筑的正常使用。

2 结构应力分析 在进行超长混凝土结构设计时，对楼板施加预压应力来抵抗混凝土收缩和温度下降所产生的拉应力，控制结构在正常使用条件下楼板不出现有害的贯通裂缝，是一种方便可行的技术措施。设计时需要知道楼板中产生的拉应力的大小，才能确定施加预应力的大小和预应力钢筋的多少。

2.1 混凝土收缩应力

影响混凝土收缩应力的因素有水泥品种、骨料级配、水灰比、养护条件等。混凝土的收缩量及速率随时间变化，结硬初期发展较快，混凝土浇筑后10～30d 内可完成全部收缩量的15%～25%，3 个月一般完成60%～80%，以后增长缓慢，在1 年后可完成最终收缩量的95%左右。混凝土的收缩是相当分散的，其最终收缩es 约为（2～5）×10-4，工程取4×10-4。

浅析建筑工程中框架结袁良(云南开发规划设计院，云构设计技术的分析南昆明650000)工程技术

【}旁要]框架结构设计在建筑工程中是一个比较常用的实际模式，在各类建筑工程都得到广泛应用，作为建设工程设计中的其中一个重要环节。其不但保障建筑结构安全，也是实现建筑使用功能的灵魂。侈撇】框架结构；结构设计；技术分析1板的结构布置1．1布置预制板预制板的布置建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板，自动布板可能不能满足用户的施工图要求，仅能满足定义荷载传递路线的要求。框架结构不宜使用长向板，布板时从房间里面往外布板，尽量采用宽板，现浇板带留在靠窗处，现浇板带宽最好320mm。如果构造上要求有整浇层，板缝应>60mm。整浇层厚50mm，混凝土C200纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。12观挠板板厚一般取120mm、140mm、160mm、180mm四种尺寸或120mm、150mm、180mm三种尺寸。钢筋宜大直径大间距，但间距。<2000跨度<2m的板上部钢筋不必断开。板上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板E筋可不断，或50％连通，较大处附加钢筋，拉通筋均应按受拉搭接钢筋。宜尽量用大跨度板，不在房间内(尤其是住宅)加次梁。板顶标高不同时，板的上筋应分开或倾斜通i虫现浇挑板阳角加辐射状附加筋。外露的挑沿、雨罩、挑檐应每隔10一15m设一10mm的缝，钢筋不断。配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以o．8～o．9的折减系数，将板下筋乘以1．1—1．2的放大系数。值得注意的是，按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值，按此配筋是偏-T-'保守的，不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大。否则将对梁产生过大的附加扭矩。PMCAD生威的配筋图应注意以下几点：1)单向板是按塑性计算的，而双向板按弹性计算：2)当厚板与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚板支座配筋，增大跨中配筋：3)非矩形板宜减小支座配筋，增大跨中配筋。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋，一是轻隔墙有可能移位：二是板整体受力，应整体提高板的配筋。13雨蓬、阳台、挑檐布置雨蓬和阳台的竖板现浇时，最，J吗暖应为80mm，否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时，高度<900mm，最小板厚100mm：高度>900mm时，最小枥i厚120mm。阳台的竖板应尽量现浇，预制挡板的相交处极易裂缝。雨棚和阳台上有斜的装饰板时，板的钢筋放斜板的上面，并通过悬挑板的下部铺^墙体圈梁(即此板双层布筋)。挑板挑出长度>2m时宜配置板下构造筋，较长外露挑扳(包括竖板)宜配温度筋。挑板配筋应有余地，并应采用：XjE径大间距钢筋，给工人以下脚的地方，防止踩弯。挑板内跨板跨度较小，跨中可能出现负弯矩，应将挑板支座的负筋伸过全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上，但当钢筋直径≥12mm时是难以施工的，应另加筋。2梁1)梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。2)当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边较小的尺寸。但梁与柱的偏心宜<1／4柱宽。3)折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，还应力nljfj／Jt]箍筋。4)梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋(此条是从弹性计算角度出发)。当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。5)原则上梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相适应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁，上、下部筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。6)端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。7)考虑抗扭的梁，纵筋间距应≤300mm和梁宽，即要求加腰筋，并目纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。8)反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由纵筋承受，并应适当增大箍筋o9)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。10)梁净高>450mm时，宜加腰筋，间距≤200mm，否则易出现垂直裂缝。11)尽量避免长高比<4的匾梁，采用时箍筋应全梁加密，梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。12)梁宽>350mm时，应采用四肢箍。3柱1)地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，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。2)原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距应。<200mm。3)柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4％以下时，可不必验算。4)柱断面不宜小于450mmX450mm，混凝土不宜低于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0．40La的要求，不满足时应加横筋。5)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o6)尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。7)考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。8)独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时，挑梁长度应有限制。4基础1)在柱下扩展基础宽度较宽(>4m)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适-当；bn宽基础。2)建筑地段较好，基础埋深>3m时，设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力，减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室。