引言

　　毫無(wú)疑問(wèn)，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為重要的一種形式，因此，框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算也由手算轉(zhuǎn)向電算，計(jì)算精度日益提高，設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度逐漸降低。但是，在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，仍然存在著一些概念性和實(shí)際性的問(wèn)題需要設(shè)計(jì)人員予以重視，以確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。

　　1.基礎(chǔ)系梁的設(shè)置問(wèn)題及對(duì)策

　　如果基礎(chǔ)埋置深度較深時(shí)，可以用基礎(chǔ)系梁減少底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度。在±0.00以下設(shè)置系梁。此時(shí)系梁宜按一層框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì).同時(shí)系梁以下的柱應(yīng)按短柱處理。如果工程條件符合<建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范)第6.1條規(guī)定，應(yīng)設(shè)基礎(chǔ)系梁。根據(jù)抗震要求，可沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)系梁。基礎(chǔ)系梁截面高度可取柱中心距的1/12—1/15。構(gòu)造基礎(chǔ)系梁縱向受力鋼筋可取上述所連接柱的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%作為拉力或壓力來(lái)計(jì)算，當(dāng)為構(gòu)造配筋時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足最小配筋率：當(dāng)基礎(chǔ)系梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來(lái)的荷載時(shí).應(yīng)與所連接柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%疊加計(jì)算，基礎(chǔ)系梁截面也應(yīng)適當(dāng)增加.算出的配筋應(yīng)滿(mǎn)足受力要求和構(gòu)造配筋要求。構(gòu)造基礎(chǔ)系梁頂標(biāo)高通常與基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同。為減少基礎(chǔ)系梁計(jì)算跨度.可以將基礎(chǔ)梁下與獨(dú)立基礎(chǔ)的臺(tái)階或錐形斜坡之間的空隙部分用與素混凝土澆筑至與基礎(chǔ)頂面平齊.再澆筑基礎(chǔ)系梁。如果用基礎(chǔ)系梁平衡柱底彎矩.基礎(chǔ)系梁的截面尺寸與配筋應(yīng)按框架梁設(shè)計(jì)。這時(shí)，拉梁正彎矩鋼筋應(yīng)全部拉通，負(fù)彎矩鋼筋至少應(yīng)在1，2跨拉通.基礎(chǔ)系梁的縱筋在框架柱內(nèi)的錨固、箍筋的加密及其余抗震構(gòu)造要求應(yīng)與上部框架梁完全相同。且此時(shí)拉梁應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。綜上所述.如不設(shè)置基礎(chǔ)系梁.填充墻可以采用素混凝土條形基礎(chǔ)：如設(shè)置基礎(chǔ)拉梁，宜在框架柱之間設(shè)置，對(duì)于不在框架柱之間的墻體基礎(chǔ)可采用素混凝土基礎(chǔ)。

　　2.框架梁柱偏心問(wèn)題及對(duì)策

　　在實(shí)際上程中，由于建筑專(zhuān)業(yè)需要，外墻與柱邊平齊。這樣框架梁要么設(shè)挑耳，要么與柱偏心。設(shè)計(jì)人往往不知選擇哪種方法。如果框架梁設(shè)挑耳，可以保證框架梁與框架柱中心對(duì)齊，對(duì)梁，柱受力均有利，但往往會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題，即填充墻的構(gòu)造柱下部與上部縱筋不好錨固，筆者一般這樣處理的，如圖1所示。

　　如果將框架梁與框架柱偏心，在地震作用下，往往會(huì)導(dǎo)致梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪面積不足，并對(duì)柱帶來(lái)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并且《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.5條對(duì)梁的偏心距做了專(zhuān)門(mén)規(guī)定。因此，建議外框架梁宜采用設(shè)挑耳的方法解決外填充墻偏心的問(wèn)題。

　　3.樓板開(kāi)大洞結(jié)構(gòu)計(jì)算注意問(wèn)題

　　樓板開(kāi)洞的結(jié)構(gòu)比較普通，如果開(kāi)洞面積大于該層樓面面積3 0%，就屬于平面不規(guī)則了，計(jì)算時(shí)必須進(jìn)行處理。以PKPM軟件為例來(lái)說(shuō)。TAT和SAT，IVE分別采用了兩種方式進(jìn)行處理。TAT軟件是將無(wú)樓板的節(jié)點(diǎn)定義為彈性節(jié)點(diǎn)，也就是表明該節(jié)點(diǎn)不受剮性樓板假定的限制，其平動(dòng)自由度獨(dú)立(在這里所指的節(jié)點(diǎn)為梁柱交點(diǎn))，SAT—WE軟件是將所有樓板定義為彈性膜，由軟件真實(shí)地計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度.忽略樓板的片面外剛度。建議如果某層洞口面積大于樓層面積的30%以上時(shí)，應(yīng)將全樓所有樓板定義為彈性膜比較符合實(shí)際，也可以將該層洞口邊緣節(jié)點(diǎn)定義為彈性節(jié)點(diǎn)(即不考慮樓板的剛度)，如果屋面為鋼網(wǎng)架時(shí)，應(yīng)輸入板厚，定義為彈性膜。真實(shí)計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度，比較符合實(shí)際。在此正確定義了彈性膜后，在后續(xù)計(jì)算中必須采用總剛度計(jì)算法，否則側(cè)剛度計(jì)算法仍按剛性樓板計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋，計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意這一點(diǎn)。

　　4.框架梁、柱箍筋間距問(wèn)題及解決措施

　　《抗震規(guī)范》第6.3.3條及6.3.8條對(duì)不同抗震等級(jí)的框架梁、柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了了明確規(guī)定。根據(jù)這些規(guī)定，工程習(xí)慣上常取梁、柱箍筋加密區(qū)最大間距為100mm，非加密區(qū)箍筋最大間距為200mm。電算程序總信息中通常也內(nèi)定梁、柱箍筋加密區(qū)間距為100mm，并以此為依據(jù)計(jì)算出加密區(qū)箍筋面積，由設(shè)計(jì)人員要根據(jù)規(guī)范確定箍筋直徑和肢數(shù)。架梁的跨中部位有次梁或有較大的其他集中荷載作用卻僅配兩肢箍筋時(shí)，多數(shù)情況下，非加密區(qū)箍筋間距采用200mm會(huì)使梁的非加密區(qū)配箍不足，因此建議程序內(nèi)定梁箍筋改為取梁的非加密區(qū)間距200mm。這樣，既可保證梁非加密區(qū)的抗剪承載力，又可適當(dāng)增加梁端箍筋加密區(qū)(箍筋間距為100mm)的抗剪能力，梁的強(qiáng)剪性能更能充分體現(xiàn)。當(dāng)框架梁由于種種原因縱向鋼筋超筋時(shí)，梁端適當(dāng)加大抗剪承載力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震非常有利。這也是為什么當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大2%時(shí)，規(guī)范規(guī)定梁的箍筋直徑應(yīng)比最小構(gòu)造直徑增大2ram的原因。對(duì)于框架桂，當(dāng)框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋間距為100mm時(shí)，在某些情況下，亦可能因非加密區(qū)箍筋間距采用200mm引起配箍不足。因此，我們也建議程序內(nèi)定柱的箍筋間距改為取柱的非加密區(qū)的箍筋間距200mm。這里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求，即剪力設(shè)計(jì)值取加密區(qū)終點(diǎn)處外側(cè)的組合剪力設(shè)計(jì)值，并且不乘以剪力增大系數(shù)。

　　5.應(yīng)用平法圖集須注意的問(wèn)題

　　現(xiàn)在大部分地區(qū)的框架結(jié)構(gòu)一般都用《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(03G1 01—1)的平法表示梁、柱、剪力墻的配筋，在使用圖集時(shí)宜注意以下問(wèn)題。框架柱如果采用剖面列表法表示配筋時(shí)，應(yīng)注意每層樓面標(biāo)高以下的箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)為框架梁高與規(guī)范規(guī)定的箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度(1/6桂凈高、柱截面高度、500mm中的較大值)之和，因?yàn)镻KPM軟件出圖時(shí)加密區(qū)長(zhǎng)度沒(méi)有包含梁高，而施工人員如果照?qǐng)D施工。往往會(huì)造成箍筋加密區(qū)高度不夠。另外，由于一層建筑地面是在主體結(jié)構(gòu)澆筑完畢后才施工的，如果一層地面為剛性地面.根據(jù)<建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范>第6.3.10.2條規(guī)定，柱箍筋在剛性地面上下各500mm范圍內(nèi)應(yīng)加密，這一點(diǎn)往往被施工單位忽視。設(shè)計(jì)人應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙中有明確交待。在框架結(jié)構(gòu)中。井字梁支座上部縱筋的外伸長(zhǎng)度應(yīng)交待，平法圖集第6 8頁(yè)有專(zhuān)門(mén)說(shuō)明.設(shè)計(jì)人應(yīng)明確指出。此外，由于梁截面過(guò)小或承載力較大時(shí)，框架梁如設(shè)三排縱筋，建議調(diào)整梁截面或縱筋直徑改為兩排，否則.第三排縱筋的外伸長(zhǎng)度應(yīng)交待。

　　6.框架計(jì)算簡(jiǎn)圖問(wèn)題及處理措施

　　當(dāng)無(wú)地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨(dú)立基礎(chǔ)埋置較深，在-0.06m左右設(shè)有基礎(chǔ)拉梁時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按一層輸入。以某辦公樓為例，該項(xiàng)目為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，丙類(lèi)建筑，建筑場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi);層高為3.6m，基礎(chǔ)埋深4.0m，基礎(chǔ)高度0，8m.室內(nèi)外高差為0.3m。根據(jù)《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.2條，在8度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)。有的設(shè)計(jì)者按3層框架房屋計(jì)算，首層層高取為3.56m，即假定框架房屋嵌固在-0.06m處的基礎(chǔ)拉梁頂面;基礎(chǔ)拉梁的斷面和配筋按構(gòu)造設(shè)計(jì);基礎(chǔ)按中心受壓計(jì)算。顯然，選取這樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖是不妥當(dāng)?shù)摹Ｒ驗(yàn)椋谝唬礃?gòu)造設(shè)計(jì)的拉梁無(wú)法平衡柱腳彎矩;第二，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010——2002)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《混凝土規(guī)范》第7.3.1l條規(guī)定.框架結(jié)構(gòu)的底層柱的高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓蓋頂面的高度。工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，這樣的框架結(jié)構(gòu)宜按4層進(jìn)行整體分析計(jì)算，即將基礎(chǔ)拉梁層按一層輸入，拉梁上如有作用的荷載。應(yīng)將荷載一并輸入。這樣.計(jì)算簡(jiǎn)圖的首層層高為H1 =4-0.8-0.06=3.14m，2層層高3.66m，3、4層層高3.6m。根據(jù)《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.2.3條，框架拄底層柱腳彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。當(dāng)設(shè)拉梁層時(shí)，一般情況下，要比較底層柱的配筋是由基礎(chǔ)頂面處的截面控制還是由基礎(chǔ)拉梁頂面處的截面控制。考慮到地基土的約束作用，在進(jìn)行電算程序(指PKPM中SATWE)的總信息輸人中，可填寫(xiě)地下層數(shù)為1，在復(fù)算一次。按兩次計(jì)算結(jié)果的包絡(luò)圖進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋。

　　7.結(jié)束語(yǔ)

　　以上主要闡述了多層框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的基本問(wèn)題.當(dāng)然實(shí)際工程可能會(huì)遇到更多問(wèn)題，在此不再贅述。設(shè)計(jì)多層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人應(yīng)首先判斷結(jié)構(gòu)方案的可行性，對(duì)可能碰到的問(wèn)題提前采取措施予以解決，并對(duì)所有計(jì)算結(jié)構(gòu)認(rèn)真分析、判斷，準(zhǔn)確無(wú)誤后方可應(yīng)用于實(shí)際工程。

　　參考文獻(xiàn)

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