钢筋混凝土框架结构设计中的问题

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【摘要】：在我国各类多层的工业与民用建筑中，钢筋混凝土结构应用最普遍，又由于钢筋混凝土框架结构具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样等优点因此钢筋混凝土框架结构成为建筑工程最常用的结构形式。文章从基础、柱、梁和现浇板四个方面介绍了钢筋混凝土框架结构在设计中的心得经验。

【关键词】：钢筋混凝土框架梁柱现浇板

中图分类号： TU37 文献标识码： A

近年来，随着设计和施工水平的提高, 建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构中遇到的各种难题也日益增多。

建筑结构设计是建设工程设计的重要环节，是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。在钢筋混凝土结构设计中，由于每个设计者的经验不同、对规范的理解不同，所以在处理某个设计问题时，也就会采取不同的处理方法。结构设计是否合理直接影响到建筑的质量与安全。

所有的设计与理念最终还是要在施工中落实，没有正确扎实的施工措施，所有的工作都可以说是在做白工。而由于施工人员技术素质存在差异,对操作规程了解较少,在施工中容易产生影响质量的现象, 这些状况如重视不够或解决不及时,将会直接影响质量和工期。

一、 钢筋混凝土框架结构概况

1、框架结构简析

框架是由横梁和立柱联合组成能同时承受竖向荷载和水平荷载的结构构件。在一般的工业和民用建筑中，框架的横梁和立柱都是刚性连接的，它们间的夹角在受力前后是保持一致的。钢筋混凝土框架结构是由楼板、粱、柱及基础四种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。钢筋混凝土多层框架结构是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。

2、框架结构的特点

钢筋混凝土框架结构由梁和柱刚性连接的骨架所组成，框架的连接点是刚节点，是一个几何不变体。钢筋混凝土框架结构是一种抗震、抗风较好的结构体系，建筑平面布置灵活，使用空间大，延性较好易于满足建筑物设置大房间的要求，还可以减轻建筑物的重量，在现代工业与民用建筑中被广泛应用。

二、 钢筋混凝土框架的结构设计

1、基础部分

（1）新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2 倍；否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时，应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

（2）独立基础偏心不能过大，必要时可与相近的基础做成柱下条基。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合，基础底板可做成梯形或台阶形，或调整挑梁两端的出挑长度。

（3）独立基础的拉梁宜通长配筋。拉梁顶标高宜较高，否则底层墙体过高。

（4）基础底板混凝土不宜大于C3O，一是没用；二是容易出现裂缝。

2、柱子部分

（1）原则上柱的纵筋宜大直径、大间距，但间距不宜大于200。

（2）柱断面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La 的要求，不满足时应加横筋；否则在梁柱节点处钢筋太密，混凝土浇筑困难。异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。

（3）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。

（4）尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。

（5）考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

3、梁部分

（1）梁上有次梁处(应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不应绝对。规范说得清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高、次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。

（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。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4 柱宽，并宜小于1/3柱宽。

（3）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。当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。

（4）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、下纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。

（5）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。

（6）扁梁宽度不必过大，只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时，梁宽对刚度影响不大。相对来讲，增大钢筋更经济。同时梁的上筋应大部分通长布置，以减小混凝土徐变对挠度的增大。

（7）梁宽大于350 时，应采用四肢箍。

4、现浇板部分

（1）板的钢筋宜采用大直径、大间距，但间距不大于200，间距尽量用200(一般跨度小于6.6m 的板的裂缝均可满足要求)。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。

（2）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距。一般来说，板厚>150 时采用φ10@200 ；否则用φ8@200 。

结束语

本文着重介绍了混凝土框架结构设计中的心得及需要注意的问题。只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合理，满足“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的要求。

参考文献

[1]建筑施工手册(第4 版) [M] . 北京:中国建筑工业出版社,2003

[2]蒋鲁蓉主编 《钢筋混凝土框架结构设计有关问题的初步探讨》《山西建筑》2008年

[3] 关志荣 《关于钢筋混凝土框架结构施工中的质量控制问题》《科技创新导报》 2008 第14期

[4] 武惠平《钢筋混凝土框架结构设计中的疑难问题分析》《中国科技博览》 2009 第33期