浅谈多层框架结构设计

钟春晓

摘 要：文章关键的讲述了民居多层框架构造中的梁以及柱等的大小和配筋性等等的一些要素，并且讲述了在开展设计的时候要关注的具体内容。

关键词：框架梁；电算；配筋率；独立基础

1 概述

针对框架构造的内力来讲，现在多是按照电脑辅助体系来开展分析和运算活动，不过现在一些项目的设计者非常的看重电脑的运算数据，不具有单独分析应对问题的水平，导致在很多的图纸中存在弊端，为后续的事故设置了前提。所以，文章关键的对多层框架中的柱和梁等的配筋现象进行分析，并且讲解了设计时要关注的具体事项，并且指出了常见的应对方法。

2 合理的选取截面的尺寸

合理的选取截面的尺寸是开展好设计活动的关键背景要素，除了要符合规定中论述的取值内容之外，还要尽量的使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，这样在遇到地震的时候，梁端形成塑性铰时，此时柱的上方就是一种非弹性的模式，而节点还是一种弹性的模式，也就是规定中论述的“强柱弱梁强节点”。

3 关于框架运算图纸存在欠缺的问题

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。接下来将一个住宅楼为例开展论述，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为ll类：层高33m，基础埋深4.0m基础高度0.8m，室内外高差0.45m。结合相关条例，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。很明显，选择此种计算图是非常不合理的。主要是由于如下的两项内容。首先，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩：第二，条例中要求，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。很多设计实践告诉我们，此种框架模式最好是以四层来开展综合化的运算。

此时，计算剪力的首层层高为H1-4-0.8-0.05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、4层高为3.3m。结合规定来看，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。如果设置拉梁层的话，在平时的状态中，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。分析到地基土本身的制约性，对于此种计算图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，而且重复分析一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

4 关于框架柱配筋的调整

通常来讲，其配筋率不是很高，一些时候点算内容是为构造配筋，不过具体项目中都不会按照这种模式来进行，所以在地震的影响下的柱子，特别是角柱，其承担的扭转力是非常高的，而且还受到弯矩的影响，在工作的时候又要常处于偏心受压的模式中，因此它的震害要高于内柱。特别是对那些重量不一样的框架来说是最显著的。所以，要使用最不利的措施来开展运算活动，除此之外，还能够从竖向以及水平的方向来对比相同区域的配筋，选择最大的数值，而且按照对称的模式来设置，为了确保合乎强度的规定，在开展运算的时候，要关注如下的内容：

4.1 角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%。

4.2 框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍，其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍。

4.3 框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，用来提升箍筋对材料的制约。

除此之外，另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降，如果框架的横向和竖向的尺寸非常大的的时候，可扩展柱的配筋，而且适合在竖向以及水平方向布置基础梁，它的配筋不应该按照构造来布置，要结合框架梁来布置。

5 框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整

当符合截面大小以及配筋等的要素的前提下，仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。

5.1 对缝隙尺寸有影响的要素以及调节的措施

在工作的时候，设计者经常性的忘记开展缝隙宽度的验算活动。对宽度有干扰的要素来自两个层次。首先是混凝土自身的强度，其次是其类型等。由于混凝土等级与钢筋的级别有一定的“依赖关系”，因此对于普通的混凝土构件，混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大，一般情况下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。除此之外，在使用电脑体系开展活动的时候，必须把恒、活载数值分开输入，这样便于开展后续的分析运算活动，不应为了方便而把它们放到一起来分析。

5.2 梁端斜截面的配筋调整

在设计的时候，要确保框架满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求，即“强剪弱弯”。在实际的设计和调节的时候，可按照如下的措施来进行：（1）不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋（2）梁端箍筋的直径可增加2mm；（3）最好别在支座地方布置弯起钢筋。

5.3 认真地使用弯矩的调幅

条例中规定，当梁端的弯矩是处在竖向力的时候，它才是可以调节的。当是水平方向的时候它是无法调节的。所以在运算的时候，先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后，再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。一般可运用如下的措施：一是将梁端的固定弯矩调幅后，再进行力矩分配；二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。

6 设计时还要关注的别的事项

6.1 通常在框架模式中严禁使用两类不一样的构造，像是电梯间等都不能用砖墙来承担力。这主要是由于框架是柔性的体系，但是砖混的是相对应的。为了确保变形是互相保持一致的，严禁使用两种构造。

6.2 提升短柱构造的方法。在建设的时候，顶棚或许要进行一些装饰活动，甲方为省钱，一般希望填充墙不用伸到上端，或者是随便的设置门洞等，此举就容易导致短柱现象发生。因为它的刚度非常高，受到地震力的影响就容易受到剪力，如果抗剪性不高的时候，就容易出现缝隙，严重的还会导致塌陷等问题。因此在设计的时候要切实的按照如下的方法来进行活动。最好是降低其楼层间的约束力；增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm，柱的纵向钢筋间距≤150mm；采用良好的箍筋类型。

6.3 出于建筑的规定，有时需要框架梁外挑，且梁下设置钢筋混凝土柱。在开展内力以及配筋等的运算的时候，一些工作者不了解它的受力内容，错误的认为它是构造柱，而且它的配筋是构造模式的，此举就会导致在水平力的影响下其受力性不高，为后续的建设活动带来很多的不利现象。在具体状态中，在构造的综合运算的时候，此柱为偏心受压构件，柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，应考虑悬臂梁梁端的协调变形。

7 结束语

设计者，在开展多层构造的设计的时候，不但要了解基础的设计信息，还要结合自身的活动知识，结合计算信息合理的选取体系，认真地分析设计中面对的不利现象，进而提升构造的设计品质。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范GB50010-2002：中国建筑工业出版社：2002.

[2]陈风杨，赵琳.工程建筑抗震[M].东南大学出版社，1991.

[3]张敬书.钢筋混凝土悬臂梁构造的若干问题.建筑结构.中国建筑技术研究院.2001.3.