多层框架住宅结构设计的注意事项探讨

2014-06-18

中国新技术新产品 2014年6期

（四川省建筑设计研究院，四川成都 610000）

多层框架住宅结构设计的注意事项探讨

廖俊涛陈伟

（四川省建筑设计研究院，四川成都 610000）

随着现代人们生活品质的提高，对住房要求条件也越来越高，而且现代建筑的功能和造型要求也日益多样化，因此，如何达到建筑商和业主的使用要求就成为工程中探讨的关键性问题，但是无论是民用建筑还是商业建筑，结构设计作为其中的一个关键性环节，其在实践中的处理难题也越来越多，必须要遵守相关的规范，并且从中探讨一些解决措施，解决结构设计的重点、难点问题，确保结构设计的合理性，为此，在这里从以下方面对多层框架住宅结构设计的注意事项进行了具体分析与探讨。

多层框架；住宅结构设计；注意事项

钢筋混凝土多层框架住宅结构作为建筑设计中一种常用的结构形式，结构具有布置灵活、传力明确、整体性好、抗震性好等各方面优点，当前已经广泛应用于各类建筑中，但是，随着近年来计算机技术和现代科学技术的发展，传统框架结构设计已经由手算转向电算，对计算精度的要求也越来越高，设计水平有了很大程度的提升，而从其长期的经验总结发现，在实际的设计中仍旧存在着诸多问题，从而影响到建筑的整体效果。因此，对多层框架住宅结构设计的注意事项探讨有其必要性。

1 研究背景

随着建筑市场的改革以及人们对住房要求的提升，这对民用建筑设计的合理性提出了较高的要求，而多层框架住宅结构作为建筑设计中一种常用的结构形式，有着结构布置灵活、传力明确、整体性好、抗震性好等优点，尤其是随着近年来计算机技术和现代科学技术的发展，框架结构设计已经实现电算化发展，计算精度要求也越来越高，设计水平也得到提升，已经广泛应用于各类建筑中，加上近来随着城市化水平的加速，一些造型独特和形态各异的现代建筑应运而生，其建筑功能和造型要求也随之提升，为此，必须要通过合理的设计，确保建筑商和业主的使用要求，将其作为建筑工程的主要内容问题。但是，无论是民用建筑还是商业建筑，结构设计作为其中的一个关键性环节，在实践中的处理难题也越来越多，必须要遵守相关的规范，并且从中探讨一些解决措施，解决结构设计的重点、难点问题，确保结构设计的合理性，要保证建筑质量的同时，还要提升建筑的整体效果，从而更好地满足于建筑的发展需要。

2 多层框架住宅结构设计要点分析

2.1 荷载取值

在结构设计中，荷载取值的一个主要问题就是独立基础设计荷载取值不当的问题。一般而言，钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，为此，需要对地基和基础进行承载力的计算和验算，尤其是在进行整体计算时，必须要对风荷载进行分析，包括其相关影响，不论房屋处于地震区还是非地震区，也不能因为其没有控制作用而不进行分析，当处于地震区时，可以根据实际情况进行承载力的验算。此外，在进行独立基础的设计时，除了要对基础顶面的剪力设计值进行分析外，还要对弯矩设计值和轴力设计值进行分析，从而确保独立基础设计的合理性与稳定性。

2.2 截面尺寸的选择

在框架结构设计中，梁柱的截面尺寸选择是其设计的关键和前提，要求在设计工作中，不仅要严格按照规范中的取值范围去设计，而且还要注意到柱的线刚度，梁柱的线刚度比，使实际尺寸符合模型计算假定，这样能够避免在地震作用下，对整个结构产生影响。

2.3 框架柱配筋的调整

在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显，因此应选择最不利的方向进行框架计算，另外，也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则。

2.4 基础拉梁设计

在结构设计中，还要避免基础拉梁设计不合理的问题，通常情况下，±0.000以下适当位置设置基础拉梁，同时，不应该为了减少底层的位移和底层柱的计算而按构造要求设置。若是基础埋深较浅，可以根据抗震要求，柱子荷载和地基情况，沿着主轴的方向设置基础拉梁，其中，高度以柱中心距的1/18为宜，宽度以柱中心距的1/30为宜，同时，为了更好地满足配筋，拉梁截面应适当加大，此时拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。

3 框架结构设计中应该注意的基他问题

在结构的整体计算中，在柱的内力和配筋计算中，设计人员要明确受力情况，对结构的整体分析，以下为相关注意事项：（1）在进行地基础基础设计，重点查明土料天然含水率分布规律，土料含水率的大小及与最优含水率的差值；查明土料的比重、颗粒级配、天然干密度、自由膨胀率、液塑限、塑性指数、土的分类定名等物理性质；综合考虑场地土层的分布情况及稳定性，土层的物理力学性质，建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小，还要考虑地下水的影响，山区建筑还要考虑土坡度情况，在满足承载力和变形的基本要求下，尽量采用比较经济的天然地基础的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发，（2）明确影响框架裂缝宽度的因素，并注意合理的调整方法，一般而言，主要是钢筋的直径、级别以及混凝土强度等级，而钢筋级别与混凝土等级存在着依赖关系，为此，可以采用加大梁的配筋率，或者是采用合理的截面尺寸方法，使得梁的裂缝宽度减小；（3）要注意结构建模过程中荷载的输入，要求要将活载数与恒载数分开输入，以确保裂缝宽度与内力组合计算的准确性，以确保绘制的施工图的规范性；（4）要准确、合理地运用变矩的调幅，确保在竖向作用下，对梁端弯矩进行调整处理，但是水平作用下的梁端弯矩不可以调幅，（5）加强短柱的构造，在工程施工过程中，一些单位往往为了节省开支，要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞，这样往往会造成短柱，由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断。为此，在设计时，需要尽可能地减少短柱之间的楼层约束，降低梁的高度，也可以适当增加配筋，短柱范围内箍筋间距要小于100mm，同时，还可以采用良好的箍筋类型，比如双螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、螺旋箍筋等；（6）在框架结构设计中，还要注意到梁端斜截面配筋的调整，要求要满足地震作用下框架梁的梁端斜截面受剪承载力的规范要求，即“强剪弱弯”，而在工作具体实践中，可以通过以下方法来实现：一是可以合理控制梁端箍筋的直径，

可以适当地增加2mm，不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋，支座处尽量不设置弯起钢筋，宜利用箍筋承受支座剪力。（7）在进行填充墙构造的时候，若是填充墙本身的长度已经超过了5米，那么墙顶和梁应该采取拉接的办法，若是墙的高度超过了4米，那么应该在墙的中部偏高的地方进行和柱连接的通长钢筋混凝土水平强梁的设置。（8）预埋件以及填充墙的拉筋不应该和框架梁、柱上的纵向钢筋进行焊接，应该在柱的内部预留一定的预埋件，等到填充墙砌筑的时候，再用拉结筋和其焊接在一起。