框架结构设计时应注意的问题

1、框架结构设计时应注意的问题2010-11-19来源：土木工程网钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成，是一种抗震、抗风较好的结构体系，这种体系的侧向刚度小，平面布置灵活，易于满足建筑物设置大房间的要求，在工业与民用建筑中被广泛应用。但常因设计不当而造成施工环节质量难以保证，给工程安全留下隐患，现从以下几个方面阐述框架结构设计时应注意的问题。1、框架计算简图的确定1.1无地下室的多层框架房屋1）基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。根据混凝土结构设计规范 GB50010-2002（以下简称结构规范）规定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，底层柱的计算长度取基

2、础顶面到一层楼盖顶面的高度H，装配式框架取1.25H。2）基础埋深较大时为了增加房屋底部的整体性，减小位移有时在附近设置基础连系梁。将基础连系梁以下的部分看作底层，往的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度，而把实际建筑的底层作为第二层考虑，层高H取连系梁顶层至一层楼面高度。1.2 带地下室的多层框架房屋对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。结构规范和建筑抗震设计规范GB50011-2001（以下简称抗震规范），都没有明确地提出具体位置，需要具体问题具体分析。对于能够满足抗震规范第2、基础宽度和面积的计算在计算基础宽度或面积时，往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详，

3、导致基础宽度或面积不足。如墙体上作用有较大集中力的情况，当墙体上有较大的集中力作用时，通过墙体和基础可将集中力向地基扩散，但这种扩散是有一定范围的，且基底土反力并不均匀分布。若设计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度，则导致局部基础宽度不足。因此，必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求。通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题。目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的，对部分梁而言，尽管相交梁截面尺寸不同，相互之间却不存在主、次梁关系，设计人员在绘制施工图时，应注意配筋形式与受力分析相匹配。框架结构经空间分析程序电算，所有按主梁

4、输人模型的梁是整体工作的，部分梁将产生扭转问题。一些三维空间分析软件，虽已调整梁的抗扭刚度，但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大，因程序不计楼板对梁的约束作用（即实际扭矩设计算值那么大），实际受力与计算模型不符。可把次梁支座改为铰支座，并配以构造处理。框架梁的抗剪配筋施工图绘制时，往往为省事，而不查阅构件配筋打印资料，仅以配筋简图进行设计，并通常对简图上梁端加密区箍筋放大一倍间距置于跨中，此法如遇该梁上次梁集中力较大，剪力包络图趋于平缓，就会产生加密区外箍筋抗剪不足，导致结构不安全。3、钢筋混凝土保护层厚度的取值混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，直接影响构件的耐久性和

5、钢筋的受力性能，但由于设计人员的不重视，常会出现以下问题：1）梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足；2）主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性；3）地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。设计时应注意：1）正确处理构件内各类钢筋的相互关系，按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度，并进行构件的截面设计。首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度，即确定箍筋的正确位置；根据各种钢筋的正确位置，确

6、定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算，在施工图中标出相关构件中钢筋的位置。2）正确区分同一构件所处的环境条件，区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度。地下部分的柱子可将其断面加大，满足其保护层厚度的要求，同时保证柱子钢筋上下位置的一致性，满足钢筋受力要求。4、框架结构抗震构造措施4.1 梁的抗震构造1）梁截面尺寸2）梁的配筋率3）梁的箍筋4）梁内纵筋锚固4.2 柱的抗震构造措施1）柱截面尺寸：柱的平均剪应力太大，会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏，为了使柱有足够的延性，柱截面尺寸应符合以下要求：柱截面的长边应小于柱净高的1/4，且柱截面的宽度不宜小于300

7、mm；当剪压比保持较低时，可获得较好的延性，为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。2）柱纵向钢筋的配置：柱中纵向钢筋宜对称配筋：为了保证柱有足够的延性，柱的最小配筋率必须满足抗震规范要求；纵向钢筋的接头，一级框架应采用焊接接头；二级宜采用焊接接头，而底层柱根应焊接；三级可采用搭接，而底层柱根宜焊接；直径大于32mm的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋，防止纵向钢筋的压曲，增加粘结度。3）柱的箍筋：在地震力的反复作用下，柱端钢筋保护层往往首先碎落，这时，如无足够的箍筋约束，纵筋就会向外膨曲，柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用，提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变，从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照抗震规范对框架柱的箍筋构造要求。总之，以上提出的都是