浅谈我国混凝土框架结构

浅谈我国混凝土框架结构摘要：混凝土框架结构作为一种较为普遍的建筑结构形式，因其适用范围较广，造价相对低廉以及材料来源广泛等优点，在我国的各项工程建设中被广泛采用。混凝土框架结构的设计原则就是要保证结构及构件的安全性、适用性和耐久性。在此基础上，通过合理的建筑布置来满足人们的各种需求。关键词：框架结构，建筑设计，结构设计随着社会的发展，钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，钢筋混凝土结构是多层框架中最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构发展十分迅速，应用越来越广泛。

框架结构通常由楼板、梁、柱及基础4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。在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可满足多种使用功能的要求。多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段：一是方案设计，二是结构分析，三是构件设计，四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段，已由电子计算机承担这一工作，常采用PKPM建模计算。但是，结构的计算并不能代替结构的设计。良好结构设计的重要前提，应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式，良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。混凝土框架结构的优缺点及设计要求梁柱连接处(称为节点)一般为刚性连接，有时为便于施工和其他框架结构构造要求，也可以将部分节点做成铰接或者半铰接。柱支座一般为固定支座，必要时也可以设计成铰支座。框架结构可以分为现浇整体式，装配式，现浇装配式。框架结构的布置灵活，容易满足建筑功能和生工艺的多种要求。同时，经过合理设计，框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。但是，框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小。当层数较多或水平力较大时，水平位移较大，在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏。因此，为了满足承载力和侧向刚度的要求，柱子的截面往往较大，既耗费建筑材料，又减少使用面积。这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制。目前，框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防，层数较少的高层建筑，比如，层数为10层或高度为30米以下的建筑。混凝土框架结构的布置：多层框架结构的平面布置形式非常的灵活，将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类：(1)横向框架承重方案以框架横梁作为楼盖的主梁，楼面荷载主要由横向框架承担。由于横向框架数较少，主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度。同时，主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光。但由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要大空间时，净空较小，且不利于布置纵向管道。(2)纵向框架承重方案以框架纵梁作为楼盖的主梁，楼面荷载由框架纵梁承担。由于横梁截面尺寸较小，有利于设备管线的穿行，可获得较高的室内净空。但房屋横向刚度较差，同时进深尺度受到预制板长度的限制。(3)纵横向框架混合承重方案纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁，楼面荷载由纵、横向框架梁共同承担。它具有较好的整体工作性能。双向板的截面设计构造及配筋对于周边与梁整浇的双向板，由于在两个方向受到支撑构件的变形约束，整块板内存在穹顶作用，使板内的弯矩大大减小。为了利用这一有利的因素，规范允许对四边与梁整结板，起弯矩的设计值根据一定的条件进行折减。双向板的厚度不宜小于80mm。由于挠度不另作验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值应满足：简支板、连续板。双向板按照弹性理论方法设计时，所求得的跨中正弯矩钢筋数量是指板的中央处的数量，靠近板的两边，其数量可以逐渐减小。考虑到施工方面，将板的两个边方向上各分为3个板带。两个方向的边缘板带宽度军为均为短边长度的1/4，其余则为中间板带。在中间板带上，按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀布置；而在边缘板带上，按中间板带单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置。框架梁和柱电算结果的人工调整框架梁配筋的人工调整，其目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。当裂缝宽度超限时，首先应考虑将大直径的钢筋改用小直径的钢筋验算，如裂缝宽度仍然超限，就应增大梁的配筋和混凝土的强度等级，或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范的要求。为了保证“强剪弱弯”，可进行以下几项调整：一是适当增大梁端截面；二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1.1～1.2倍；四是按构造要求对跨度>7m的框架梁增加弯起钢筋。在地震作用下，框架柱尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋。因此，框架柱配筋应进行如下调整：一是选择最不利的方向进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大值方向的配筋，并采用对称配筋；二是控制柱单边方向钢筋的最少根数。四是选择井字形或菱形的框架柱箍筋形式，以增强箍筋对混凝土的约束；五是由于多层框架电算一般不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸较大以及地基为软弱土层或地基土层不均匀时，可适当再稍放大框架柱的配筋。周期折减系数的取用我们在进行框架结构的周期和刚度计算时，往往忽略框架填充墙的影响。但实际情况中填充墙(砖砌体)在早期弹性工作阶段参与工作的能力是较大的。结构实际的刚度大于计算刚度，实际的周期小于计算周期，地震作用计算偏小。结构设计偏于不安全。为了避免较大误差，在设计过程中应该对计算周期应该进行折减。一般情况，周期折减系数的取值：当填充墙为砌体时，取0.6～0.7；为轻质砌块或砌体填充墙较少时，取0.7到0.8；当填充墙为轻质墙体板材时，取0.9；无填充墙的纯框架取1.0。可以看出，填充墙的刚度越小对框架的周期影响越小，吸收地震作用的能力也越弱。结语:夜由于框架咬结构资具有空间大、爹平面布局灵活困多样的特点，睛满足了人们不办断追求使用个亡性化的要求。恩随着社会的不紫断发展和人们蛇物质生活水平扰的提高，狸人类的集中居三住和城市的扩达大已经成为了妇不可逆转的趋纽势。在这种潮睡流下，适用范否围广并能满足谣较广泛的建筑傅需求的米框架眼结构观(吧住宅、公共建茧筑项)条将会得到较大荣发展。设计多平层框架忠结构适，设计人应首披先判断颤结构亭方案的可行性臣，对可能碰到安的问题，提前与采取措施予以界解决，并对所笑有计算结果认驰真分析、判断摄，准确无误后释方可应用于实咏际工程。参考文献：症[涨1携]乐沈蒲生破.是混凝土结构设纷计原理（第四硬版）席[M]押.租北京：高等教柜育出版社，霜2012棍[2孕]凯沈蒲生亭.警混凝土结构设骤计（第四版）萍[M]钱.质北京：高等教罗育出版社，内2012胜[3曾]暂包世华抖.绞结构力学（上般、下）买[M]栽.批武汉：武汉理挎工大学出版社眨，栽2003票[4雕]摩李爱群匠.摆工程结构抗震台（第二版长）炮[M蛮]怖北京：中国建绣筑工业出版社险，拿2010塞[5册]转潘谷仿西寇.善中国建筑史（坟第六版倦）置[M拜]递北京：中国建端筑工业出版社竞，科2009蠢[6抱]辫徐秀会丽耽.弓混凝土框架结火构设计（第一惯版摇）纪[M嫂]经北京：中国建究筑工业出版社是，服2008饺[7喘]跑王光泛友扶.誓浅谈框架结构痒设计中的几点摔经菌验络[D平]奖安徽：滁州市厘建筑勘察设计盆院驻，馒2003腿[8顶]丙孙海涛，张芳愿等逗.淋多层框架结构裙设计心搁得丝[D辆]骆新疆：新疆时瓶代石油工程有涉限公司规划建途筑分公司猪，击2006岩[9项]饶陈翠泉荣财.瞒框架结构中应栽注意的几个问爆题熔[J雀]径山西建棋筑痛羡第真3简3烫卷担第漠4坊期诉2007/2哈[10溪]巧朱伯蔽龙乡.波建筑结构抗震遍设计原援理蹄[M范]陪同济大学出版萝社胁，毫18乖6具—陶210牢[11]Mi茄taA旅and煮Yokoi六I(200追1).Fi号berB榨ragg宋Gratin恰g