淺析多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

賽福鼎·乃吉木

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活居住條件有了全面的改善，樓房成為人們生活居住的主要場(chǎng)所，使人們的居住條件有了全面的改善與提高，樓房的質(zhì)量與安全問(wèn)題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，樓房建筑所采用的技術(shù)主要是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，不但能夠保證樓房安全，更能強(qiáng)化品質(zhì)，是目前應(yīng)用最廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式，隨著多年的經(jīng)驗(yàn)積累，雖然有了一些成績(jī)，但從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工各環(huán)節(jié)中，還暴露出許多不盡如人意的問(wèn)題。文章主要通過(guò)對(duì)樓房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、混凝土構(gòu)造措施等方面進(jìn)行分析，全面提出鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；多層框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

我國(guó)的改革開放促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，隨之而來(lái)的是物質(zhì)的極大豐富與發(fā)展，從社會(huì)上看，人們對(duì)建筑量的需要不斷增加，在滿足了基本生活條件情況下，人們更多關(guān)注的是環(huán)境與品味，多層建筑能夠滿足人們多方面的生活需要，從設(shè)計(jì)理想上，多層建筑設(shè)計(jì)思路更新、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，要想完成多層建筑結(jié)構(gòu)，在施工技術(shù)上則需要使用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，只有注重技術(shù)，才能夠形成不同的結(jié)構(gòu)創(chuàng)意，滿足不同的設(shè)計(jì)思路，使設(shè)計(jì)思想得到良好呈現(xiàn)，這類技術(shù)也是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)形式。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)適合多種結(jié)構(gòu)要求，其基本構(gòu)造主要由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成，由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由連續(xù)梁連接起來(lái)而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。要想使建筑空間更加寬大，則需要合理設(shè)計(jì)建筑高度，保證層數(shù)，確保建筑內(nèi)部空間足夠大，毫中施工技術(shù)，能夠從平面布置上更加靈活、可靠，建筑功能能夠滿足不同使用需要，只有全面保證設(shè)計(jì)科學(xué)合理，才能呈現(xiàn)精品工程，使建筑由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念轉(zhuǎn)化成實(shí)際建筑物，為人們提供良好工作生活環(huán)境。

1 正確選取重要的結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到建筑物質(zhì)量與安全，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的時(shí)候，要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，根據(jù)事前設(shè)計(jì)好的簡(jiǎn)圖，科學(xué)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)計(jì)算，使多層建筑達(dá)到一定的抗震烈度。

1.1 梁剛度放大系數(shù)

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算所使用的軟件模型有的形式，梁輸入模型主要呈現(xiàn)矩形截面狀態(tài)，這種模型并沒(méi)有從根本上解決樓板T型截面引起剛度增大的問(wèn)題，這就直接影響了計(jì)算結(jié)果，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度高于計(jì)算所得出的剛度系數(shù)，計(jì)算所得到的地震剪力不夠，毫中結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不安定因素，埋下許多安全隱患，為了保證結(jié)構(gòu)更加精準(zhǔn)，符合實(shí)際需要，則需要在進(jìn)行計(jì)算時(shí)把梁剛度做放大處理，使放大系數(shù)梁取2.0、邊梁取1.5，只有這樣，才能與實(shí)際施工情況相符，保證建筑物的安全可靠。

1.2 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)

進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到建筑物的抗震等級(jí)，通常，抗震設(shè)防烈度保持在6～8度時(shí)，需要上提一個(gè)度數(shù)，需要在符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度基礎(chǔ)上進(jìn)行提升，如果是9度，那么設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要符合比9度抗震設(shè)防更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，只有這樣，設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)，才能滿足當(dāng)?shù)氐卣鹨螅ＷC建筑物的穩(wěn)定性。

1.3 設(shè)計(jì)基本地震加速度

地震加速度是設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮的，主要根據(jù)抗震設(shè)防烈度標(biāo)準(zhǔn)而定，如果抗震設(shè)防烈度為7度時(shí)，基本地震加速度值則可以是0.1g和0.15g兩種情形，如果抗震設(shè)防烈度為8度時(shí)，設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0.2g和0.3g兩種情形，計(jì)算的時(shí)候，不能混為一談，要根據(jù)地震區(qū)劃分不同，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)與選擇，保證設(shè)計(jì)基本地震加速度值的精準(zhǔn)，如果設(shè)計(jì)不準(zhǔn)，則影響建筑物的穩(wěn)定，存在使用安全隱患，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，建筑物則不能承受震級(jí)重力。

1.4 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)

填充墻是框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是實(shí)實(shí)在在存在的結(jié)構(gòu)形態(tài)，這就直接影響了結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度，導(dǎo)致計(jì)算剛度與實(shí)際計(jì)算不符，計(jì)算周期大于實(shí)際周期，最終使地震作用效應(yīng)偏小，建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)不穩(wěn)定。建筑的砌體填充墻計(jì)算時(shí)，周期折減系數(shù)需要按照填充墻材料和數(shù)量做好0.6～0.7數(shù)量的選擇；如果砌體填充墻少或輕質(zhì)砌塊，則需要使用0.9數(shù)量；對(duì)那些沒(méi)有邊墻的純框架結(jié)構(gòu)計(jì)算，可以對(duì)周期設(shè)計(jì)不進(jìn)行折減處理，保證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與實(shí)際施工相符合。

2 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

2.1 強(qiáng)剪弱彎剪力墻設(shè)計(jì)

要想全面避免剪切破壞現(xiàn)象，進(jìn)一步提升抗震墻變形的基本能力，我們面對(duì)截面較長(zhǎng)的抗震墻設(shè)計(jì)時(shí)，一定要合理利用好每一個(gè)方面，特別是洞口需要設(shè)置弱連梁，這樣就會(huì)使墻體能夠分成小開口墻、多肢墻或單肢墻的形態(tài)結(jié)構(gòu)，確保每段墻高寬比大小2。為了保證實(shí)際效果，則需要在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)連梁剛度做好剪力墻剛度計(jì)算，使連梁能形成塑性鉸而不發(fā)生脆性破壞的結(jié)構(gòu)，保證連梁滿足強(qiáng)剪弱彎基本數(shù)據(jù)要求，通過(guò)對(duì)連梁剛度折減確保抗彎能力降低。

2.2 強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

要想達(dá)到較強(qiáng)的抗震要求，使梁端塑形鉸增強(qiáng)，確保柱端處于非彈性狀態(tài)，對(duì)梁端截面抗彎能力來(lái)說(shuō)，柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的多少，直接影響著強(qiáng)震柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，只有不形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”現(xiàn)象，柱才不被壓潰。驗(yàn)算時(shí)需重點(diǎn)對(duì)截面承載力進(jìn)行計(jì)算，可以通過(guò)人為方式，把柱設(shè)計(jì)彎矩按強(qiáng)柱弱梁原則進(jìn)行大一些的調(diào)整，確保柱配筋構(gòu)造更加強(qiáng)大，保證梁端縱向受拉鋼筋配筋減弱，從根本是避免出現(xiàn)地震屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移至立柱上的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要保證節(jié)點(diǎn)構(gòu)造讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移，形成強(qiáng)有力的拉力。

3 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造配筋

3.1 框架邊柱柱頂配筋

多層建筑主要是框架結(jié)構(gòu)，按照構(gòu)造基本要求規(guī)范，需要使橫梁上部鋼筋伸入柱內(nèi)，并且橫梁下邊也要有一部分，但柱角縱筋完全伸入梁內(nèi)是根本做不到的，只有設(shè)計(jì)與施工完全符合，才能滿足施工要求，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員深入實(shí)際，糾正不科學(xué)的設(shè)計(jì)方式。框架結(jié)構(gòu)建筑水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)傾覆力矩及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力要求非常具體，水平荷載需要良好把握，控制好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。框架頂層對(duì)風(fēng)荷載要求系數(shù)高，屋面結(jié)構(gòu)荷重會(huì)通過(guò)重力傳給邊柱軸向總力比樓層邊柱總力要小，導(dǎo)致柱頂大偏心的現(xiàn)象，頂層邊柱節(jié)點(diǎn)軸向力對(duì)截面重心偏心距大于0.5倍的柱截面高度。

3.2 框架外挑梁配筋

胺施工環(huán)境影響，使用功能要求，工程常在框架梁端設(shè)計(jì)挑梁，框架梁荷載與外挑梁實(shí)際荷載值不一樣，存在一定的差異性，框架梁與外挑梁斷面尺寸會(huì)有變化，一些設(shè)計(jì)人員繪圖的時(shí)候，會(huì)把框架梁上某些主筋向外挑梁延伸，雖然畫出來(lái)簡(jiǎn)單，但在實(shí)際施工時(shí)主筋根本無(wú)法伸進(jìn)挑梁之內(nèi)，當(dāng)鋼筋截?cái)喑尚秃螅瑢?dǎo)致進(jìn)度緩慢。對(duì)柱的內(nèi)力和配筋進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，如果設(shè)計(jì)不合理，有可能導(dǎo)致水平荷載作用承載力不到位，為后期使用埋下安全隱患。

3.3 框架梁柱箍筋配置

建筑標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確了抗震等級(jí)框架梁、柱箍筋加密區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，特別是對(duì)最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確要求，文件中規(guī)定，工程常取梁、柱箍筋加密區(qū)最大間距保持在100mm，非加密區(qū)箍筋最大間距保持在200mm。梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求，即剪力設(shè)計(jì)值取加密區(qū)終點(diǎn)處外側(cè)的組合剪力設(shè)計(jì)值，并且不乘以剪力增大系數(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑造型和建筑功能多樣化，滿足著人們的工作與生活需要，只有全面掌握設(shè)計(jì)的難點(diǎn)、重點(diǎn)，才能不斷解決施工問(wèn)題，保證設(shè)計(jì)與實(shí)際施工相符合，建設(shè)出精品工程。

參考文獻(xiàn)

[1]石小龍.淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的相關(guān)問(wèn)題[J].建材與裝飾，2008（1）：22-23.

[2]程全豐.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題分析[J].今日科苑，2008（8）：176.