工業(yè)建筑中的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析

徐艷苗

（北京中外建建筑設(shè)計(jì)有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是工業(yè)建筑中的常用結(jié)構(gòu)。一般情況下，工業(yè)建筑具有建筑面積大、跨度較長的特點(diǎn)。在工業(yè)建筑施工領(lǐng)域，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題已經(jīng)成為研究者關(guān)注的內(nèi)容。

1 工業(yè)建筑中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則分析

1.1 抗震性原則

工業(yè)建筑需要具備一定的變形能力與承載能力。在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，抗震性原則可以被看作是鋼筋混凝土框架設(shè)計(jì)的主要原則[1]。在地震災(zāi)害發(fā)生以后，工業(yè)建筑的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)需要承受一定的負(fù)荷，故而設(shè)計(jì)者在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展過程中，需要從建筑的用途及安全等因素入手，確定建筑側(cè)移大小，避免建筑變形問題的出現(xiàn)。

1.2 經(jīng)濟(jì)性原則

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性原則旨在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低工程設(shè)計(jì)的資金投入，以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的最大化。根據(jù)工業(yè)建筑的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)人員可以對工業(yè)建筑中的集中常見結(jié)構(gòu)的費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算，后選取經(jīng)濟(jì)適用性相對較強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案。

1.3 均勻性原則

均勻性原則要求工業(yè)建筑設(shè)計(jì)人員在建筑設(shè)計(jì)中，重視房屋結(jié)構(gòu)的均勻性，讓房屋建筑具有均勻的剛度與強(qiáng)度，避免建筑中的薄弱層給鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量帶來的不利影響。

2 工業(yè)建筑中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

2.1 結(jié)構(gòu)的科學(xué)布置

工業(yè)建筑的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系可分為以下內(nèi)容：一是，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)支撐體系；二是，鋼筋混凝土純框架體系；三是，鋼架支撐體系。支撐體系適用于一些橫向較粗、縱向較長的廠房之中，純框架體系可能會讓建筑結(jié)構(gòu)的鋼材使用量有所增加。鋼架支撐體系對工業(yè)建筑的樓面剛度有嚴(yán)格要求。對此設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)工業(yè)建筑的實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)布置。

2.2 基礎(chǔ)連系梁設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)連系梁設(shè)計(jì)是工業(yè)建筑中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。通過對工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析，鋼筋混凝土框架梁與框架柱相重合的問題是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的常見問題[2]?？蚣苤呴L與框架梁界面寬度相同的問題也是工業(yè)建筑中的常見問題。為避免此類問題的出現(xiàn)，相關(guān)人員在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中，需要嚴(yán)格遵循整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。根據(jù)工業(yè)建筑的實(shí)際情況，框架梁的主受力鋼筋可以穿過框架柱的內(nèi)側(cè)。框架梁靠近框架柱一邊的四角處也需要設(shè)置充當(dāng)架立鋼筋的鋼筋。工業(yè)建筑的挑梁自重在總荷載中所占的比例相對較小，如挑梁截面為等截面，整個(gè)設(shè)計(jì)方案并不會發(fā)揮出減輕框架結(jié)構(gòu)自重的作用。在工業(yè)建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)變截面挑梁箍筋存在差異的情況下，工程的施工難度也會有所增加，故而在基礎(chǔ)連系梁設(shè)計(jì)方面，挑梁的端部不能涉及附加斜筋，附加斜筋只能在挑梁端部難以滿足其所承受的剪力要求的情況下得到應(yīng)用。

2.3 受力鋼筋的設(shè)計(jì)

建筑中的受力鋼筋主要指的是混凝土構(gòu)件內(nèi)沿長方向布置的縱筋與箍筋，其在構(gòu)建中發(fā)揮著承受拉壓及抗剪的作用。在受力鋼筋設(shè)計(jì)工作實(shí)施過程中，相關(guān)人員需要對鋼筋混凝土框架梁的邊長進(jìn)行關(guān)注，讓框架梁與鋼筋混凝土框架梁柱相連接。如二者可以有效連接，表明鋼筋混凝土框架梁的柱鋼筋及鋼筋混凝土框架柱并沒有處于準(zhǔn)確位置。相關(guān)人員需要在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次評估的基礎(chǔ)上，制定更為完善的設(shè)計(jì)方案，以保證鋼筋混凝土框架梁鋼筋的緊實(shí)性。

2.4 梁柱主筋的設(shè)計(jì)

梁柱主筋設(shè)計(jì)主要指的是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的框架主筋與勁性柱主筋。根據(jù)工業(yè)建筑的實(shí)際情況，與梁柱主筋設(shè)計(jì)有關(guān)的影響因素具有多樣化的特點(diǎn)?？蚣芰褐鹘钆c勁性柱主筋往往與實(shí)際工程施工要求之間存在一定差異，相關(guān)人員在框架梁主筋與勁性柱主筋的設(shè)計(jì)工作實(shí)施期間，需要根據(jù)實(shí)際情況完成框架節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)，并要在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中，對同直徑鋼筋的焊接方法進(jìn)行明確，在鋼筋連接過程中，相關(guān)人員也需要將直螺紋連接技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)用于鋼筋斷點(diǎn)部位施工的螺紋鋼連接之中。

2.5 框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)可以為工業(yè)建筑的抗震性能提供保障。根據(jù)工業(yè)建筑的實(shí)際情況，框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)措施主要涉及到了以下內(nèi)容：第一，在電梯井設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員可以采用框架與填充墻相結(jié)合的設(shè)計(jì)方式，在對填充墻的內(nèi)在構(gòu)造柱進(jìn)行加密處理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員可以采用加強(qiáng)配筋的措施。由于工業(yè)建筑中的井筒具有吸收地震力的作用，因而設(shè)計(jì)者需要對電梯井筒的墻體布置進(jìn)行優(yōu)化，第二，在框架柱配筋調(diào)整過程中，相關(guān)人員需要對不同方向的框架配筋的應(yīng)用成本進(jìn)行計(jì)算，利用合理化的配筋方式優(yōu)化房屋建筑的框架柱[3]。在框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員多會讓次梁上層鋼筋放置在主梁鋼筋之上，此種設(shè)計(jì)方案可能讓懸挑梁鋼筋的保護(hù)層出現(xiàn)一定負(fù)擔(dān)。為避免此類問題的出現(xiàn)，相關(guān)人員在鋼筋混凝土框架設(shè)計(jì)工作開展過程中，需要對懸挑構(gòu)件鋼筋梁保護(hù)層的厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并要避免設(shè)計(jì)失誤給工程建筑整體結(jié)構(gòu)帶來的不利影響。

3 工業(yè)建筑中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

工業(yè)建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅需要滿足工程建筑的實(shí)際使用需求，也需要與地方相關(guān)規(guī)定相吻合[4]。在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展期間，相關(guān)人員需要注意規(guī)避一些違反規(guī)定的設(shè)計(jì)。在注重混凝土框架結(jié)構(gòu)的合理性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者也需要對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑抗震功能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行關(guān)注[5]。

針對工業(yè)建筑的防震功能，相關(guān)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展過程中，需要對建筑防震相關(guān)指數(shù)進(jìn)行關(guān)注，需要利用科學(xué)化的計(jì)算方式完成計(jì)算設(shè)計(jì)[6]。對于工業(yè)建筑而言，建筑的結(jié)構(gòu)布置對建筑防震功能設(shè)計(jì)的影響與樓蓋對建筑防震功能的影響也是設(shè)計(jì)人員在混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要關(guān)注的內(nèi)容?；炷恋氖褂玫燃壱埠凸I(yè)的建筑框架結(jié)構(gòu)中的框架梁設(shè)計(jì)及框架柱設(shè)計(jì)之間具有一定的聯(lián)系。一般情況下，工業(yè)建筑的建筑長度需要與伸縮縫的寬度相吻合。在框架梁界面問題的處理過程中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)建筑項(xiàng)目的視覺情況，完成構(gòu)件的最小配筋率的計(jì)算，也可以讓施工單位將黏土磚應(yīng)用于工程施工之中。如工業(yè)建筑的框架結(jié)構(gòu)以“井”字形結(jié)構(gòu)為主，相關(guān)人員需要讓框架柱的重量高于板重量，并要根據(jù)實(shí)際承載能力完成托梁設(shè)計(jì)。

4 結(jié)論

工業(yè)建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性之間具有較為密切的聯(lián)系。相關(guān)人員需要在遵守相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，合理設(shè)計(jì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，并要根據(jù)建筑的實(shí)際情況，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行靈活改動(dòng)，以便讓建筑真正滿足使用者的需求。