框架結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)條件研究

楊永清

摘 要 本文介紹了框架結(jié)構(gòu)體系多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震規(guī)定，并從柱、梁、板、施工縫及后澆帶布置原則、柱的截面尺寸兩個方面提出了具體的設(shè)計技術(shù)條件，以供使用。

關(guān)鍵詞 結(jié)構(gòu);設(shè)計;抗震;原則;截面

1多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震規(guī)定

鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。丙類建筑的抗震等級應(yīng)按表1要求。當(dāng)甲、乙類建筑按規(guī)定提高一度確定其抗震等級，而房屋的高度超過本技術(shù)條件表1相應(yīng)規(guī)定的上界時，應(yīng)采取比一級更有效的抗震構(gòu)造措施。

2柱、梁、板、施工縫及后澆帶布置原則

2.1 柱網(wǎng)布置原則

根據(jù)地下停車位及梁跨綜合考慮，經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)布置在7.8m～8.4m之間，設(shè)計時需滿足強(qiáng)柱弱梁要求。柱網(wǎng)平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心。平面長度不宜過長，L/B應(yīng)符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010的要求。結(jié)構(gòu)平面布置不應(yīng)采用角部重疊或細(xì)腰平面布置。甲、乙類建筑以及高度大于24m的丙類建筑，不應(yīng)采用單跨框架結(jié)構(gòu)[1-4]。

2.2 梁布置原則

框架結(jié)構(gòu)中，框架梁柱應(yīng)雙向設(shè)置，柱中線與抗震墻中線、梁中線與柱中線之間偏心距大于柱寬的1/4時，應(yīng)計入偏心的影響。梁跨度應(yīng)布置合理，不宜過大。框架結(jié)構(gòu)兩經(jīng)濟(jì)跨布置在7.8m～8.4m之間。次梁宜按單向次梁布置，減小主梁跨中彎矩，減小樓板配筋。

2.3 板布置原則

每個平面內(nèi)樓板有完整可靠的邊支撐，邊支撐有梁或剪力墻組成。樓板跨度不宜太大，盡量設(shè)置為單向板。樓板為變寬度刀把形平面時，應(yīng)在變寬度處設(shè)加強(qiáng)帶暗梁AL，轉(zhuǎn)角窗處也應(yīng)設(shè)置暗梁AL。

2.4 伸縮縫、防震縫、沉降縫及后澆帶布置原則

體型復(fù)雜、平立面不規(guī)則的建筑，應(yīng)根據(jù)不規(guī)則程度、地基基礎(chǔ)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素的比較分析，確定設(shè)置防震縫。當(dāng)不設(shè)置防震縫時，應(yīng)采用符合實(shí)際的計算模型，分析判明其應(yīng)力集中、變形集中或地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位，采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時，宜形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的情況，留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全分開。當(dāng)設(shè)置伸縮縫和沉降縫時，其寬度應(yīng)符合防震縫的要求，伸縮縫的最大間距應(yīng)符合下表2要求。當(dāng)設(shè)置伸縮縫時，框架、排架結(jié)構(gòu)的雙柱基礎(chǔ)可不斷開。框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時不應(yīng)小于100mm;高度超過15m時，6度、7度、8度和9度分別每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。

3柱的截面尺寸

建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。截面的寬度和高度，四級或不超過2層時不宜小于300mm;一、二、三級且超過2層時不宜小于400mm;圓柱的直徑，四級或不超過2層時不宜小于350mm;一、二、三級且超過2層時不宜小于450mm;剪跨比宜大于2;截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。

柱縱向受力鋼筋的最小總配筋率應(yīng)按表3采用，同時每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2%;對建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，最小總配筋率應(yīng)增加0.1%。

柱箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應(yīng)加密，加密區(qū)的箍筋間距和直徑，當(dāng)一級框架柱的箍筋直徑大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時，除底層柱下端外，最大間距應(yīng)允許采用150mm;三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時，箍筋最小直徑應(yīng)允許采用6mm;四級框架柱剪跨比不大于2時，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm。框支柱和剪跨比不大于2的框架柱，箍筋間距不應(yīng)大于100mm。

柱的縱向鋼筋宜對稱配置。截面邊長大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。柱總配筋率不應(yīng)大于5%;剪跨比不大于2的一級框架的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。邊柱、角柱及抗震墻端柱在小偏心受拉時，柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計算值增加25%。柱的箍筋加密范圍，應(yīng)按下列規(guī)定采用柱端，取截面高度（圓柱直徑）、柱凈高的1/6和500mm三者的最大值;底層柱的下端不小于柱凈高的1/3;剛性地面上下各500mm;剪跨比不大于2的柱、因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一級和二級框架的角柱，取全高。

參考文獻(xiàn)

[1] 建筑抗震設(shè)計規(guī)范：GB50011-2010[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016：7.

[2] 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)：GB50223-2008[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008：7.

[3] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程：JGJ3-2010[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011：6.

[4] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范：GB50010-2010[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社出版，2010：8.