对现阶段钢筋混凝土框架结构建筑设计的要点分析

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文
发布时间：2012-11-08浏览：18次

　　摘要：本文是作者结合多年工作经验,主要针对目前应用比较广泛的钢筋混凝土框架结构建筑物的设计要点作出了相关的阐述。以供参考。

　　关键词：建筑工程,框架结构,设计,技术措施

　　前言

　　钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种主要承重构件组成，由框架梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来形成的空间结构体系。在规范允许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，其平面布置灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求，已广泛应用于各种民用建筑及多层工业厂房和仓库中。

　　1 板的结构布置

　　1.1 预制板的布置

　　预制板的布置建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板，自动布板可能不能满足用户的施工图要求，仅能满足定义荷载传递路线的要求。框架结构不宜使用长向板，因为长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。布板时从房间里面往外布板，尽量采用宽板，现浇板带留在靠窗处，现浇板带宽最好320mm (考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层，板缝应 >60mm。整浇层厚50mm，配双向 Ø6@250mm。混凝土C20。纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。

　　1.2 现浇板

　　板厚一般取120mm、140mm、160mm、180mm四种尺寸或120mm、150mm、180mm三种尺寸。钢筋宜大直径大间距，但间距≤200(一般跨度(<6.6m的板的裂缝均可满足要求)。跨度<2m的板上部钢筋不必断开。板上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时扳上筋可不断，或5O%连通，较大处附加钢筋，拉通筋均应按受拉搭接钢筋。宜尽量用大跨度板，不在房间内(尤其是住宅)加次梁。板顶标高不同时，板的上筋应分开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋。外露的挑沿、雨罩、挑檐应每隔1O～15m设一10mm的缝，钢筋不断。

　　配筋计算时，可考虑螺性内力重分布，将板上筋乘以0.8～O.9的折减系数，将板下筋乘以1.1～1.2的放大系数。值得注意的是，按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的附加扭矩。一般板厚>150mm时采用Ø10@200;否则用Ø8@200。PMCAD生成的配筋图应注意以下几点：

　　(1)单向板是按塑性计算的，而双向扳按弹性计算;

　　(2)当厚饭与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚扳支座配筋，增大跨中配筋;

　　(3)非矩形板宜减小支座配筋，增大跨中配筋。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋，一是轻隔墙有可能移位;二是板整体受力，应整体提高板的配筋。

　　只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙，如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋，坡屋顶板为偏拉构件，应双向双排配筋。

　　1.3 雨蓬、阳台、挑檐布置

　　雨蓬和阳台的竖板现浇时，最小厚度应为80mm，否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时，高度<900mm，最小板厚100mm，高度>900mm时，最小板厚120mm。阳台的竖板应尽量现浇，预制挡板的相交处极易裂缝。雨棚和阳台上有斜的装饰板时，板的钢筋放斜板的上面，并通过悬挑板的下部铺人墙体圈粱(即此板双层布筋)。挑板挑出长度>2m时宜配置板下构造筋，较长外露挑板(包括竖板)宜配温度筋。挑板配筋应有余地，并应采用大直径大间距钢筋，给工人以下脚的地方，防止踩弯。挑板内跨板跨度较小，跨中可能出现负弯矩，应将挑板支座的负筋伸过全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上，但当钢筋直径≥12mm时是难以施工的，应另加筋。

　　2 梁

　　(1)梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。

　　(2)当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边较小的尺寸。但梁与柱的偏心宜<1/4柱宽。

　　(3)折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，还应加附加箍筋。

　　(4)梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋(此条是从弹性计算角度出发)。当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。

　　(5)原则h梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相适应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁，上、下部筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。

　　(6)端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。

　　(7)考虑抗扭的梁，纵筋间距应≤300mm和梁宽，即要求加腰筋，并且纵筋和腰筋锚人支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。

　　(8)反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由纵筋承受，并应适当增大箍筋。

　　(9)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同，挑梁的自重占总茼载的比洌很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面粱的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。

　　(10)粱净高>150mm时，宜加腰筋，间距≤200mm，否则易出现垂直裂缝。

　　(11)尽量避免长高比<4的短粱，采用时箍筋应全梁加密梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。

　　(12)梁宽>350mm时，应采用四肢箍。

　　3 柱

　　(1)地上为圆往时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯问柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。

　　(2)原则上柱的纵筋宜大直径大问距，但间距应≤200mm。

　　(3)柱内埋管，由于梁的纵筋锚人柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4 以下时，可不必验算。

　　(4)柱断面不宜小于450mm，混凝土不宜低于C25，否则梁纵筋锚人住内的水平段不容易满足0.40La的要求，不满足时应加横筋。

　　(5)柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。

　　(6)尽量避免短往，短往箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。

　　(7)考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

　　(8)独立往上或柱的中部(半层处)有挑梁时，挑粱长度应有限制。

　　4 基础

　　(1)在拄下扩展基础宽度较宽(>4m)或地基不均匀及地基较软时宜采用拄下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。

　　(2)建筑地段较好，基础埋深>3m时，应建议甲方做地下室。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用)，减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室。

　　(3)抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝，连接处应加强。

　　(4)新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础问的净距应不少于基础之问的高差的1.5～2倍，否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。

　　(5)独立基础偏心能过大，必要时可与相近的柱做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大，必要时可作成3面支承一面自由板。两根柱的拄下条基的荷载重心和基础底板的形心宜重合·基础底板可做成梯形或台阶形，或调整挑梁两端的出挑长度

　　(6)采用独立往基时，独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率的要求除非此基础非常重要。但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之问的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础，方便施工。

　　(7)考虑到一般建筑物沉降为锅底形、结构的整体弯曲和上部结构与基础的协同作用，顶、底板喧拉通(多层的负筋可截断1/2或l/3)，且纵向基础梁的筋也应拉通。

　　(8)基础底板混凝土不宜高于C30，一是没有必要.二是容易出现裂缝。

　　(9)可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图：生成的基础平画图名为JCPM.T，生成的基础详图名为JCXT*.T。

　　(10)基础底面积不应因地震附加力而过分加大，否则地震下安全了而常规情况下反而沉降差异放大。

　　5 设计原则及重点注意

　　(1)抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时，尽量加剪力墙，可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系，但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。

　　(2)大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处扳的负弯矩乘以跨度的一半。

　　(3)由于某些原因造成梁或过粱等截面较大时，应验算构件的最小配筋率。

　　(4)出屋面的楼(电)梯间不得采用砖混结构。

　　(5)框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑，但不能采用砖墙承莺。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱，高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯问位置一般较偏，梯井采用混凝土墙时刚度很大其它地方不加剪力墙，对梯井和整体结构都十分不利。

　　(6)建筑长度宜满足伸缩缝要求，否则应采取措施。如：增大配筋率，通长配筋，改善保温，铺设架空层，加后浇带等。

　　(7)柱轴压比宜满足规范要求。

　　(8)当建筑布局很不规则时。结掏设计应根据建筑布局做出合理的结构布置，并采取相应的构造措施。

　　(9)在用PKPM软件计算梁拄时，一应尽量采用TAT或SATWE三维软件。相对平面框架PK来讲。①计算结果更接近实际受力状态，如地震力或风力是按抗侧移刚度纾配，而不是按框架的楼面从属面积，还如从桎架住出挑的梁和从次梁出挑的梁，因次梁的支喽(框架梁)发生下沉变形，内力重分布，从框架往出挑的挑梁配筋将较大。②快速方便，三维软件整体计算，不必生成单榀框架，再人工归并，可整楼归并 ③TAT或SATWE还可以进行片字梁的计算，由于PKPM 软件计算粱时仅按矩形计算，而井字梁的端面较小，有可能超筋，此时可取出弯矩再按T 型粱补充计算，不必直接加大梁高。在绘制施工图时，较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接，造价相差不大，因机械连接可靠并易于检查。机械连接接头位置宜设在受力较小处，但一次敲断的钢筋≦50%，接头位置应错开70d。

　　6 结束语

　　只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合理，配筋适宜，满足“技术先进，经济合理、安全适用、确保质量”的要求。

《对现阶段钢筋混凝土框架结构建筑设计的要点分析》

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