框架結構設計范文

導語：如何才能寫好一篇框架結構設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞: 框架結構設計；原則

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

1、前言

自改革開放以來，我國經濟高速發展，建筑設計水平也在逐年提升，隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，這就要求建筑框架結構設計在遵循原則下有更高層次的水平來滿足這些要求，當然，這其中也存在很多問題，下面就這些問題來進行討論。文章著重闡述框架結構設計中涉及到的各層結構布置圖的技術問題及注意事項，用意是輔助設計者在做框架結構設計時參見本文可減少乃至避免常規的漏項、差錯等。題目很大，內容很廣，難盡其詳，并不能把工程中所能遇到的每一種情況都闡述到;也不免錯漏和帶有個人色彩的論點;拿出來是想肯請專家及業界同仁們給予點評，意在拋磚引玉，共同探討這一廣泛課題，以期不斷完善我們的專業理論水平。

2、常見的高層建筑結構分類

2.1基本框架結構

所謂基本框架結構，主要是指基構成基本框架的基礎、梁、柱、樓板這四種結構，它是高層建筑的基礎，起著承重的作用。其中以基礎、柱子和梁為框架的最基本的結構，同時也是主要的承重體。以框架結構為基本結構的建筑，其形式靈活，能夠形成相對較大的應用空間，處理相對方便，同時具有抗震性和整體性的優勢，此外還具備一定的可塑變能力。

2.2框架配合剪力墻

框架配合剪力墻結構就是講框架和剪力墻這兩種下級結構相結合，形成一個結構體系，是多高層建筑結構設計常采用的另外一種結構形式。其中，由框架和剪力墻共同承擔豎向的應力載荷，因為剪力墻的剛度大，能夠承擔側向應力載荷，所以水平的應力載荷就靠剪力墻來分擔。框架與剪力墻的配合，不但增加了多高層建筑的抗側力強度，而且減少了框架結構帶來的側向位移的可能。且二者相結合也讓層與層之間的變形可能趨向均衡，因此，框架和剪力墻的結構形式在很大程度上增加了建筑的可建高度。

2.3單純剪力墻

利用墻體來承受全部的水平應力載荷和豎向應力載荷的建筑體系就是剪力墻結構。剛性明顯是剪力墻的主要突出特性，因此剪力墻可以均勻直接地傳導力。因其結構的強度和剛性都很高，同時也具備一定的延展性，在對抗側向位移的時候能夠有效地控制位移程度。所以，單純剪力墻的結構在對抗臺風、地震等類似的災害時可以起到很好的作用，其建筑高度相較之下高于前面兩種結構，具有良好的整體性和抗倒塌性。

2.4簡體結構體系

由簡體為結構主體的體系就稱之為簡體體系。有簡體結構構成的多高層建筑有著較強的強度和剛度，其明顯特征就是簡體結構體系中的所有構件都可以合理參與應力載荷的分配，在抗臺風、地震等上的能力是四種結構中最強的，而且可以符合大空間、大跨度的需要，被

普遍應用在超高層建筑的建設上。

3、建筑框架結構設計遵循的原則

3.1一定要剛柔并濟，平衡結構體系

建筑框架結構設計一定要遵循剛柔并濟的原則，眾所周知結構太剛變形能力就差，而結構太柔就會導致太脆。當建筑框架結構要承受強大破壞力在一瞬間來襲時，必然導致結構部件部分受損或者全部損壞。在面對這個問題的時候，設計人員設計時一定不能使建筑結構太剛。那么在建筑框架結構設計的過程中是不是越軟越好呢，當然不是。結構柔一些是可以削弱外力，但缺點是容易變形缺乏支柱，必然導致全體傾覆。所以在建筑框架結構的設計中，一定要控制好結構設計的剛度，既不能太剛也不宜太柔。這個問題也正是設計人員正在探索并密切關注的問題，現在的規定只是一個籠統的范圍，至于誰多誰少，目前尚沒有準確定論。

3.2一定要多道防線，降低結構風險

層層設防能夠盡可能的降低結構體系的風險，當突發狀況發生的時候，所有抵抗外力的結構都在聯合抵抗，同時相互支撐，這就好比一個物體從高處掉下來，如果經過一層層障礙物的阻礙，緩沖其速度，那么當這個物體掉下來時可能就比沒有障礙物阻礙的物體或者障礙物少的受損度小很多。這個時候，我們不能把結構重心全部寄托在單一的構件上，在土建結構中我們知道多肢墻要比單片的墻好，而框架剪力墻要比純框架好，我們知道鳥巢外形結構的設計，是多道防線設計思路的最好體現。

3.3一定要抓大放小，保全重要結構

在建筑框架結構設計中有這么一種說法，那就是“強柱弱梁”“強剪弱彎”，這不禁勾起了人們對這種說法產生疑問，問什么結構要強柱弱梁，強剪弱彎，在我們的印象中強柱強梁肯定會比強剪強彎要更加結實，更加安全。但是如果所有的結構構件都強了就不好了，將會存在非常大的安全隱患。我們知道絕對安全的結構在這個世界上是不存在的，無論哪種結構體系都不能在任何情況都可抵御各種外界的破壞。每個構件的作用都不同，整個結構體系就是由這眾多的構件協調組合而成，并依據其重要性來區分輕重。每個結構構件共同抵抗外力的目的，就是為了在遭遇強大的外界破壞力時，能夠保住其中最重要的部件不受損壞或者至少是最后才遭遇摧毀，這就是要做出取舍的時候了。所以最明智的選擇就是在建筑框架結構設計之初就先衡量孰輕孰重，哪部分是主要構件，哪部分是次要構件，當強大的破壞力來臨時，首當其沖的應該是次要的構件，在設計中各個部件千萬不可平均受力，那樣將損失慘重。我們知道在鋼框架的結構設計中，如果柱不幸倒塌，梁也不可能存在，而如果梁倒了的話，柱依然可能存在，這也就說明了柱起到的作用要比梁大。所以在建筑框架結構設計過程中，為了保證柱免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這就要把梁放在相對比較薄弱的環節上，使其能夠承受大部分外來破壞力，盡可能阻擋對柱的破壞，使損失降至最低。而如果把梁和柱

都設計在主要環節上，則有可能使梁和柱遭到同樣的破壞。

3.4 一定要使結構合為一體

好的建筑框架結構體系是一個整體的結構，這種結構體系中沒有關節，并且能夠快速有效的傳遞并消除外力，盡量減少破壞力度，有了這個原則，我們在設計時就要想辦法把各個關節給“打通”，使之暢通無阻。前面我們提到的三個原則( “剛柔相濟”“多道防線”“抓大放小”) 實施的基礎就是一定使結構渾然一體，也就是說這個原則是前面三個原則的保障。總的來說，設計者要使原本保持平衡和靜態的構件組合之后，在受到強烈的外力沖擊時還能保持原來的靜態，或者相對的靜態，這樣目的就達到了。

4、結束語

綜上所述，隨著經濟發展，我國的高層建筑數量必然繼續上升，但從建筑質量安全的角度來講還需要引起重視。在高層建筑結構設計中要牢牢把握新時代的發展趨勢以及結構設計的新規范，做出合理的方案選擇，提高實際建筑的安全性能。工程設計人員要不斷革新自我的設計意識和理念，用認真負責的態度進行建筑結構設計，結合自身工作經驗，明確結構設計的需求，設計出安全，出色，具有優秀品質的作品。

參考文獻:

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關鍵詞：異形框架；受力性能；計算分析；設計構造

中圖分類號：TU323.5文獻標識碼：A

前言

異形柱框架結構作為一種實用與功能性強且美觀亦較經濟的結構形式，能更好的實現現代建筑多種要求，因此具有較好的經濟效益和社會效益。下面本人結合多年設計工作實踐，就異形框架結構設計淺談幾點個人體會，供相關從業人員參考。

1 異形框架結構定義及結構體系

1.1異形框架結構定義

一般普通框架結構梁柱截面尺寸均比墻體及樓面屋面板厚度大，這樣的建筑，室內墻角和頂棚處均有陽角凸出，既不美觀也不方便使用。為克服這一問題，將框架梁柱截面設計成L形、T形及十字形，就較好地解決了這個問題。傳統框架梁柱多為矩形，相對于此，以上所說的就是異形框架了。

1.2異形框架結構體系

異形框架結構系主要包括異形框柱與異形框梁。其中：異形框柱其實和剪力墻帶端柱約束邊緣掛件從截面角度看是非常的相似，我們把它稱為帶邊緣壁柱的異性框架柱，水平剪力和豎向力主要由主框柱承擔，邊緣壁柱輔助框柱只承擔了少量的豎向力，大多數承擔的是水平剪力。邊緣壁柱可以依據下面四個情況進行設置：在中間的框柱兩側同一個方向上設置；框柱的四面同時進行設置；在框柱的一側進行設置；取用框柱的三個方向進行設置。異形框梁為在主框梁上邊( 下邊, 或者上下邊)加設邊緣壁梁的框架梁, 框梁承擔大部分剪力和彎矩, 邊緣壁梁提高框梁的抗彎剛度, 承擔部分豎向荷載引起的彎矩和水平荷載引起的剪力。根據計算和平面布置要求可以布置在框梁上邊、下邊, 或上下邊同時設置。

2 異形框架結構設計要求

2.1節點設計要求

節點是指梁與柱的交匯區，它屬于梁高范圍的柱段。按節點所在位置分，有中間層中間節點和端節點以及頂層中間節點和端節點。節點的主要作用是將所屬的本層和上層荷載和作用（例如地震）有效地傳遞到下層柱中去。因而節點核心區的作用力為與節點相連接的梁端和柱端的彎矩、軸力、剪力甚至扭矩等等，受力甚為復雜。按滿足被連接構件的受力特性要求，節點可分為兩類：類型 1：結構承受重力荷載和一般風荷載，所連接的構件（梁、柱）主要按承載能力極限狀態設計，要求節點滿足所連接構件的承載力要求；類型 2：結構承受地震作用情況，要求節點滿足所連接的構件在反復變型下進入非彈性而又必須維持一定的承載力的要求。對于矩形截面柱框架，一般情況下，1 類節點不要求對節點核心區進行受剪承載力驗算，只須滿足構造要求和配置一定數量的水平箍筋，2 類節點，對一、二級抗震等級必須對節點核心區進行受剪承載力驗算并應滿足抗震構造措施要求，對三、四級抗震等級則只須滿足抗震構造措施要求。

2.2異形柱的設計要求

一是材料設計要求。⑴混凝土的強度等級不應低于 C25，且不應高于C50。⑵縱向受力鋼筋宜選用高強的 HRB400、HRB500 級鋼筋。

二是截面設計要求。⑴異形柱截面各肢肢高、肢厚比不應大于 4，肢厚不應小于 200mm。⑵異形柱不應采用一字形和 Z 字形。⑶盡可能地避免短柱和極短柱，異形柱的剪跨比宜大于 2，不應小于115，減小地震作用下發生脆性粘結破壞的危險性。

三是框架柱設計要求。⑴柱縱筋與箍筋設置形式有“L”、“T”、“十”及雙排布置等形式。在同一截面內，縱向受力鋼筋宜采用相同直徑，其直徑不應大于 25mm，且不小于 14mm，縱筋間距大于 250mm 時，應設置縱向構造筋，其直徑可采用 12mm，并設拉筋，拉筋間距為箍筋間距的兩倍。⑵柱截面厚度小于 200mm 時，縱向受力鋼筋每排不應多于 2 根；肢厚在 200～250mm 時，每排鋼筋不應多于3 根，必要時可分兩排設置，兩排鋼筋之間的凈距離不應小于 50 mm。⑶框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率：抗震等級為Ⅱ級時，中柱、邊柱不應小于 0.7%，角柱不應小于0.9%；抗震等級為Ⅲ級時，中柱、邊柱不應小于 0.6%，角柱不應小于 0.8%。框架柱中全部縱向鋼筋的配筋率，抗震設計時，對Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋不宜大于 3%。⑷框架柱應采用復合箍，嚴禁采用具有內折角的箍筋，箍筋必須做成封閉式。箍筋末端做成不小于 135的彎鉤，彎鉤端頭直段長度不應小于 10d（d 為箍筋直徑）。⑸箍筋加密區長度取柱截面的長邊尺寸、層間柱凈高的 1/6 和 500mm 者中的最大值。在加密區內，箍筋的直徑不變，間距為 100mm。

2.3框架頂層柱縱向鋼筋的設計要求

由于異形柱柱肢寬度與梁相當，所以存在著梁筋與柱筋交接處較密集的問題。《規程》根據國家標準《混凝土結構設計規范》第 11.6.7 條規定并考慮異形柱的特點，頂層端節點柱外縱向鋼筋沿節點外邊和梁上邊與梁上部縱向鋼筋的搭接長度增大到 1.6 LaE（1.6 la），但伸入梁內的柱外側縱向鋼筋截面面積調整為不宜少于柱外側全部縱向鋼筋截面面積的 50%。在目前沒有異形柱結構標準圖集的情況下，設計人員應在結構設計總說明中予以注明，以免發生施工錯誤。

2.4柱與填充墻的連接設計要求

⑴異形柱框架結構的填充墻應采用輕質墻體材料，并必須與框架可靠地連接。當采用砌體填充墻時，在框架與填充墻的交接處，沿高度每隔 500mm 或砌體皮數的適當倍數，用26 鋼筋與柱拉結。鋼筋由柱的每邊伸出，進入墻內的長度：Ⅱ級抗震時沿填充墻全長設置；Ⅲ級時不小于填充墻長的 1/5 及 700mm。填充墻的砌筑砂漿強度等級不應低于 M2.5。

⑵填充墻長度大于 5m 時，墻頂部與梁宜有拉結措施；填充墻高度超過 4m 時，宜在墻高中部設置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平墻梁。

2.5軸壓比的設計要求

在目前設計過的工程中，由于各地建筑主管部門的嚴格控制，異形柱結構的適用高度一般不高，異形柱的軸壓比不會太大，一般可控制在比普通柱結構規范規定的限值小 0.3 的水平。另外，不同的柱截面形式，如 L形、T 形、十字形，在相同水平側移下，其延性性能也有較大差異，對雙向對稱的十字形，軸壓比限值可適當放寬，而雙向均不對稱的 L 形就應嚴格控制，T 形次之，這與結構布置中的角柱軸力小，布置 L 形，邊柱，布置 T形，中柱軸力大，布置十字形基本吻合。

2.6節點核心區受剪承載力設計要求

由異形柱的截面特性，決定了梁柱節點核心區域面積較小，而梁柱縱筋交匯使得箍筋配置不可能太多。為了滿足抗剪承載力的要求，只能提高混凝土的標號，但隨之帶來的問題是構件變脆，同時與梁板混凝土強度的協調也成問題，有時為了個別柱的需要，而使全部柱的混凝土標號提高，也造成了投資上的浪費。為了解決這一問題，我們在已建成的工程中采用了在節點核心區的柱內加豎向鋼板的方法，鋼板伸過節點核心區上下一定的長度錨固，按鋼板與混凝土協同工作來計算分析，確定鋼板的截面尺寸。

3 設計實例

3.1工程概況

某建筑，地下一層（層高 4.9 m），地上 12 層（層高 2.8m），頂層為坡屋頂，總層高為 2.8×11＋5.7＝36.5 m。經過研究討論，該工程確定采用異形柱框架結構設計，地下本工程抗震設防烈度為 7 度，異形柱框架結構的抗震等級為三級，異形柱結構彈性層間位移角限值為 1/600，彈塑性層間位移角限值為 1/60，軸壓比限值：L 形0.60，T 形 0.65，十字形 0.70。

3.2平面布置

(1)鑒于異形柱受力復雜且抗震性能不好，能采用矩形柱的地方優先采用矩形柱，對于臥室等對空間有要求的地方采用異形柱。

(2)設計時應和建筑師商量盡量使縱橫柱網軸線對齊拉通，震害表明柱網軸線不對齊不能形成完整的框架，可能因扭轉效應和傳力路線中斷等問題引發嚴重震害。

(3)對于異形柱結構 L 形柱宜采用兩肢等長，但是由于建筑方案地下室一側為停車庫，為了保證車子出入的寬度，這一排異形 L 柱均采用不等長的柱，但保證兩肢肢高比不超過 1.6。

3.3其他方面

頂層托斜層頂的柱，規程沒涉及，它所受軸力、彎矩均不大，柱本身強度沒問題，關鍵是頂部結構的整體性能。設計人員自動把握抗震設計的異形柱結構不應有的錯層，原因是避免形成短柱，但樓梯處容易形成短柱，所以，在樓梯間兩側布置剪力墻或用方柱，其他地方可用異形柱，原則上在不影響美觀和使用功能時，能用方柱盡量用方柱。

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關鍵詞:框架; 結構;設計

Abstract: the framework structure is China's first choice in the high-rise building one of the structural system, reinforced concrete frame structure in the reality to get a lot of application, in this analysis of reinforced concrete frame structure design of several problems that should pay attention to: (1) the reasonable determination of the seismic grade; (2) frame structure of the judgement of the weak and processing; (3) floor open hole structure calculation problems should be paid attention to; (4) in the Settings of the foundation beam; (5) part of the parameters such as the reasonable choice, for the engineering reference in design.

Keywords: framework; Structure; design

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

鋼筋混凝土框架結構是由樓板、梁、柱子及基礎4種承重構件組成的空間結構體系。它具有傳力明確、結構布置靈活、抗震性和整體性好的優點,目前被廣泛應用于各類工業與民用建筑中。框架結構設計是結構設計中較為基礎的設計,也是建筑結構設計中較為重要的一種形式。在設計時,如何處理各種不同的問題值得結構設計人員不斷探討和研究。

1應從概念設計上注意的幾個問題

關于“強柱弱梁”,這是為了實現在罕遇地震作用下,讓梁端形成塑性鉸,柱端處于非彈性工作狀態,而沒有屈服,但節點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱,也就是相對于截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小,是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力,而且不致形成“層側移機構”,從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。強柱弱梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小,以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內力重分布和動力特征的相應變化。因此,當建筑許可時,盡可能將柱的截面尺寸做得大些,使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1,并控制柱的軸壓比滿足規范要求,以增加延性。驗算截面承載力時,人為地將柱的設計彎矩按強柱弱梁原則調整放大,加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高,以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節點構造,讓塑性鉸向梁跨內移。

注意構造措施,對于大跨度柱網的框架結構,在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺梁與其相連,使得樓梯間處的柱可能成為短柱,應對柱箍筋全長加密。這一點,在設計中容易被忽視應引起重視。對框架結構外立面為帶形窗時,因設置連續的窗過梁,使外框架柱可能成為短柱,應注意加強構造措施。

2框架結構薄弱層的判定與處理

薄弱層是指在強烈地震下,結構首先屈服并產生較大彈塑性位移的部位,這些部位的承載力是滿足設計地震作用下抗震承載力要求的。

對于薄弱層的判斷,有個人指定、計算判定、強制認定三種方式。在PKPM的SATWE軟件里,設計人根據《建筑抗震設計規范》第5. 5. 4條規定或個人經驗可以直接指定哪一層為薄弱層;軟件在計算時,如果結構的抗側移剛度不規則,某層的抗側移剛度小于相鄰上一層70% ,或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80% ,或樓層承載力突變,滿足《建筑抗震設計規范》第3. 4. 2條豎向不規則的規定,軟件自動將該層指定為薄弱層;如果結構存在轉換層,即豎向抗側力構件不連續,那么不管該層剛度與上層或上三層的比值是否滿足規范要求,或樓層承載力是否滿足規范要求,必須強制認為該層為薄弱層。

薄弱層是對抗震極為不利的結構層,原則上應避免出現薄弱層。避免出現薄弱層的最基本方法是加大該層的抗側移剛度,即加大該層的柱截面或梁截面;如果條件允許,可以改變該層層高或減少基礎埋置深度。當無法避免出現薄弱層時,在結構計算和出圖時必須按照規范規定采取相應的措施。根據《建筑抗震設計規范》第3. 4. 3. 2條及第5. 5. 2條至第5. 5. 5條的規定,除對薄弱層的地震剪力乘以1.15倍的放大系數外,還應對結構的樓層屈服強度系數進行驗算。樓層屈服強度系數為按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值。如果在地震烈度7度至9度地區的結構樓層屈服強度系數小于0. 5時,應對結構進行彈塑性變形驗算,符合表5. 5. 5的規定。如果不符合上述要求, 必須對結構布置進行調整。

3樓板開大洞結構計算應注意的問題

樓板開洞的結構比較普通,如果開洞面積大于該層樓面面積的30%,就屬于平面不規則了,計算時必須進行處理。以PKPM軟件為例, TAT和SAT2WE分別采用了兩種方式進行處理。TAT軟件是將無樓板的節點定義為彈性節點,也就是表明該節點不受剛性樓板假定的限制,其平動自由度獨立(在這里所指的節點為梁柱交點) ; SATWE軟件是將所有樓板定義為彈性膜,由軟件真實地計算樓板的平面內剛度,忽略樓板的片面外剛度。

如果某層洞口面積大于樓層面積的30%以上時,建議應將全樓所有樓板定義為彈性膜比較符合實際,也可以將該層洞口邊緣節點定義為彈性節點(即不考慮樓板的剛度) ;如果屋面為剛網架時,應輸入一板厚,定義為彈性膜,真實計算樓板的平面內剛度,比較符合實際。

在正確定義了彈性節點或彈性膜后,在后續計算中必須采用總剛度計算法,否則側剛度計算法仍按剛性樓板計算結構內力和配筋,計算時應特別注意這一點。

4基礎系梁的設置問題

如果基礎埋置深度較深時,可以用基礎梁減少底層柱的計算長度,在±0. 000以下設置系梁,此時系梁宜按一般框架梁進行設計,同時系梁以下的柱應按短柱處理。

如果工程條件符合《建筑抗震設計規范》第6. 1. 11條規定,應設基礎系梁。根據抗震要求,可沿兩個主軸方向設置構造基礎梁。基礎梁截面高度可取承臺中心距的1 /10～1 /15。構造基礎梁縱向受力鋼筋可取上述所連接柱的最大軸力設計值的10%作為拉力或壓力來計算,當為構造配筋時,應滿足最小配筋率;當基礎梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時,應與所連接柱子的最大軸力設計值的10%疊加計算,基礎梁截面也應適當增加,算出的配筋應滿足受力要求和構造配筋要求。構造基礎梁頂標高通常與基礎頂標高相同。為減少基礎梁計算跨度,可以將基礎梁下與獨立基礎的臺階或錐形斜坡之間的空隙部分,用與素混凝土澆筑至與基礎頂面平齊,再澆筑基礎梁。

如果用基礎梁平衡柱底彎矩,梁的截面尺寸與配筋應按框架梁設計。這時,拉梁正彎矩鋼筋應全部拉通,負彎矩鋼筋至少應在1/2跨拉通,基礎梁的縱筋在框架柱內的錨固、箍筋的加密及其余抗震構造要求應與上部框架梁完全相同,且此時拉梁應設置在基礎頂部。

5短柱

在框架結構中,如果柱凈高與柱截面高度之比≤4或剪跨比≤2,那么該柱為短柱。

短柱在地震作用下,容易發生脆性破壞,因為短柱的受剪承載力及變形能力不足,會引起建筑物的嚴重破壞,設計時應盡可能避免。

短柱的形成主要有兩種原因:一是由于樓梯間半休息平臺或結構局部錯層造成兩個框架梁之間的框架柱凈高較小引起的;二是填充墻設置不當,造成某層的框架柱兩側一部分無填充墻,一部分有填充墻,無填充墻的柱凈高與柱截面之比往往小于等于4,形成短柱 。

處理短柱主要是增加柱的抗剪承載力及改善其變形能力,一般采用復合箍筋,箍筋沿全高加密;保證短柱的縱向鋼筋對稱布置,且每側的縱向鋼筋配筋率以不大于1. 2%的方式處理。

6部分計算參數的合理選用

現澆框架結構中,如果梁兩邊沒有樓板或有弧形梁時,扭矩折減系數應為1. 0;如果梁兩側均有樓板,應對梁的扭矩進行折減,折減系數一般為0. 4。對于一般工程,梁的配筋應計算兩次:一次對所有梁的扭矩折減,計算出兩側都有樓板的梁的配筋;另一次對所有的梁扭矩不折減,計算出一側有樓板或兩側都沒有樓板的梁的配筋。這樣計算結構比較符合實際,這一點應引起設計人員的重視。

結構計算時,框架梁在豎向荷載作用下,梁端負彎矩往往很大,造成鋼筋太密,無法施工;同時,由于框架結構一般為超靜定結構,框架梁在達到承載能力極限狀態之前,總會產生不同程度的塑性內力重分布,因此可以適當降低框架梁在豎向荷載作用下的負彎矩,通過平衡條件相應增大梁跨中彎矩。應注意這里只是降低梁在豎向荷載作用下的負彎矩,然后再與水平作用產生的彎矩組合設計。

而梁彎矩放大系數僅在沒有考慮梁的活荷載不利布置時起作用,并且對梁的正負彎矩均起作用,且不可與考慮梁的活荷載不利布置同時考慮,這樣會引起梁彎矩增大,造成材料浪費。

7設計構造方面的問題

對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求,絕大部分設計人員都能給于足夠的重視,但對于《建筑抗震設計規范》中規定的“一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0. 12、0. 10、0. 08且體積配箍率分別不宜小于0. 6%、0. 5%、0. 4% ”設計中經常被忽視,尤其是柱軸壓比不大時,常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措施,應嚴格遵守。

底層框架柱箍筋加密區范圍應滿足要求,《建筑抗震設計規范》中規定“底層柱,柱根處箍筋加密區范圍為不小于柱凈高的1 /3”,設計中應重點說明框架梁的縱向配筋率應注意《建筑抗震設計規范》中規定“當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,梁箍筋最小直徑的數值應比表6. 3. 3中規定的數值增大2 mm”,在目前設計中,這一規定常被忽視,造成梁端延性不足。

框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應滿足要求。《混凝土結構設計規范》中規定“框架端節點處,當框架梁上部縱筋水平直線段錨固長度不足時,應伸至柱外邊并向下彎折,彎折前的水平投影長度不應小于0. 4 LaE”,當框架柱截面尺寸小于400mm×400 mm時,應注意梁上部縱筋直徑的選擇,否則這一項要求不容易得到保證。

8應用平法圖集須注意的問題

現在大部分地區的框架結構一般都用《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖(03G 101 - 1) 》的平法,表示梁、柱、剪力墻的配筋,在使用圖集時宜注意以下問題。

框架柱如果采用剖面列表法表示配筋時,需注意每層樓面標高以下的箍筋加密區長度應為框架梁高與規范規定的箍筋加密區長度( 1 /6 柱凈高、柱截面高度、500 mm中的較大值)之和,因為PKPM軟件出圖時加密區長度沒有包含梁高,而施工人員如果按圖施工,往往會造成箍筋加密區高度不夠。

另外,由于一層建筑地面是在主體結構澆筑完畢后才施工的,如果一層地面為剛性地面,根據《建筑抗震設計規范》第6. 3. 10. 2條規定,柱箍筋在剛性地面上下各500mm范圍內應加密,這一點往往被施工單位忽視,設計人員在設計圖紙中應有明確交待。

在框架結構中,井字梁支座上部縱筋的外伸長度應交待,平法圖集第68頁有專門說明,設計人員應明確指出。此外,由于梁截面過小或承載力較大時,框架梁如設三排縱筋,建議調整梁截面或縱筋直徑改為兩排,否則,第三排縱筋的外伸長度應交待。

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關鍵詞：鋼筋混凝土；框架結構；住宅結構設計

混凝土框架結構是由梁、板、柱構件組成的空間結構，既承受豎向荷載，又承受水平荷載。其延性較好，橫向側移剛度較小，特點是柱網布置靈活，便于獲得較大的使用空間，適用于需要大空間的、層數不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑。

一、截面尺寸的選擇

梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結構設計的前提，除應滿足規范[1]所要求的取值范圍，還應注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1，以達到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性鉸時，柱端處于非彈性工作狀態而沒有屈服，節點仍處于彈性工作階段的目的。即規范所要求的“強柱弱梁強節點”。

二、梁、柱的適宜配筋率

框架梁的配筋在設計中應掌握“適中”的原則，一般情況下其配筋率宜取0.4%~1.5%框架柱的全部縱向受力鋼筋的配筋率宜取1%~3%。另外當梁端的縱向受拉鋼筋最小配筋率大于2%時，其箍筋的最小直徑應增大2mm。但是無論在何種情況下，均應滿足規范[1]所規定的最大、最小配筋率的要求。另外框架梁的縱向受拉鋼筋配筋率，應注意規范[1]與規范[2]中的區別：規范[2]中梁的縱向受拉鋼筋最小配筋率只和框架的抗震等級有關，而在規范[1]中梁的最小配筋率除和框架的抗震等級有關外，還和混凝土的軸心抗拉強度設計值與鋼筋的抗拉強度設計值的比值有關，所以在設計中應依據規范[1]來確定梁的最小配筋。

三、框架柱配筋的調整

框架柱的配筋率一般都很低，有時電算結果為構造配筋，但是實際工程中均不會按此配筋。因為在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭轉剪力最大，同時又受雙向彎矩作用，而橫梁的約束又較小，工作狀態下又處于雙向偏心受壓狀態，所以其震害重于內柱。對于質量分布不均勻的框架尤為明顯。因此應選擇最不利的方向進行框架計算，另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側面的配筋，取其較大值，并采用對稱配筋的原則。為了滿足框架柱在多種內力組合作用下其強度要求，在配筋計算時應注意以下問題：

1．角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產生偏心受拉時，其柱內縱筋總截面面積應比計算值增大25%。

2．框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍，其中角柱1.4倍，邊柱1.3倍，中柱1.2倍。

3．框架柱的箍筋形式應選用菱形或井字形，以增強箍筋對混凝土的約束。

4．對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接，且當柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時，箍筋的直徑不應小于Φ8，并應焊接。

另外多層框架電算時常不考慮溫度應力和基礎的不均勻沉降，當多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質不均勻時，可以適當放大框架柱的配筋，且宜在縱、橫兩個方向設置基礎梁，其配筋不宜按構造設置，應按框架梁進行設計，并按規范[1]要求設置箍筋加密區。

四、框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調整

在滿足梁柱的截面尺寸和配筋率的情況下，仍需在計算配筋后進行梁的裂縫寬度的驗算和滿足梁端斜截面“強剪弱彎”條件下的梁端配筋調整。

1．影響裂縫寬度的因素和調整的辦法。框架梁的裂縫寬度驗算往往被工程設計人員忽視，對此應引起我們的注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面，一是構件的混凝土強度等級，二是鋼筋的級別和直徑。由于混凝土等級與鋼筋的級別有一定的“依賴關系”，因此對于普通的混凝土構件，混凝土的高等級對減小梁的裂縫寬度影響不大，一般情況下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外需注意在利用計算機輔助軟件進行結構建模中的荷載輸入時，一定要將恒、活載數值分開輸入，以便進行內力組合和裂縫寬度的計算，不要貪圖省事而將恒、活載合并輸入，以防止梁、柱內力計算錯誤，致使所繪制的施工圖不能使用。

2．梁端斜截面的配筋調整。框架結構設計中，宜滿足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受彎承載力的規范要求，即“強剪弱彎”。在具體設計和梁配筋調整時，可采用以下方法：

（1）不放大梁端負彎矩鋼筋而加大梁的跨中受力鋼筋（一般放大1.1~1.3倍）；（2）梁端箍筋的直徑可增加2mm；（3）支座處盡量不設置彎起鋼筋，宜利用箍筋承受支座剪力。

3、在電算中合理、準確運用彎矩的調幅

規范規定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調幅，水平力作用下梁端彎矩不允許調幅，因此在計算時必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調幅后，再將水平荷載產生的梁端彎矩疊加。在此可采用兩種方法：一是將梁端的固定彎矩調幅后，再進行力矩分配；二是將由力矩分配法算得的梁端負彎矩直接乘以調幅系數。

五、框架結構設計中應注意的其它問題

1．在框架結構中不允許采用兩種不同的結構型式，樓、電梯間、局部突出屋頂的房間，均不得采用磚墻承重。因為框架結構是一種柔性結構體系，而磚混結構是一種剛性結構。為了使結構的變形相互協調，不應采用不同結構混合受力。

2．加強短柱的構造措施：在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修，甲方為了節約開支，往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞口，這樣往往會造成短柱。由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當混凝土抗剪強度不足時，則產生交叉裂縫及脆性錯斷，從而引起建筑物或構筑物的破壞甚至倒塌。所以在設計中應采取如下措施：

（1）盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等；（2）增加箍筋的配置，在短柱范圍內箍筋的間距不應大于100mm，柱的縱向鋼筋間距≤150mm；（3）采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。

3．由于建筑的需要，有時需要框架梁外挑，且梁下設置鋼筋混凝土柱。在柱的內力和配筋計算中，有些設計人員對其受力概念不清，誤認為此柱為構造柱，并且其配筋為構造配筋，懸臂梁也未按計算配筋，這樣有可能導致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發生埋下隱患。實際上，在結構的整體計算中，此柱為偏心受壓構件，柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節點，應考慮懸臂梁梁端的協調變形。所以對于此柱應作為豎向構件參與結構的整體分析，并且柱與梁端交接處應按框架梁、柱的節點處理。

4．對于框架梁下部的填充墻構造措施，當填充墻長度大于5m時，墻頂與梁宜采用拉接措施；當墻高度超過4m時，宜在墻高中部設置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平墻梁。

5．在設計框架結構和裙房時，高低跨之間不要采用主樓設牛腿、低層屋面或樓梯梁擱在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作為防震縫。因為在地震時各單元之間，尤其是高低層之間的震動情況不同，連接處很容易壓碎、拉斷。因此，凡要設縫，就要分得徹底，凡不設縫，就要連接牢固，絕不能似分非分，似連非連，否則很容易在地震中破壞。

6．在設計中不得隨意加大主筋的面積，或為了簡化構造而統一截面設計，以避免造成結構的某些部位相對薄弱。

參考文獻

[1]中華人民共和國建設部．混凝土結構設計規范（GB50010-2010）．中國建筑工業出版社，2010．

[2]中華人民共和國建設部．混凝土結構設計規范（GBJ-89）．中國建筑工業出版社，1989．

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關鍵詞：柜架結構設計板梁柱基礎

從專業的定義講來，框架結構是指由梁和柱子，以鋼接或者鉸接相連接的方式來構成承重體系的一種建筑結構，即由梁和柱子組成建筑的基本框架來共同抵抗使用過程中可能出現的水平荷載和豎向荷載。采用結構的房屋墻體在根本上并不是用于承重的，而是僅起到圍護和分隔的作用，一般的建筑結構所選用的材料是用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質板材等材料砌筑或裝配而成。

框架結構設計步驟及要點主要包括：建筑結構的設計依據、建筑的抗震等級和人防等級、具體的地基情況及建筑承載力、防潮抗滲設計方案，所用材料的等級，施工中應該引起注意的事項、選用的詳細設計圖案、通用詳圖以及在建筑施工圖中未畫出而通過文字或者圖紙說明來表達的信息。

在建筑結構設計時的具體計算步驟如下：

（1）根據各桿件的線剛度計算各節點的桿端彎矩分配系數，并計算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩。

（2）計算框架各節點的不平衡彎矩，并對所有節點的不平衡彎矩計進行第一次分配（其間不進行彎矩傳遞）。

（3）將所有桿端的分配彎矩同時向其遠端傳遞，（對于剛接框架，遞系數均取1/2），遞系數均取。

（4）將各節點因傳遞彎矩而產生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，使各節點處于平衡狀態。至此，整個彎矩分配和傳遞過程即告結束。

（5）將各桿端的固端彎矩，分配彎矩和傳遞彎矩疊加。

在建筑結構設計中，最常用的建筑結構是混凝土框架（其方式有現澆整體式、裝配式、裝配整體式，也可根據具體的需要對建筑結構的梁和板施加預應力）。之所以在建筑結構設計時采用框架建筑設計的原因是：框架結構可以將建筑空間靈活地分隔開來從而方便配合建筑平面布置，利于安排需要較大空間的建筑結構，以達到資源的最大化利用；再者由于其自重輕而有利于抗震，同時也有利于節省建筑材料；建筑框架結構因為梁、柱構件設計的標準化、定型化，便于采用裝配的整體式結構，方便統一施工，以縮短施工工期；尤其在采用現澆混凝土框架時，建筑的整體結構和剛度較好，良好的建筑結構設計在一定程度上還做到了抗震的效果。

當然，框架結構體系也不是完美無瑕的美玉。它本身也是存在缺點的，比如：框架結構因為其側向剛度小，在屬性上屬于柔性結構框架，在強烈地震作用下，建筑整體結構所產生的水平位移偏大，易造成嚴重的非結構性破性而損壞建筑結構；另外，因為建筑結構構建的巨大工程量，鋼材和水泥用量相應的也很大，機械吊裝的次數多，工程之間的接頭工作量也大，耗費人力物力，再者，建筑工程作為一種戶外活動，其施工工程容易受季節、環境的影響；從定義上可以知道建筑結構框架是由梁柱構成的桿系結構系統，其水平方向上的承載力和剛度都較低。尤其是與各樓層相比而言，由于承重程度的不同，層間變形上小下大，因此，在建筑結構設計過程中如何提高框架的剛度以及如何控制好結構側移是整個兼職結構設計所考慮當然重要因素。對于鋼筋混凝土框架，在建筑高層建筑時，由于其承重過多，其結構底部各層不但柱的軸力很大，而且梁和柱由水平荷載所產生的彎矩和整體的側移亦顯著增加，從而就導致截面尺寸和配筋增大，給建筑平面布置和空間處理帶來一些結構性地困難，從而影響建筑空間的最優使用。這些缺點也正是當前建筑結構設計領域的難題，因此，在結構設計方面，規范科學的操作是必要且迫切的。下面，筆者將從建筑結構設計的操作規范角度對建筑結構設計做一些總結。

首先，對于建筑結構設計中梁的要求如下：

截面寬度不宜小于200mm； 截面高寬比不宜大于4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。其次關于梁寬，在梁寬大于柱寬的扁梁時，樓板應采取現澆的方式，在普遍建筑結構設計時，梁小線最好能與柱中線重合，在布置梁時，采用雙向布置的方式，且這種方式并不適用于一級框架結構。在滿足現行有關規范對撓度和裂縫寬度的規定的前提下，要做到粱端的縱向受拉鋼筋的配筋率最大不能大于2.5%。且包括受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區高度和有效高度之比，其中，一級不應大于0.25。二級不應大于0.35。對于按計算確定的梁端截面底面和頂面的縱向鋼筋配筋量比值，一級最小0.5，二、三級最小為0.3。對于建筑結構一、二級的框架梁內貫通結構中柱的縱向鋼筋的直徑和矩形截面柱，不能超過柱在該方向截面尺寸的1/20，如果截面柱是圓形的，最大的縱向鋼筋所在位置是柱截面弦長的1/20。

其次，對于建筑結構中柱的要求如下：建筑結構截面的寬度和高度均最小為300mm，圓柱直徑最小為350mm。

再次，對于建筑結構中板的要求如下：

板的設計：根據經驗，板厚―般取120、140規定的取值范圍梁端彎矩的調幅系數取0.85， 在建筑結構設計時，也總會遇到一些建筑技術和建筑環境的特殊情況和難題。下面，我將對一些常見問題進行一下分析。

（1）在建筑結構基礎平面設計圖上應加指北針。

（2）當結構基礎下有防空洞或枯井等時，可采用厚板跨過阻礙的方式越過建筑結構障礙，當然在混凝土基礎下要做墊層。

（3）當建筑結構下穿過防水層時，應考慮防水層厚度并依據具體情況設計建筑板的厚度。

（4）當施工的建筑地段較好，并且有大于3米的基礎埋深的地段時，應設計為地下室。且地下室應有相同的埋深。因為設置地下室可以降低地基的附加應力，從而能提高地基的承載力（尤其是在周圍有建筑時是更實用的），減少地震作用對上部結構的影響。但是也不應設局部地下室。

（5）當地下室底板地基承載力滿足設計要求時，可不再外伸來達到防水的目的。在底板上每隔30或40米設一個后澆帶，并注明在地下室施工的兩個月后會使用微膨脹混凝土澆注。

（6）當地下室外墻為混凝土時，為減少工序、節約資源可減少或取消相應的樓層處梁和基礎梁的工程。

（7）抗震縫、伸縮縫在地面以下可以不設計接縫，但是在建筑結構的連接處應加強以保證質量。

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關鍵詞：框架結構設計；建筑結構設計；應用

隨著不斷發展的科學技術，進行建筑結構設計的同時，使用設計的方式比較多樣，經常使用的建筑結構設計方式就是框架結構設計。正式因為框架結構設計比較簡單，同時靈活的對建筑結構進行布局，所以在不同類型建筑結構當中廣泛的使用。顯然，盡管框架結構使用當中有非常多的優勢，但是也要充分了解到框架結構設計當中出現的問題和不足，從使用有效的方式進行解決，最后將我國框架結構設計品質和水準不斷的提升，幫助我國建筑工程得到更好的發展進步。

1 建筑工程項目設計框架結構內容介紹

建筑工程項目當中進行框架結構施工當中，需要關心項目當中是否包含了地下室，同樣因為地下室當中的建筑物，具體施工建設需要將底層設計標準充分考量。此外，進行框架結構工程施工的過程中，要充分關心框架結構工程施工原則，普通來說，框架結構在施工設計的流程中，關心其彈性，為了更好的保證抵抗來自外界的壓力。詳細的施工環節當中，要將各個步驟進行打通，防止出現外力干擾，另外，施工當中需要關心重點施工部分。

2 框架結構實際設計中應注意的事項

2.1 抗震方案概念設計及構思問題

設計框架結構抗震，需要具有清晰的設計圖紙，設計人員在設計當中，盡量保證豎向建筑構件布置成為壓應力水準，同時接近均勻情況。設計建筑蓋梁系統當中，同樣需要盡量讓重力荷載垂直，這樣保證通過最短的路程，最快的傳送到豎向構件墻當中，同時，使用轉換結構系統，通過轉換層，將上部結構豎向構件傳送到垂直重力荷載轉換出來，保證各個部件受力均勻。

2.2 柱子設計中應注意的事項

對建筑工程來講，框架結構當中配筋率一般來說比較低，這樣如果發生地震，建筑框架在受到很大作用力的情況中出現扭轉剪力。一旦在設計框架結構的過程中不充分考慮這個問題，就會給建筑結構帶來非常大的安全隱患。所以，設計框架結構的同時，要按照實際情況進行配筋設置，保證建筑結構設計品質。

2.3 梁設計中應注意的事項

設計基礎梁，重點就是處理好埋設深度，保證基礎梁埋設深度并不會太深，也不會太過于淺，比較適中，更好的保證框架結構設計的品質。一旦出現了埋設比較深的問題，要按照一層框架梁的標準進行設計，將對埋設的部分根據短柱來進行處理。同時，設計基礎梁的同時，保證建筑具備更高的抗震效果，就需要在設計基礎梁的同時，根據建筑主體框架柱的兩個軸方向進行設置。

3 框架結構設計在建筑結構設計中的應用

3.1 混凝土工程施工要點

框架結構來講，混凝土工程重點影響剛度和穩定性，因此為了確保框架結構的施工質量，重點需要做好混凝土施工工作。首先配制混凝土之前，需要將各種組成材料質量嚴格進行檢測，不合格的材料使用到混凝土配制過程中，嚴重影響混凝土強度和穩定性能，所以，不合格的配置材料，不能夠使用到混凝土配制流程中。其次，配置混凝土的時候，各種混凝土材料的配合比，需要進行科學、合理配制，與此同時，嚴格控制混凝土配置溫度，防止因為在配制過程中混凝土溫度影響導致質量不符合標準情況出現。接著澆筑混凝土的過程中，要依靠專業的施工人員進行施工，不但可以防止施工不專業的導致材料浪費，同時保證混凝土的澆筑品質。最后，倉混凝土節后，要詳細記錄混凝土硬化流程，同時做好混凝土養護工作，避免之后出現裂縫問題，普遍來講，混凝土養護工作，往往需要7天左右時間。

3.2 模板工程施工技術要點

模板工程施工的優劣，給框架結構施工帶來了比較大的影響，所以使用模板之前，需要做好表面清潔工作，保證表面干凈整潔。使用模板的同時，為了避免使用過程中出現偏移狀況，模板內側要固定一個短的鋼筋頭。為了盡可能使用模板避免破壞墻體，使用海綿材料在模板和墻體之間。一旦發現模板出現了漏漿狀況，需要及時科學的處理，保證建筑施工品質。

總之，設計建筑工程項目的同時，要重視各個部分之間的連接點以及總體施工工藝專業性和建筑物品質，同時，具體進行建筑工程施工的同時，需要有關工作人員提前對施工環境進行詳細調查。與此同時，根據文章所述，建筑工程在施工當中，需要對細節非常關心。同時，建筑工程施工之前，需要對具體施工部分特征進行了解的情況中，根據施工標準進行工程建設工作。

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關鍵詞框架；結構；設計；方案；原理；荷載；計算；

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

隨著社會經濟形勢的不斷好轉，人們的生活水平得以快速提高，在這種環境背景的影響下，人們對于建筑物的使用功能和質量性能都有了更高的要求，為更好的滿足人們對于現代建筑物實際的生活和心理追求，建筑框架結構設計便成為人們所關注的焦點。建筑空間、平面布局等都包含在建筑的框架結構設計中，對滿足人們的需求方面起著至關重要的作用。

一、框架結構的定義和類型

1.1 定義

框架結構是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構,即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。框架結構是多層房屋的主要結構形式,也是高層建筑的基本結構單元。

1.2 類型

(1)按構件組成劃分可分為梁板式結構和無梁式結構兩種兩種類型。

梁板式結構是指由梁、板、柱三種基本構件組成的骨架結構;無梁式結構是指由板和柱子組成的骨架結構。

(2)按框架的施工方法劃分可分為現澆整體式框架、裝配式框架、半現澆框架及裝配整體框架。

(3)按材料組成區分可分為鋼框架和混凝土框架

鋼框架是指有鋼梁或鋼柱組成的能承受垂直和水平荷載的結構。混凝土框架是指由混凝土為漢族要材料建造的工程結構,包括素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構等。

二、框架結構設計的基本原理

在建筑結構中框架結構設計的基本原理主要包括兩個方面:一是建筑結構的荷載,二是極限狀態設計法。

2.1 建筑結構的荷載

荷載:施加在結構上的集中力或分布力,稱之為直接荷載;引起結構外加變形或約束變形,稱之為間接荷載。荷載效應:由作用引起的結構國構件的反映。結構抗力:結構或結構構件承受效應的能力。

2.2 極限狀態設計法

為了保證框架結構設計的安全性、耐久性與實用性,必須對其極限狀態進行驗算。同時,這也是框架結構設計的方法。安全性:滿足特定的與建筑物功能相適應的承載力極限狀態;耐久性:保證結構的承載力的持續時間與環境使用度;實用性:保證結構在正常使用中時具有良好的工作性能。

三、框架結構設計及其計算要點分析

3.1框架計算簡圖的確定

沒有地下室的多層框架房屋，一般來說基礎埋的較深，對于不同的深淺度，要有不同的設計。在基礎埋的比較深的時候，為了增加房屋底部的整體性，減小位移有時在±0.000附近設置基礎連系梁。將基礎連系梁以下的部分看作底層，層高H取基礎頂面至連系梁頂面的高度，而把實際建筑的底層作為第二層考慮，層高H取連系梁頂層至一層樓面高度。基礎埋深較淺時現澆的框架結構梁柱剛接，計算簡圖的確定主要是確定底層柱的計算長度。根據《混凝土結構設計規范》GB50010-2010(以下簡稱《結構規范》)第6.2.20條規定：一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結構，底層柱的計算長度取基礎頂面到一層樓蓋頂面的高度H，裝配式框架取1.25H。對于帶地下室的多層框架結構，合理確定上部結構的嵌固位置是一個關鍵問題。《結構規范》和《建筑抗震設計規范》GB50011-2010(以下簡稱《抗震規范》)，都沒有明確地提出具置，需要具體問題具體分析。對于能夠滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或采用箱型基礎時，可將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置，在利用PKPM軟件進行設計時，樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數，底層的層高H取實際層高。這樣計算出的地震作用與實際情況較為接近。對于不能滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或者采用筏板式基礎時，嵌固位置最好取在基礎頂面。此時，利用電算進行樓層組合時，總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。

3.2鋼筋混凝土保護層厚度的取值

混凝土保護層在保護鋼筋不受銹蝕方面起著重要作用，能夠有效保證鋼筋的粘結錨固性能，對于構件的耐久性和鋼筋的受力性能影響比較大。《結構規范》規定，保護層厚度計算應由最外層鋼筋開始計算，梁柱保護層計算需考慮由箍筋及構造筋邊開始計算至混凝土表面的距離。實際工作中設計人員的不重視，常會出現以下問題：1)主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關系處理不明確，造成板負筋保護層厚度不足或構件有效截面高度損失，直接影響到構件的安全性;2)地上部分與地下部分的柱因所處的環境條件不同，根據規范要求，應采取不同的保護層厚度。

3.3.1梁的設計

設計梁要注意梁度差，當梁度差較小時，兩高也要與之相同。如果梁底與窗定的尺寸相差的小，大粱的高度就該與窗頂一致．外部的框架梁盡梁盡量保持外皮與住外皮的一 平。有次梁的時候，盡量使主梁和次梁分開，以免引起主次梁的抗扭。 使抗扭的縱箍筋增加。上梁縱筋的間距在滿足抗裂的同時．也要注意 將梁端頭的箍筋加密。小面積的梁及框架梁，上下部的縱筋避免支座 搭接。由于挑梁在總負荷中所占的比例較小。將挑粱變成截面不能夠 有效的減輕自重，變截面梁時，其撓度也大于截面梁。如果挑梁的端部有次梁，要注意對其加固。一般情況下。只有當剪承載力不足時，挑梁根部才可以加斜筋。挑梁配筋必須留有空間．而就大梁而言．在梁的下部必須配置受壓鋼筋來減少撓度。為了保證梁的變形能力，使框架結構具有較好的抗震性能，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應能使梁端截面的受壓區相對高度滿足以下要求：一級框架≤0.25ho;二、三級框架≤0.35ho，同時，縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5%。為了保證梁有足夠的延性，提高塑性鉸區壓區混凝土的極限壓應變值，并防止在塑性鉸區內最終發生斜裂縫破壞，在梁端縱筋屈服范圍內加密封閉式箍筋，對提高梁的變形能力十分有效。同時，為了防止壓筋過早壓曲，應嚴格遵照《抗震規范》限制箍筋的間距。

3.3.2柱的設計

柱的設計主要從三個方面闡述，分別是柱截面尺寸、柱縱向鋼筋的配置、柱的箍筋。柱的平均剪應力太大，會使柱產生脆性的剪切破壞。平均壓應力或軸壓比太大會使柱產生混凝土壓碎破壞，為了使柱有足夠的延性，柱截面尺寸應符合以下要求：柱截面的長邊應小于柱凈高的1/4；且矩形截面柱，抗震等級為四級或層數不超過2層時，其最小截面尺寸不宜小于300mm，一、二、三級抗震等級且層數超過2層時不宜小于400mm；圓柱的截面直徑，抗震等級為四級或層數不超過2層時不宜小于350mm，一、二、三級抗震等級且層數超過2層時不宜小于450mm；柱截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3；當剪壓比保持較低時，可獲得較好的延性，為此柱端截面的平均剪應力一般宜小于3N/mm。

結束語

建筑框架結構是我國建筑工程領域近幾年所采用的，各項設計技術以及施工工藝方法還不夠成熟，為此我國建筑工程領域在進行框架結構設計與建設時需要不斷地在實踐中豐富設計經驗，提高設計質量標準，為我國建筑框架結構設計在建筑工程施工領域的健康發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 蔣新梅;;論高層建筑結構設計之常見問題的分析[J];四川建材;2009

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關鍵詞:建筑框架結構;設計;措施

隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,無論是工業建筑還是民用建筑,建筑框架結構設計作為現行比較常用的實際模式,已經廣泛應用在各類建筑中,在結構設計中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個結構設計者需要在遵循各種規范下大膽靈活的解決一些結構方案上的難點、重點。

一、建筑框架結構設計的說明

建筑框架結構設計是主要設計依據,抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮抗滲做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節點,以及施工圖中未畫而通過說明來表達的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。

1)建筑結構類型及概況,建筑結構安全等級和設計使用年限,建筑抗震設防分類、抗震設防烈度(設計基本地震加速度及設計地震分組),場地類別和鋼筋混凝土結構抗震等級、地基基礎設計等級、砌體結構施工質量控制等級,基本雪壓和基本風壓,地面粗糙度,人防工程抗力等級等。

2)設計±0.000標高所對應的絕對標高,持力層土層類型及承載力特征值,地下水類型及標高、防水設計水位和抗浮設計水位,地基液化,濕陷及其他不良地質作用,地基土凍結深度。

3)設計活荷載值。

4)混凝土結構的環境類別、材料等級、強度等級、材料性能(包括鋼材強屈比等性能指標)和施工質量的特別要求等。

5)受力鋼筋混凝土保護層厚度,結構的統一做法和構造要求,現行規范規程及標準圖選用,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。

6)建筑物耐火等級、構件耐火等級。

7)施工注意事項,如后澆帶設置、封閉時間及所用材料性能、施工程序、專業配合及施工質量驗收的特殊要求等。

二、建筑框架結構設計的原則與措施

(一)建筑框架結構設計原則

抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,盡量加剪力墻,可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規范給出的垂直地震作用明顯不足。

雨蓬不得從填充墻內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級;由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率;出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構;框架結構中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構造柱,層高較高時宜在門洞上方加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時剛度很大,其它地方不加剪力墻,對梯井和整體結構都十分不利;建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加后澆帶等;柱子軸壓比宜滿足規范要求;當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁;當建筑布局很不規則時,結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置,并采取相應的構造措施;當地下水位很高時,暖溝應做防水。一般可做u型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時,混凝土應抗滲,等級S6或S8,混凝土等級應大干等于C25,混凝土內應摻人膨脹劑。混凝土外墻應注明水平施工縫做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝士墻做企El較難。

(二)建筑框架結構設計措施

在用PKPM軟件計算梁柱時,應盡量采用TAT或SATWE三維軟件。第一,計算結果更接近實際受力狀態,如地震力或風力是按抗側移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發生下沉變形,內力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟件整體計算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并。第三,TAT或SATWE還可以進行井式梁的計算,由于PKPM 軟件計算梁時僅按矩形計算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時可取出彎距再按T型梁補充計算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時,較大直徑的鋼筋連接宜用機械連接取代焊接,造價相差不大,但機械連接可靠并易干檢查。機械連接接頭位置可任意,但一次截斷的鋼筋不大于50%,接頭位置應錯開70d。　三、多層鋼筋混凝土框架結構設計

多層鋼筋混凝土框架結構是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結構。多層鋼筋混凝土框架結構設計文件與圖紙是最主要的依據之一,全面理解設計文件,并規范進程加以實施,是結構方案的主要工作。全面理解設計意圖和設計要求,看懂容懂圖紙的每項內容,達到按圖紙施工的要求,對圖紙設計中存在的問題通過會審加以解決,對其遺誤交易糾正,是保證施工質量的前提,必須認真地組織與實施,該項工作由甲方或委托監理工程師進行。

根據設計文件和相關規范、規程、編制和審查施工組織設計。鋼筋混凝土框架結構由水平承重體系一各層樓蓋和屋蓋連接形成空間的整體結構體系。其中各平面鋼筋混凝土框架結構形成豎向承重體系,它們承受由樓蓋和屋蓋傳來的豎向和水平荷載并再傳給地基基礎。

做好多層鋼筋混凝土框架結構技術交底,根據設計要求和施工隊的技術素質狀況對其不熟悉的施工工藝過程,經批準實施的新工藝、新材料、新結構等,必須認真進行技術交底。明確各項工藝參數指標、操作方法、質量要求和檢測辦法,并認真的加以實施。

現澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現澆鋼筋混凝土結構。現澆式多層鋼筋混凝土框架結構的整體性強、抗震性能好,因此在實際工程中采用比較廣泛。但現場澆筑混凝土的工作量較大。

預制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制,通過焊接拼裝連接成的多層鋼筋混凝土框架結構。其優點是構件均為預制,可實現標準化、工廠化,機械生產。因此,施工速度快、效率高。但整體性較差,抗震能力弱,不宜在地震區應用。

現澆預制框架是指梁、柱、樓板均為預制,在預制構件吊裝就位后,對連接節點區澆筑混凝土,從而將粱、柱、樓板在連成整體多層鋼筋混凝土框架結構。現澆預制框架既具有較好的整體性和抗震能力,又可采用預制構件,減少現場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現澆式框架和裝配式框架的優點。

總結:

以上幾點是我在工程設計中對框架結構設計的認識體會,希望這些設計體會能給各位同行在今后的工程設計中有些幫助,以提高工程設計的質量。

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關鍵詞：框架結構；結構設計；平面及豎向布置；結構布置

1． 工程概況

某綜合樓規劃用地面積29001.22，總建筑面積28550.55，計入容積率總建筑面積21836.36，地下室面積6667.19，建筑占地面積4172.32，綜合容積率0.78，綠化率37.64%。綜合樓建筑面積17296.2。一類高層及所有地下室為一級,二類高層為二級，該綜合樓建筑層數為地上9層，地下1層；建筑最大高度41.6米。建筑結構形式為鋼筋混凝土框架結構，建筑結構的類別為丙類，抗震設防烈度為6度（抗震設防措施按6度）；建筑耐久年限等級為二級，使用年限50年。

2． 框架結構體系選取

對于同一個建筑來說，可選取的結構類型多種多樣，而關鍵是要選取既經濟又結構受力合理的結構體系才是關鍵，而如何合理地選取結構體系是一個重要課題。而框架結構體系是介于砌體結構與框架-剪力墻結構之間的可選結構體系。框架結構設計應符合安全適用、技術先進、經濟合理、方便施工的原則，結合筆者的結構設計經驗，對于框架結構體系選取需要考慮的因素進行了總結歸納。

（1）考慮建筑功能的要求，例如多層建筑空間大、平面布置靈活時。（2）考慮建筑高度和高寬比、抗震設防類別、抗震設防烈度、場地條件等因素。（3）框架結構對于非抗震設計時用于多層及高層建筑。抗震設計時一般情況下框架結構多用多層及小高層建筑（7度區以下)。（4）框架結構由于其抗側剛度較差，因此在地震區不宜設計較高的框架結構。在7度(0.15g)設防區，對于一般民用建筑，層數不宜超過10層，總高度不宜超過28米。在8度（0.3g）層數不宜超過5層，總高度不宜超過20米，結合筆者工程實踐表明，超過以上數據時雖然計算指標均滿足規范要求，但是不經濟。

3． 結構體系設計

建筑柱網尺寸應當根據建筑類別等進行確定，其常用的柱網有內廊式和等跨式兩種。按照抗震設計規范要求，對于內廊式的邊跨跨度一般為6~8m，而對于中間跨跨度為 2~4m，等跨式的跨度一般為 6~12m。對于教學樓來說可采取小柱網和大柱網兩類。

結合實踐，為了保證框架結構的抗震安全，結構應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性及耗能等性能。設計中應合理布置抗側力構件，減少地震作用下的扭轉效應;平面布置宜規則、對稱，并應具有良好的整體性;結構的側向剛度宜均勻變化。豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小(不應在同一層同時改變構件的截面尺寸和材料強度)，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。

框架結構宜設計成雙向梁柱剛架體系以承受縱橫兩個方向的地震作用或風荷裁.特殊情況下也可以采用一向為剛架，另一向為鉸接排架的結構體系。但在鉸接排架方向應設置支撐或抗震墻，以保證結構的承載力、剛度和德定。尤其是對于抗震設計的框架結構，不宜采用單跨框架。如果不可避免的話，可設計為框架-剪力墻結構，多層建筑也可僅在單跨方向設置剪力墻。后者框架結構部分的抗震等級應按框架結構選用、而剪力墻部分的抗震等級應按框架-剪力墻結構選用。

框架結構按抗震設計時，不應采用部分由砌體墻承重之混合形式，框架結構中的樓、電梯間及局部出屋頂的電梯機房、水箱間等，應采用框架承重，不應采用砌體墻承重。對于小高層結構體系筆者建議適宜采用框架結構，首先盡可能將過于狹長的結構用伸縮縫脫開，如果建筑專業不允許，可通過加大端部開間的抗側剛度達到限制結構扭轉效應的目的.具體可將邊框架的角柱斷面增大，加大框架梁的高度，如條件允許，中同增加框架住，既增加框架的跨數。這些方法可以顯著增加結構的抗扭剛度。

4． 框架結構設計要點

4.1角柱的處理

位于建筑平面的凸角部、與柱的正交兩個方向各只有一根框架粱與之相連接的框架柱。而位于建筑平面的凹角處，若柱的四邊各有一根框架梁與之相連，則可不按角柱對待。考慮到角柱承受雙向地震作用，扭轉效應對內力影響較大且受力復雜等，抗震設計中對其抗震措施和抗震構造措施有一些專門的要求。

4.2梁的撓度或裂縫寬度較大時的處理

當梁的撓度不滿足規范要求時，可增加梁高或采用梁起拱的措施來解決。不要增加梁寬或加大縱筋。當梁的裂縫寬度不滿足規范要求時，首先在保證鋼筋面積不變的情況下鋼筋根數增加而直徑減小，或者在鋼筋相同外形情況下降低鋼筋級別.。

4.3非框架梁箍筋不加密

（1）非框架梁主要承受豎向荷載作用，有無抗震設計均不考慮延性，梁端箍筋不加密，其箍筋按內力計算確定，不要求135度彎鉤及10倍直徑直段。當利用程序自動形成施工圖時應選擇非抗震計算。（2）施工圖設計時，應根據計算結果配筋，不應隨意增加鋼筋根數、直徑或改變鋼筋等級，否則有可能不滿足規范要求，使梁出現超筋破壞。對于框架梁來說，地震時當梁出現塑性鉸時有可能會是“混凝土鉸”。

4.4凹凸不規則或樓板局部不連續時的處理

凹凸不規則或樓板局部不連續時，應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型。當樓板平面過于狹長、有較大的凹入和開洞而使樓板有過大削弱時，樓板有可能產生顯著的平面內變形，這時應在設計中考慮樓板削弱產生的不利影響。如在結構分析中考慮柔性或彈性樓板計算模型、采取相應的樓板加強構造措施等。對于錯層結構，如錯層超過梁高，應按樓板開洞考慮。

4.5軟弱層的處理

軟弱層是指樓層的側向剛度小于相部上一層的80%或小于其上相鄰三個樓層側向剛度的80%；除頂層外，局部縮進的水平尺寸大于相鄰下一層的25%，軟弱層屬于“側向剛度”不規剛。樓層的側向剛度計算應采用彈性階段層間剪力除以層間位移。調整樓層側向剛度可以采用增大本層側向剛度或減小上部樓層側向剛度的方法。

5． 結構計算分析

對于結構設計來說，對結構進行合理的結構布置與建模后，對結構計算結構的分析判斷加以調整是結構設計人員關鍵工作之一。結合工程實踐經驗，筆者總結了對于框架結構來說幾點重點的計算結果分析。

5.1需檢查的計算結果數據

（1）一般多層框架結構的柱截面是由水平地震作用下為滿足位移（抗側力剛度)確定，高層框架一剪力墻結構的柱截面一般是由柱軸壓叱要求確定；（2）控制剛度比是為了避免豎向剛度突變，形成薄弱層；（3）通過剪重比來控制樓層的最小地震剪力，保證結構的安全；（4）控制結構的扭轉程度，避免地震作用下扭轉對結構造成的不利影吶；（5）對于多層建筑可不考慮周期比，但基本自振周期不能以扭轉為主。對于高層建筑應滿足《高規》第4.3.5條規定；（6）《高規》第5.4.4條給出了剛重比的限值。控制剛重比的目的是為了控制結構的穩定性，避免結構產生整體失穩。

5.2計算結果特征

（1）結構自振周期。正常情況下，非耦聯計算地震作用時，對于框架結構基本自振周期一般按照公式T1=(0.12～0.15)N計算，其中N為結構計算層數。當結構計算周期偏離上述值太遠，應當考慮本工程剛度是否合適，必要時調整結構截面尺寸。

（2）結構振型。正常計算結果的振型曲線多為連續光滑曲線，當沿豎向有非常明顯的剛度和質量突變時振型曲線可能有不光滑的畸變點。框架結構的基本振型為剪切型。

（3）結構位移。對于框架啊結構來說，往往結構的位移起著控制作用。因此結構的彈性位移角需滿足《抗規》第5.5.1條的要求，即層間位移角應1/550。此時位移是在“樓板平面內剛度無限大”假定條件下計算的，且應在單向水平地震作用時不考慮偶然偏心的影響。

（4）漸變性的判斷。對于框架結構設計為豎向剛度、質量變化較均勻，在較均勻變化的外力作用下，其內力、位移等計算結果自上而下也應均勻變化，不應有較大的突變，否則應檢查結構截面尺寸或輸入數據是否正確、合理。

6． 結語

結合筆者從事建筑結構設計的工作經驗，提出框架結構體系選取，同時為了保證框架結構的抗震安全，提出框架結構平面及豎向布置等相關設計要點以及計算結果的分析，為類似工程設計提供參考。

參考文獻：

[1] 吳宗澤．框架結構設計原則及應注意的問題[J]．中小企業管理與科技(上旬刊)，2010，31(06)：56～57.

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【關鍵詞】結構設計；鋼筋混凝土；框架結構

1、引言

改革開放以來，隨著我國經濟的迅猛發展，我國的多層建筑也發展迅速，設計思想也在不斷更新。鋼筋混凝土框架結構是目前應用最廣泛的結構形式之一。鋼筋混凝土框架結構是由樓板、梁、柱及基礎4種承重構件組成的，由主梁、柱與基礎構成平面框架，各平面框架再由連續梁連接起來而形成的空間結構體系。在合理的高度和層數的情況下，框架結構能夠提供較大的建筑空間，其平面布置靈活，可適合多種工藝與使用功能的要求，起到平面、立面變化的建筑效果。框架結構具有較好的抗震性能，它們延性大、耗能能力強。但是，在框架結構設計中，仍然存在著一些概念性和實際性的問題需要設計人員予以高度重視，以確保結構設計質量。

2、結構設計

2.1 正確選取重要的結構計算參數

結構設計計算時， 除了有合理的結構方案、正確的結構計算簡圖外， 正確選擇抗震設防烈度和場地類別、合理選取電算軟件中的其他各項參數也是十分重要的。

各類房屋建筑首先應當根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010確定建筑類別。對于丙類建筑， 其地震作用均按本地區抗震設防烈度計算。對于乙類建筑，地震作用應符合本地區抗震設防烈度的要求，但是抗震措施（ 主要體現為抗震等級）在一般情況下，當抗震設防烈度為6～ 8 度時， 應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求； 當為 9 度時，應符合比 9 度抗震設防更高的要求。計算中應嚴格注意地震區的劃分，選取正確的設計基本地震加速度值， 這一項對地震作用效應的影響極大。

對于較高層建筑， 當不考慮扭轉耦聯時， 振型數應不小于3；當振型數多于3 時，宜取為3 的倍數， 但不能多于層數；當房屋層數不大于 2 時， 振型數可取層數。對于不規則建筑， 當考慮扭轉耦聯時， 振型數應不小于9； 結構層數較多或結構剛度突變較大時，振型數應多取，如結構有轉換層，頂部有小塔樓等， 振型數應大于12或更多，但不能多于房屋層數的 3倍；只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析， 有必要時，才可以取更多的振型。振型數可以取振型參與質量達到總質量 90%所需的振型數。如：對于某一建筑， 選取的振型數為 15， 但振型參與質量系數只有50%，說明振型數取得不夠，可能由于此建筑過于復雜或由于某些桿件不連續導致局部震動引起的， 應仔細復核。

框架結構由于填充墻的存在，使結構的實際剛度大于計算剛度，計算周期大于實際周期， 因此， 算出的地震作用效應偏小， 使結構偏于不安全， 因而對結構的計算周期進行折減是必要的，但如果折減系數取得過大也是不妥當的。對于框架結構來說，采用砌體填充墻時，周期折減系數可根據填充墻的材料及數量選取0.6～ 0.7；砌體填充墻較少或采用輕質砌塊時， 可取0.9； 無墻的純框架，計算周期可以不折減。

結構設計計算軟件的梁輸入模型均為矩形截面，未考慮因存在樓板形成 T 型截面而引起的剛度增大，造成結構的實際剛度大于計算剛度，算出的地震剪力偏小，使結構偏于不安全。因此計算時應將梁剛度進行放大，放大系數中梁取2. 0、邊梁取1. 5 為宜。

2.2 框架結構構造配筋

由于占地面積的限制，使用功能的要求或結構上的原因，工程上常在框架的梁端設計挑梁。由于框架梁的荷載與外挑梁的實際荷載值不同， 因而框架梁與外挑梁的斷面尺寸會有所不同，而有的設計人員在繪圖時只是將框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本無法伸進挑梁，這些差錯一般在施工時才會暴露出來， 但為時已晚， 許多鋼筋已截斷成型，這不僅影響了施工進度， 而且也造成了不必要的損失。框架梁外挑梁下常設置鋼筋混凝土柱，在柱的內力和配筋計算中， 有些設計人員對其受力概念不清，誤認為此為構造柱，并且其配筋為構造配筋，懸臂梁也未按計算配筋， 這樣有可能導致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發生埋下隱患。

對不同抗震等級的框架梁、柱箍筋加密區的最小箍筋直徑和最大箍筋間距都作了明確規定。根據這些規定，工程習慣上常取的梁、柱箍筋加密區最大間距為 100 mm， 非加密區箍筋最大間距為200 mm。當框架梁中由于種種原因縱向鋼筋超筋時，梁端適當加大抗剪承載力對結構抗震非常有利。這也是當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，規范規定梁的箍筋直徑應比最小構造直徑增大2 mm 的原因。對于框架柱， 當框架內定柱加密區箍筋間距為100 mm 時， 在某些情況下， 亦可能因非加密區箍筋間距采用200 mm 引起配箍不足。這里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密區配箍驗算時可不考慮強剪弱彎的要求，即剪力設計值取加密區終點處外側的組合剪力設計值，并且不乘以剪力增大系數。

2.3 多層框架結構設計要求

強柱弱梁措施的強弱，也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小，是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力，而且不致形成“層側移機構”，從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小， 以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內力重分布和動力特征的相應變化。因此， 當建筑許可時， 盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規范要求，以增加延性驗算截面承載力時，人為地將柱的設計彎矩按強柱弱梁原則調整放大，加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節點構造，讓塑性鉸向梁跨內移。

為了提高抗震墻的變形能力，避免發生剪切破壞，對于一道截面較長的抗震墻，應該利用洞口設置弱連梁，使墻體分為小開口墻、多肢墻或單肢墻，并使每個墻段的高寬比不小于2。連梁不能太強，以免水平地震作用下某個墻肢出現全截面受拉， 這是比較危險的。但是，考慮到耗能，連梁又不能太弱，連梁弱到成為一般小梁時， 墻肢就變成單肢墻，而單肢墻的延性很差，僅為多肢墻的一半，且單肢墻僅具有一道抗震防線，超靜定次數少，在地震作用下是很不利的。在實際設計中， 對連梁的剛度都要進行折減，連梁首先就必須滿足強剪弱彎的要求，對連梁的剛度進行折減實際上就是降低其抗彎能力。強剪弱彎是保證構件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構件相對于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結構經歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現脆性剪切失效。

3、結論

隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無論是工業建筑還是民用建筑，在結構設計中所遇到的各種難題也是日益增多，而作為一個結構設計者需要在遵循各種規范的前提下大膽靈活的解決一些結構方案上的難點、重點，并在工作實踐中不斷總結和完善。鋼筋混凝土框架結構雖然相對比較簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念以及長期的設計經驗總結積累，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。

參考文獻：

[1]GB50011- 2010， 建筑抗震設計規范[S].

[2]GB50010- 2010， 混凝土結構設計規范[S].