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摘 要：框架结构是最常见的承重结构体系，本文从框架结构概念设计，框架结构方案设计，结构计算等要点出发，介绍钢筋混凝土框架结构的设计应注意的事项。
关键词：概念设计；方案设计；结构计算
框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系，是最常见的承重结构体系。由于框架结构柱网布置灵活，能获得较大的使用空间，在办公楼、教学楼、住宅楼、公寓以及商业建筑中常常采用。下面结合框架设计过程和实际工程设计经验，我从下面三个方面谈一谈如何做好钢筋混凝土框架结构设计。
1.框架结构的概念设计
(1)关于强柱弱梁节点的设置。实现在罕遇地震作用下， 让梁端形成塑性铰， 柱端处于非弹性工作状态， 而没有屈服， 但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱， 也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言的，柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“ 层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此，当建筑许可时， 尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯矩按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。
(2)关于“ 强剪弱弯”措施: 强剪弱弯是保证构件延性， 防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中保证不出现脆性剪切失效。因此对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造， 使其满足相关规范要求。
(3)注意构造措施。1、对于大跨度柱网的框架结构， 在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯间处的柱可能成为短柱， 因此应对柱箍筋全长加密。这一点，在设计中容易被忽视，应引起重视。2、对框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱可能成为短柱，应注意加强构造措施。3、对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝(规范规定裂缝宽度小于0.3mm) ，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋， 构造间距宜小于150mm，对屋面宜设置后浇带，后浇带处按构造措施宜适当加强。
2.框架结构方案设计
(1)结构的传力路线应简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。
(2)从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距(或近似于等距)布置，这样可以相应减少边跨柱距，也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距， 可以使各跨梁截面趋于一致，而提高结构的整体刚度。
(3)结构方案还应结合工程地质情况和建筑功能要求综合考虑。
3.建筑框架结构计算要点
3.1计算简图事项
在对建筑框架进行结构计算的过程中，简图的选取工作，会直接关系到结构计算结果的精确度，在当前工程中较为典型的就是对于基础梁的处理 通常情况下，框架结构基础梁的设计需要在基础高度范围之内，是整个框架基础的一个环节 因此这种情形在计算结构的底层高度的时候，应该计算基础顶面到一层楼板顶面之间的高度其中基础梁仅仅需要计算其承担上部墙体的荷载量，其构造只需要满足一般梁的条件。但是如果根据有关规范标准，在基础拉梁设置中，拉梁的配筋以及断面能够根据构造设计，其截面的高度大约为柱中心距的1/12~1/18，而其纵向受力钢筋的拉力大约为与其相连的柱体最大轴力设计标准的十分之一来进行计算。虽然建筑框架中的电梯井壁要尽量的避免使用钢筋混凝土，但是如果真的采用了钢筋混凝土，在计算简图的时候一定要使用实际数据，不然的话可能会导致电梯井定都的框架柱存在有严重的安全隐患。
3.2 结构计算参数的选择问题
（1）基本地震加速度值。根据国家《建筑抗震设计规范》的有关规定，当建筑抗震设防烈度大小是七度时，应该设计的基本地震加速度值有0.1g 和0.15g 两种，如果建筑的抗震设防烈度大小为八度时，那么设计的加速度值会分别提升到0.2g 和0.3g。这一数值同89 标准有着较大的偏差。在进行参数计算的时候，需要充分的考虑到所处位置地震区的划分，才能够采用准确的设计基本地震加速度值，这对于建筑的地震作用效应有着密切的联系。
（2）结构周期折减系数。建筑框架中存在有填充墙，这会使得实际的结构刚度会大于理论上的计算结果，实际的结构周期也会低于计算出的。由于这个原因，会导致计算所得地震作用效应偏小，提高了框架结构的不稳定性。因此，建筑人员需要对框架结构的计算周期采用折减的措施，折减系数需要按照具体的填充墙进行选取，大约在0.7～0.9 之内。
（3）刚度放大系数。在实际的建筑框架中，通过SATWE等一些计算软件计算出来的梁刚度是小于实际刚度的，那么统计出来的地震剪力是偏小的。这是因为通常这些软件都是采用矩形截面作为梁输入截面，并没有考虑到由于楼板所引起的Y型截面，会使得刚度变大。在具体计算的时候需要使用梁刚度放大系数，通常中梁适合取2.0，边梁适合取1.5，通过计算该系数，能够大大提高结构安全性。
（4）活荷载最不利布置问题。建筑工程中的多层框架结构，特别是当其活荷载较大的时候，如果不进行活荷载的最不利布置，那么计算结果机会出现相当大的偏差。
4.结束语
总而言之，上文中所提到的设计原则以及有关的注意事项，都是在框架结构设计过程中需要注意的问题，如果没有妥善处理，或者是计算过程中出现了偏差便会使得整体建筑结构失衡，带来极大的不安全因素。建筑設计人员在进行结构电算分析的时候，也应该考虑到结构设计的小细节，在遇到类似问题的时候能够更合理的解决，保证建筑施工图能够更加科学完善，保证框架结构的安全和质量。这样才能把钢筋混凝土框架结构设计好。
［参考文献］
[1] 薛万凯，张玲，孙德鑫.框架结构刚度变化对基础设计的研究[J].山西建筑，2008.
[2] 丁柏峰.关于有效提高建筑结构抗震性能措施的分析探讨[J].黑龙江科技信息，2010.
[3] 建筑抗震设计规范GB50011-2010
关键词：概念设计；方案设计；结构计算
框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系，是最常见的承重结构体系。由于框架结构柱网布置灵活，能获得较大的使用空间，在办公楼、教学楼、住宅楼、公寓以及商业建筑中常常采用。下面结合框架设计过程和实际工程设计经验，我从下面三个方面谈一谈如何做好钢筋混凝土框架结构设计。
1.框架结构的概念设计
(1)关于强柱弱梁节点的设置。实现在罕遇地震作用下， 让梁端形成塑性铰， 柱端处于非弹性工作状态， 而没有屈服， 但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱， 也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言的，柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“ 层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此，当建筑许可时， 尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯矩按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。
(2)关于“ 强剪弱弯”措施: 强剪弱弯是保证构件延性， 防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中保证不出现脆性剪切失效。因此对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造， 使其满足相关规范要求。
(3)注意构造措施。1、对于大跨度柱网的框架结构， 在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯间处的柱可能成为短柱， 因此应对柱箍筋全长加密。这一点，在设计中容易被忽视，应引起重视。2、对框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱可能成为短柱，应注意加强构造措施。3、对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝(规范规定裂缝宽度小于0.3mm) ，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋， 构造间距宜小于150mm，对屋面宜设置后浇带，后浇带处按构造措施宜适当加强。
2.框架结构方案设计
(1)结构的传力路线应简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。
(2)从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距(或近似于等距)布置，这样可以相应减少边跨柱距，也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距， 可以使各跨梁截面趋于一致，而提高结构的整体刚度。
(3)结构方案还应结合工程地质情况和建筑功能要求综合考虑。
3.建筑框架结构计算要点
3.1计算简图事项
在对建筑框架进行结构计算的过程中，简图的选取工作，会直接关系到结构计算结果的精确度，在当前工程中较为典型的就是对于基础梁的处理 通常情况下，框架结构基础梁的设计需要在基础高度范围之内，是整个框架基础的一个环节 因此这种情形在计算结构的底层高度的时候，应该计算基础顶面到一层楼板顶面之间的高度其中基础梁仅仅需要计算其承担上部墙体的荷载量，其构造只需要满足一般梁的条件。但是如果根据有关规范标准，在基础拉梁设置中，拉梁的配筋以及断面能够根据构造设计，其截面的高度大约为柱中心距的1/12~1/18，而其纵向受力钢筋的拉力大约为与其相连的柱体最大轴力设计标准的十分之一来进行计算。虽然建筑框架中的电梯井壁要尽量的避免使用钢筋混凝土，但是如果真的采用了钢筋混凝土，在计算简图的时候一定要使用实际数据，不然的话可能会导致电梯井定都的框架柱存在有严重的安全隐患。
3.2 结构计算参数的选择问题
（1）基本地震加速度值。根据国家《建筑抗震设计规范》的有关规定，当建筑抗震设防烈度大小是七度时，应该设计的基本地震加速度值有0.1g 和0.15g 两种，如果建筑的抗震设防烈度大小为八度时，那么设计的加速度值会分别提升到0.2g 和0.3g。这一数值同89 标准有着较大的偏差。在进行参数计算的时候，需要充分的考虑到所处位置地震区的划分，才能够采用准确的设计基本地震加速度值，这对于建筑的地震作用效应有着密切的联系。
（2）结构周期折减系数。建筑框架中存在有填充墙，这会使得实际的结构刚度会大于理论上的计算结果，实际的结构周期也会低于计算出的。由于这个原因，会导致计算所得地震作用效应偏小，提高了框架结构的不稳定性。因此，建筑人员需要对框架结构的计算周期采用折减的措施，折减系数需要按照具体的填充墙进行选取，大约在0.7～0.9 之内。
（3）刚度放大系数。在实际的建筑框架中，通过SATWE等一些计算软件计算出来的梁刚度是小于实际刚度的，那么统计出来的地震剪力是偏小的。这是因为通常这些软件都是采用矩形截面作为梁输入截面，并没有考虑到由于楼板所引起的Y型截面，会使得刚度变大。在具体计算的时候需要使用梁刚度放大系数，通常中梁适合取2.0，边梁适合取1.5，通过计算该系数，能够大大提高结构安全性。
（4）活荷载最不利布置问题。建筑工程中的多层框架结构，特别是当其活荷载较大的时候，如果不进行活荷载的最不利布置，那么计算结果机会出现相当大的偏差。
4.结束语
总而言之，上文中所提到的设计原则以及有关的注意事项，都是在框架结构设计过程中需要注意的问题，如果没有妥善处理，或者是计算过程中出现了偏差便会使得整体建筑结构失衡，带来极大的不安全因素。建筑設计人员在进行结构电算分析的时候，也应该考虑到结构设计的小细节，在遇到类似问题的时候能够更合理的解决，保证建筑施工图能够更加科学完善，保证框架结构的安全和质量。这样才能把钢筋混凝土框架结构设计好。
［参考文献］
[1] 薛万凯，张玲，孙德鑫.框架结构刚度变化对基础设计的研究[J].山西建筑，2008.
[2] 丁柏峰.关于有效提高建筑结构抗震性能措施的分析探讨[J].黑龙江科技信息，2010.
[3] 建筑抗震设计规范GB50011-2010