摘要：本文通過分析多層鋼筋混凝土框架結構的設計要求，針對計算過程中應注意的問題進行探討。

　　關鍵字：多層鋼筋混凝土;框架結構;設計

　　Abstract: Through analysis of reinforced concrete frame structure of the multilayer design requirements, should be paid attention to in the process of the calculation of the issues were discussed.

　　Key Word: multilayer reinforced concrete; frame structure; design

　　中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：

　　框架結構是由橫梁和立柱組成的桿件體系，是最常見的承重結構體系。由于框架結構柱網布置靈活，能獲得較大的使用空間，在辦公樓、教學樓、住宅樓、公寓以及商業建筑中常常采用。隨著經濟的高速發展，我國鋼筋混凝土框架結構發展迅速，框架結構體系在結構設計中應用甚廣，同時，對于鋼筋混凝土框架結構設計常出現一些問題卻往往被忽視，給工程質量留下隱患。

　　一、鋼筋混凝土框架結構底層柱的配筋設計

　　無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨立基礎埋置較深，在一0.05m左右設有基礎拉梁時，應將基礎拉梁按一個結構層輸入。例如，某工程項目為3層鋼筋混凝土框架結構，丙類建筑，建筑場地為Ⅱ類;層高3.3m，基礎埋深4.0m，基礎高度0.8m，室內外高差0.45m。根據《建筑抗震設計規范》第6.1.2條，在Ⅶ度地震區該工程框架結構的抗震等級為三級。設計者按3層框架房屋計算，首層層高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在一0.05m處的基礎拉梁頂面;基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計;基礎按中心受壓計算。顯然，選取這樣的計算簡圖是不妥當的。因為：①按構造設計的拉粱無法平衡柱腳彎矩;②根據《混凝土結構設計規范》(GB50010—2002)第7.3.11條規定，框架結構底柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。根據工程設計經驗，這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算，即將基礎拉梁層按一個結構層輸入，拉梁上如作用有荷載，應將荷載一并輸入。這樣，計算建模的首層層高應為H1=4一O.O5=3.95m、H2=3.30+0.05=3.35m、H3=H4=3.30m。根據《建筑抗震設計規范》第6.2.3條，框架柱底層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數1.15。當設拉梁層時，一般情況下，要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制。考慮到地基土的約束作用，對這樣的計算簡圖，在電算程序總信息輸入中，可填寫地下室層數為l，并復算一次，按兩次計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的配筋設計。

　　二、多層框架房屋基礎拉梁的設計

　　多層框架房屋基礎埋深值大時，為了減小底層柱的計算長度和底層的位移，可以在±0.000以下適當位置設置基礎拉梁，但不宜按構造要求設置，宜按框架梁進行設計，并按規范規定設置箍筋加密區。但就抗震而言，應采用短柱基礎方案。

　　一般說來，當獨立基礎埋置不深，或者雖然埋置較深但采用了短柱基礎時，由于地基不良或柱子荷載差別較大，或根據抗震要求，可沿兩個主軸方向設置構造基礎拉梁。基礎拉梁截面寬度可取柱中心距的1/20～1/30，高度可取柱中心距的1/12～1/18。構造基礎拉梁的截面可取上述限值范圍的下限，縱向受力鋼筋可取所連接柱子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，除滿足最小配筋率外，也 得小于上下各2Φ14，箍筋不得小于@200。當拉梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時，拉梁截面應適當加大，算出的配筋應和上述構造配筋疊加。基礎構造拉梁項標高通常與基礎高或短柱頂標高相同。

　　三、多層框架結構帶樓梯、電梯的小井簡的設計

　　多層框架結構應盡量避免設置鋼筋混凝土樓梯、電梯小井筒。因為鋼筋混凝土井筒的存在會吸收較大的地震剪力，相應地減少框架結構所承擔的地震剪力，而且井筒下的基礎設計也EE較困難，故在設計過程中這些井筒多采用構造柱夾砌體材料做填充墻形成隔墻。當必須設計為鋼筋混凝土井筒時，井筒墻壁厚度應當減薄，并通過開豎縫、開結構洞等辦法進行剛度弱化;配筋也只宜配置少量單排鋼筋，以減小井筒的作用。設計計算時，除按框架確定抗震等級并計算外，還應按帶井筒的框架(當平面不規則時，宜考慮耦聯)復核，并加強與井筒墻體相連的柱子的配筋。

　　四、多層鋼筋混凝土框架結構計算中應注意的問題

　　1、基礎拉梁層計算模型的選定

　　用TAT或SATWE等電算程序進行框架整體計算時，對于基礎拉梁層無樓板的情況下，樓板厚度應取0，并定義彈性節點，用總綱分析方法進行分析計算。當房屋平面不規則時，雖然樓板厚度取0，也定義彈性節點但未采用總綱分析，程序分析時卻自動按剛性樓面假定進行計算，這與實際情況不符，設計過程中要特別注意這一點。

　　2、結構的抗震等級

　　在工程設計中，多數房屋建筑按其抗震設防分類屬于丙類建筑，如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等等，其抗震等級可根據烈度、結構類型和房屋的高度按《建筑抗震設計規范》表6.1.2確定。對于電訊、交通、能源、消防和醫療等類建筑以及大型體育場館、大型零售商場等公共建筑，可首先根據GB50223-2004《建筑抗震設防分類標準》確定其中哪些建筑屬于乙類建筑(可能還有甲類建筑，本文不涉及)。若為丙類建筑，其地震作用均按本地區抗震設防烈度計算;若為乙類建筑，一般情況下，當抗震設防烈度為Ⅵ～Ⅷ度時，抗震措施應符合本地區抗震設防烈度提高I度的要求。

　　3、地震力的振型組合數

　　地震力的振型組合數，對高層建筑，當不考慮扭轉耦聯計算時，至少要取3;當振型數多于3時，宜取3的倍數，但不應多于層數;當房屋層數≤2時，振型數可取層數。對于不規則的結構，當考慮扭轉耦聯時，對高層建筑，振型數應取>19：結構層數較多或結構剛度突變較大，振型數應多取。如結構有轉換層、頂部有小塔樓、多塔結構等，振型數應取l2或更多，但不能多于房屋層數的3倍;只有當定義彈性樓板，且采用總剛分析，必要時振型數才可以取得較少。

　　五、結束語

　　鋼筋混凝土框架結構雖然相對簡單，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，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。

　　參考文獻

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