建筑框架结构设计的之我见

摘要:本文对建筑框架结构设计的技术措施和技巧进行了探讨。
　　关键词:框架结构，设计，技术措施
　　1建筑框架结构设计的内涵
　　建筑框架结构结构设计是主要设计依据，抗震等级，人防等级，地基情况及承载力，防潮抗渗做法。活荷载值，材料等级，施工中的注意事项，选用详图，通用详图或节点。以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3KG/M3，等等。
　　2建筑框架结构设计的技术原则
　　2.1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。
　　2.2雨篷不得从填充墙内出挑。大跨度雨篷、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处板的负弯矩乘以跨度的一半。
　　2.3出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。
　　2.4框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑，但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱，层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯间位置较偏，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。
　　2.5构件不得向电梯井内伸出，否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱。
　　2.6当建筑布局很不规则时，结构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。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状)，此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚，并双层配筋。
　　3在施工中建筑框架结构设计的技巧
　　3.1基础平面图及详图
　　3.1.1在柱下扩展基础宽度较宽(大于4m)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。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。
　　3.1.2当基础下有防空洞或枯井等时，可做一大厚板将其跨过。
　　3.1.3混凝土基础下应做垫层。当有防水层时，应考虑防水层厚度。
　　3.1.4建筑地段较好，基础埋深大于3m时，应建议甲方做地下室。地下室底板，当地基承载力满足设计要求时，可不再外伸以利于防水。每隔30-40m设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。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。
　　3.1.5地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。
　　3.1.6抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝，连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。
　　3.1.7独立基础偏心不能过大，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，必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱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。
　　3.1.8采用独立柱基时，独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求，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间的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础，方便施工。
　　3.1.9独立基础的拉梁宜通长配筋，其下应垫焦渣。拉梁顶标高宜较高，否则底层墙体过高。
　　3.1.10底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。
　　3.2梁详图技巧
　　3.2.1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。梁上小柱和水箱下。架在板上的梁，不必加附加筋。可在结构设计总说明处画一节点，有次梁处两侧各加三根主梁箍筋，荷载较大处详施工图。
　　3.2.2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。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。
　　3.2.3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。
　　3.2.4原则上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、下部纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。
　　3.2.5挑梁宜做成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，做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。变截面梁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。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪廓载力不足。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。
　　3.2.6扁梁宽度不必过大，只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时，梁宽对刚度影响不大，加宽一倍，挠度减小20%左右。相对来讲，增大钢筋更经济，钢筋加大一倍，挠度减小60%左右，同时梁的上筋应大部分通长布置，以减小混凝土徐变对挠度的增大，如果上筋不小于下筋，挠度减小20%。
　　3.3柱详图
　　3.3.1地上为圆柱时，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、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。
　　3.3.2原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于200。
　　3.3.3柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，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。
　　3.3.4柱断面不宜小于450x450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求，不满足时应加横筋。异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。
　　3.3.5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。
　　3.3.6尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。
　　3.3.7考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。