浅谈钢筋混凝土框架结构设计

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1、浅谈钢筋混凝土框架结构设计摘要：在钢筋混凝土框架结构设计过程屮，虽然商用软件越来越多，但是框架结构设计的基本原理应引起重视。根据承载力约束条件，以框架结构造价最低为优化目标,用正多面体优化方法对框架结构进行设计，并对其建立数学模型，从而使钢筋混凝土框架结构设计既安全又经济。关键词：钢筋混凝土；框架结构；设计中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号:1引言钢筋混凝土框架结构是当今建筑结构主要结构形式之…，框架结构因其具有较大的空间，较方便的空间布置，可满足空间多种功能需要，因而受到越来越多建筑商的青睐。框架结构主要有梁和柱构成，主要优点是受力体系清晰、构造简单、强度和延展性高。目前常用于钢

2、筋混凝土框架结构的商用计算软件有：PKPM、SATWE、TAT、TBSA、ETABS、SAP等，各商用计算软件作用大同小异，区别主要在计算模型、计算简图和计算结果方面。在选择软件方面，应特别重视电算程序使用手册的应用，在选取参数要特别慎重。所以，对于结构设计人员，熟悉框架结构的计算和设计是非常必要的，目的是更加合理地利用这些商用软件。2框架结构应注意的问题2.1框架结构方案的构思1）在民用和公共建筑的柱网平面布局中，柱网应尽量按等距（纵、横）布置，尽量减少边跨柱距，并充分利用连续梁的受力特点减少结构中的弯距。2）简明的结构受力和传力。框架结构关系越简单，传力结构越清晰。在荷载作用下，结构通

3、过板」梁一柱流程传力，传力结构清晰有利于经济利用建筑材料。3）结构方案应结合建筑功能、工程地质情况等要求综合考虑。2.2概念设计上着重注意的问题1）强剪弱弯措施：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。强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，加大各承重构件的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程屮保证不出现脆性剪切失效。2）强柱弱梁措施。强柱即使框架柱的抗弯和抗剪能力比梁的抗弯和抗剪能力强。柱子的破坏，大多是因剪压复合受力所致，多发生脆性破坏,脆性破坏大多是突然发生的，而强柱弱梁，可以延缓破坏时间，给人们以躲避和加固的时间。3）注意构造措施。a・外立面

4、为带形窗框架结构，因设置连续窗过梁,使外框架柱成为短柱，应加强构造措施。b.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，采用双向配筋补偿混凝土后浇带。3框架结构设计与计算3.1框架结构的特点框架结构有以下的特点：1）框架结构的梁、柱间为刚性连接；2）梁端、边柱端多存在负弯矩，梁端仅考虑弯曲和剪切；柱端只考虑弯曲和压缩；3）框架结构选用超静定框架结构而不能采用“儿何可变体系”的框架。框架结构计算时，首先要进行荷载组合，在竖向和水平荷载共同作用下，设计的控制因素是梁、柱变形所引起的侧向位移。框架结构的特点、结构受力使得结构方案的选择十分重要。3.2计算简图的确定计

5、算简图是计算模型及作用在结构上的荷载共同构成的。计算简图真接影响到计算结果的准确性。如果完全按照实际结构进行计算，必然会带來相当大的计算量，而口实践证明也没有必要。因此，就应进行计算模型简化。计算简图要反映实际结构的主要力学性能，尽可能与实际结构相吻合；根据计算手段不同，采用相应的计算简图。3.3结构计算中儿个重耍参数的选取《抗震规范》笫3.6.6.4条指出，所有的计算机计算结果，都应经分析判断，确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期，楼层地震剪力系数，楼层弹性层间位移（包括最大位移与平均位移比）和弹槊性变形验算时楼层的弹槊性层间位移，楼层的侧

6、向刚度比，振型参与质量系数，墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋，底层墙和柱底部截面的内力设计值，框架抗震墙结构中抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值，超筋超限信息，等等。现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例，结合施工图审查中发现的问题，來说明有关参数如何合理选取。为得到合适的结果，除有合理的结构方案、正确的结构计算简图外还应正确确定抗震设防烈度和场地类别、地震力的振型组合数和结构周期折减。3.3.1结构的抗震等级一般工业、民用建筑，可根据烈度、结构类型和房屋高度按《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定抗震等级；而电讯、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等

7、公共建筑，应当首先确定其属于哪类建筑。乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为6~8度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。3.3.2地震力的振型组合数対于多层建筑，当不考虑扭转耦联计算时，地震力的振型组合数至少应取3；当振型数多于3时，宜取3的倍数，但不应多于层数；当房屋层数W2层，振型数可取层数；对于不规则的高层建筑结构，当考虑扭转耦联时，振型数应29