钢筋混凝土框架结构的优化设计

《钢筋混凝土框架结构的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、钢筋混凝土框架结构的优化设计摘要：钢筋混凝土结构在建筑行业应用非常广泛，因此，加大对其的研究十分必要。本文主要谈谈钢筋混凝土框架结构设计的原则及要求、优化设计措施以及设计时需要注意的问题。关键词：钢筋混凝土；结构设计；优化中图分类号：TV331文献标识码：A前言无论从国际建筑业还是国内的建筑业上来看，高层建筑的兴起无论对于城市的规划建设还是居民的生活方面以及设计师设计建筑结构、建筑企业施工技术、施工方法等多个方面都是一次建筑业的革命。尤其对于混凝土结构的优化设计工作方面有所重视，这就要求在高层建筑设计中，能够对于混凝土的优化设计工作有所重视，作为建

2、筑设计人员应在综合分析建筑因素的前提下，对于结构优化设计有所掌握，从设计的基本原则出发，掌握设计中整体设计理念，并且能够针对设计的对象为设计出发点，这样才能完成混凝土结构设计上的完善。一、分析高层建筑中的混凝土结构设计原则与要求（一）混凝土结构设计中的设计原则就目前的建筑设计要求而言，建筑设计人员能够对高层建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为高层的建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求。（二）混凝土结构设计中的设计要

3、求1、对于延展性方面的设计需要，要符合高层建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。2、高层建筑的倾斜力，是在结构设计方面能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况，重要能够针对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素，随着高度的不断变化，层数上的增加也会对于动水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的结构设计方面的考虑因素，就必须综合这些外界不同方向力的作用，而进行结构设计。二、钢筋混凝土框架结构设计优化措施一般，框架结构有以下的特点：1）框

4、架只能在自身平面内抵抗侧向力，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。抗震框架结构的梁柱不允许钱接，必须采用刚接，使梁端能传递弯矩，同时使结构有良好的整体性和比较大的刚度。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'‘几何可变体系”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。框架结构的结构受力特点使得结构方案的选择十分重要。（一）楼梯斜板加强配筋计算在目前常规的设计中，板式楼梯的两端是按照

5、简支模型来计算，主要是梯段板下部受力，故楼板在支座处无弯矩或者是弯矩很小，负筋配置较小，并且通常选择在距支座1/3V14板跨度处截断负筋，如下图1所示。图1然而在实际地震的往复作用下，楼板上下颠覆，由受弯构件变成受拉构件，中间位置极易出现负弯矩，在板上部未配置相应的受拉钢筋时，负筋的截断处造成了楼梯处受拉刚度突变，断裂点恰好是截断点，如图2所示，正好在楼梯/I3~1/4跨度梯段板处出现了一道明显的水平裂缝，故在结构设计中，梯段斜板首先要加厚处理，其次受力钢筋采用双层双向布置，间距较密，尽量采用延性较好的钢筋。与梯段相连接的，平台梁、平台板等构件在地

6、震中也是薄弱环节，容易在反复的地震力作用下发生变形而遭受破坏。因此在结构设计中，都需要加强配筋，保证其在地震作用下的结构整体稳定性。图2楼梯斜板破坏图（二）框架柱的优化设计对框架柱配筋进行调整，一般来说，框架柱的配筋率都很低，很多时候电算结果与实际工程中应用的配筋率都不一致。所以在地震的作用下，框架柱以及角柱都受到特别大的扭转剪力以及双向弯矩作用，但是因为横梁的约束力小，在工作状态下是处在一种双向偏心受压的情况，所以震害要比内柱严重很多。尤其是那些质量分布不够均匀的框架结构最为明显。在框架柱接头外进行，即上次烧筑后加相同规格的方框，并浇平框面，继续

7、上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层1:40的水泥砂浆，为了使框架柱满足多种内力共同作用，计算配筋时应该注意这些问题：1、进行框架计算时选择最不利的那个方向，也可以计算两个方向的配筋然后选取最合适的。2、控制柱单边方向上纵筋最少根数。3、适当放大框架柱的构造配筋，控制在1.2倍"1.6倍之间，角柱1.4倍，中柱1.2倍而边柱1.3倍。（三）加强短柱的构造措施在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口，这样往往会造成短柱。由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足

8、时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施：尽量减弱短柱的楼层约束，如