建筑技术 Ｃｈｉｎａ Ｎ ｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ—Ｉｓ ａｎＵｄ—Ｉ ＵＰ Ｉｒｏｄ￣ｕＵｃ．ｔ３ｓ 囵团冒蓬阉■嵋 ＪＪ 珥篮■ ‘ ■■ 框架结构设计若干问题探讨 吴晓祥 （合肥铁路勘察设计院有限责任公司，安徽合肥２３０００１） 摘要：框架结构设计中，基础设计应注意基础类型的选择、基础荷载的取值以及基础拉梁方案的确定；结构计算中，应注意若 干主要参数的选择；此外，应用平法图集时也要注意一些细节问题。 关键词：框架结构；基础设计；结构计算；平法图集 １／２０—１，３０，高度可取柱中心距的１／１２～１／１８；构 １基础设计应注意的问题 １．１基础的选择问题 造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下 在满足承载力和变形的基本要求下，尽 限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴 量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地 力设计值的１０％作为拉力或压力来计算。若 起配筋不足。因此，也建议程序内定柱的箍筋 间距改为取柱的非加密区的箍筋间距 ２００ｍｍ。这里需要指出的是，粱、柱箍筋非加 密区配筋验算时，可不考虑强剪弱弯的要求， 基持力层的选择应从地基基础和上部结构的 为构造配筋，除满足最小配筋率外，也不得小 整体性出发，综合考虑场地土层的分布情况 于上下各２９１４，配筋不得小于ｑ￣８＠２００；若拉 及稳定性，土层的物理力学性质，建筑物的体 梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载 型、结构类型和荷载性质与大小，还要考虑地 时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上 下水的影响，山区建筑还要考虑土坡度情况。 述构造配筋叠加。当框架底层层高不大或者 若土质条件比较好，多层房屋一般采用 基础埋置不深时，有时要把基础拉梁设计得 条形基础或基础。一般先由地基承载力 比较强大，以便用拉梁来平衡柱底弯矩，这时 和变形确定基础底面尺寸，然后再进行基础 拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通，负弯矩钢筋至 截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和 少应在ｌ，２跨拉通，拉通正负弯矩钢筋在框 剪切条件确定，基础配筋则由基础验算截面 架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震 的抗弯能力确定。除满足计算要求以外，还要 构造要求与上部框架梁完全相同；此时，拉梁 满足一些规范规定的构造要求。要注意的是， 宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之 在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时，应 上。 考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作 ２框架结构计算若干参数的选取 用；而在进行基础截面设计中，应采用不计上 ２．１结构周期折减系数 覆土重力作用时的地基净反力进行计算。 框架结构及框架一抗震墙等结构，由于 若土质条件不好，对于柱网和使用荷载 填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算 都比较大的多层房屋（如工业厂房），可以采用 刚度，计算周期大于实际周期。因此，算出的 预应力管桩基础、人工挖孔灌注桩基础、机械 地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结 钻孔扩底灌注桩等。桩端持力层应选择较硬 构的计算周期进行折减是必要的，但对框架 土层或岩层。 结构的计算周期不折减或折减系数取得过 １．２基础设计的荷载取值问题 大，都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填 钢筋混凝土多层框架房屋的基础形式多 充墙时，周期折减系数可取０．６～０．７；砌体填 采用的是柱下基础。在基础设计中，合理 充墙较少或采用轻质砌块时，可取０．７ ０．８： 地选取荷载设计值，是基础结构设计的重要 完全采用轻质墙体板材时，可取０．９。只有无 环节。实际工作中，常会出现２种情况：（１）依 墙的纯框架，计算周期才可能不折减。 据ＧＢ５００１１—２００１《建筑抗震设计规范》第 ２．２框架梁、柱箍筋间距 ４．２．１条指出的“当地基主要受力层范围内不 《建筑抗震设计规范》第６．３．３条及第 存在软弱粘性土层时，不超过８层且高度在 ６．３．８条对不抗震等级的框架梁、柱箍筋加密 ２５ｍ以下的一般民用框架房屋或基础荷载相 区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了明确 当的多层框架厂房，可不必进行天然地基和 规定。根据这些规定，设计时习惯上常取梁、 基础的抗震承载力验算”的要求，忽略风荷载 柱箍筋加密区最大间距为１００ｍｍ，非加密区 的影响；（２）在设计基础时，作用在基础 箍筋最大问距为２００ｍｍ。电算程序总信息中 顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力 通常也内定粱、柱箍筋加密区间距为ｌＯＯｍｍ， 设计值、弯矩设计值而无剪力设计值，甚或只 并以此为依据计算出加密区箍筋面积，设计 取轴力设计值。工程设计实践证明，这２种情 人员可根据规范确定箍筋直径和肢数。 况的设计结果都会导致基础尺寸偏小、配筋 但是，在程序内定的条件下，当框架粱的 偏少。如果在涉及混凝土多层框架房屋的整 跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作 体计算分析中输入风荷载，让轴力设计值、弯 用却仅配双肢箍筋时，多数情况下，非加密区 矩设计值和剪力设计值共同作用于柱脚，基 箍筋间距采用２００ｒａｍ。会使梁的非加密区配 础本身及其上部结构的安全就更为可靠。 筋不足。因此，建议程序内定粱箍筋改为取梁 １＿３基础拉梁设计方案的确定 的非加密区间距２００ｍｍ。这样，既可保证梁 多层框架房屋基础拉梁的设计方案应视 非加密区的抗剪承载力，又可适当增加梁端 具体情况而定。一般来说，当基础埋深值大 箍筋加密区（箍筋间距为１００ｍｍ）的抗剪能 时，为了减小底层柱的计算长度和底层的位 力，粱的强剪性能更能充分体现。当框架梁由 移，可在±０．０００以下适当位置设置基础拉梁， 于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端适当加大 但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进行设 抗剪承载力，对结构抗震非常有利。这也是为 计，并规范规定设置箍筋加密区。当基础 什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大２％时，规 埋置不深或者埋置虽深但采用了短柱基础 范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大 时，由于地基不良或柱子荷载差别较大，或根 ２ｍｍ的原因。对于框架柱，当框架内定柱加 据抗震要求，可沿２个主轴方向设置构造基 密区箍筋问距为１００ｍｍ时，在某些情况下， 础拉梁：基础拉梁截面宽度可取柱中心距的 也可能因非加密区箍筋间距采用２００ｍｍ引 即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪 力设计值，并且不乘以剪力增大系数。 ２．３梁扭矩的折减 现浇框架结构中，如果粱两边没有楼板 或有弧形梁时，扭矩折减系数应为１．０；如果 梁两侧均有楼板，应对梁的扭矩进行折减，折 减系数一般为０．４。对于一般工程，梁的配筋 应计算两次：一次对所有梁的扭矩折减，计算 出两侧都有楼板的梁的配筋；另一次对所有 的梁扭矩不折减。计算出一侧有楼板或两侧 都没有楼板的梁的配筋。这样计算结构比较 符合实际，这一点应引起设计人员的重视。 ２．４梁端负弯矩调整系数与梁弯矩放大 系数 结构计算时，框架梁在竖向荷载作用下， 梁端负弯矩往往很大，造成钢筋太密，无法施 工；同时，由于框架结构一般为超静定结构， 框架梁在达到承载能力极限状态之前，总会 产生不同程度的塑性内力重分布。因此可以 适当降低框架梁在竖向荷载作用下的负弯 矩，通过平衡条件相应增大梁跨中弯矩。应注 意这里只是降低梁在竖向荷载作用下的负弯 矩，然后再与水平作用产生的弯矩组合设计。 而梁弯矩放大系数仅在没有考虑梁的活荷载 不利布置时起作用，并且对梁的正负弯矩均 起作用，且不可与考虑梁的活荷载不利布置 同时考虑，这样会引起梁弯矩增大，造成材料 浪费。 ３应用平法图集须注意的问题 框架柱如果采用剖面列表法表示配筋 时，需注意每层楼面标高以下的箍筋加密区 长度应为框架梁高与规范规定的箍筋加密区 长度（ｖ６柱净高、柱截面高度、５００ｍｍ中的较 大值）之和，因为ＰＫＰＭ软件出图时加密区长 度没有包含梁高，而施工人员如果按图施工， 往往会造成箍筋加密区高度不够。 另外，由于一层建筑地面是在主体结构 浇筑完毕后才施工的，如果一层地面为刚性 地面，根据《建筑抗震设计规范》第６．３．１０．２ 条规定，柱箍筋在刚性地面上下各５００ｒａｍ范 围内应加密，这一点往往被施工单位忽视，设 计人员在设计图纸中应有明确交待。 参考文献 【１１杨济维．对钢筋混凝土多层框架结构设计 的浅析．建材与装饰，２００９年第９期． 【２】胡爱坤，胡庆军．混凝土框架结构设计中需 注意的问题．浙江建筑，２００９年第１Ｏ期． 中国新技术新产品 一１９５—
