多層建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

【摘要】針對(duì)多層建筑框架結(jié)構(gòu)，首先結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)多層建筑框架結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，然后提出多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)，以此為實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】多層建筑;框架結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如今，建筑事業(yè)快速發(fā)展，多層建筑中經(jīng)常采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接決定了建筑整體質(zhì)量和安全，需要引起相關(guān)人員的高度重視，結(jié)合以往相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，保證設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。

1、多層建筑框架結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)

（1）對(duì)于預(yù)制板布置，對(duì)其塊數(shù)與類(lèi)型進(jìn)行標(biāo)注時(shí)，要注意不能采用對(duì)角線(xiàn)方法。這是因?yàn)樵摲椒〞?huì)產(chǎn)生線(xiàn)交叉，建議采用垂直與水平等方法，當(dāng)房間類(lèi)型完全相同時(shí)，直接對(duì)其類(lèi)型好進(jìn)行標(biāo)注。全樓的編號(hào)應(yīng)統(tǒng)一，以此減少設(shè)計(jì)量，便于施工人員掌握?qǐng)D紙。預(yù)制板的板縫按40mm控制，這樣能減少配筋，一般情況下僅配置一根筋即可。在布板的過(guò)程中，應(yīng)按照從房間中向外的順序進(jìn)行，采用寬度較大的板，將現(xiàn)澆板帶預(yù)留于靠窗的部位，其寬度不能小于200mm。若構(gòu)造要求采用整體澆筑層，則板縫必須達(dá)到60mm以上，層厚按50mm控制，配置雙向鋼筋，所用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)達(dá)到C20以上[1]。

當(dāng)采用純框架時(shí)，可不設(shè)置整體澆筑層。在構(gòu)造柱部位，不可設(shè)置預(yù)制板。因地下室對(duì)防火有較高要求，所以也不可使用預(yù)制板。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，框架結(jié)構(gòu)不可采用長(zhǎng)向板，因?yàn)殚L(zhǎng)向板和框架梁之間的平行相接部位會(huì)產(chǎn)生裂縫。對(duì)此，可采用人工進(jìn)行預(yù)制板的布置，通過(guò)對(duì)自動(dòng)布板功能的采用并不能符合施工圖要求，只可以滿(mǎn)足路線(xiàn)傳遞方面的要求。當(dāng)樓層凈高比較敏感，且跨度在6.9m以上時(shí)，建議采用SP板，其厚度按120mm控制，此時(shí)跨度可以達(dá)到7.2m。

（2）對(duì)于現(xiàn)澆板配筋，其板厚有多種類(lèi)型，如120mm、140mm、160mm、180mm等，盡可能使用直徑不小于12mm的受力鋼筋，除了吊鉤，一般不用一級(jí)鋼。配筋應(yīng)盡可能增大間距和直徑，但直徑不可超過(guò)200mm，以200mm位移。如果跨度在2m以?xún)?nèi)，則板上鋼筋可保留，不斷開(kāi)，只說(shuō)明鋼筋是雙向布置即可[2]。

對(duì)于板上和板下鋼筋，其間隔距離應(yīng)相同，而直徑可有所不同，但要注意鋼筋的類(lèi)型不可太多。在頂層和對(duì)抗裂有一定要求時(shí)，板上鋼筋也可不斷，也可采用1/2連通的方式，在較大部位設(shè)置附加筋。當(dāng)板的配筋完全相同時(shí)，只需標(biāo)出其具體編號(hào)。通?？蓪逑虏夸摻钜恢碌牟糠趾蜕喜颗浣钜恢碌木幊上嗤逄?hào)。當(dāng)需要進(jìn)行電線(xiàn)管的穿設(shè)時(shí)，板的厚度應(yīng)達(dá)到120mm以上，不可在薄板上增加墊層。當(dāng)建筑平面為十字形、L字形和T字形時(shí)，應(yīng)在陰角處周?chē)陌迳线M(jìn)行現(xiàn)澆同時(shí)增厚，配筋應(yīng)雙向且雙排，同時(shí)附加一定數(shù)量的抗拉筋。對(duì)于現(xiàn)澆板，其配筋應(yīng)利用軟件進(jìn)行自動(dòng)生成，這樣除了能縮短設(shè)計(jì)周期，還能減少人為錯(cuò)誤。在自動(dòng)生成配筋的過(guò)程中，可不對(duì)鋼筋予以編號(hào)，這是因?yàn)楣こ塘肯鄬?duì)較大，編號(hào)數(shù)量巨大，很難進(jìn)行查找，若必須編號(hào)，則不可出房間[3]。

（3）在配筋計(jì)算過(guò)程中，可對(duì)塑性?xún)?nèi)力進(jìn)行重分布，考慮0.8-0.9范圍內(nèi)的折減系，以及1.1-1.2范圍內(nèi)的放大系數(shù)。需要注意，通過(guò)彈性計(jì)算確定的是某處極限值，按照這一結(jié)果進(jìn)行配筋是比較保守的，無(wú)需人為增大。支撐于外圈框架梁的負(fù)筋不可太大，否則會(huì)使梁產(chǎn)生一定附加扭矩。通常情況，當(dāng)板厚超過(guò)150mm時(shí)，配置10mm的鋼筋，間距按200mm控制;當(dāng)板厚在150mm以?xún)?nèi)時(shí)，利用軟件進(jìn)行配筋時(shí)需要注意下列問(wèn)題：?jiǎn)?、雙向板分別按照塑性和彈性進(jìn)行計(jì)算;如果厚板和薄板相連接，則薄板支座應(yīng)按照固定端來(lái)考慮，而厚板需要減少支座處的配筋，但要增加跨中段的配筋，形成承重框架，如圖1所示。

圖1 ?承重框架

2、多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

（1）在抗震驗(yàn)算過(guò)程中，針對(duì)不同樓蓋及布置形式應(yīng)采用不同的理論計(jì)算方法，如剛性、剛性與柔性相結(jié)合和柔性等，需要充分考慮場(chǎng)地土的具體類(lèi)型。當(dāng)抗震烈度為八度，且樓層數(shù)在五層以上時(shí)，應(yīng)增加剪力墻，以此提高結(jié)構(gòu)整體抗震性能。

（2）雨篷不可從填充墻中出挑，當(dāng)陽(yáng)臺(tái)和雨篷的跨度較大時(shí)，需要充分考慮抗扭。在考慮抗扭的過(guò)程中，扭矩是跨度和負(fù)彎矩積的50%[4]。

（3）柱和框架梁所用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不可相差超過(guò)一級(jí)。

（4）因?yàn)槟撤N原因?qū)е铝旱慕孛嫦鄬?duì)較大時(shí)，需要對(duì)其最小配筋率進(jìn)行驗(yàn)算。

（5）電梯間不可為磚混結(jié)構(gòu)。

（6）電梯井壁優(yōu)先考慮粘土磚，磚墻成型后不可承重，利用梁結(jié)構(gòu)對(duì)每層墻的重量進(jìn)行承托。在梯井的四角增設(shè)構(gòu)造柱，當(dāng)層高相對(duì)較大時(shí)，需要在門(mén)洞的上方布置加圈梁?？紤]到電梯間的位置相對(duì)較偏，如果梯井為混凝土墻，則剛度會(huì)很大，此時(shí)不在其它部位增設(shè)剪力墻，對(duì)整體結(jié)構(gòu)受力是十分不利的。

（7）建筑的長(zhǎng)度必須符合伸縮縫方面的要求，否則應(yīng)制定其它措施，如對(duì)配筋率進(jìn)行調(diào)整，采用通長(zhǎng)配筋，對(duì)保溫予以改善，增加架空層及后澆帶。

（8）柱的軸壓比必須符合相關(guān)規(guī)范的要求。

（9）在使用井字梁的過(guò)程中，其自重比板大，梁的自重此時(shí)不予考慮。在周邊布置截面相對(duì)較大的邊梁。

（10）處在過(guò)街樓部位的梁，應(yīng)進(jìn)行通長(zhǎng)配筋，嚴(yán)格按照偏拉構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（11）在電線(xiàn)管從板中穿過(guò)的部位，應(yīng)對(duì)板體的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)，也可通過(guò)開(kāi)洞形成一個(gè)管井，當(dāng)電線(xiàn)管從梁上豎向穿過(guò)時(shí)，需要對(duì)梁體抗剪強(qiáng)度和進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。

（12）任何構(gòu)件都不能從梯井中伸出，若必須伸出，需要通過(guò)驗(yàn)算確定是否裝得下。梯井部位的柱可適當(dāng)向外移動(dòng)，也可做成L型[5]。

（13）設(shè)計(jì)中應(yīng)做好結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的驗(yàn)算，水箱不能和主體結(jié)構(gòu)處在一起。

（14）如果區(qū)域地下水位相對(duì)較高，則暖溝處應(yīng)切實(shí)做好防水處理。通常可以做成U型溝，管道通過(guò)套管進(jìn)入到暖溝當(dāng)中。當(dāng)設(shè)置有地下室時(shí)，所用混凝土必須具有抗?jié)B性能，且強(qiáng)度等級(jí)不能低于C25，在混凝土中摻入適量的膨脹劑。在混凝土外墻部位應(yīng)將施工縫具體做法準(zhǔn)確注明，常用作法是直接增加止水片。

（15）當(dāng)采用扁梁時(shí)，需要注意做好變形的檢查和驗(yàn)算。

（16）不可將大梁從較大的房間中穿過(guò)，住宅中不允許有梁穿房建存在。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，框架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在多層建筑最常用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一，為保證建筑安全和質(zhì)量，在設(shè)計(jì)中需要綜合考慮各項(xiàng)影響因素，明確所有需要注意的要點(diǎn)，保證所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)合理性與可行性。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭婷.多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各環(huán)節(jié)的重點(diǎn)及難點(diǎn)分析[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（12）：194.

[2]龔麗敏.端板連接半剛性節(jié)點(diǎn)對(duì)多層框架設(shè)計(jì)的影響分析[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2018，45（7）：23-24.

[3]顏閱.基于PKPM的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2018，419（04）：84.

[4]吳珠峰，曹平周，劉成.等面積異形柱與矩形柱多層框架的結(jié)構(gòu)性能對(duì)比分析[J].河北工業(yè)科技，2018，35（1）：24-30.

[5]魏常寶，鄭建軍，錢(qián)銘.某多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓加層加固設(shè)計(jì)[J].工程抗震與加固改造，2018，（10）：25-26.

作者簡(jiǎn)介：

王喜軍（1988.12-），男，碩士，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。