浅论多层框架结构房屋设计应注意的若干问题__墨水学术,论文发表,

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:197

副标题#e#摘要: 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计看似简单，其实若设计不当,往往会给建设单位带来浪费或不安全的种种问题，论述了钢筋混覆土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问意，供广大工程技术人员参考。
关键词: 钢筋混凝土;多层框架房屋结构;问题
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计看似简单，其实若设计不当,往往会给建设单位带来浪费或不安全的种种问题，本文就钢筋混凝土多层框架房屋结构实际设计中应注意的问题作一简要分析。
一、多层框架基础类型的选择
多层框架类型多层框架基础类型的选择，取决于地质条件，上部结构荷载的大小。上部结构对地基不均匀沉降及倾斜的敏感度及施工条件等因不。设计时应做技术经济比较，综合考虑后确定。对于框架结构的受力分析和辅助设计。可借助PKPM进行，其主要步骤：厚度：双向板为1／40板跨，单向板为1／35板跨。然后进行挠度和裂缝计算。最后确定板厚及配筋。柱截面：At=N／arc，a为轴压比，fc凝土压强度设计值。受荷面各及经验系数确定。初选梁截面：粱高为跨度的l／lO一1／15，粱宽通常为1／2—／3梁高。输入荷载：楼面荷载，梁上荷载，柱节点荷载，风载及地震信息。用PKPM中的SATWE内力分析程序进行计算。框架柱首先要满足轴压比限制，对超筋和构造配筋的梁柱进行调整，直至配筋，截面大小适中为止。另检查结构的自振周期，以名产生共振。基础选型：常用的基础型式有柱下独立基础。柱下条基，柱下筏板及柱基。
二、多层框架结构的参数选取
《抗震规范》第3.6.6.4条指出，所有的计算机计算结果，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）和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、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。
为了分析判断计算机计算结果是否合理。结构设计计算时，除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外。正确填写抗震设防烈度和场地类别。合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。
多层框架结构房屋有时也设置地下室。由于隔墙少，常采用筏板式基础。在电算时，应将地下室层数和上部结构一起输入，并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样，计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成，并且在抗震计算时，程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比较，还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置，并采取相应的抗震构造措施。保证楼板有必要的厚度和最筋率等等；当结构表现为竖向不规则时。不仅要验算薄弱层，而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。如果在结构总体计算时。总信息中填写的地下室层散少于实际输入的层数，弯矩设计值增大系数将会乘错位置，从而在发生地震时，会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。
三、框架计算简图问题
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在一0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例，该项目为层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为II类；层高3.3m，基础埋深4.Om基础高度0.8m，室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在一0.05m处的基础拉梁顶面：基础拉梁的断面和配筋按构造设计：基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉#p#副标题#e#梁无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》—2002）第7.3.1 1条规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算剪力的首层层高为Hl=4—0..05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、4层高为.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
四、结构的抗震参数选取
1、结构的抗震等级
在工程设计中。多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等，其抗震等级叮根据烈度、结构类型和房屋的高度，按Ⅸ抗震规范》表6.1.2确定，而对于电讯，交通，能源，消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆。大型零售商场等公共建筑，首先，应当根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223—确定兵中哪蝗建筑属于乙类建筑（可能还有甲类建筑，本文暂不涉及）。对于乙，丙类建筑，其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，抗震措施应符合按本地区抗震设防烈度提高一度的要求。
所谓抗震措施，在这里丰要体现为按本地区设防烈度提高一度，由《抗震规范》表6.1.
确定其抗震等级。例如，位于8度地震区如北京）的己类建筑，应按9度，由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级•当度地区的乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时。还应采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如：某8度地震区城市的一个大型零售商场和一个三级医院的门诊楼本属乙类建筑，但设计人员错当成丙类建筑来设计，使建设物的抗震能力大为降低，不得不对设计计算作重大修改。
2、地震力的振型组合数
对于高层建筑，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，但不应多于层敏•当房屋层数小于等于2时，振刮数nr取层数。对于不规则的高层建筑结构，当考虑扭转耦联时，振喇数应大于等于9•结构层数较多或结构刚度突变较大时，振型数应多取，如结构有转换层，顶部有小塔楼、属多塔结构等，振型数应大于等于12或更多，但不能多于房屋层数的3倍。只有当定义弹性楼板，采用总刚分析，且必要时，振璋！数才可以取得更多。《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质繁的90％所需的振型数。JsATwE等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。
3、结构周期折减系数
框架结构及框架一抗震墙等结构中，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期人于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，结构显得不安全。因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但若折减系数取得过大也是不妥当的。对于框架结构来说，采砌体填充墙时，周期折减系数取0.6～0.7，砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取O.7完全采用轻质墙体板材时，可取0.9，只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。
结语:以上的几个问题在钢筋混凝十框架结构设计中经常遇到，也经常被忽略，希望引起设计人员的注意，以避免错误，确保设计质量。
参考文献:
1、林岳峰 对多层框架房屋结构设计相关问题的分析 [M],广东科技2006(10)
2、苑大欣.于镇.多层框架房屋结构设计中的几点思考[M] ,房材与应用,2006,34(4)
3、李强.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中常#p#副标题#e#见问题分析[M] ,开封大学学报2006,20(2)