宋金蘭 羅偉達(dá)

（江西省吉安市建筑設(shè)計規(guī)劃研究院，江西 吉安 343000）

1 框架結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思時應(yīng)考慮以下幾點

1.1 結(jié)構(gòu)的傳力路線應(yīng)簡捷明了。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的傳力路線越短、越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能越高，所耗費的建材也就越少。

1.2 從力學(xué)觀點看，在民用和公共建筑的平面布局中，應(yīng)當(dāng)盡量使柱網(wǎng)按開間等跨和進(jìn)深等距（或近似于等距）布置，這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距，也可以充分利用連續(xù)梁的受力特點以減少結(jié)構(gòu)中的彎距，可以使各跨梁截面趨于一致，而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。

1.3 結(jié)構(gòu)方案還應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況和建筑功能要求綜合考慮。

2 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的兩個注意問題

2.1 抗震等級的選取

對于乙類建筑，建筑抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定：地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，但是抗震措施(主要體現(xiàn)為抗震等級)在一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6 度～8 度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求。

2.2 振型組合數(shù)的合理選取

應(yīng)按以下規(guī)則選取：對于較高層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，振型數(shù)應(yīng)不小于3；當(dāng)振型數(shù)多于3時，宜取為3的倍數(shù)(由于程序按3個振型一頁輸出)，但不能多于層數(shù)。當(dāng)房屋層數(shù)不大于2時，振型數(shù)可取層數(shù)。對于不規(guī)則建筑，當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，振型數(shù)應(yīng)不小于9，但不能超過結(jié)構(gòu)層的3 倍，只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析時，才可以取更多的振型。建筑抗震設(shè)計規(guī)范在條文說明中明確指出:振型數(shù)可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量90%所需的振型數(shù)。

目前satwe 等程序已有這種功能，這是一個重要指標(biāo)。如:對于某一建筑，選取的振型數(shù)為15，但振型參與質(zhì)量系數(shù)只有50%，說明振型數(shù)取得不夠，可能由于此建筑過于復(fù)雜或由于某些桿件不連續(xù)導(dǎo)致局部震動引起的，應(yīng)仔細(xì)復(fù)核。

3 獨立基礎(chǔ)拉梁的問題

當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深，為了減小底層柱計算高度及底層側(cè)向位移，可在±0.000 附近設(shè)置基礎(chǔ)拉梁，但不宜按構(gòu)造設(shè)置，宜按照框架要求設(shè)計，應(yīng)注意此時需將板厚取為0，定義彈性結(jié)點，按總剛分析法分析計算，且基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)成短柱基礎(chǔ)。

4 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的其它問題

4.1 在框架結(jié)構(gòu)中不允許采用兩種不同的結(jié)構(gòu)型式，樓、電梯間、局部突出屋頂?shù)姆块g，均不得采用磚墻承重。因為框架結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)體系，而磚混結(jié)構(gòu)是一種剛性結(jié)構(gòu)。為了使結(jié)構(gòu)的變形相互協(xié)調(diào)，不應(yīng)采用不同結(jié)構(gòu)混合受力。

4.2 加強(qiáng)短柱的構(gòu)造措施：在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修，甲方為了節(jié)約開支。往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞，這樣往往會造成短柱。由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當(dāng)混凝土抗剪強(qiáng)度不足時，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯斷，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌。所以在設(shè)計中應(yīng)采取如下措施：盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等；增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于l00mm，柱的縱向鋼筋間距≤150mm；采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。

4.3 由于建筑的需要，有時需要框架梁外挑，且梁下設(shè)置鋼筋混凝土柱，在柱的內(nèi)力和配筋計算中，有些設(shè)計人員對其受力概念不清，誤認(rèn)為此柱為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計算配筋，這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發(fā)生埋下隱患。實際上，在結(jié)構(gòu)的整體計算中，此柱為偏心受壓構(gòu)件，柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點，應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對于此柱應(yīng)作為豎向構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體分析，并且柱與梁端交接處應(yīng)按框架梁、柱的節(jié)點處理。

4.4 從概念設(shè)計上著手時應(yīng)注意幾個問題

4.4.1 關(guān)于“強(qiáng)柱弱梁”節(jié)點。這是為了實現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒有屈服，但節(jié)點還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動力特征的相應(yīng)變化。因此，當(dāng)建筑許可時，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗算截面承載力時，人為地將柱的設(shè)計彎距按“強(qiáng)柱弱梁”原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

4.4.2 關(guān)于“強(qiáng)剪弱彎”措施：強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構(gòu)件相對于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。對于框架結(jié)構(gòu)中的框架梁應(yīng)注意抗剪驗算和構(gòu)造，使其滿足相關(guān)規(guī)范要求。

4.4.3 注意構(gòu)造措施。①對于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺梁與其相連，使得樓梯問處的柱可能成為短柱，應(yīng)對柱箍筋全長加密。這一點，在設(shè)計中容易被忽視，應(yīng)引起重視。②對框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時，因設(shè)置連續(xù)的窗過梁，使外框架柱可能成為短柱，應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。③對于框架結(jié)構(gòu)長度略超過規(guī)范限值，建筑功能需要不允許留縫時，為減少有害裂縫(規(guī)范規(guī)定裂縫寬度小于0.3mm)，建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。采用細(xì)而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150mm，對屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處按構(gòu)造措施宜適當(dāng)加強(qiáng)。④其它構(gòu)造措施限于篇幅，這里不再贅述，請詳見新規(guī)范。

5 結(jié)構(gòu)計算方面的問題

結(jié)構(gòu)計算中，計算簡圖選取的正確與否，直接影響到計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，其中比較典型的是基礎(chǔ)梁的處理。一般情況下，基礎(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi)，作為基礎(chǔ)的一部分，此時結(jié)構(gòu)的底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度?；A(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載，構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)按規(guī)范要求需設(shè)置基礎(chǔ)拉梁時，其斷面和配筋可按構(gòu)造設(shè)計，截面高度取柱中心距的1/12～1/18，縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設(shè)計值的10%作為拉力來計算。但是，當(dāng)基礎(chǔ)埋深過大時，為了減少底層的計算高度和底層的位移，設(shè)計者往往在±0.000 以下的某個適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時，基礎(chǔ)拉梁應(yīng)作為一層輸入，底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至基礎(chǔ)拉梁頂面的高度，二層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無樓板，應(yīng)開洞處理，并采用總剛分析方法進(jìn)行計算。基礎(chǔ)拉梁截面及配筋按實際計算結(jié)果采用。若因此造成底層框架柱形成短柱，應(yīng)采取構(gòu)造措施予以加強(qiáng)。

結(jié)束語

結(jié)構(gòu)設(shè)計員，在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不僅要掌握設(shè)計規(guī)范，還應(yīng)根據(jù)自己的工程中積累的經(jīng)驗，正確的處理結(jié)構(gòu)設(shè)計中問題，從而提高結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。

[1] GB 5001122001，建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB 5000722002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[3] 龔思禮.建筑抗震設(shè)計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994.57273.