鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

鐘和平

（江西省贛州市建筑設(shè)計研究院，江西 贛州 341000）

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，每個設(shè)計者的經(jīng)驗不同，對規(guī)范的理解不同，所以在處理某個設(shè)計問題時。也就會采取不同的處理方法。結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗就鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)、梁、柱、板四部分，在設(shè)計時應(yīng)注意的問題，

1 基礎(chǔ)部分

1.1 對于柱下擴展基礎(chǔ)寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。

1.2 建筑地段較好，基礎(chǔ)埋深大于3米時，應(yīng)建議甲方做地下室。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計要求時，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40米設(shè)一后澆帶，并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)力，提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時有用)，減少地震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響。不應(yīng)設(shè)局部地下室，且地下室應(yīng)有相同的埋深。

1.3 地下室外墻為混凝土?xí)r，相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。

1.4 抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)，連接處應(yīng)加強。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。

1.5 新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周圍已有基礎(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)高差的2倍，否則應(yīng)打抗滑移樁，防止原有建筑的破壞。建筑層數(shù)相差較大時，應(yīng)在層數(shù)較低的基礎(chǔ)方格中心的區(qū)域內(nèi)墊焦碴來調(diào)整基底附加應(yīng)力。

1.6 獨立基礎(chǔ)偏心不能過大，必要時可與相近的基礎(chǔ)做成柱下條基。柱下條形基礎(chǔ)的底板偏心不能過大，必要時可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎(chǔ)底版的形心宜重合，基礎(chǔ)底板可做成梯形或臺階形，或調(diào)整挑梁兩端的出挑長度。

1.7 獨立基礎(chǔ)的拉梁宜通長配筋，其下應(yīng)墊焦碴。拉梁頂標(biāo)高宜較高，否則底層墻體過高。

1.8 底層內(nèi)隔墻一般不用做基礎(chǔ)，可將地面的混凝土墊層局部加厚。

1.9 考慮到一般建筑沉降為鍋底形，結(jié)構(gòu)的整體彎曲和上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的協(xié)同作用，頂、底板鋼筋應(yīng)拉通(多層的負(fù)筋可截斷1/2或1/3)，且縱向基礎(chǔ)梁的底筋也應(yīng)拉通。

1.10 基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C30，一是沒用，二是容易出現(xiàn)裂縫。

1.11 基礎(chǔ)底面積不應(yīng)因地震附加力而過分加大，否則地震下安全了而常規(guī)情況下反而沉降差異較大，本末倒置。

2 柱部分

2.1 地上為圓柱時，地下部分應(yīng)改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋應(yīng)使用井字箍，并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應(yīng)增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。

2.2 原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。

2.3 柱內(nèi)埋管，由于梁的縱筋錨入柱內(nèi)，一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設(shè)較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時，可不必驗算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。

2.4 柱斷面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否則梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段不容易滿足0.45La的要求，不滿足時應(yīng)加橫筋；否則在梁柱節(jié)點處鋼筋太密，混凝土澆筑困難。異型柱結(jié)構(gòu)，梁縱筋一排根數(shù)不宜過多，柱端部縱筋不宜過密，否則節(jié)點混凝土澆筑困難。當(dāng)有部分矩形柱部分異型柱時，應(yīng)注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近，不要相差太大。

2.5 柱應(yīng)盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。

2.6 盡量避免短柱，短柱箍筋應(yīng)全高加密，短柱縱筋不宜過大。

2.7 考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。

2.8 獨立柱上或柱的中部（半層處）有挑梁時，挑梁長度應(yīng)有限制。

3 梁部分

3.1 梁上有次梁處(包括挑梁端部)應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不應(yīng)絕對。規(guī)范說的清楚，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大，次梁荷載較大時，應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高，次梁截面很小、荷載很小時，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。還有當(dāng)主次梁截面均很大，如工藝要求形成的主次深梁，而荷載相對不大，主梁也可不加附加筋。

3.2 當(dāng)外部梁跨度相差不大時，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。當(dāng)梁底距外窗頂尺寸較小時，宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮平齊。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬，并宜小于1/3柱寬。

3.3 梁上有次梁時，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時，抗扭問題并不嚴(yán)重。

3.4 原則上梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求，并與梁的斷面相應(yīng)。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應(yīng)將縱筋等距，箍筋肢距可不等。小斷面的連續(xù)梁或框架梁，上、下縱筋均應(yīng)采用同直徑的，盡量不在支座搭接。

3.5 端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡支考慮，但梁端箍筋應(yīng)加密。

3.6 上反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。

3.7 挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對于大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應(yīng)留有余地。

3.8 梁上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應(yīng)驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。

3.9 挑梁出挑長度小于梁高時，應(yīng)按牛腿計算或按深梁構(gòu)造配筋。

3.10 扁梁寬度不必過大，只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時，梁寬對剛度影響不大，加寬一倍，撓度減小20%左右。相對來講，增大鋼筋更經(jīng)濟，鋼筋加大一倍，撓度減小60%左右，同時梁的上筋應(yīng)大部分通長布置，以減小混凝土徐變對撓度的增大，如果上筋不小于下筋，撓度減小20%。

3.11 當(dāng)一寬框架梁托兩排間距較小的柱時，可加一剛性挑梁，兩個柱支承在剛性挑梁的端頭。

3.12 梁寬大于350時，應(yīng)采用四肢箍。

4 現(xiàn)澆板部分

4.1 板的鋼筋宜采用大直徑大間距，但間距不大于200，間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)。板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類型也不宜過多。

4.2 相連幾個房間的同型號同間距板底鋼筋宜連通。

4.3 配筋計算時，可考慮塑性內(nèi)力重分布，將板上筋乘以0.8～0.9的折減系數(shù)，將板下筋乘以1.1～1.2的放大系數(shù)。

4.4 支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過大，否則將對梁產(chǎn)生過大的附加扭距。一般：板厚>150時采用φ10@200；否則用φ8@200。

4.5 當(dāng)厚板與薄板相接時，薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)?，但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。

4.6 非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。

4.7 室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋，一是輕隔墻有可能移位。二是板整體受力，應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔墻，如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。

5 結(jié)束語

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)雖然相對簡單，但設(shè)計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結(jié)構(gòu)概念，才能設(shè)計出既安全又經(jīng)濟適用的優(yōu)秀作品。

[1]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].北京：科學(xué)出版社，2000.23-25.

[2]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計指南.中國建筑工業(yè)出版社，1995.

[3]朱步范,羅建華.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計計算要點.新疆石油科技.1998年第3期(第8卷)69.