框架结构设计

【摘要】钢筋混凝土框架结构作为一种常用的结构形式，具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点， 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。本文从框架结构的概念及特点、建筑框架结构设计的技术原则与措施、框架结构设计中应注意一些问题三方面来介绍建筑框架结构设计。

【关键词】建筑框架结构；原则与措施；问题

目前，我国建筑业适应新时代的要求，不断优化建筑设计和施工。在施工工程中，常采用框架结构，节省了不少的空间，在平面设计时更加方面灵活。框架结构体系在建筑结构设计中的使用越来越广泛。在框架结构的设计中，要结合实际情况，认真分析框架结构设计中会出现的问题，为施工人员在施工过程中提供资料。

1 框架结构的概念及特点

框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成的住宅。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用。

房屋框架结构分类。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。

房屋框架结构特点。水平方向仍然是楼板，楼板搭在梁上，梁支撑在两边的柱子上，把重量递给柱子，沿着高度方向传到基础的部分，即梁、板、柱构成的承重体系。框架结构的突出特点是所有的墙都不承重，板搭在梁上，梁直接传给了柱子，墙都是后坐上去的，起着一个划分空间的作用，仅起着一个保温，隔热，隔声的部分，应用的时候很灵活。

2 建筑框架结构设计的技术原则与措施

2.1 建筑框架结构设计技术原则

2.1.1 框架结构抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。设计成双向梁柱刚按体系，但也允许部分的框架粱搭在另一框架梁上。

2.1.2 雨蓬不得从填充墙内出挑。

2.1.3 出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。构件不得向电梯井内伸出，否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱

2.1.4 框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑，但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱，层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。

2.2 建筑框架结构设计技术措施

在用PKPM软件计算梁柱时，应尽量采用TAT或SATWE三维软件。第一，计算结果更接近实际受力状态，如地震力或风力是按抗侧移刚度分配，而不是按框架的楼面从属面积，还如从框架柱出挑的梁和从次梁出挑的梁，因次梁的支座(框架梁)发生下沉变形，内力重分布，从框架柱出挑的挑梁配筋将较大。第二，快速方便，三维软件整体计算，不必生成单榀框架，再人工归并，可整楼归并。第三，TAT或SATWE还可以进行井式梁的计算，由于PKPM软件计算梁时仅按矩形计算，而井式梁的断面较小，有可能超筋，此时可取出弯距再按T型粱补充计算，不必直接加大梁高。在绘制施工图时，较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接，造价相差不大，但机械连接可靠并易干检查。机械连接接头位置可任意，但一次截断的钢筋不大于50％，接头位置应错开70d。

3 框架结构设计中应注意一些问题

3.1 抗震设计时，框架结构设有少量混凝土墙体，设计未考虑这部分墙体的影响，仅按纯框架结构进行结构分析，配筋计算。但由于剪力墙的存在，使得结构的地震作用增大，且由于剪力墙抗侧力刚度比框架大，故剪力墙按构造配筋不一定能满足承载力要求。同时剪力墙与框架协同工作，使框架上部受力加大，故按框架结构设计的框架柱也不一定满足承载力要求。采取的措施是结构既要按全框架结构(不计人剪力墙)计算，又要按实际情况框架一剪力墙结构计算，两者的承载能力及结构位移均应满足规范要求。

3.2 在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之间的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连接牢固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。

3.3 由于建筑的需要，有时需要框架梁外挑，且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中，有些设计人员对其受力概念不清，误认为此柱为构造柱，并且其配筋为构造配筋，悬臂梁也未按计算配筋，这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足，为事故的发生埋下隐患。实际上，在结构的整体计算中，此柱为偏心受压构件，柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析，并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。

3.4 填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接，宜采用在柱内预留预埋件，待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。

4 结语

只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合、配筋适宜，满足“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的要求。从而才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。

参考文献：

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