谈现代多层混凝土结构设计

摘要：钢筋混凝土框架结构具有使用功能灵活等优点，这方面应该得到充分发挥；而其结构抗侧移刚度较小，如果发生地震，钢筋混凝土框架结构会产生变形，这方面应及时加以避免。本文将重点介绍多层钢筋混凝土框架结构的设计，以供同行参考。

关键词：现代；多层；混凝土；结构设计

中图分类号： TV331 文献标识码： A

前言

在我国建筑施工中，对钢筋混凝土结构的设计是十分重要且必要的。钢筋混凝土结构设计在实际形式上看似比较简单，但如果设计人员设计不到位，那引起的后果是相当严重的，甚至会影响到整个建筑工程的施工进度与施工安全。因此，设计人员在进行钢筋混凝土框架结构设计之时，必须有针对性地解决以上问题，并做到逐一进行落实，从而确保建筑结构设计质量。

一、多层钢筋混凝土框架结构设计要点

（一）结构设计的前提

多层钢筋混凝土框架结构是由梁柱构件组成的空间结构，既承受竖向荷载，又承受风荷载和地震作用，因此，必须设计成双向刚架的抗水平风荷载和水平地震作用的结构体系，并且应具有足够的侧向刚度，以满足规范，规程所规定的楼层层间最大位移与层高之比。

（二）框架结构设计达到延性要求的措施

为保证结构具有足够的延性，结构设计时需要采用一系列的构造措施实现，比如在《建筑抗震设计规范》中所规定的梁和柱的剪压比，柱的轴压比，梁端截面受压区高度限值，梁和柱端箍筋加密区及最大最小配筋率等等。一般为了满足梁和柱的剪压比，柱的轴压比的要求，可以增加梁柱的截面面积及混凝土的强度等级，当满足了这些规定之后，便可以提高框架结构设计的延性。

（三）结构基础选用

多层钢筋混凝土框架结构的基础形式一般包括钢筋混凝土独立柱基础，柱下条形基础及筏板基础。当地基承载力较高时，可选用钢筋混凝土独立柱基础或选用柱下条形基础。钢筋混凝土独立柱基础施工较为方便，基础开挖时可以每个柱子的基础单独开挖，可以节省大量的工程量，施工周期较短，经济性比较好。柱下条形基础具有较好的空间刚度，即可将柱的荷载分不到纵横两个方向，又能调整基础的不均匀沉降。筏板基础具有整体刚度大，能有效的调整基底反力和不均匀沉降。筏板基础又分为平板式和梁板式两种类型，当上部结构形式为框架结构时，我们在选择筏板基础形式时应该尽可能的选用梁板式，因为上部框架柱传递给基础的是集中力，而基础梁的抗剪性能较好，所以选择梁板式筏板。以上均为每个基础形式的特点，在做设计时可以根据不同的地基情况选择最经济合理的一种基础形式。

（四）结构的构造

首先，在设计框架柱，框架梁及楼板之前，除了要满足承载力及抗震要求外，还应满足最小截面的要求，比如柱截面四级不超过2层是不宜小于300mm，一，二，三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm，一，二，三级且超过2层时不宜小于450mm。梁的截面宽度不宜小于200mm，截面高宽比不宜大于4，净跨与截面高度之比不宜小于4等等。

其次，框架结构的长度如果超过了规范的限制，而建筑设计时不方便留缝，因此为了降低有害裂缝的出现，应该在混凝土中添加外加剂进行补偿浇筑。同时，在屋面增加保温的厚度，楼板配成双层双向的钢筋，每层都要设置钢筋混凝土后浇带，并加强构造措施。

再次，在跨度比较大的柱网框架结构中，为了防止楼梯间处的柱变成短柱，楼梯间处的框架柱就要对柱箍筋全长加密。而这一点在设计中往往容易被忽略，应该加强注意。

二、关于抗侧移刚度与嵌固端分析

（一）影响框架柱截面大小的因素首先是竖向重力荷载。由相应的框架抗震等级控制相应的轴压比限值，来确定框架柱截面的尺寸。另外规范规定框架结构的层间位移角限值为 1/550，在不满足情况下，需要加大梁柱截面来提高结构的抗侧移刚度。但是实践证明，单纯加大柱截面来提高结构侧向刚度的做法，效率很低。应由调整改变结构体系来制定方案，当整栋建筑主要是多跨框架结构体系时，还是允许出现少量的单跨框架 （ 理解为不超过 20%）.单跨框架结构体系中设置少量剪力墙，当剪力墙承担的剪力和倾覆弯矩低于 50% 时，不视为纯框架- 剪力墙结构体系，剪力墙不能成为第一道防线，剪力墙只用来辅助框架结构，满足规范对框架结构在多遇地震下结构的弹性层间位移角限值要求，用的只是剪力墙的弹性刚度 （ 即只与 EI 有关，而与结构开裂以后的弹塑性刚度没有关系，所以，可不关注剪力墙及连梁的超筋问题） 。带少量剪力墙的框架结构体系应有别于框架 - 剪力墙结构体系。

（二）当建筑的地下室顶板作为上部构造的嵌固端，其构造地上一层的侧向刚度，不宜大于有关规模地下一层侧向刚度的 0. 5 倍，地下室外墙应为抗震墙与顶板相连接，框架构造嵌固端若满意标准需求，在地下室需求添加刚度，仅靠添加柱截面难以满意刚度需求，必定要设置必定数量的抗震墙，利用地下室的外墙做抗震墙是有用的办法。地下室顶板作为嵌固端应防止开设大洞口，意图是要保证嵌固层的整体性，且楼板的厚度不宜小于 180mm厚。梁板构造的平面外刚度较大，在地震作用下，它的平面外变形较小，同刚性楼板假定相符合，有利于传递水平地震力，这就阐明无梁楼盖的板柱构造因为平面外的刚度较小，无法满意刚性楼板假定，不能作为嵌固端楼板。如果地下室顶板不能满意以上需求，就需求嵌固端向下移动。当地下室为两层时可选择地下二层顶板为嵌固层，若地下室为一层或无地下室应选根底顶面嵌固。

（三）框架结构嵌固端取在根底顶部标高，根底埋置较深的框架结构，中间设拉梁，地下形成了没有外墙和顶板的地下室，嵌固方位选在拉梁标高是不当的，通常程序中，地下埋入土中部分设为地下室，回填土的束缚效果根据具体情况取 1 ～ 5，以完成回填土对结构的束缚效果，此刻嵌固部位取在根底顶部。

三、多层钢筋混凝土框架结构的抗震设计

（一）当前在多层钢筋混凝土构造构造中，常选用两种构造，即纯构造构造和有少数抗震墙的构造构造。在抗震计划的构造挑选之前，要充沛考虑到技能和经济的合理性，然后优先选用少数抗震墙的构造构造。而纯构造构造首要运用在那些层数比较低、刚度均匀和体型比较简略的房子施工计划中。

（二）纯构造的规划甲类修建的房子不该选用单跨构造，丙类修建不宜选用单跨构造，一般状况下构造梁及柱均应双向设置，而在规划少数抗震墙的构造构造时要注意构造有些和剪力墙有些均要双向设置，在安置剪力墙时应尽量安置在修建物的平面基地位置，防止刚度不均匀，这种构造方式不光提高了房子的抗震性能，然后也完成了在抗震规划时要多道防地的概念。

（三）从抗震规划的概念上来讲，地震力的巨细是和修建物的分量巨细有很大联系的，为了减小地震力的效果，在构造规划中修建物的房间隔墙应当选用比较轻的陶粒混凝土砌块或许是加气混凝土砌块等资料。

（四）房子的规划应在立体平和面上尽量简略，防止大悬挑平和面高低呈现，平面宜均匀对称。假如房子的立面平和面形状过于复杂或许构造的刚度在平面中不均匀，可以用设置防震缝的办法将其分隔。

（五）在相同构造的单元内，每层的构造梁就应当做在相同点标高上，防止错层、夹层等状况的呈现。假如这种状况无法防止，就要对构造柱和梁构造上加强。

（六）在做抗震墙和构造柱的抗震规划时，应确保满意承载力需求的状况下，尽量使下部截面大，上部截面小，逐层递减，每层截面尺度减小的范围应在50mm～100mm之间，防止刚度骤变。

结语

建筑构造规划是个体系作业。作为构造规划人员，需求有厚实的理论知识，灵敏立异的思维和严厉认真负责的作业态度。加深对当时房屋建筑构造规划中常见疑问的知道与研讨，不断提高本身的构造规划水平，使规划的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的构造方式。咱们在规划混凝土构造时，不但要满意受力核算需求，更要注意抗震需求，核算程序应当准确反映构造实践嵌固和受力状况，这样就需求在构造核算时准确输入参数和数据，核算结果也可以实在的反映构造的实践情况.

参考文献

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