框架结构十篇

框架结构篇1

【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：

[1]杨济维，对钢筋混凝土多层框架结构设计的浅析．建材与装饰，2009（9）．

[2]胡爱坤，胡庆军．混凝土框架结构设计中需注意的问题．浙江建筑，2009（10）

框架结构篇2

【关键词】多层框架；结构设计；常见问题；处理措施

一、引言

在现阶段的建筑行业，多层框架结构设计已经成为了一种较为常用和行之有效的实际设计模式，并在各类房屋建筑设计中被广泛使用。但在实际实施过程中各方面的常见问题也随之而来，这就需要一名合格的框架结构设计者能够遵循各种规范的前提下权衡利弊，依据实际情况解决多层结构设计过程出现的问题。

二、判定与处理多层框架结构薄弱层

多层框架结构的薄弱层是指在地震地强烈作用下，其构架首先屈服作用力，并随之产生较大弹性位移的结构。所以，其结构构件所能承受的载力范围必须要满足在遇到地震作用时设计的抗震承载能力的要求，在地裂度≥7度的地区，应更为重视。针对多层框架薄弱层的设计，设计人员可以根据《建筑抗震设计规范》中第5.5.4条所述，直接指定或规定薄弱层位置；在PKPM系列软件的计算中，若框架结构的抗侧移刚度不规则，则可将其适当调整为小于相邻上一层的70%，或小于此层以上3层平均刚度的80%；而对于框架结构竖向拉侧力不连续的情况，应使这一层与相邻上层或上3层平均刚度的比值满足相应要求，同时，此层应被确定为薄弱层。

薄弱层的存在严重威胁着建筑的抗震能力，理论上应予以消除，而尽量避免出现薄弱层的基本措施就是加大该层结构的抗侧移刚度，也就是加大其柱截面或者梁截面的面积；同时，也可以通过改变框架结构高度或降低基础埋置深度。但彻底消除薄弱层是不可能的，所以在进行多层框架结构设计时，其相关计算参数和图纸必须满足设计规范并采取相应应急措施。例如可根据《建筑抗震设计规范》中的第3.4.4.2条、第5.5.2条至5.5.5条采取设计规范，除了放大1.15倍薄弱层的地震剪力外，还应验算框架结构的楼层屈服强度系数，以满足设计标准。在某些地区，地震烈度在7～9范围内，当结构的楼层屈服强度系数≥0.5时，才不用继续对结构进行弹塑性变形验算，反之则必须进行计算。

三、正确选取结构设计参数

为了正确合理地对计算机计算结果进行分析和判断，在进行多层框架结构设计计算时，在保证提供合理的结构方案和正确的计算简图的前提下，如何正确地填写抗震等级、设定防震系数及如何合理地选取计算机运算结果数据的各重要参数也是多层框架结构投入实际运营实施的一大重要步骤。

（一）抗震等级的确定

在工程设计中，很多类房屋建筑都属于丙类抗震设防，例如常见的办公楼、民用住宅等基础建筑等，它们的抗震等级可直接根据《建筑抗震设计规范》来确定，具体则由地震裂度、房屋高度及结构类型决定；而对于乙类某些大型公共建筑设施如交通、消防和医疗类，或者大型百货商场、体育场馆等，则应按照当地区抗震设防裂度加以适当提高，大多为提高一度的要求。

（二）地震力振型组合数的选取

通常情况下，较高层建筑在不考虑转耦联时，振型组合数应该大于3，但但组合数都以3的倍数为宜；如果房屋层数小于等于2，则组合数可以取1或2。而对于不规则的建筑考虑转耦联时，组合数应大于等于9才能满足设计规范；当框架结构较多或者其刚度突变较大时，振型组合数应取大值，例如房屋顶部有塔楼或框架结构有转换层时，其数值应大于12以上才能满足抗震需要，而同时还要注意必须小于建筑层数的3倍。

（三）结构周期折减系数的确定

由于填充墙的存在，多层框架结构的实际刚度应大于其设计计算刚度，实际周期则应小于相应计算周期。所以，如果计算得出的地震作用效应不够大，则会使得结构无法满足安全系数，这严重影响了建筑的可靠性，因此合理地折减结构的计算周期是极为必要的。针对多层框架结构而言，如果采用砌体填充墙，那么结构周期折减系数就可以根据其材料和数量进行选取，为0.6或0.7；而砌体填充墙数量较少或采用轻质材料填充时，则可以选取0.9作为其折减系数；而对于无墙填充的框架结构，则可以不折减其计算周期。

（四）梁刚度放大系数的确定

在结构设计的计算机运算中，梁输入的模型大多都是矩形截面，这就使得在设计过程中忽略了由于楼板的存在而形成的T型截面，进而使得刚度增大的结果，最终使得框架结构的计算刚度大于其实际刚度，进而使得其地震剪力也随之偏小，导致建筑结构存在安全隐患。所以，在结构计算中应将梁刚度进行适当的放大，一般梁适宜取2.0、边梁取1.5作为其放大系数，以满足安全指标。

四、调整斜截面配筋及框架梁裂缝宽度

在满足梁端配筋率和梁柱的截面尺寸的前提下，结构设计过程仍然需要进行满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的面筋调整和梁的裂缝宽度进行验算，以确定结构设计结果的准确和安全。

（一）梁端斜截面的配筋

在多层框架结构设计中，框架梁的梁端斜截面应在满足地震作用下的地震承载力的规范要求，也就是“强剪弱弯”。在结构设计和梁斜截面配筋的具体操作中，应合理运用如下方法：（1）梁端箍筋的直径可根据需要增加2mm；（2）在支座处不设置弯起钢筋，应该利于利用箍筋承受支座剪力；（3）在不放大梁端负弯矩钢筋面时，应放大1.1～1.3倍梁的跨中受力钢筋。

框架结构篇3

关键词：钢框架结构厂房 建筑

1、前言

现阶段在我国，绝大部分框架厂房结构均为钢筋混凝土框架厂房，也出现了很多的钢框架厂房。随着我国钢材产量的迅速增加，品种增多，钢结构设计和施工技术的不断提高，钢框架的运用将有良好的前景。随着国家经济的快速发展，钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用，扮演着越来越重要的角色，无论在工业还是民用建筑中，钢结构以其突出的特点迅速地占领着越来越广的市场。而钢框架结构又具备钢结构的优点，所以再一般大厂房的建设中经常用到。优点包括，在钢框架结构的中，其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高，在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构，同时也不能忽视其不足，包括存在着防火性能差、易腐蚀等缺点，在设计中应根据其优点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用。

2、钢框架结构体系

其实结构设计的最基本的任务是，在建筑的安全度和经济之间选择一种优质的平衡，力求花最少的钱，保证建造的结构在已定的环境和保质期内，能够满足预定的安全性，适用性和耐久性等功能要求，这就要求设计人员把安全和经济同时考虑在内，拿出最经济合理的结构体系，目前，我国的结构主要是混凝土结构和钢结构，由于混凝土结构有很多缺点，并且随着科技的进步和环保意识的提高，钢结构越来越受到重视。

钢框架结构体系是指沿房屋的纵向和横向来用钢梁和钢柱组成的框架结构来作为承重和抵抗侧力的结构体系。其优点是：能保证拥有很大的内部空间，建筑平面布置灵活，适应多种类型的使用功能；一般是在工厂预先定制钢梁、钢柱，然后运送到施工现场再拼装连接成整体框架，因为这样的结构自重轻，抗震性能好，对于工人来说施工速度快，机械化程度高；结构简单，构件易于标准化和定型化，对于一般厂房而言，框架体系是一种比较经济合理、运用广泛的结构体系[1]。

2.1 对于钢框架工业厂房,结构形式有三种

对于钢框架结构体系可分为三大体系：柱-支撑体系、纯框架体系、框架―支撑体系。框架―支撑体系即由竖向或横向布置的支撑桁架结构和框架构成，在实际工程中采用较多，这种体系形式是在厂房的横向用纯钢框架，它的特点是框架与支撑系统协同工作，竖向支撑桁架起剪力墙的作用，承担大部分水平剪力。这种结构形式特别适用于纵向较长,横向较短的厂房,经济,省钢材。缺点是柱间支撑可能会影响使用厂房的纵向布置适当数量的竖向柱间支撑，用来加强厂房纵向的刚度，以减少框架的用钢量，并且由于横向纯框架无柱间支撑，便于生产、人流、物流等功能的安排。纯框架体系；是指把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是平面布置灵活，可为建筑提供较大的室内空间，且结构各部分刚度比较均匀。缺点是侧向刚度小，且不宜采用工字型截面柱, 宜采用两个方向惯性矩差别不大的截面形式[2]。

2．2钢结构框架厂房的优点

综上所述，可以看出钢框架结构厂房易于维修：通用电脑设计而成的钢结构建筑可以抗拒恶劣气候，并且只需简单保养；造价合理，减少基础造价；建造速度快，可早日建成投产，综合经济效益大大优于混凝土结构建筑。建筑简易，施工期短：所有构件均在工厂预制完成，现场只需简单拼装，从而大大缩短了施工周期。

钢框架结构有厂房中，钢结构是绿色建筑，节能建筑，钢结构提高了空间的利用率，钢结构建筑的重量轻，体量小，而且本身有良好的延性，因此钢结构的抗震性能非常好，保证了厂房的抗震性。钢结构的施工周期短，提高了资金投资的效益和施工现场文明。随着层数及高度的增加，除承受较大的竖向荷载外，抗侧力(风荷载、地震作用等)要求也成为多层框架的主要承载待点[3]。

3、钢框架结构的设计和发展趋势

3.1 钢框结构厂房的设计阶段

在钢框结构厂房设计的整个过程中都应该被强调和被重视的是在结构选型与布置阶段，这一阶段尤为重要，因为对一些不能作出精确以及理性分析或规范从来没有规定的问题，可跟据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用这些手段可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算[4]。

3.2 钢框结构的发展

现阶段我国绝大部分框架厂房结构均为钢筋混凝土框架厂房，但已出现了不少的钢框架厂房。随着我国钢材产量的迅速增加，品种增多，钢结构设计和施工技术的不断提高，钢框架的运用将有良好的前景。

多层钢框架结构是钢框架厂房最常用的结构，也是将来建筑产业发展的一个重点。上面提到过框架结构体系横向刚度较好，横梁高度也较小，是很经济的结构形式。钢结构体系拥有的各项优势，从目前来看，钢框结构建筑是对城市污染环境影响最小的结构之一，在西方已被广泛采用，所以有绿色建筑之称。与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”，三方面发展的独特优势。因此，两者相结合以至达到更好的使用功能效果[5]。

随着钢框架结构厂房的应用越来越多,遇到的问题也越来越多，其中造价仍是制约发展的重要因素之一。设计人员的共同目标是设计出安全、用钢量少、施工安装简便的钢结构厂房。在相同条件下,理论上控制用钢的数量就可以有效地控制成本造价。这样通过借助计算分析程序,我们可以很好地控制构件的用钢数量。但是节点的用钢量或节点的造价需要我们仔细比较才能确定。当然在钢结构设计过程中我们应考虑当前的国情。即大多数施工安装企业的钢结构制作安装工业化程度不高，构件加工的精度比较低，属于粗放型经营阶段。如果照搬国外的节点型式，全部采用高强螺栓连接是不合适的。首先是成本造价太高，再次是制作和安装的水平跟不上。如果盲目跟随外国，不仅不能保证质量，还给施工增加了难度。所以我们应该从自身出发，找到适合自己的途径[6][7]。

4、总结

当前，钢框架结构具有很好的发展势头，它以自身的优越性，正在工程中得到越来越广泛的应用，实用、节能、工业化程度高等将会是很重要的建筑指标，意味着钢结构普遍应用将成为多层钢结构厂房的设计趋势。钢框架结构施工技术，主要包括钢柱、钢梁、楼梯的吊装、测量校正、连接、压型钢板的铺设等工序，但在钢结构施工的同时，才能高效、高质量地完成施工任务。往往要穿插土建、机电等部分的施工。钢框架结构的施工必须要与土建等其它单位进行密切配合，做到统筹兼顾。

参考文献

[1] 张永生;钱礼平;;浅谈多层钢框架工业厂房的设计[J];安徽建筑;2008年06期

[2] 吴国文 于文博;钢结构：大力发展正其时[N];中国建设报;2003年

[3] 陈东佐,赵文惠;新版《钢结构设计规范》的设计指标和选材要求[J];太原大学学报;2004年04期

[4] 曾志攀;;刚桁架结构厂房的设计[J];钢结构;2007年05期

[5] 汪建兵;胡志强;吴体;;某轻钢加层结构加固实例[J];四川建筑科学研究;2009年02期

[6] 陈养源;钢结构工程质量控制方法及工程应用[D];浙江大学;2006年

框架结构篇4

关键词：框架结构设计；轴压比；常见问题；地质勘察；结构安全

中图分类号：TU759.1文献标识码：A

1 科学合理的结构平面布置

框架结构布置首先是确定柱网。柱网即柱的排列方式，它必须满足建筑平面及使用要求，同时也要使结构合理。从结构上看，柱网应规则、整齐，且每个楼层的柱网尺寸应相同，要能形成由板-次梁一框架梁一框架柱一基础组成的传力体系，且使之直接而明确(有时可以不设次梁)。例如在需要中间走道的建筑中，柱网布置可如图24-1(a)，在需要较大空间时，柱网布置可如图24-1(b)，柱的间距以3-8m较为合理，特殊需要时可再缩小或扩大。

2 合理的梁、柱截面尺寸

框架梁、柱的截面尺寸，通常是在初步设计时由估算或经验选定截面尺寸，然后通过承载力及变形验算最后确定。梁截面尺寸主要是要满足竖向荷载下的刚度要求。主要承重框架梁按“主梁”估算截面，一般取梁高hb为(1/18-1/10)lb，lb为主梁计算跨度，同时hb也不宜大于净跨的1/4；主梁截面宽度bb不宜小于hb/4。非主要承重框架的梁可按“次梁”要求选择截面尺寸，一般取梁高hb为(1/20-1/12)lb。当满足上述要求时一般可不验算挠度。

柱截面尺寸可根据柱子可能承受的竖向荷载估算。在初步设计时，一般根据柱支承的楼板面积及填充墙数量，由单位楼板面积重量(包括自重及使用荷载)及填充墙材料重量计算一根柱的最大竖向轴力设计值NV，在考虑水平荷载的影响后，由下式估算柱子截面面积AC。

在非抗震设计时

在抗震设计时

根据长期经验，框架柱截面不能太小，非抗震设计时，矩形柱截面边长hc不小于250mm，抗震设计时hc不小于300mm，圆柱截面直径不小于350mm，而且柱净高与截面长边hc之比宜大于4。

3 选择合理、便于计算的框架计算简图

3.1 多层框架结构实际上由纵、横框架组成的空间结构，为了简化计算，常忽略纵、横向空间联系，忽略各构件的抗扭作用，分别按纵向和横向平面框架进行计算。

3.2 横向中间各榀框架，由于间距和各自抗侧刚度相同，作用的各荷载相同，常取一榀横向框架作为计算单元。但有差异时，应分别计算。

3.3 纵向框架因作用荷载不同，应取不同框架计算。当采用横向承重，纵向柱多时，抗侧刚度大，可不计算，按构造设计。

3.4 作用于各计算单元上的荷载按该单元的负载面积计算。

框架的计算简图的简化：

计算简图是结构的力学抽象，它既要反映结构的真实受力状态，同时又要便于内力分析，在保证必要计算精度的前提下，对计算简图作适当的简化。

3.4.1 计算前，初步确定截面形状和尺寸。

梁截面形状有矩形、T形、Γ形等，尺寸：主梁（1/10-1/12）L，次梁（1/12-1/15）L；矩形梁宽（1/2-1/3）h。

柱截面形状常采用矩形、方形、圆形，尺寸：取层高的1/15-1/20。

3.4.2 跨度与层高：梁跨度取柱子轴线距离，当上下层柱截面尺寸变化时，一般取最小柱截面形心线作为柱的轴线；层高取建筑层高，底层取基础顶至二层楼板顶面。

3.4.3 节点简化：现浇钢筋混凝土节点常简化为刚性节点。

3.4.4 框架构件的抗弯刚度EI：框架结构的内力和侧移计算前必须先计算梁、柱截面惯性矩，但应考虑楼板的影响。梁节点附近，楼板受拉，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小，在梁跨中，楼板受压，影响较大，但为了方便设计，假定梁I沿轴线不变（I0为不考虑楼板影响的梁截面惯性矩）。

一般情况下，实际结构都是处于空间受力状态，水平荷载可能从任意一个方向作用在结构上。在设计结构时必须简化以便于计算。当横向、纵向的各榀框架布置较规则，它们各自的刚度和荷载分布都比较均匀时，可以将结构简化成平面框架进行内力及位移分析：

4 合理的内力控制截面运用

内力组合求出构件控制截面的最不利内力，用以控制截面。梁控制截面通常是梁端及跨中截面，柱控制截面在柱上端及下端。

在按照平面假设进行计算的结构中，分别按两个主轴方向(或与平面结构相平行的方向)计算竖向荷载及水平荷载作用下的内力，并分别组合。应重点注意：1．活荷载不利布置 2．无地震组合及地震组合 3．竖向荷载作用下框架梁内力塑性调幅 4．风荷载及地震作用下内力。

5 地震作用下延性框架设计

通过大量震害调查、试验和理论分析，实现延性框架设计的要点如下：

(1)强柱弱梁框架；(2)强剪弱弯构件；(3)强节点、强锚固。

在延性框架中，首先要保证实现强柱弱梁，同时还要防止脆性的剪切破坏，还要避免几乎没有延性的小偏压破坏。柱截面抗弯配筋需要量，还要满足最小配筋率要求。非抗震设计时，纵向钢筋单边配筋率不应小于0.2％；抗震设计时，全部纵向钢筋配筋率不应小于下表，同时还应满足单边配筋率不小于0.2％的要求。

非抗震设计时，框架柱纵向钢筋间距不大于350mm，抗震设计时间距不宜大于200mm。为保证混凝土浇注质量，在任何情况下纵筋净距均不应小于50mm。

6 轴压比控制及配箍

轴压比是影响钢筋混凝土柱破坏状态和延性的另一个重要参数。在压弯构件中，轴压比加大意味着截面上名义压区高度x增大。当压区高度加大时，压弯构件会从大偏压破坏状态向小偏压破坏状态过渡，小偏压破坏的柱构件延性很小或者没有延性。在短柱中，轴压比较大时，柱会从剪压破坏变成脆性的剪拉破坏。因此，在抗震设计中，希望延性框架中柱子的轴压比较小，最大不能超过下表所给的限制值，主要措施是加大柱断面及提高混凝土等级。

在体积配箍率相等的情况下，箍筋形式不同，对混凝土核心的约束作用也不相同。目前常用的箍筋形式见上图。其中普通矩形箍的约束效果较差，复式箍和螺旋箍的效果较好，连续复合螺旋箍是指全部箍筋由一根钢筋连续缠绕而成，其约束效果最好。连续复合螺旋箍与螺旋箍约束作用很好，但加工复杂，一般很少采用。在高轴压比下，复式箍是较好的箍筋形式，在抗震结构中应用日益增多。在复式箍中，要求箍筋的无支长度(或称肢距)不大于200mm(一级抗震)，250mm(二、三级抗震)，300mm（四级抗震)纵筋至少每隔一根置于箍筋拐点，而纵筋间距不宜大于200mm。为了浇灌混凝土方便，纵筋间距也不宜小于50mm。复式箍中如采用拉筋，则拉筋必须同时勾住主筋及箍筋。

参考文献

[1]林同炎，S.D.思多台斯伯利，结构概念和体系.

[2]戴国莹等.建筑结构抗震鉴定及加固的若干.

[3]高立人，王跃.结构设计的新思路-概念设计.

[4]《建筑抗震设计规范 GB 50011》、《多层建筑混凝土结构技术规程》.

框架结构篇5

关键词：建筑；框架结构；设计

Abstract: with the increasingly diversified architectural shape and function requirements, industrial buildings and civil buildings, building frame structure design as the current practical mode, which are frequently used have been widely used in all kinds of buildings, the problems encountered in the structure design is also growing, and as a structure designers need to follow the bold and flexible solution to some of the structure under various specifications on the emphasis and difficulty.

Keywords: building construction; Frame structure; design

中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

随着社会的发展，钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。以下是建筑框架结构设计中值得我们注意的地方，以和大家共同探讨。

一、强柱弱梁节点设计

为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态，而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此，当建筑许可时，尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯矩按强柱弱梁原则调整放大，加强拄的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进人屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。

二、基础系梁的设置

当前建筑框架结构设计在基础梁设置方面的问题主要表现在埋置深度问题。如果基础梁埋置深度过深，则可采用基础系梁的方式减少底层柱的计算长度。若是工程条件符合《建筑抗震设计规范》的规定，同样需要设置基础系粱。同时，依照建筑物的抗震要求，建议沿着两个主轴的方向设置基础系粱，其中所构造的基础系梁的纵向受力钢筋可以取所连接柱的最大轴力设计值的百分之十作为压力或者拉力来加以计算，截面高度可以取连接柱中心距离的l／12～1／15。满足最小配筋率是构造配筋的基本条件，当基础系梁上作用有楼梯柱或者填充墙时传来的荷载时，应该将相应值提升至与所连接柱子最大轴力设计值的10％的叠加。同时，基础系梁截面也应该保持同步的增加，计算出配筋应满足的构造和受力要求。基础系梁顶标高的构造与基础顶标高一样。

此外，可以用混凝土将基础梁下面独立基础的锥形斜坡或者台阶之间的空隙部分浇筑，使其与基础项面齐平之后再浇筑基础系梁。如果以基础系梁来进行柱底弯矩的平衡，那么应该按照框架梁来设计配筋和基础系梁的截面尺寸。此时，应该全部拉通拉梁正弯矩钢筋，至少应在1／2跨拉通负弯矩钢筋，基础系梁纵筋的抗震要求、箍筋的加密以及框架柱内的锚固应该与上部框架梁相同，而且此时要在基础梁顶部设置拉粱。总之，若是不设置基础系粱，则可以把混凝土条形作为填充墙的基础；若是设置基础拉粱，则适合在框架柱之间设置，对于不在框架柱之间的墙体可以素混凝土基础。

三、正确选取重要的结构计算参数

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，正确选择抗震设防烈度和场地类别、合理选取电算软件中的其他各项参数也是十分重要的。

1.结构的抗震等级

在工程设计中，各类房屋建筑首先应当根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2008)确定建筑类别。对于丙类建筑，其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，《建筑抗震设计规范》(GB5001 l一2001)3．1．3条第2款规定：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，但是抗震措施(主要体现为抗震等级)在一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求：当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。实际设计中经常发生抗震等级选错的情况。如：位于8度区的某乙类建筑，应按9度由《建筑抗震设计规范》表6．1．2确定其抗震等级为一级。当8度地区乙类建筑的高度超过表6．1．2规定的范围时．应采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。

2.设计基本地震加速度

《建筑抗震设计规范》3．2．2条中规定：抗震设防烈度为7度时，设计基本地震加速度值分别为0．19和0．159两种，抗震设防烈度为8度时，设计基本地震加速度值分别为O．29和0．39两种，这与89旧规范差别较大。计算中应严格注意地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值，这一项对地震作用效应的影响极大。

地震力振型组合数

对于较高层建筑，当不考虑扭转耦联时，振型数应不小于3；当振型数多于3时，宜取为3的倍数，但不能多于层数；当房屋层数不大于2时，振型数可取层数。对于不规则建筑，当考虑扭转耦联时．振型数应不小于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，顶部有小塔楼等，振型数应大于12或更多，但不能多于房屋层数的3倍；只有定义弹性楼板且按总刚分析法分析，有必要时，才可以取更多的振型。建筑抗震设计规范在条文说明中明确指出：振型数可以取振型参与质量达到总质量9 0％所需的振型数。如：对于某一建筑，选取的振型数为15，但振型参与质量系数只有50％，说明振型数取得不够，可能由于此建筑过于复杂或由于某些杆件不连续导致局部震动引起的，应仔细复核。

4.结构周期折减系数

框架结构由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期。因此，算出的地震作用效应偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但如果折减系数取得过大也是不妥当的。对于框架结构来说，采用砌体填充墙时，周期折减系数可根据填充墙的材料及数量选取0．6～0．7：砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取0．9：无墙的纯框架，计算周期可以不折减。

5.梁刚度放大系数

结构设计计算软件的输入模型均为矩形截面，未考虑因存在楼板形成T型截面而引起的刚度增大，造成结构的实际刚度大于计算刚度，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全。因此计算时应将梁刚度进行放大，放大系数中梁取2．0、边梁取1．5为宜。

四、框架结构构造配筋

1.框架外挑梁配筋

由于占地面积的限制、使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑梁。由于框架梁的荷载与外挑梁的实际荷载值不同，因而框架梁与外挑梁的断面尺寸会有所不同，而有的设计人员在绘图时只是将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本无法伸进挑梁，这些差错一般在施工时才会暴露出来，但为时已晚，许多钢筋已截断成型，这不仅影响了施工进度，而且也造成了不必要的损失。

框架梁外挑梁下常设置钢筋混凝土柱。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。

2.框架边柱柱顶配筋

对于框架结构的高层建筑，水平荷载对结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力与建筑高度的平方成正比；顶点位移与建筑高度的4次方成正比。水平荷载是结构设计中的控制因素。框架顶层的风荷载较大，而屋面结构荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱总力要小，显然柱顶有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0．5倍的柱截面高度。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸人柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分钢筋伸到横梁内，其根数依据计算确定且不少于2根。设计人员在图中经常容易将边柱柱角的钢筋弯入梁内，对这类问题，缺乏实践经验的工程技术人员不易立即发现，而要等施工时才会察觉。问题的症结在于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸人梁内是办不到的，对这种差错应引起设计人员的重视。

3.框架梁、柱箍筋配置

《混凝土结构设计规范》对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距都作了明确规定。根据这些规定，工程习惯上常取的梁、柱箍筋加密区最大间距为100 mm，非加密区箍筋最大间距为200 mm。电算程序信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100 mm，由设计人员根据规范确定箍筋直径和肢数。但是，在程序内定的条件下，当框架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时，多数情况下，非加密区箍筋间距若仍是200 mm，会使梁的非加密区配箍不足。当框架梁中由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非常有利。这也是当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2％时，规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2 mm的原因。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100 mm时，在某些情况下，亦可能因非加密区箍筋间距采用200 mm引起配箍不足。这里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求，即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值，并且不乘以剪力增大系数。

结语

建筑框架设计的造型与功能的要求日趋多样，设计过程中遇到的难点也日益增多，上述的建筑框架结构设计的几个问题都是比较常见的，却又是很多设计人员没有引起足够的重视，时常被施工方忽略。设计人员在进行建筑框架结构设计时，不仅要熟悉国家所规定的硬性要求和遵循各种规范，还要依据实际工作的经验，合理利用计算机技术，选择合适的参数指标和结构体系，大胆灵活的处理和解决结构方案上相关的问题，在工作中不断的进步和完善。

参考文献：

[1]GB50011--2001，建筑抗震设计规范[S].

框架结构篇6

关键词：框架结构设计，原则，问题

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

1 建筑框架结构设计遵循的原则

高层建筑在我国城市建筑中所占比例正在不断增大，建筑结构方面的变化也越来越多，新时代的特征在设计中不断涌现。质量安全与时代创新理念的结合是当下高层建筑结构设计的难点和重点。高层建筑结构在设计中也必须牢牢把握设计的基本原则，使得结果更加合理、规范，具体说来其设计原则包括以下几个方面：

1.1 一定要抓大放小，保全重要结构

在建筑框架结构设计中有这么一种说法，那就是“强柱弱梁”“强剪弱弯”，这不禁勾起了人们对这种说法产生疑问，问什么结构要强柱弱梁，强剪弱弯，在我们的印象中强柱强梁肯定会比强剪强弯要更加结实，更加安全。但是如果所有的结构构件都强了就不好了，将会存在非常大的安全隐患。我们知道绝对安全的结构在这个世界上是不存在的，无论哪种结构体系都不能在任何情况都可抵御各种外界的破坏。每个构件的作用都不同，整个结构体系就是由这众多的构件协调组合而成，并依据其重要性来区分轻重。每个结构构件共同抵抗外力的目的，就是为了在遭遇强大的外界破坏力时，能够保住其中最重要的部件不受损坏或者至少是最后才遭遇摧毁，这就是要做出取舍的时候了。所以最明智的选择就是在建筑框架结构设计之初就先衡量孰轻孰重，哪部分是主要构件，哪部分是次要构件，当强大的破坏力来临时，首当其冲的应该是次要的构件，在设计中各个部件千万不可平均受力，那样将损失惨重。我们知道在钢框架的结构设计中，如果柱不幸倒塌，梁也不可能存在，而如果梁倒了的话，柱依然可能存在，这也就说明了柱起到的作用要比梁大。所以在建筑框架结构设计过程中，为了保证柱免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁，这就要把梁放在相对比较薄弱的环节上，使其能够承受大部分外来破坏力，尽可能阻挡对柱的破坏，使损失降至最低。而如果把梁和柱都设计在主要环节上，则有可能使梁和柱遭到同样的破坏。

1．2 一定要刚柔并济，平衡结构体系

建筑框架结构设计一定要遵循刚柔并济的原则，众所周知结构太刚变形能力就差，而结构太柔就会导致太脆。当建筑框架结构要承受强大破坏力在一瞬间来袭时，必然导致结构部件部分受损或者全部损坏。在面对这个问题的时候，设计人员设计时一定不能使建筑结构太刚。那么在建筑框架结构设计的过程中是不是越软越好呢，当然不是。结构柔一些是可以削弱外力，但缺点是容易变形缺乏支柱，必然导致全体倾覆。所以在建筑框架结构的设计中，一定要控制好结构设计的刚度，既不能太刚也不宜太柔。这个问题也正是设计人员正在探索并密切关注的问题，现在的规定只是一个笼统的范围，至于谁多谁少，目前尚没有准确定论。

1．3 一定要多道防线，降低结构风险

层层设防能够尽可能的降低结构体系的风险，当突发状况发生的时候，所有抵抗外力的结构都在联合抵抗，同时相互支撑，这就好比一个物体从高处掉下来，如果经过一层层障碍物的阻碍，缓冲其速度，那么当这个物体掉下来时可能就比没有障碍物阻碍的物体或者障碍物少的受损度小很多。这个时候，我们不能把结构重心全部寄托在单一的构件上，在土建结构中我们知道多肢墙要比单片的墙好，而框架剪力墙要比纯框架好，我们知道鸟巢外形结构的设计，是多道防线设计思路的最好体现。

1．4 一定要使结构合为一体

好的建筑框架结构体系是一个整体的结构，这种结构体系中没有关节，并且能够快速有效的传递并消除外力，尽量减少破坏力度，有了这个原则，我们在设计时就要想办法把各个关节给“打通”，使之畅通无阻。前面我们提到的三个原则(“刚柔相济”“多道防线”“抓大放小”)实施的基础就是一定使结构浑然一体，也就是说这个原则是前面三个原则的保障。总的来说，设计者要使原本保持平衡和静态的构件组合之后，在受到强烈的外力冲击时还能保持原来的静态，或者相对的静态，这样目的就达到了。

2 从概念设计上应解决的问题

1)“强柱弱梁”节点的控制措施。我们强调的强柱弱梁节点的作用是为了在碰到罕见的大地震时，可以让梁端在外力作用下形成塑性铰，柱端不屈服，并且还可位于非弹性的状态，节点仍然可以在弹性的状态当中。设计经验告诉我们，在建筑结构许可的情况下，应该要把柱的截面尺寸尽可能做大些，让柱的线刚度要比梁的线刚度之间的比值大于1，柱子的轴压比一定要满足规定的规范。在设计中要充分注意节点构造，尽量让塑性铰要向着梁跨内移。强柱弱梁节点问题的解决是至关重要的。

2)“强剪弱弯”的实施。保证构件延性，防止脆性破坏是建筑框架结构设计的重要环节，而保障这个环节的主要措施就是“强剪弱弯”的实施。“强剪弱弯”主要是为了在结构部件遭遇强大的罕见地震时，可以保证脆性剪切不会失效。

3 设计构造中的常见问题及处理措施

3．1 严格控制框架节点核芯区箍筋配置

设计人员应该严格按GB 5001 1-2001建筑抗震设计规范中的规定来控制框架节点核芯区配箍特征值及体积配箍率，这方面很多设计者往往会忽略，特别是不能满足对柱轴压比不大时(这个规定是为了保证节点核芯区延性的重要构造措施)的要求。对于这一点问题设计者以后应该充分考虑到，以防止出现不必要的损失。

3．2 底层框架柱箍筋加密区的范围不能满足.

在设计中，设计人员要留意在GB 50011-2001建筑抗震设计规范中有规定：“底层柱，柱根处箍筋加密区的范围应不小于柱净高的1／3”，这是一新增加的规范要求，大多设计者可能都不太了解，以后设计过程中应该注意这个问题的解决。

3．3 框架梁上部纵筋端部水平锚固长度不能满足

GB 50010—2002混凝土结构设计规范中有规定：“框架端节点的地方，一旦框架梁上部纵筋的水平直线段锚固长度不足的时候，应该向下弯曲并且伸到柱的外边，控制好弯折前水平投影的长度一定要等于或者大于0．4L E”，一旦框架柱的截面尺寸在400 mm×400 mm以下的时候，框架梁就易出现问题，这就会埋下一个很严重的安全隐患。

对于以建筑框架结构设计中出现的问题，往往是设计者忽视的问题，只要设计者在设计之初能够做好前期准备，重视这些问题，并按照国家规定来设计建筑，那么上述问题也就会随之消失，建筑框架的结构也就会符合标准。

4 结语

文章主要阐述了建筑框架结构设计遵循的原则，从概念设计和构造设计方面分析了框架结构设计中存在的问题，并提出了解决对策与处理措施，从而保证框架结构设计满足规范要求。自改革开放以来，我国经济高速发展，建筑设计水平也在逐年提升，随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，这就要求建筑框架结构设计在遵循原则下有更高层次的水平来满足这些要求。

综上所述，随着经济发展，我国的高层建筑数量必然会继续上升，但从建筑质量安全的角度来讲还需要引起重视。在高层建筑结构设计中要牢牢把握新时代的发展趋势以及结构设计的新规范，做出合理的方案选择，提高实际建筑的安全性能。工程设计人员要不断革新自我的设计意识和理念，用认真负责的态度进行建筑结构设计，结合自身工作经验，明确高层建筑结构设计的需求，设计出安全、出色，具有优秀品质的高层建筑。

参考文献：

框架结构篇7

关键词：斜交框架桥受力情况配筋特点

中图分类号：S611文献标识码： A

1.工程概况

华电国际邹县发电厂四期工程新建铁路专用线自邹城市圣达纺织集团天诚染织有限公司处，接国铁津―浦线，并沿津―浦线向南，于梁家岗北折向西南，止于邹县电厂运煤公路，线路全长约9.30km。本次拟建桥长19米，3-15-3m框架桥，桥梁中心里程为DK5+276.8m。铁路与立交道路之间交角仅为38°。

拟建场地对工程建设有显著影响的地下水类型为孔隙潜水，主要分布于浅部填土及下部砂土层中，原状土层含水率均不高，地下水水量不大。地下水水位平均高程为58.25m。场地属Ⅱ类场地环境。根据水质分析试验结果，地下水、土对砼具弱腐蚀性，对钢筋砼中钢筋再干湿交替条件下具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

2.空间受力特点

斜交框架桥的设计是比较复杂的，在设计中需注意的问题有很多。本桥与铁路中心线交角仅为38°，斜交角度过大，对框架桥结构受力极为不利，故在设计时调整为50°，立交道路适当扭转顺接。平面布置图如下：

由于立交线路的斜交关系，斜交地道桥的顶、底板均为平行四边形连续斜板。整个框架为弹性支承的超静定斜板。在自重、桥面铺装、道渣及线路设备等恒载作用下，板不仅承受弯矩、剪力，而且还要承受扭矩。均布荷载作用下，最大弯矩随着斜交角的增大有从跨中向钝角部位移动的趋势。由于斜交，纵向弯矩减小，而横向弯矩变大，尤其是跨中部分的横向弯矩。另外，斜交桥在支承边上的反力分布也很不均匀。

由于斜交框架桥受力与内力分布的复杂性，一般的平面计算方法已不能确切的反映其真实情况。斜交框架桥结构为非对称结构，荷载作用下具有明显的空间受力特点，因此采用有限元软件建立空间模型对其内力分布等进行分析计算，从而为设计配筋提供依据。

3.配筋说明

框架桥为超静定结构，在使用荷载作用下，顶、底板由于在与立墙交叉处有负弯矩的作用，跨中弯矩较简支板要小得多，所以顶、底板高度也比简支板薄，这样利于减少整个框架的建筑高度。根据以往设计经验，顶板取值1m，底板1.1m，中墙0.9m，边墙1m。在底板与立墙交叉处，设置2x0.5m梗肋以减缓应力集中。其断面如下图所示：

主筋需严格按配筋材料包络图要求进行。主钢筋采用骨架式组合，为简化施工，可设1或2种骨架，每米可设5个，8个或10个骨架，在骨架上设通长直钢筋为基本钢筋。在设基本钢筋骨架数时，还应考虑能否满足加腋钢筋配置的需要。为保证骨架刚度，每一骨架顶、底板最少有一根弯起钢筋。顶板底面及底板顶面的钢筋，保证有不少于跨中最大钢筋量的1/4的钢筋伸入支点（即中、边墙中心线）。为安全计，实际截断点在理论截断点外侧10cm。在顶底板的上下缘钢筋如有相同直径且截断点在一定范围内时，用斜筋连成弯起钢筋。在角隅外缘两侧有相同直径短钢筋时，也连接成L型钢筋。

分布筋总面积为框架截面积的0.2~0.32%之间配置，常用值为0.25~0.28%。箍筋只起联系、架立作用，故按构造设置配筋，由于板、柱交点附近应力集中较严重，因此箍筋需加密。

根据计算结果，本设计所需HRB335钢筋18.07T，R235钢筋1.35T。

4.结论

本文对铁路框架桥的设计做了简要的论述，在实际工程中还需进一步分析计算，使钢筋骨架布置更加简洁，受力明确，钢筋布置合理，有效防止斜框架桥结构裂缝的产生。

参考文献：

（1）高等学校教材桥梁工程中国铁道出版社

框架结构篇8

1工程概况

某建筑原为单层钢筋混凝土框架结构，造型平屋面，后拟在建筑东侧扩建一建筑，用作餐厅。餐厅面积为4．800×35．000--518．000m。，单层，平屋面，屋顶标高4．600m，地基承载力标准值180kPa，场地类别Ⅱ类，抗震烈度7度，抗震等级3级，丙类建筑，安全等级为2级，设计使用年限50年。

2结构选型

该扩建工程作餐厅使用，故而主体部分跨度较大，空间结构较为宽阔。综合考虑，设计决定该扩建部分仍采用钢筋混凝土框架结构。

3结构设计的主要措施

扩建工程中的特殊结构设计主要是如何处理好新旧房屋的沉降差、新旧结构如何连接可靠等问题，为此设计时采取以下主要措施。

3．1地基基础设计

原建筑采用柱下独立基础，基础底标高为一1．500m，下设CIO素混凝土垫层。为了使新建部分不影响原建筑的基础，避免不均匀沉降，该例采用新建独立基础，将新建基础与原基础拉开一定距离，然后设置悬挑梁与原建筑相接，原建筑与扩建部分梁板设100mm缝断开。地基基础示意图，如图l所示。

3．2基础拉梁设置

因该扩建工程跨度较大，为降低扩建部分不均匀沉降，宜设计基础拉梁。基础拉梁是调节基础的不均匀沉降及承受一层隔墙的荷载，其尺寸一般按跨度的1／15确定。在计算模式中，拉梁可以考虑为仅承受自重和底层墙体总量并且将之传给两边基础的两边铰支的单跨梁，它的计算同一般的上部结构两边铰支梁。该例独立基础埋置不深，本可以沿两个主轴方向设置构造基础拉梁，即其配筋可以是上下各2414(-"级钢)纵筋，8@200箍筋。但是，由于该例工程还需要承受上部隔墙传来的荷载，计算后得出的结果显示构造基础拉梁无法满足要求，因此我们按照其计算的最小配筋率来配筋。然而，拉梁在实际施工及使用中，由于其基底下层土为老土或者施工中形成的压实土层，而且在协调变形的过程中会承受一定的两边基础的变形差异带来的影响，所以完全没有土反力是不可能的。严格来说，拉梁计算应考虑上下部均配置受力钢筋以应付两种可能性的发生。

3．3新旧建筑连接

由于原有建筑沉降较慢或已中止沉降，而新建筑初始沉降较大，为减少新旧建筑沉降差，设计上宜在新旧建筑相连处设置沉降缝。

3．3．1新旧墙体连接

建设方从使用功能与美观上考虑，希望在墙置不设沉降缝，将新旧墙体直接连接，故而为了使新墙体的墙端构造柱与旧墙有可靠连接，可选择以下几种方法处理。

1)钢筋混凝土键销法新旧墙体问采用钢筋混凝土键销相连接，混凝土键销需作抗剪验算和对砌体进行局部承压验算。键销尺寸一般为240mmX240mmX480mm，配纵筋448，箍筋6@150，键销间距约1000mm。该方法需在旧墙上打凿出键销槽，对墙体的破坏较大，施工质量难以保证。

2)钢筋拉结法钢筋穿过墙上的钻孔，将旧墙体与新墙端构造柱拉结。该法由于在墙角处钻孔不方便，施工中不容易把钢筋拉紧焊牢，且易将钢筋拉脱，室内作业较多，常为以下两种方法所代替。

3)压浆锚杆法先在墙上钻孔，孔径为23mm、长度大于100mm，用净水清洗钻孑L后放入412螺杆，再以水玻璃砂浆压力灌浆，经养护后，拉紧螺杆，焊在构造柱的钢筋上，与构造柱连为整体。该法连接可靠，但湿作业较多，施工进度较慢。

4)膨胀螺栓连接法因膨胀螺栓与砌体间有较好的锚固能力，本法以膨胀螺栓直接锚固于钻孔内，外面螺帽焊上钢筋伸入构造柱。该法使用电锤打孔，干法作业，施工方便，对建筑物损坏少，施工速度较快。结合实际情况，该例设计时采用膨胀螺栓连接法来进行新旧墙体连接。

3．3．2新旧屋面连接

在框架结构中，挑梁宜做成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，做成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。若挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承载力不足。对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。同时挑梁配筋还应留有余地。为避免不均匀沉降和方便施工，该工程⑤～⑥轴间采用了等截面挑梁的设计，因此在处理新旧屋面连接时也相对较为容易。该工程原建筑为平屋面结构，⑥轴后新建建筑亦为平屋面结构。⑤～⑥轴间采用的是平板连接，屋顶标高与原建筑相同，屋面板为钢筋混凝土现浇板，⑥轴后的屋面板也均采用现浇形式。

3．4屋面设计处理

按照原建筑屋面形式，新建筑同原有作法。将屋面板向周边外伸900mm，女儿墙900mm高。屋面周边按原建筑屋面样式作造型。我们知道，实际工作中，在新旧建筑连接的接缝处，女儿墙的竖直面、压顶及梁板接缝都在同一位置，必须做好防水工作。该处很容易形成复杂构造，出现问题也较多，故而从选定连接缝位置开始，就需要特别注意选择尽可能简单的结构形式，以便根据建筑物的情况，处理好防水问题。该工程屋面主要问题在于新旧屋面板连接处的防水处理。针对该例情况，设计时新旧屋面连接缝当作建筑变形缝来处理，变形缝的连接与防水参照标准图集作法进行设计。

4结构特点分析

因为框架结构的各节点均为刚节点，所以其整体性、刚度良好，设计处理得好还能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。但是在不同的地质情况下将新旧建筑刚性连接后，容易造成建筑倾斜与结构开裂。由于框架结构空间和高度范围大，并且整体结构稳定可靠，在建筑扩建时可较灵活进行平面布置，也可以减少甚至避免对原建筑的破坏，使其能更好的保持原有外观和功能，还可使施工变得更为简便。比如餐厅这类多数人活动的公共场所，采用框架结构能更好的利用空间与合理的布局。尽管在扩建工程中框架结构有这些优势，但是我们也应该认识到框架结构在应用时还有其局限性，它还存在这些缺点：

1)框架结构的侧向刚度小，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；

2)框架结构总体水平位移上大下小，在侧向刚度不够的情况下易产生过大位移，因此，框架结构一般适用于建造不超过15层的房屋；

3)框架结构钢材和水泥用量较大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大。

5结语

房屋改扩建设计不同于新建筑，更多的是要考虑到新旧建筑的连接，尽量减小新旧建筑间的沉降差，这是建筑后期安全使用的关键。在结构设计中，我们在精于结构电算分析的同时，也应注意到房屋结构处理上碰到的各种问题，使施工图的设计更完善，保证结构的安全。工程设计是一项复杂而负有责任的工作，作为结构设计人员要做到：

1)对待工作要具有强烈的责任心和一丝不苟、精益求精的工作态度。

框架结构篇9

关键词：框架结构；基础形式；基础设计

Abstract: construction frame structure design is in the structural design of more basic design, also be building in the structural design of the more important one kind of form. This paper mainly in the framework structure analysis based design are also discussed.

Keywords: frame structure; Foundation forms; Foundation design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成，是一种抗震、抗风较好的结构体系，这种体系的侧向刚度小，平面布置灵活，易于满足建筑物设置大房间的要求，在工业与民用建筑中被广泛应用。框架结构基础设计是建筑框架结构的重要组成部分，在建筑设计中有着重要的地位。为了保证设计的科学合理，保证设计的先进性，相关的设计人员需要对基础的类型有清晰的了解，然后在根据实际的需要进行正确的选型，此外，还需要对基础进行适当的分析，对其中的条形基础设计等具体内容进行细化分析和选择。

1、基础选型

1.1 浅基础一般而言，天然地基上的浅基础便于施工、工期短、造价低，如能满足地基的强度和变形要求，宜优先选用。浅基础按结构形式可分为：独立基础、条形基础、筏板基础等。

独立基础是柱基础中最常用和最经济的形式。也可分为刚性基础和钢筋混凝土基础两大类。刚性基础可用砖、毛石或素混凝土，基础台阶高宽比（刚性角）要满足规范规定。一般钢筋混凝土柱下宜用钢筋混凝土基础，以符合柱与基础刚接的假定。同一排上若干柱子的基础联合在一起，就成为柱下条形基础。此种基础有相当大的抗弯刚度，不易产生太大的挠曲，故基础上各柱下沉较均匀。当土的压缩性或柱荷载分布在两个方向上都很不均匀，为了扩大底面积和加大基础空间刚度以调整不均匀沉降，可在柱网下纵横两个方向设梁，成为柱下交叉梁基础。交叉条形基础具有一定的空间刚度和调整地基不均匀沉降的能力，适应地基软弱不均或框架结构各柱荷载大小不一的情况。筏板基础用于多层与高层建筑，分平板式和梁板式。由于其整体刚度相当大，能将各个柱子的沉降调整得比较均匀。筏板基础适用于土质软弱，地基承载力低，上部结构传递到基础的荷载很大及上部结构对地基不均匀沉降敏感的情况。筏板基础由于承载面积大，故能减低基底压力，提高地基承载力，增强基础整体刚度，并调整不均匀沉降。因此要根据使用要求比较确定。

1.2 深基础是埋深较大、以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础， 其作用是把所承受的荷载相对集中的传递到地基的深层。因此，当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑深基础方案了。深基础主要有桩基础等基础，其中桩基础也是应用最为广泛的一种基础形式，下面将予以着重讨论。

桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛，桩基础具有以下特点：

1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。

2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。

3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭借深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。

2、条形基础设计

在条形基础设计中，首先要进行的是条形基础的内力分析，这也是设计的核心内容。

2.1 确定基底反力和基础底面尺寸

根据文克勒地基模型，再加上刚性基础假定，我们可以迅速的推出基底反力为线性分布。如果设条形基础的长为L，宽为B，那按照基础的平衡条件，可以得到基底反力的最大值和最小值。

2.2 静力法

因为沿长度方向等截面的基础梁，它的自重和覆土重，一般不会在梁内产生弯矩和剪力，所以在进行基础内力分析时，基底反力采用通常是不包括基础自重和覆土重的净反力的。在基底净反力和柱子传来的竖向力、力矩作用下，基础梁的任一截面的弯矩和剪力都可以通过理论力学中的截面法求出。通常会选取若干个截面进行计算，然后绘制弯矩图、剪力图。

2.3 倒梁法

倒梁法主要是把基础梁作为以柱子为铰支座的连续梁，通过结构力学中力法、位移法或弯矩分配法可以准确的计算出来。倒梁法是采用基底净反力计算基础梁的弯矩和剪力。然后根据基础梁支座、跨中的弯矩和剪力，可以准确的计算出基础梁支座、跨中的受力筋和箍筋的截面面积，合理配筋。

框架结构篇10

框架结构和混合结构的区别如下：

1、框架结构，又叫钢筋混凝土结构，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，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。

2、混合结构，又叫砖混结构，混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。虽然也用钢筋浇柱、梁，但墙体具是承重功能，不能乱拆，所以布局不能变。混合结构质量较框架略差，但寿命长。

（来源：文章屋网 ）