钢筋混凝土框架结构精选(九篇)

第1篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词：多层钢筋混凝土；框架结构；设计

中图分类号：TU37文献标识码： A

前言

一般来说，多层建筑建设中，混凝土结构使用是最为常见的，因此，分析混凝土框架结构在多层建筑中的设计问题也是非常有必要的，是提高多层建筑建设质量的前提。

一常见的多层钢筋混凝土结构体系类型

1.框架结构由梁和柱组成的结构单元称为框架；全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结构体系。

2.框架—剪力墙结构由框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向荷载。

3.板—柱及板柱—剪力墙结构。板柱结构是指钢筋混凝土无梁楼板和柱组成的结构。在板柱结构中设置剪力墙或将楼、电梯间做成钢筋混凝土筒，就成为板柱—剪力墙结构。

二钢筋混凝土的性质特点及工作原理

钢筋混凝土又称钢筋砼，先用铁丝将钢筋固定成想要的形状结构，然后在钢筋骨架外覆盖模板，再将混凝土浇灌进去，进过护养达到强度标准后再拆模，得到的就是钢筋混凝土。混凝土结构具有抗压强度和抗拉强度，但它的抗压强度则是抗拉强度的十倍，所以在抗拉强度上的“弱势”很容易导致它的结构遭到破坏。因为钢筋具有强劲的抗拉力强度所以与混凝土的结合它们各自承担不同的功能使钢筋混凝土发挥了它的有效作用。

钢筋混凝土的工作原理主要表现在以下几个方面。因为钢筋具有独特的抗拉力强度，而混凝土具有较强的抗压力特性，所以两者相结合形成的钢筋混凝土才能够具有较好的延展性和较大的强度的优良特性。第一，钢筋和混凝土有着相近的线膨胀系数，不会因为环境的改变而产生过大的应力；第二，混凝土中的氢氧化钙能够提供碱性环境，这样在钢筋的表面就会形成一层钝化的保护膜，让其在相对中性和酸性的环境下更加不易被腐蚀。第三，钢筋和混凝土之间有较好的黏结力，有时将钢筋表面做成肋条状就是为了钢筋和混凝土之间的咬合程度。

三多层建筑钢筋混凝土的框架结构设计

1.钢筋混凝土框架结构底层的设计

没有地下室的多层钢筋混凝土建筑，独立基础埋置的位置较深，底层计算高度过大，位移指标难以控制，且柱配筋不经济，故一般在-0.05m处设一层拉梁，按照一个结构层来输入。例如，某工程项目要求三层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，Ⅱ类建筑场地；3.3m层高，基础埋深4.0m，0.8m基础高，室内外高差0.45m。根据《建筑抗震设计规范》第6.1.2条，在Ⅶ度地震区该工程框架结构的抗震等级应为为三级。按三层框架房屋计算，第一层取3.35m高，基础按照中心受压来计算，显然这样的选择是有欠妥当的。因为根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第7.3.11条规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。而上述构造所设计拉梁是无法平衡柱脚弯矩的。根据工程设计的经验来看，这样的框架结构最好是按照四层来进行整体的分析计算，就是将-0.05m处的拉梁作为一个结构层来输入，若在拉梁上有应力荷载，应一并载入。根据《建筑抗震设计规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.3。因此，在设计拉梁层的时候，一般来说要比较底层柱的配筋是由基础拉梁顶面的截面来控制，还是由基础顶面的截面控制。另外，考虑到地基土的约束作用，对于这样的设计而言，在电算程序总信息的输入中可将地下室层数设为1，并重复计算一次，再按照两次计算结果的包络图来进行框架结构底层柱的设计。

2.多层框架房屋基础拉梁的设计

一般情况下，当独立基础的埋深值不大，或者虽然埋深值较大但采用了类似高杯口基础时，可视具体要求沿主轴的两个方向来设置构造基础拉梁。设计时，基础拉梁截面的宽度可取柱中心距的1／20～1／30，高度可取柱中心距的1／12～1／18。当拉梁上承受楼梯柱或者填充墙传来的应力荷载时，应适当加大拉梁截面，此时拉梁层可以不建入模型参与结构计算，但应将拉梁荷载导入基础计算。

3.多层框架结构中楼梯、电梯的小井筒设计

在多层建筑的框架结构中，应该尽量避免设置钢筋混凝土的楼梯、电梯小井筒，因为钢筋混凝土的小井筒的存在会减少框架结构能承担的地震剪力，并且小井筒下的基础设计也具有较高的难度，因此在设计中通常采用构造柱夹砌体材料做填充墙形成隔墙。

必须设计为钢筋混凝土小井筒时，井筒的墙壁厚度应当减少，并进进行刚度弱化（可采取开竖缝、开结构洞等办法）；配筋也只能配置少量单排钢筋，消弱小井筒的作用。

设计计算时，除了按照框架确定抗震等级计算外，还要按照带井筒的框架来进行复核，并加强与井筒墙体相连的柱子的配筋。

4.多层建筑中钢筋混凝土框架结构计算的注意事项

①基础拉梁层计算模型的选定

在选用TAT或者SATWE等程序进行框架整体计算时，对于基础拉梁层无楼板的情况，应取0作为楼板厚度，并定义弹性楼板，采用总纲分析方法进行分析计算。否则程序分析时自动按照刚性楼面来进行计算，这样一来便与实际情况不相符，在设计过程中要特别注意这一点。

②多层建筑框架结构的抗震等级

在工程设计中，多数房屋建筑分属于丙类建筑（如民用住宅、办公楼、一般工业建筑等），其抗震等级可参考《建筑抗震设计规范》表6.1.2来确定。而对于交通、通讯、消防、医疗等类型的建筑以及大型体育场馆、大型商场、科技展厅、电影院等公共建筑，可首先根据GB50223-2010《建筑抗震设防分类标准》来确定那些建筑属于哪些类别。丙类建筑的地震作用均按本地区抗震设防烈度计算；乙类建筑在一般情况下当抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求。

③地震力的振型组合数

对于多层建筑而言，当不考虑扭转耦联计算时，地震力的振型组合数至少要取3；当振型数多于3时，应取3的倍数，但不能多于层数X3；而房屋层数≤2时，则振型数可取层数层数X3。

对于多层建筑不规则的结构，考虑扭转耦联时振型数要取≥9。若是结构层数较多或者结构刚度突变较大，振型数应多取。

四多层框架设计需注意的事项

1.多层框架民用建筑基础设计的注意事项

首先，结构设计师要认真阅读地质报告，在认真把握的基础上，要正确的使用地质报告，并要对报告中的内容进行考察和判断，这样可以帮助把建筑场地的地质条件和民用建筑的具体情况结合起来。其次，在满足多层框架民用建筑的承载力要求下，应该采用经济性较强的浅基础，需要综合考虑地质情况和建筑的结构、类型和承载力等来实现经济和稳定的结合。再者，多层框架的民用建筑要采用独立的基础或者条形的基础，这要考虑基础的承载力来确定基础的面积，然后进行设计电算，另外还要符合相关规定的构造结构。最后，在处理地基时，要运用合理、科学的地基处理手段，要做到符合力学等相关的基本理论以及基本实际的当地工程经验相结合。

2.多层框架民用建筑上部设计的注意事项

首先，在抗震设防地区，应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则，形成延性框架。恰当的运用“强柱弱梁”的原则可以节约费用，做到经济实惠；还可以使楼层的净空高度得到加大；来提高建筑的整体刚度。其次，在框架梁的配筋设计上，主要在主梁和次梁之间相交的地方要增加箍筋和吊筋来保证稳定性。当梁端的纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时，要加大箍筋的最小直径到至少2mm，结构设计师不能忽视这个问题，要根据实际情况及时的调整，这也不代表在进行框架计算时荷载取值并不是越大越好，要结合各种具体的情况来进行设计计算等。最后，在现浇楼板设计中的注意事项是：由于楼板通常包括单向板和双向板，在普遍情况下，可以运用次梁把楼板变为双向板的结构，保证整体的受力合理，配筋的均匀等，双向板的厚度一般要薄于单向板。

结束语

综上所述，多层钢筋混凝土框架结构设计是多层建筑设计的重点环节，也是多层建筑建设的关键步骤，在设计的过程中，必须要保质保量的完成设计工作，保证建筑的质量符合规范要求。

参考文献：

[1]洪慧慧.论钢筋混凝土多层框架结构的地震控制设计[J].民营科技，2010，(05)

[2]陈炎浩.论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计[J].广东科技，2012，(04)

第2篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词：钢筋混凝土框架结构 应用

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、框架结构体系选择的因素及适用范围

（一）选择框架结构体系需要考虑的因素很多，综合如下：

1、要考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活等。

2、要考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。

3、框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则（结构设计原则）。

（二）框架结构体系的适用范围

1、非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑（7度区以下）。

2、框架结构由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度（0.15g）设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度（0.3g）设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。

框架结构体系的特点

1、建筑平面布置灵活，使用空间大；

2、延性较好；

3、整体侧向刚度较小，水平力作用下侧向变形较大（呈剪切型）。所以建筑高度受到限制；

4、非结构构件破坏比较严重。

三、钢筋混凝土框架结构的施工技术问题及解决办法

1、混凝土强度等级不同的问题

在钢筋混凝士框架结构设计时，根据设计原则，为保证“强柱弱梁”强节点的要求，柱的混凝士强度等级通常会比梁板高，而且随着建筑物高度的增加，两者的差距会更大。然而这样的话，就会给实际施工带来很大麻烦。

在框架结构施工中，比较普遍的做法是柱和粱板混凝土分两批集中浇筑。如果单独浇筑节点区，会存在因供应量少和与粱板分隔困难的问题，若同柱一起浇筑，会因节点区混凝土施工缝留置出现违背规范规定的问题，如与梁板同时浇筑存在节点“夹层”，存在质量隐患。

根据文献规定，粱柱混凝七强度等级相差不宜大于5MPa，如果超过时，粱柱节点区施工时应作专门处理，使节点区混凝士强度等级与柱相同。特别强调节点核心区的混凝土强度等级要与柱相同，不能与梁板混凝土强度等级相同；而文献规定。当柱混凝土设计强度等级高于梁板的设计强度时。应该对粱柱节点核心区混凝土强度等级采取有效措施，保证节点混凝土的强度。两个规范都在保证强节点的设计原则。具体可采取以下措施：为了方便施工，可以直接在梁端(柱边)设黄垂直交界面，采用快易收口网，可避免在板内设置交界面，使施工难度降低；但为防止交界面出现施工冷缝，建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑，梁板混凝土则采用泵送，同时浇筑。

要保证核心区混凝土的强度，具体做法是在节点处增加纵向钢筋，设置型钢或矩形芯柱及增加箍筋予以补强。这种方法旋工方便，质量容易保证，易被施T单位接受，但节点区轴压比增大，延性减小。

2、混凝土保护层厚度问题

保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度太小,无法满足上述要求,太大则构件表面易开裂,因此,《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204——1992)第3.5.8 条《建筑工程质量检验评定标准》(GB J301——1988) 第5.2.10条、《混凝土结构工程施工质量验收规范))(GB50204-——002)第5.5.2 条均规定受力钢筋保护层厚度梁拄允许偏差为±5mm。

施工时须严格按规范和设计要求保证混凝土保护层厚度，但实际施工时很难做到。高层建筑中。由于柱箍筋直径较大．间距较密，肢数较多，加工难度较大。安装时内外箍筋很难做到完全重叠，只能部分外突部分内凹，外突箍筋使模板无法安装，为此施工单位总是有意识地将箍筋做小一点以便安装模板。但会造成柱纵筋保护层偏大，解决该问题有赖于提高现场加工精度。

3、混凝土施工质量控制

（1）柱的“烂根”和“夹渣”

现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象,使根部混凝土漏浆,严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上, 预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面, 更没有留清扫口。当层高>5m 时中段未留浇筑口,进料从顶部直接下。自由落差>3m,在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离, 另因底部板面不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉,也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素,造成根部夹渣,烂根问题。保证质量的措施应在框架柱接头外进行,即上次烧筑后加相同规格的方框,并浇平框面,继续上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层1:0.4的水泥砂浆。并铺1:2水泥25～30mm厚,在其上浇混凝土,可保证框架柱自然密实,不会出现夹渣或烂根的质量问题。

要控制好混凝土质量，对配合比的控制不容忽视, 再准确的配合比, 现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量,仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合设计,而套用别人的比例。对已浇成品不保护,养护不及时,尤其是夏天气温高的地区需要保养,这是提高强度的重要环节。对混凝土框架柱的浇筑施工,必须遵守现行的施工规范,注意克服配料计量、拌和时间短,加水不控制,运距长摇晃离析现象, 更要注意不允许二次加水重拌及振捣不密实、过振、漏浆、跑模、不清除残留木屑等现象。操作素质低下所产生的后果将削弱支撑件的竖向荷载,影响结构连接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作标准,步步检验认证,按规范施工,框架工程质量就会得到保证。

参考文献

[1] 张雷明. 框架结构能量流网络及其初步应用.《土木工程学报》.2007(3)

[2] 刘西拉. 框架结构倒塌分析中的几个问题.《上海交通大学学报》.2001(10)

[3] 吕伟荣，谭磊. 钢筋混凝土框架结构抗震性能水平划分标准. 第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册.2009

[4] 周彦斌. 混凝土框架结构基于性能的抗震评估及设计方法研究.《湖南大学》.2010

[5] 梁兴文，邓明科. 高性能混凝土剪力墙性能设计理论的试验研究.《建筑结构学报》2007(5)

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第3篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词：抗震结构；配筋调整；混凝土框架优点

1框架结构设计截面及荷载取值

1.1梁、柱截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范所要求的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，以达到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，节点仍处于弹性工作阶段的目的，即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。

1.2通常情况下，多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式。《抗震规范》中明确指出，在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下，当建筑高度在24m以下且层数不超过8层的一般民用建筑，可以不对地基和基础的抗震承载力进行验算。但是在进行基础设计时应该将风荷载考虑进去；所以，不能因为一般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。还有些设计师在进行独立基础设计时，柱脚内力设计值取值不合理，只对轴力与弯曲采取了设计值，而未能考虑剪力，还有些甚至只取了轴力设计值。若独立基础的设计荷载取值不合理，将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。

2合理计算框架简图

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在-0.05 m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

3钢筋混凝土框架结构计算的注意事项

3.1基础拉梁层计算模型的选定

在选用TAT或者SATWE等程序进行框架整体计算时，对于基础拉梁层无楼板的情况，应取0作为楼板厚度，并定义弹性节点，采用总纲分析方法进行分析计算。而当房屋平面不规则时，虽然楼板厚度也要取0，并且也要定义弹性节点，但程序分析时自动按照刚性楼面来进行计算，这样一来便与实际情况不相符，在设计过程中要特别注意这一点。

3.2多高层建筑框架结构的抗震等级

在工程设计中，多数房屋建筑分属于丙类建筑（如民用住宅、办公楼、一般工业建筑等），其抗震等级可参考《建筑抗震设计规范》表6.1.2来确定。而对于交通、通讯、消防、医疗等类型的建筑以及大型体育场馆、大型商场、科技展厅、电影院等公共建筑，可首先根据GB50223- 2004《建筑抗震设防分类标准》来确定那些建筑属于哪些类别。丙类建筑的地震作用均按本地区抗震设防烈度计算；乙类建筑在一般情况下当抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求。

3.3地震力的振型组合数

对于多高层建筑而言，当不考虑扭转耦联计算时，地震力的振型组合数至少要取 3；当振型数多于3时，应3的倍数，但不能多于层数；而房屋层数≤2时，则振型数可取层数。对于多高层建筑不规则的结构，考虑扭转耦联时振型数要取>19。若是结构层数较多或者结构刚度突变较大，振型数应多取。若结构有转换层、顶部小塔楼、多塔等结构时，振型数应取≥l2，但不能超过3倍层数；只有当定义为弹性楼板，且采用总刚分析时，振型数才可以取得较少。

4框架柱配筋的调整

框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋，因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显，因此应选择最不利的方向进行框架计算。另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则，为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大 25%； 框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍。其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍；框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束；对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于8 mm，并应焊接。另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时，可以适当放大框架柱的配筋，且宜在纵、横两个方向设置基础梁，其配筋不宜按构造设置，应按框架梁进行设计，并按规范要求设置箍筋加密区。

5钢筋混凝土结构的优点

3.1取材简易：钢筋混凝土结构所用的是比重较大的砂石，材料简单易寻，还可以有效地利用矿渣、煤粉等工业废渣，利于环保。

3.2用材合理 ：钢筋混凝土结构不仅发挥了钢筋和混凝土两种材料的优势，互补不足，而且与钢材相比有着更加低廉的造价。

3.3可模性好：钢筋混凝土是由混凝土浇灌钢筋骨架搭建的模子而成，可根据建筑需求设计制成各种不同形状不同尺寸的结构或者构件，具有较强的可模性。

3.4整体性好：钢筋混凝土结构的整体性较好，因钢筋与混凝土之间的机械咬合稳固，只要设计合理，便能具备良好的抗震、抗爆性能。

3.5耐久性好：钢筋混凝土结构具有很好的耐久性，在正常的使用条件下是不需要经常性的保养和维护的。

3.6耐火性好：与钢结构相比，钢筋混凝土结构具有更好的耐火性。

6框架结构涉及的问题

在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶的房间，均不得采用砖墙承重，因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。加强短柱的构造措施：在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞，这样往往会造成短柱，由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌，所以在设计中应采取如下措施：①尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；②增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于100mm，柱的纵向钢筋间距≤150 mm；③采用良好的箍筋类型：如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。

第4篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词:钢筋混凝土，框架结构，抗震设计

中图分类号：TU37文献标识码： A

一、前言

地震灾害的发生使得人们对建筑物的抗震设计变得尤为关注。如果建筑物的抗震性能不好，所带来的损失是巨大的。在框架结构设计中，做好抗震设计是保障居民安全的关键所在。

二、钢筋混凝土框架结构延性抗震设计的概念及优点

1.概念

钢筋混凝土框架结构是我国的工业与民用建筑中一种常见的结构。实现延性框架是结构抗震设计的关键。延性框架的抗震设计概念，主要包括以下三个方面：

通过调整构件之间承载力的相对大小，实现合理的屈服机制，即“强柱弱梁”、“强墙肢弱连梁”、“强核芯区弱构件”；

通过调整构件斜截面承载力和正截面承载力之间的相对大小，实现构件延性破坏形态，即“强剪弱弯”；

通过采取抗震构造措施，使构件自身具有大的延性和耗能能力。

2.优点

（一）破坏前有明显预兆，破坏过程缓慢，确保生命安全，减少财产损失，因而可采用偏小的计算安全可靠度。

（二）出现非预计荷载，例如偶然超载，荷载反向，温度升高或基础沉降引起附加内力等情况下，有较强的承受和抗衡能力。而这些因素在设计中一般是未予考虑的，因此延性材料的后期变形能力可作为出现上述情况的安全储备。

（三）有利于实现超静定结构的内力充分重分布。延性结构容许构件的某些临界截面有一定的转动能力，形成塑性铰区域，产生内力重分布，从而使钢筋混凝土超静定结构能够按塑性方法进行设计，得到有利的弯矩分布，使配筋合理，节约材料，而且便于施工。

（四）在承受动力作用（如振动、地震、爆炸等）情况下，能减小惯性力，吸收更大动能，降低动力反应，减轻破坏程度，防止结构倒塌以及有利于修复。5、延性结构的后期变形能力，可以作为各种意外情况时的安全储备。

三、地震中钢筋混凝土框架结构的破坏形式

钢筋混凝土框架结构是当前建筑的重要组成部分，其具有良好的抗震性能，但是不能够忽视的是，该结构在应用的过程中也存在着被地震破坏的现象，通常情况下有以下几种表现形式。

首先表现在建筑物整体的倒塌或局部塌陷。这是地震破坏形式中最为常见的一种，该情况指的是钢筋混凝土结构在地震中少数框架房屋结构发生了严重的破坏现象。

其次表现在钢筋混凝土结构房屋的楼梯出现破坏现象。楼梯是地震发生以后人们唯一的逃生通道，一般结构的房屋其楼层较高，楼梯之间的横墙也会较高，侧向的刚度大，这样将会使房屋建筑在地震中存在着一些破坏性的情况。由于主体结构和楼梯的共同作用下，对于整个混凝土结构产生支撑作用，在地震的过程中将会出现强大的拉应力，从而使得楼梯产生破坏现象。

最后表现在钢筋混凝土结构的变形缝两侧出现破坏现象。这种情况主要是由两个原因造成的，其一因为混凝土结构的变形缝处结构处理方式不恰当，在采用不可压缩的材料之后碰撞造成装饰材料的脱离出现损坏现象；其二是因为钢筋混凝土结构设计过程中预留的缝宽不能够满足地震发生时给建筑物带来的摇摆幅度，从而给建筑物带来了一定的破坏。

上文从三个方面分析了地震过程中钢筋混凝土结构的建筑物所出现的破坏形式，这种情况的出现，一方面是因为地震产生的强大力量造成的，另一方面也有抗震设计不合理的影响。下面本文就对钢筋混凝土框架结构的抗震设计方法进行分析，以便能够更好的应对地震对于建筑物的破坏。

四、钢筋混凝土框架结构抗震性能的一些缺陷分析

1.抗震概念设计的因素

我们所说的抗震概念设计，指的是在明确某地区发生地震的频率、震源深度、地震烈度等详细的资料的基础上，确定出的钢筋混凝土框架结构类建筑物的基本性抗震设计原则。由此可知，抗震概念设计是一个基础，如果这个基础没有打好或者出现哪怕是小小的失误，或者不符合本地的实际情况，就会对后面的设计与施工造成毁灭性的影响，导致建筑物抗震性能差，这种缺陷具有隐蔽性，很难被发现，存在严重的安全隐患，增大了发生危险的可能性。接下来，我们来具体分析一下钢筋混凝土框架存在的一些缺陷。

2.荷载传递路径不明确

荷载指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其他的因素。或习惯上指施加在工程结构或构件产生效应的各种直接作用，常见的有：车辆荷载、结构自重、楼面活荷载。钢筋混凝土框架结构结构性抗震设计时整个建筑抗震设计的关键，也是最容易出现缺陷的地方。

3.钢筋混凝土框架结构的刚度和强度变化不连续

造成这种缺陷的因素一般有两种，一种是设计因素。一些建筑物设计者为了保证建筑物的外形或者保证附属结构的稳定性，往往会采取对框架结构进行强度和刚度的局部加强或者削弱的做法，造成框架结构的刚度和强度变化不连续，这种做法犯了片面性的错误，外形、附属结构与建筑物的主体结构比起来，孰轻孰重，设计者们应该很清楚，切不可犯这么低级的错误，外形不好看不会产生什么重大损失，而一旦顾此失彼，取轻舍重，到时候遇到地震造成的损失将是无法挽回、不可估量的以上两方面都是细节问题，尤其针对第二方面，只要施工工人在浇筑过程当中稍微用点儿心，使用正确严密的浇筑方法把混凝土搅拌均匀，这样就能保证钢筋混凝土结构的刚度和强度的连续性。

五、提高钢筋混凝土框架结构抗震能力的对策

1. 强度与刚度要均匀

对于多层建筑物，在实际建筑过程中各层之间的强度与刚度必须要均匀，如果其楼层比较薄弱，那么，此处就会因为地震的原因而导致部分部位发生变形，而建筑物就会随着这一部位出现严重的破坏，严重的可能会导致建筑物整体发生破坏。如发现存在薄弱的地方，应在第一时间内制定有效的措施，将其抗震能力全面提高。

2.保证结构的延性抗震能力

按照要求合理的选择了建筑结构之后，应制定有效的抗震措施，以此确保结构具有较高的延性抗震能力，从而使得结构在发生大小地震时都不会受到多大的损害。系统的抗震措施具有以下几个方面：强柱弱梁；人为地将柱增大相对于梁的抗弯曲能力，以此确保钢筋混凝土框架结构在发生地震的情况下，梁端塑性铰能够较早的出现，那么这样，塑性的转动就比较大；而当柱端塑性铰出现的时间较晚，那么，它的塑性转动的就比较小，从而使得钢筋混凝土框架结构塑性消耗能力大大提高；强弱剪弯；剪切破坏通常是没有延性的，如果某一个部位出现了剪切破坏的现象，那么，此部位就不具备抗震能力。

3. 进一步增强构件的相互连接

要确保各个构件之间紧密的连接，只有这样，各个构件自身所具有的强度就会得到充分的发挥，才能将地面产生震动的力相互传递，这样各个构件才能将地震力全面的吸收，整个构件的延性才会得到提高。并且，将各个构件之间进行有效的连接，能够促进结构的整体性。

4.超静定结构次数多

超静定结构如果超出了其自身的荷载能力时，就会使得多余的杆件受到外力的作用而发生变形，将部分能量吸收掉，从而使得整个结构的稳定性提高了，降低了地震发生造成的破坏程度。由于超静定的结构次数比较多，因此，其就能够将地震能量更好的消耗，同时，也使得建筑抗震能力得到了进一步增强。

六、结束语

综上，做好钢筋混凝土框架结构抗震设计对于减少地震带来的危害。在抗震设计中，设计人员应特别注意对自身荷载能力的合理设定，同时应准确把握细节上的施工，从而确保建筑的质量可靠性。

参考文献：

第5篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词：钢筋混凝土；框架结构；抗震设计；延性

Abstract: Earthquake as a strong destructive natural disasters in history has repeatedly brought to mankind a huge disaster. At the same time, human beings have gradually lessons learned from the disaster, since the earthquake is a force majeure, unable to resist, and then only to take measures to reduce the extent of loss. The seismic design of building structures is an important method of the human active defense earthquake. The building structure of our current use of reinforced concrete frame structure, this structure has a high strength, pay attention to strengthening the structure of ductility design in seismic design to reduce the extent of the loss brought by the deformation. This paper describes the concept of seismic design of ductile reinforced concrete structures, design methods and structural measures were discussed to provide a reference for the seismic designers.Keywords: reinforced concrete; framework structure; seismic design; ductility

中图分类号：TU375文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

前言

一座建筑物的抗震能力和安全性，不仅取决于构件的(静)承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应，取决于结构吸收和耗散能量的多少，也就是说，结构的抗震能力是由承载力和变形两者共同决定的。承载力较低但具有很大延性的结构，所能吸收的能量多，虽然较早出现损坏，但能经受住较大变形，避免倒塌，而仅有较高强度而无塑性变形能力的脆性结构，吸收的能量少，一旦遇到超过设计水平的地震作用时，很容易因为脆性破坏而突然倒塌。钢筋混凝土框架结构是一种具有很高强度的框架结构，但在抗震设计时，仍然需要考虑其延性设计，只有真正将强度和延性统一到抗震设计中，才能减小建筑物在大地震中的损坏程度。

一、钢筋混凝土框架结构延性抗震设计的概念及优点

（一）概念

钢筋混凝土框架结构是我国的工业与民用建筑中一种常见的结构。实现延性框架是结构抗震设计的关键。延性框架的抗震设计概念，主要包括以下三个方面：

通过调整构件之间承载力的相对大小，实现合理的屈服机制，即“强柱弱梁”、“强墙肢弱连梁”、“强核芯区弱构件”；

通过调整构件斜截面承载力和正截面承载力之间的相对大小，实现构件延性破坏形态，即“强剪弱弯”；

通过采取抗震构造措施，使构件自身具有大的延性和耗能能力。

（二）优点

1、破坏前有明显预兆，破坏过程缓慢，确保生命安全，减少财产损失，因而可采用偏小的计算安全可靠度。2、出现非预计荷载，例如偶然超载，荷载反向，温度升高或基础沉降引起附加内力等情况下，有较强的承受和抗衡能力。而这些因素在设计中一般是未予考虑的，因此延性材料的后期变形能力可作为出现上述情况的安全储备。3、有利于实现超静定结构的内力充分重分布。延性结构容许构件的某些临界截面有一定的转动能力，形成塑性铰区域，产生内力重分布，从而使钢筋混凝土超静定结构能够按塑性方法进行设计，得到有利的弯矩分布，使配筋合理，节约材料，而且便于施工。4、在承受动力作用（如振动、地震、爆炸等）情况下，能减小惯性力，吸收更大动能，降低动力反应，减轻破坏程度，防止结构倒塌以及有利于修复。5、延性结构的后期变形能力，可以作为各种意外情况时的安全储备。二、影响抗震结构延性设计的主要因素

（一）钢筋的配筋率

增加纵向钢筋配筋率，不仅可以提高结构构件的抵抗弯矩；同时也可以提高塑性铰的转动能力，进而增加结构的延性。

（二）箍筋配筋率

由实验研究可知，位移延性随着配箍率的增加而提高。箍筋间距越小,配箍率越大,延性的增长也越显著。增加配箍率,就是增加对混凝土横向变形的约束,提高混凝土的抗压强度。提高配箍率还可以提高混凝土的极限压应变, 使其在混凝土受压区更均匀地分布,从而提高结构构件的极限位移值。

（三）材料的强度

提高混凝土的强度,则降低构件的轴压比,无疑可以提高构件的位移延性。但在纵向配筋率相同的条件下,提高混凝土标号等于减少钢筋在换算截面中所占的比重, 也就意味着纵向钢筋配筋率的减少,反而会使位移延性降低。

（四）轴压比

试验表明,轴压比是影响压弯构件位移延性的最重要因素。当轴压比过大时,使压弯构件中钢筋的压应变增大,因此,截面必须转动更大的角度才能使受拉区钢筋屈服。这必然使屈服位移大大增加,从而导致构件延性的大幅降低。

三、钢筋混凝土结构的延性设计

（一）强柱弱梁

合理地选择框架结构破坏机理是框架结构延性设计的关键。强柱弱梁型对应的破坏机理系在框架梁上首先出现塑性铰，通过梁上塑性铰的形成来消耗巨大的地震作用，从而降低地震作用对结构的反应．当结构经受较大侧向位移时，要确保框架结构的稳定性，并维持它承受竖向荷载的能力，就必须要求非弹性变形一般只限于梁内，从而保证了框架柱具有足够的抗弯承载能力储备，大大减少柱端屈服的可能性。因此，框架结构应设计成强柱弱梁型，即要求框架节点处柱端实际受弯承载力要大于梁端实际受弯承载力，从而达到“强柱弱梁”的

计算要求。

（二）强剪弱弯

为使框架结构具有良好的延性，首先结构构件和节点不能发生脆性破坏。在强震作用下，结构的内力将按照各构件的实际承载能力进行重分配，为防止梁、柱端塑性铰区在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏，就要求这些构件的受剪承载力大于构件屈服时实际达到的剪力值，这就是“强剪弱弯” 的计算要求。框架结构“强剪弱弯” 的设计原则主要由设计剪力的计算、抗剪承载力计算公式的选取以及必要的构造措施来体现。

1、设计剪力(作用效应)的计算与抗弯承载力的计算类似，按抗震等级的不同采用地震效应调整系数，但较抗弯承载力计算更严格，以相对提高抗剪承载力。同时为减少框架梁柱在非弹性反应区域内发生剪切破坏的危险，梁(柱)端部的设计剪力应与梁(柱)端部形成塑性铰后的极限抗弯强度相对应；

2、抗剪计算公式的选取主要表现为考虑到地震作用的反复性及剪切问题的离散性，采用在纵筋屈服后的偏下限抗剪承载力计算公式，并辅以一定的抗震构造措施。与抗弯承载力的计算类似，抗剪计算一方面需增大结构设计的可靠度(提高作用效应)，而且更为重要的是应根据结构延性要求的不同，即抗震等级的不同，提出不同的抗剪承载力计算公式。

（三）强节点、强锚固

为保证框架结构的延性，在梁铰机构充分发挥作用以前，框架节点、纵筋锚固不应过早破坏。框架节点破坏主要是因为节点处核心区箍筋数量不足，在剪力与压力的共同作用下，节点核心区砼出现斜裂缝，箍筋屈服甚至拉断，柱的纵筋被压屈甚至拉断而引起的。故规范通过保证核心区混凝土强度及配置足够数量的箍筋来防止节点核心区的过早剪切破坏，而强锚固要求则通过在静力设计锚固长度的基础上叠加一定的抗震附加锚固长度，利用钢筋锚固端的机械锚固措施等来实现。

四、构造措施上的延性保证

在结构布置上,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少,保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是困难的,同时为实现“强剪弱弯”的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,具体做法如下:

（一）限制轴压比与纵筋最大配筋率

合理的受力过程可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比与纵筋最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。 （二）限制约束配筋和配筋形式

加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点,为保证“强节点”、“强柱弱梁”、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性铰区域的局部延性,有必要加密塑性铰区内的箍筋间距,这不但可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区内混凝土,对纵向钢筋提供侧向支承,防止大变形下纵筋压曲,从而改善塑性铰区域的局部延性。 （三）限制材料

拒绝豆腐渣工程的第一关就是把握好原材料质量,材料延性对确保构件(结构)延性极为重要。

结语

钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式，建筑物越高，对结构延性的要求也越高。因此，在抗震设计时，必须深入贯彻“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点、强锚固”的设计思想，并以强有力的构造措施来保证延性设计的成功实施，以达到我国“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准抗震设防要求和延性设计思想，真正建设安全可靠的建筑结构，保证人民群众的生命财产安全。

参考文献

[1]史承明，邵士生，姜继方，张陵.钢筋混凝土框架结构抗震概念设计[J].建筑结构，2009.8

第6篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词：高层建筑；钢管混凝土；结构设计

Abstract: in this paper, according to the characteristics of the simplified structure, combined with engineering example this paper briefly introduces the core tube of a high-rise building frame structure design program of the whole idea, and based on the relevant specification for concrete filled steel tube beam from node design, shear wall to break the plane beam embedded solid function analysis, the core tube of exterior wall of coupling beam design points for the whole building structural design on detailed analysis to elaborate, and summarizes the experience of design.

Keywords: high building; Steel tube concrete; Structure design

中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：

1工程概况

某大厦由一栋30层写字楼、2层商业附楼和3层地下室组成，占地面积13800 m2，总建筑面积45146m2，屋面结构高度达97m。

2结构设计总体构思

2.1 结构类型

本工程采用钢筋混凝土框架-核心筒结构，虽然其结构承载能力和抗变形能力比筒中筒结构差，但避免了结构坚向抗侧力构件的转换，满足了建筑立面效果和使用要求。为解决建筑首层层高8m及减小柱截面等问题，下部若干层采用钢管混凝土组合柱，楼盖采用现浇普通钢筋混凝土梁板体系。

承载力和水平位移计算时，基本风压均按重现期为50年的1.1倍取值。由于结构侧向位移不满足限值要求，在第30层利用建筑避难层，设置了钢筋混凝土桁架的结构加强层，结构加强层是一把利刃剑，虽然可提高结构抗侧移刚度，也使得结构竖向刚度突变，所以结构加强层及相邻层按《高层建筑混凝土结构技术规程》要求进行了加强处理。

2.2层高加强措施 本工程结构平面形状规则、刚度和承载力分布均匀，竖向体型也规则和均匀、结构抗侧力构件上下连续贯通，计算结果各项指标通过调整后均达到规范要求。

由于首层层高8m，应对措施把首层及下部若干层的结构抗侧力构件作为加强的重点：1～15层框架柱采用钢管混凝土组合柱（钢管混凝土叠合柱结构技术规程CECS188：2005）、1～2层核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱、首层抗震等级提高一级。钢管混凝土有着卓越的承载能力和变形能力，但其防腐和防火材料不仅造价较高还有时效性，需考虑今后的维修保养，钢管混凝土叠加合柱及钢管混凝土组合柱可弥补这方面的缺陷。核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，以解决由于首层层高较大，使得剪力墙端部应力集中的问题，并提高剪力墙的承载能力和抗变形能力。

3钢管混凝土组合柱的梁柱节点设计

在建筑工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝土，而框架梁则采用普通钢筋混凝土，钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点成为工程中难点之一。目前常用的连接点有：钢牛腿法、双梁法、环梁法、钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法等，本工程采用在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点，为连接节点的设计提供多一种选择。

3.1钢管开小孔的连接节点构造（见图示2）

钢管上开穿钢筋小孔的连接节点做法要点如下：

3.1.1钢管开小孔：小孔直径D=钢筋直径+10mm，小孔水平间距×D，小孔垂直间距=2×D。

3.1.2钢管水平加强环：梁顶面和梁底面各设置一道，环板宽度：钢管混凝土柱时，取0.10倍钢管直径、钢管混凝土叠合柱时，取65～100mm；环板厚度=0.5t且≥16mm（t为钢管壁厚）。 3.1.3钢管竖向短加劲肋：紧贴水平加强环，肋宽=环板宽-15mm，肋厚=环厚，长度为200mm，布置在梁开孔部位的两侧和中间。

3.1.4梁钢筋尽量采用直径较大的HRB400级钢筋，以减少钢管开孔数量。在钢管混凝土叠合柱时，部分梁钢筋可以在钢筋混凝土柱区域穿过。

3.2钢管开小孔连接节点的优点

3.2.1钢管开小孔后对钢管截面削弱不大，梁钢筋穿过小孔后剩余的缝隙很小，钢管对管芯混凝土的约束力基本没减少，不影响钢管混凝土柱的承载能力和变形能力。

3.2.2梁钢筋直接穿过钢管后，梁可以可靠的传递内力，梁长范围内的刚度保持不变，结构受力分析与实际相同。（钢牛腿法和钢管开大洞后补强法，在梁端范围内有相当长度的型钢，使得梁刚度急剧变化）。

3.2.3在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后，钢管在节点区是连续的，节点的刚性不受影响，满足“强节点弱构件”的要求。

3.2.4现场施工较方便，即使圆弧梁钢筋也可顺利穿过。

3.2.5节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法减少很多，造价较低。为进行钢管开小孔后分析研究，1996年中国钢结构协会钢-混凝土组合结构协会做了1：5模型的四组共九个试件模型试验，并通过多个工程实践证实该方法的可靠性和可行性。

4剪力墙平面外对梁端嵌固作用的分析

4.1对于框架-核心筒结构，部分框架梁要支撑在剪力墙平面外方向，剪力墙平面外对梁端嵌固作用空间如何，其研究文献较少，设计标准和规范也没有涉及。影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用主要因素：墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度、墙线风度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。目前常用的计算分析软件虽然具有墙平面外刚度分析功能，但未考虑墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度，当遇到墙肢很长或筒子体墙肢空间风度很大情况时，计算分析软件会高估了墙平面外对梁端的嵌固作用，使得梁端负弯矩计算值要大于实际值，本工程应对措施如下：

4.2采用梁端增加水平腋方法，用以直接增加墙平面外对梁端嵌固作用有效长度。

4.3采用增加墙边框梁方法，用以增加平面外对梁端嵌固的局部刚度。墙边框梁截面宽度应不小于0.4倍梁纵筋锚固长度，墙边框架梁截面高度应大于楼面截面高度，为保证梁端剪力通过墙边框梁均匀传递到墙上，墙边框梁宽出墙厚处用斜角过渡。

为保证梁正截面设计更加条例实际受力情况，梁端计算弯矩可以采用“调幅再调幅”方法，即分析计算时设定梁端负弯矩调幅系数后，配筋时再局部手算调幅。“调幅再调幅”时，应考虑构件的刚度、内力重分布的充分性、裂缝的开展及变形满足使用要求。5核心筒外墙的连梁设计

核心筒外墙的连梁纵筋计算超筋是非常普遍的情况，《高规》对连梁超筋有专门的处理措施，而且研究文献也不少，但计算模型的选取也是重要因素之一。

《高规》规定，跨高比小于5时按连梁考虑，即连梁属于深弯梁和深梁的范畴，其正截面承载力计算时，已不能按杆系考虑，也就是已不符合平截假定，但许多分析软件仍然把连梁按杆系计算，其计算偏差当然是很大了。

按“强墙弱梁”和“强剪弱弯”原则进行连梁设计时，虽然《高规》对连梁设计有具体要求，但这个“弱”要到什么程度，还是取决于设计者的理解和经验。

本工程核心筒外墙的连梁按《高规》要求进行设计，除连梁均配置了交叉暗撑外，对非底部加强部位剪力墙的边缘构件也进行了加强处理，以满足“多道抗震防线”和“强墙弱梁”的要求。

6结语

6.1钢管混凝土叠合柱及钢管混凝土组合柱有卓越的承载能力和变形能力，还可弥补钢管混凝土柱的防腐和防火材料造价较高及时效性方面的缺陷。

6.2钢管按一定的构造要求开穿钢筋小孔，对钢管截面损伤不大，梁钢筋直接穿过钢管，使得梁内力可以可靠的传递适当设置水平加强环和竖向短加劲肋，钢管混凝土柱的承载能力和变形能力不会降低，节点刚性得以保证。模型试验已经证实该方法的可靠性，工程实践已经证实该方法的可行性。大大节约梁柱节点所用钢材，施工方便。

6.3影响剪力墙平面外对染端嵌固作用的主要因素：墙平面外对梁端嵌固作用有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。为加强墙平面外对梁端嵌固作用，可采取梁端水平加腋法、增加墙边框梁方法，梁端弯矩可采用“调幅再调幅”方法。 6.4连梁属于深弯梁和深梁的范畴，正截面承载力计算时，不能按杆系模型计算。

参考文献：

[1] 高层建筑混凝土结构技术规范JGJ3-2010.北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] 高层建筑结构设计建议.上海科学技术出版社，2003.

[3] 建筑地基基础设计规范GB50007-2011.北京：中国建筑工业出版社，2011.

第7篇：钢筋混凝土框架结构范文

关键词：钢筋混凝土框架结构，构造，结构计算，参数

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

引言

混凝土框架结构作为一种较为普遍的建筑结构形式，因其适用范围较广，造价相对低廉以及材料来源广泛等优点，在我国的各项工程建设中被广泛采用。混凝土框架结构的设计原则就是要保证结构及构件的安全性、适用性和耐久性。在此基础上，通过合理的建筑布置来满足人们的各种需求。框架结构房屋普遍采用，建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，结合规范，对钢筋混凝土框架结构设计中，常出现的一些问题以及参数的选用进行了分析探讨，提出了一些处理办法。

1构造方面应注意的问题

1)框架结构主要是以压弯构件(竖向框架柱)和弯剪构件(水平框架梁)组成的。大跨度柱网的框架结构，楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使楼梯间处的柱可能成为短柱；当框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱也可能成为短柱。由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起构筑物的破坏。所以增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于100mm，柱的纵向钢筋间距不大于150mm；采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。对于剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成柱净高与截面高度之比不大于4的柱，也应全长加密箍筋。2)当结构嵌固部位不在地下室顶板而位于地下一层底板时，柱±0.000处上下两端也应按柱根要求进行箍筋加密，加密区为本层柱净高1/3。3)地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，施工方便。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部设一圈半的水平段。方柱箍筋用井字箍并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园宜用圆柱，柱内不得穿暖气管。4)在框架柱截面中部设置芯柱，不仅提高了柱的受压承载力，也可以提高柱的变形能力，有利于在大变形情况下防止倒塌，但其纵向钢筋不能布置在柱截面周边，因为如布置在周边，则变为柱的主要受力钢筋了，柱就有可能由大偏心受压破坏转变为小偏心受压的脆性破坏，要引起注意。

5)在多遇地震影响下，结构处于弹性工作状态，梁的支座负弯矩钢筋完全可以根据其负弯矩包络图确定其延伸长度。但根据中震可修，大震不倒的抗震设计基本原则，在强烈地震作用下，结构有可能进入弹塑性阶段工作，此时梁支座负弯矩钢筋应力可能达到屈服，并且充分发挥延性性能，其弯矩值要比按多遇地震计算所得的支座负弯矩值大许多，于是弯矩零点必定向跨中方向转移，甚至跨中顶面附近也可能出现负弯矩，因此按多遇地震计算确定的支座负钢筋延伸长度就显得不足，于是GB50011-2010建筑抗震设计规范第6.3.4条规定，对抗震等级为一，二级的框架梁，沿梁全长顶面配筋应不少于2Φ14，且不应少于梁两端顶面纵向配筋中较大面积的1/4。这点不能忽视。6)抗震设计时，限制框架柱的轴压比主要为了保证柱的延性要求。抗震设计时，柱轴压比不宜超出《建筑抗震设计规范》表6.3.6的规定。对于Ⅳ类场地上较高的高层建筑，其轴压比应适当减小。这里所说的“较高的高层建筑”指高于40m的框架结构或高于60m的其他结构体系的混凝土房屋。7)GB50010-2010混凝土结构设计规范第11.3.7条规定：框架梁端纵向受拉筋配筋率不宜大于2.5%。有的设计者对抗震等级为一、二级的钢筋混凝土框架中的钢筋未提出材料强度比限值要求。还有的设计者对梁高不大于300mm的梁箍筋间距采用200mm而未验算V≤0.7bh0ft。8)基础底板混凝土不宜大于C30，否则容易出现裂缝。柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。

2结构计算方面的问题

2.1框架梁端截面组合剪力设计值的结构计算

有的设计者未乘梁剪力增大系数(ηvb=1.2)，有的误将根据梁两端同一方向弯矩值求出的剪力和重力荷载代表值产生的剪力相加后乘以剪力增大系数。

例：框架梁截面尺寸b×h=250mm×550mm，h0=515mm，框架抗震等级为二级。

若此梁左右两端截面考虑地震作用组合的最不利弯矩设计值为：

左端上：MtL=420kN·m(逆时针)；左端下：MbL=210kN·m(顺时针)。

右端上：MtR=360kN·m(顺时针)；右端下：MbR=175kN·m(逆时针)。

梁上作用均布荷载q=46.0kN/m，梁净跨Ln=7.0m，此框架梁端截面组合剪力设计值正确计算：

根据《抗震规范》第6.2.4条公式(6.2.4-1)计算：

V=ηvb(MbL+MbR)/Ln+VGb。

其中，V为梁端截面组合的剪力设计值；Ln为梁的净跨；VGb为梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；MbL，MbR分别为梁左右端逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值。

顺时针方向：MbL+MtR=210+360=570kN·m；

逆时针方向；MtL+MbR=420+175=595KN·m。

以逆时针方向的MtL+MbR绝对值较大，计算重力荷载代表值产生的剪力设计值VGb。

VGb=qLn/2=46×7×0.5=161kN，二级抗震，由GB50011-2010建筑抗震设计规范第6.2.4条，ηvb=1.2，框架梁端截面组合剪力设计值Vb=ηvb(MtL+MbR)/Ln+VGb=1.2×595/7.0+161=263kN。

2.2参数如何选用的问题

1)现浇板配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以0.8～0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1～1.2的放大系数。2)活荷载标准值的折减系数。举例：六层教学楼，确定某柱第四层顶由活荷载标准值产生的内力标准值。已知此柱第四层顶的从属面积为26m2。正确方法：此柱虽然每一楼层的从属面积不足50m2，但第四层柱顶计算截面以上两层的从属面积为26×2=52m2已超过50m2，应乘以折减系数0.9。(依据GB50009-2012建筑结构荷载规范的5.1.2条规定)教室的活荷载标准值2.5kN/m2，则此柱的内力标准值N=0.9×26×2×2.5=117kN。

此外，PMCAD设置了按从属面积对楼面梁的活荷载折减系数，与SATWE软件设置的按楼层进行活荷载折减是不同的，通常选择在一处对活荷载进行折减，如果两处都选择折减，则活荷载被折减了两次，可能导致结构不安全。3)计算单向地震作用时，未考虑偶然偏心的影响。对质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，仍按单向水平地震作用进行计算。对Y形、弧形、井字形平面建筑，风荷载体型系数仍取1.3是错的。4)楼层组装时，为保证首层竖向构件计算长度正确，该楼层底标高应从基础顶面起算，不是按首层层高输入。5)楼梯间没有楼板，也应布置板厚为0的楼板，并布置楼梯活荷载。6)混凝土容重初始值为25.0kN/m3。考虑构件抹灰及装饰层重量时，应按实际情况修改此参数，通常输入26kN/m3。7)TAT和SATWE计算柱配筋：选择“按单偏压计算”，在计算X方向配筋时不考虑Y向钢筋的作用，计算结果具有唯一性。选择“按双偏压计算”，在计算X方向配筋时要考虑与Y向钢筋叠加，框架柱作为竖向构件配筋计算时会多达几十种组合，而每一种组合都会产生不同的X向和Y向配筋，计算结果不具有唯一性，双偏压计算是多解的，有可能配筋较大。建议采用单偏压计算，双偏压验算。用SATWE软件第4项(分析结果图形和文本显示)里钢筋验算。8)梁活荷载内力放大系数：只对梁在满布活荷载下的内力进行放大，一般取值1.1～1.2，如已输入梁活荷载不利布置楼层数，则选择《高层规程》5.1.8规定：“高层建筑结构内力计算时，当楼面活荷载大于4kN/m2，应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。”在梁活荷载不利布置最高层号输入N，表示从1～N各层考虑梁活荷载的不利布置。输入0表示全楼各层都不考虑梁活荷载的不利布置。9)对于高层建筑结构，通常选择考虑偶然偏心。但是符合《建筑抗震设计规范》第3.4章的平面不规则的多层建筑，也应考虑偶然偏心的影响。

第8篇：钢筋混凝土框架结构范文

【关键词】钢筋混凝土框架结构；抗震设计

钢筋混凝土框架结构(以下简称框架结构)是我国既有建筑的重要组成类型。钢筋混凝土框架体系,其建筑布置比较灵活,可以设计成具有较大空间的各类建筑。钢筋混凝土框架结构在工业与民用建筑中是一种常见的结构类型,特别是随着社会的进步和发展,在一些大中型、多功能的综合建筑应用更加广泛,在工业建筑中应用也很普遍。此类建筑结构设计中应遵循质量中心和刚度中心的重合。如设计中由于功能的区分和要求,质量中心和刚度中心的不重合,在地震作用下会产生较大的扭转效应,设计中应高度重视,这是框架结构的主要特点。因此应充分提高其整体的抗震能力。

1 建筑设计布置原则

在建筑设计中应符合抗震概念设计的要求,不宜采用严重不规则设计方案。在抗震设计中建筑及抗侧力结构的平面图布置应遵循平面和立面外型简单、规则、对称并应具有良好的整体性原则,合理的建筑布置对抗震起重要作用。因为震害表明,建筑结构形式简单对称的建筑在地震时较不容易破坏。建筑布置的“规则”包括了对建筑的平面和立面外形尺寸,抗侧力构件布置原则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面和材料宜自下而上逐步减少避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变,质量分布、承载力分布等诸多因素的综合要求。在设计过程中,建筑专业和结构专业应相互配合、协调,才能布置出合理的布局。对抗震性良好的建筑,在钢筋混凝土框架结构抗震设计时要遵循以下原则:

1）面易简单、规则、对称,减少偏心;2）度中心与质量中心尽量重合,否则应考虑其不利影响;3）量大的设备宜布置在刚度中心较近的布位;4）宜采用悬挑结构;5）有多道抗震防线。

2 结构的抗震等级

抗震等级确定是为了更好的对建筑物的抗震采取措施,抗震等级在钢筋混凝土构件的抗震设计,应根据结构类型、房屋高度和设防烈度采取不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。

在平面、立面不规则的建筑结构中,应进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采用有效的抗震构造措施,需要根据具体情况适当提高承载力以推迟或减少进入非弹性阶段,结合具体情况进行承载力和变形能力的设计是解决复杂结构抗震设计的有效方法。钢筋混凝土结构房屋的抗震要求不仅与建筑重要性和地震烈度有关,而且与建筑结构的抗震能力有关,结构的抗震能力又与房屋高度和结构类型、主要抗侧力构件还是次要抗侧力构件等直接有关。结构在水平地震作用下,其内力和侧移随房屋高度增长速度很快,房屋越高地震效应越大,不同结构类型的抗侧力体系或构件对结构抗震能力的贡献不同,框架-抗震墙结构中框架的要求可低于纯框架结构中的框架,抗震墙结构中抗震墙的抗震要求可低于框架-抗震墙结构中抗震墙的抗震要求。

3 抗震结构的延性及结构中设计原则

对于抗震结构除承载力问题之外,还必须考虑的一个重要问题就是延性。结构在地震作用下即使进入破坏阶段,由于具有充分的延性性能将意味着结构虽然会产生较大的变形,但是不会发生脆性破坏和倒塌。考虑到地震区的结构设计应经济合理,延性性能成为一个极为重要的问题。因为现在建筑抗震设计规范的基本原则只能用来设计在弹性范围内承担低于本地区多遇地震作用的结构,而在罕遇地震时,则需依靠屈服后可利用的延性,使得结构能够保存下来而不致倒塌,这就是延性设计的重要意义。

延性性能是指结构或构件在承载力没有明显下降的情况下能够承受很大的非弹性变形能力。一般结构的延性包括:结构延性和构件延性,而结构延性包括总体延性和楼层延性。构件延性要求一般都高于结构延性的要求,而构件延性又取决于构件截面纵向配筋率,约束混凝土和防止纵向钢筋压屈的箍筋配筋率,混凝土和钢筋的强度以及轴向荷载的大小。

构件破坏时的变形与屈服时变形的比值称为构件的延性,延性越大,则结构在地震作用下可以承受大的塑性变形而不破坏倒塌,可以使地震作用更多地降下来。因此结构的设计和配筋构造都要保证它具有足够的延性。因此,结构要有良好的抗震性能,通常采取以下措施保证结构的延性:

1)有足够的承载力来保证结构的强度;2)有足够的抗侧向力的刚度来保证结构的侧向位移;3)结构的自震周期应与地震的卓越周期错开;4)尽可能设置多道防线;5)在地震作用下节点承载力应大于相连构件承载力,当构件屈服时,退化时,节点应保证承载力和刚度不变;6)合理控制结构的非弹性部位(塑性铰区),实现合理的机制;7)结构单元之间应遵守牢固连接或彻底分离的原则;8)底层应加强,弯矩考虑增大;地下室一层可考虑延性;9)采用有效措施,防止早出现剪切、锚固、受压等脆性破坏,因此采用“约束混凝土”是非常重要的措施;10)抗震设计中应加强的就强,应弱的就弱,不得任意加强。因此在设计不合理的任意加强以及在施工中以大代小改变钢筋,都需要慎重考虑;

框架设计中应遵循“强柱弱梁”的原则,推迟柱端出现塑性铰;还应满足“强剪弱弯”的要求,防止过早发生剪切破坏。为提高框架柱的延性,尚应控制柱的轴压比不要太大。

由于框架柱的延性比梁的延性小,一旦在框架柱形成塑性绞,就会产生很大的层间侧移直接危及结构的竖向承载力。因此在设计中可以有目的地增大柱端弯矩设计值,体现出“强柱弱梁”的原则,使得框架结构在水平地震作用下梁先出现塑性铰。为了防止柱在弯压破坏前发生剪切破坏,要求柱受剪承载力大于柱弯曲屈服时实际达到的剪力。“强剪弱弯”是保证构件的延性防止脆性破坏的重要原则。

4 框架结构的底层柱底、角柱的设计及框架节点

框架结构的底层柱底的抗弯能力应适当提高,其原因:①框架结构的底层柱底过早出现塑性铰,将影响整个框架结构的变形能力,不利于结构持续吸收和耗散地震能量;②随着梁端塑性铰的出现结构发生塑性内力重分布,底层柱的反弯点位置也将改变,而使底层柱底弯矩增大。因此,按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.2.3条一、二、三、四级框架结构的底层,柱下面截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。

框架结构中角柱也应适当提高,其考虑到角柱由于地震作用引起的内力较大且受力复杂,在设计中应增大弯矩和剪力的设计值,对一、二、三、四级框架结构,当角柱内力计算按两个主轴方向分别考虑地震作用时其弯矩、剪力设计值宜在调整后的弯矩、剪力设计值基础上在乘以不小于1.1的增大系数。

框架节点是结构抗震的薄弱部位,在水平地震力作用下,框架节点受到梁柱传来的弯矩、剪力和轴力作用,节点核芯区复杂应力状态,地震时,一旦节点破坏,难以修复和加固。因此应根据“强节点”的设计原则使得节点核芯区的承载力强于与之相连的杆件的承载力设计值。

5 结语

总之,结构抗震设计一方面应按现行设计规范对结构进行必要的计算,满足承载力和变形的要求;另一方面还要采取正确的构造措施,提高结构的延性,防止结构倒塌。在进行钢筋混凝土框架结构的抗震设计时,首先要有合理的满足抗震要求的建筑布置,同时要有清楚的抗震设计概念,不仅要进行抗震理论计算,更要重视框架结构的构造要求,确保框架结构的设计安全可靠。

参考文献:

[1]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

第9篇：钢筋混凝土框架结构范文

钢筋混凝土框架结构设计中值得注意的问题，对同行有一定的借鉴意义。

关键词：钢筋混凝土；框架结构；配筋；结构设计

Abstract: The housing construction in the application of reinforced concrete frame structures are very common through the analysis of the selection criteria of the structural parameters in the design of reinforced concrete frame structure, the structural measures, the design requirements proposed

Noteworthy issues in the design of reinforced concrete frame structure, the reference to the peer.

Keywords: reinforced concrete; frame structure; reinforcement; structure design.

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

0概述

随着我国城市化进程的加快和建筑行业的迅猛发展，钢筋混凝土框架结构设计在房屋建筑结构设计中应用越来越普遍。然而，在框架结构设计中，目前仍然存在着一些问题和困难。因而，在遵循各种规范的前提下，结构设计者必须高度重视结构设计质量，要有大胆灵活的解决方法，着力处理结构设计中碰到的疑难问题。

1结构参数的选取标准

1.1设计基本地震加速度值

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）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0.1g和0.15g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0.2g和0.3g两种，这与89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。

1.2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。

1.3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，结构不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的。折减系数可根据填充墙的材料及数量选取0.7～0.9。

1.4梁刚度放大系数

SATWE或TAT等计算软件的梁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。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。

2框架结构构造配筋

2.1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入柱内，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入梁内是办不到的，对这种差错应引起设计人员的重视。

2.2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，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。

2.3框架梁、柱箍筋配置

根据《建筑抗震设计规范》规定，工程习惯上常取的梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm，由设计人员根据规范确定箍筋直径和肢数。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2mm的原因。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时，在某些情况下，亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm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。

3多层框架结构设计要求

3.1强剪弱弯剪力墙设计

为了提高抗震墙的变形能力，避免发生剪切破坏，对于一道截面较长的抗震墙，应该利用洞口设置弱连梁，使墙体分为小开口墙、多肢墙或单肢墙，并使每个墙段的高宽比不小于2。所谓弱连梁，是指在地震作用下各层连梁的总约束弯矩不大于该墙段总地震弯矩的20%；连梁不能太强，以免水平地震作用下某个墙肢出现全截面受拉，这是比较危险的。但是，考虑到耗能，连梁又不能太弱，连梁弱到成为一般小梁时，墙肢就变成单肢墙，而单肢墙的延性很差，仅为多肢墙的一半，且单肢墙仅具有一道抗震防线，超静定次数少，在地震作用下是很不利的。目前，有许多设计人员将结构中门洞连梁、窗洞连梁都改为截面高度极小的二力杆件，这对结构抗震是很不好的。在实际设计中，对连梁的刚度都要进行折减，这是因为剪力墙的刚度一般都很大，在水平力作用下，剪力墙中的连梁会因为很大的内力而超过截面允许值，可靠的办法是让这些连梁先屈服，要使连梁能形成塑性铰而不发生脆性破坏，连梁首先就必须满足强剪弱弯的要求，对连梁的刚度进行折减实际上就是降低其抗弯能力。

强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则。它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保证，率不出现脆性剪切失效。对于多层钢筋混凝土框架结构中的多层钢筋混凝土框架结构梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。

3.2强柱弱梁节点设计

这是为了实现在罕遇地展作用下，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，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地展中进入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。

4结语

建筑造型和建筑功能要求的进一步提高，不管是工业建筑，还是民用建筑，在结构设计中所遇到的难题也越来越多，一个合格的结构设计人员需要遵循各种规范，大胆、灵活的解决结构方案上的难题，不断总结，只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念，才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。

参考文献：