王俊龍

摘 要：國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，帶動各行各業(yè)的發(fā)展迅速，建筑行業(yè)尤為突出，在世界領(lǐng)域也取得相當(dāng)不錯的成績。那么建筑業(yè)發(fā)展的同時，對于施工中的材料運用也應(yīng)該給予足夠的重視。在現(xiàn)階段，我國大量的建筑中都會用到鋼筋混凝土。根據(jù)多年的實踐工作經(jīng)驗來看，房屋建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省材料等方面。本文對房屋建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用范圍，設(shè)計原則等進行了闡述，討論了其具體施工措施。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計與應(yīng)用

1 引言

隨著我國建筑行業(yè)技術(shù)和水平的不斷提升，房屋建筑發(fā)展也相當(dāng)迅速，其成果也得到了業(yè)內(nèi)的認可。目前，在國內(nèi)外的建筑行業(yè)中，在對建筑物進行構(gòu)建時，多采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。且隨著社會的不斷進步與科技的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方法層出不窮，再加上計算機技術(shù)的快速發(fā)展，如何在房屋建筑的施工過程中，對各個鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案進行分析與管理，成為當(dāng)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可忽視的問題。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)存在著一定的優(yōu)點與長處，但在設(shè)計過程中也存在著一定的缺陷與不足。因此，在設(shè)計過程中，有許多問題需要我們注意以及解決。所以，我們必須對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計做出較為恰當(dāng)?shù)姆治雠c研究。

2 房屋建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)特點

房屋建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：空間分隔靈活，它自重輕，節(jié)省材料；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期；采用現(xiàn)澆混凝土框架時，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計處理好也能達到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。

3 鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計中所存在的現(xiàn)狀

3.1 框架中所存在的問題

在對鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，框架中所存在的問題是多種多樣的?？蚣艿牧?、柱配筋方面等都存在著不少的問題。譬如框架的箍筋間距問題，箍筋在加密區(qū)和非加密區(qū)的設(shè)置問題，不能保證梁的抗剪力等問題。

3.2 設(shè)計人員容易出現(xiàn)的問題

在對混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員處于主導(dǎo)地位。因此，為避免設(shè)計人員在設(shè)計時出現(xiàn)多種多樣的問題，應(yīng)對設(shè)計人員在設(shè)計時出現(xiàn)的問題進行分析與討論。在設(shè)計時，設(shè)計人員往往把配筋視為構(gòu)造配筋，這樣就會給房屋建筑安全帶來一定的隱患。此外，設(shè)計人員在計算框架梁的內(nèi)力問題時，易忽視一些細節(jié)問題。譬如水平尺寸和垂直尺寸的差距較大、地基中的軟土較厚、土質(zhì)不均勻、溫度應(yīng)力等問題。因此，在對混凝土的框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)特別注意這些問題。

4 房屋建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用

4.1 在設(shè)計框架的結(jié)構(gòu)時，要符合國家規(guī)范

在設(shè)計框架梁的配筋時，要符合相應(yīng)的國家規(guī)范與要求。在計算時，應(yīng)注意最小的配筋率，不僅和框架的抗震等級有關(guān)，還與混凝土的軸心和鋼筋的抗拉強度的比值有關(guān)。準(zhǔn)確的設(shè)計框架梁的配筋率，在一定程度上可增強框架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。此外，設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)注意區(qū)分配筋與構(gòu)造配筋，以避免安全隱患事故的發(fā)生。此外，在選擇箍筋形式時，為促進箍筋對混凝土的約束力，可以優(yōu)先選擇菱形或井形。

4.2 合理設(shè)計框架結(jié)構(gòu)

我們根據(jù)以上的要求進行設(shè)計的前提下，為了實現(xiàn)設(shè)計水平提升，我們還需要對進行施工的建筑進行了解，采取相應(yīng)的辦法，根據(jù)以往的慣例，我們常用直接與間接法，最后實現(xiàn)提高設(shè)計水平的目的。

（1）框架直接設(shè)計。為了建筑更好的運行和發(fā)揮效益，我們需要充分的考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性，對工業(yè)廠房存在的缺點進行改善和彌補。假如，我們在進行現(xiàn)場澆筑時需要根據(jù)圖紙進行更換混凝土型號的時候，如果換了之后的混凝土不能滿足強度要求，就需要我們改變構(gòu)件的尺寸，采取何種辦法進行彌補，能夠保證構(gòu)件的穩(wěn)定性，有效地提高管理能力。還有就是針對施工的過程，需要我們進行專門的防火處理，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件保持良好的整體性與安全性。

（2）框架結(jié)構(gòu)間接設(shè)計。所謂的間接設(shè)計就是采用預(yù)制構(gòu)件模擬受力的作用，根據(jù)承受壓力效果，再進行圖紙的設(shè)計。這種方法能夠有效地防御問題，會減少設(shè)計完之后的設(shè)計變更。我們主要是通過預(yù)應(yīng)力水平拉桿，將混凝土受壓力的構(gòu)件進行設(shè)計。我們可以通過間接設(shè)計來進行整個建筑的承壓實驗，以便在進行施工的時候，能夠使設(shè)計中的要求得到滿足。這種設(shè)計方法能夠更好的提升設(shè)計水平，保證設(shè)計的規(guī)則性、剛度以及延性的要求。

（3）梁、柱節(jié)點的設(shè)計。我們在房屋設(shè)計梁柱節(jié)點時，通常出現(xiàn)多根梁交叉在一起的現(xiàn)象，主次梁的負彎矩鋼筋多層也會疊加在一起，這樣會對梁截面造成較大的影響。這也是房屋在建時它的成本很難控制的一方面。在此，筆者建議可采取降低次梁底面的標(biāo)高和降低主梁底面標(biāo)高的有關(guān)措施來加以控制。

4.3 變形的分析

一旦結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了過度變形，就會產(chǎn)生與之相對應(yīng)的裂縫。一般來說，結(jié)構(gòu)的過度變形是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足或者剛度不足的標(biāo)志，它并沒有直接反映出結(jié)構(gòu)強度。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形的因素有跨度、截面的尺寸、支座的形式、材料的質(zhì)量和荷載等，結(jié)構(gòu)變形是鑒定房屋安全的重要內(nèi)容。

4.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計布置要均勻

從房屋建筑結(jié)構(gòu)的特點看，臨街的房屋建筑物，往往會因為商業(yè)的需要，底部幾層有大空間的設(shè)置。非臨街的房屋建筑物，底部也可能門廳、餐廳或停車場，而出現(xiàn)大空間。在這種結(jié)構(gòu)中，上部的鋼筋混凝土抗震墻或豎向支撐或砌體墻體到此被中止，而下部須采取框架體系。也就是說，上部各層為全墻體系或框架一抗震墻體系，而底層或底部兩三層則為框架體系，整個結(jié)構(gòu)屬“框托墻”體系。

4.5 應(yīng)注意建筑物的抗震以及防水能力

根據(jù)相關(guān)的建筑物抗震能力以及防水能力的等級及要求，合理地設(shè)計鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)。此外，在設(shè)計時，還要加強對非結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震強度，比如女兒墻，應(yīng)采取結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施來加強抗震能力。對結(jié)構(gòu)體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結(jié)合概念設(shè)計的理念，對上述兩種結(jié)構(gòu)體系進行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學(xué)研究院編制的結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件SATWE。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的承載能力，還要求其有適當(dāng)?shù)膭偠?。高層結(jié)構(gòu)的使用功能和安全與其側(cè)移的大小密切相關(guān)，過大的側(cè)向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞。結(jié)構(gòu)分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結(jié)構(gòu)體系層間位移角，剪力墻結(jié)構(gòu)小于框剪結(jié)構(gòu)，但均小于規(guī)范要求，且富裕量較大，說明兩種結(jié)構(gòu)體系滿足剛度要求。但就使用性能方面，剪力墻結(jié)構(gòu)由于墻體太多，結(jié)構(gòu)自重大，導(dǎo)致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高，同時也增加了基礎(chǔ)工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的特點是平面使用靈活，適用性強，結(jié)構(gòu)合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)很好地協(xié)同發(fā)揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結(jié)構(gòu)更為有利的水平變形曲線。由框架構(gòu)成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求；同時剪力墻具有相當(dāng)大的抗側(cè)移剛度，從而使框一剪結(jié)構(gòu)具有較好的抗震能力，也大大減少了結(jié)構(gòu)的側(cè)移。

5 結(jié)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。

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