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1、 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意问题_物业经理人 钢筋混凝土多层框架房屋构造设计中应留意若干问题 1.独立根底设计荷载取值不当 钢筋混凝土多层框架房屋多采纳柱下独立根底，抗震标准(GB50011-2023)第4.2.1条指出，当地基主要受力层范围内不存在脆弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进展地基和根底的抗震承载力验算。这就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进展地基和根底的抗震承载力验算。但这些房屋在根底设计时应考虑风荷载的影响。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中，必需输入风荷载，不能由于在地震区
2、高层建筑以外的一般建筑风荷载不起掌握作用就不输入。 另一种状况是，在设计独立根底时，作用在根底顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种状况都会导致根底设计尺寸偏小，配筋偏少，影响根底本向和上部构造的安全。 2.框架计算简图不合理 无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立根底埋置较深，在-0.05m左右设有根底拉梁时，应将根底拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例，该工程为3层钢筋混凝土框架构造，丙类建筑，建筑场地为类；层高3.3m，根底埋深4.0m根底高度0.8m，室内外高差0.45m。依据抗震标准第6.1.2条，在8度地震区该工程框
3、架构造的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的根底拉梁顶面；根底拉梁的断面和配筋按构造设计；根底按中心受压计算。明显，选取这样的计算简图是不妥当的。由于，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；其次，混凝土构造设计标准（GB50010-2023）第7.3.11条规定，框架构造底柱的高度应取根底顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计阅历说明，这样的框架构造宜按4层进展整体分析计算，马上根底拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。 这样，计算剪力的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、
4、4层高为3.3m。依据抗震标准第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般状况下，要比拟底层柱的配筋是由根底顶面处的截面掌握还是由根底拉梁顶面处的截面掌握。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展框架构造底层柱的配筋。 3.根底拉梁层的计算模型不符合实际状况 根底拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进展框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进展分析计算。有时虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点，但未采纳总刚分析，程序分析时自动按刚性楼面假定进展计
5、算，与实际状况不符。房屋平面不规章，要特殊留意这一点。 4.根底拉梁设计不当 多层框架房屋根底埋深值大时，为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移，可在0.000以下适当位置设置根底拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进展设计，并按标准规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采纳短柱根底方案。 一般说来，当独立根底埋置不深，或者过去时置虽深但采纳了短柱根底时，由于地基不良或柱子荷载差异较大，或依据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造根底拉梁。根底拉梁截面宽度可取柱中心距的1/201/30，高度可取柱中心距的1/121/18。构造根底拉梁的截面可取上述限值范围的下限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴
6、力设计值的10作为拉力或压力来计算，当为构造配筋，除满意最小配筋率外，也不得小于上下各214，配筋不得小于8-200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造根底拉梁顶标高通常与根底高或短柱顶标高一样。在这种状况下，根底可按偏心有受压根底设计。 当框架底层层高不大或者根底过去埋置不深时，有时要把根底拉梁设计得比拟强大，以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时，拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通，负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全一样。 此时拉梁宜设置在根底顶部，不宜设置在根底
7、顶面之上，根底则可按中心受压设计。 5.框架构造带楼电梯小井筒 框架构造应尽量避开设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。由于井筒的存在会汲取较大的地震剪力，相应地削减框架构造担当的地震剪力，而且井筒下根底设计也比拟困难，故这些井筒多采纳砌体材料做填充墙形成隔墙。当必需设计钢筋混凝土井筒时，井筒墙壁厚度应当减薄，并通过开竖缝、开构造洞等方法进展刚度弱化；配筋也只宜配置少量单排钢筋，以减小井筒的作用。设计计算时，除按框架确定抗震等级并计算外，还应按带井筒的框架（当平面不规章时，宜考虑耦联）复核，并加强与井墙体相连的柱子的配筋。 此外，还要特殊指出，对框架构造出屋顶的楼电梯间和水箱间等，应采纳框架承重，不得采
8、纳砌体墙承重；而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数；雨篷等构件应从承重梁上挑出，不得从填充墙上挑出；楼梯梁和夹层梁等应承重柱上，不得支承在填充墙上。 6.构造计算中几个重要参数的合理选取 抗震标准第3.6.6.4条指出，全部的计算机计算结果，应经分析推断确认其合理、有效前方可用于工程设计。通常状况下，计算机的计算结果主要是构造的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移（包括最大位移与平均位移比）和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参加质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架-抗震墙构造抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩
9、的比值。超筋超限信息等等。 为了分析推断计算机计算结果是否合理，构造设计计算时，除了有合理的构造方案、正确的构造计算简图外，正确填写抗震设防烈度和场地类别，合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是非常重要的。 现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例，结合施工图审查中发觉的问题，来说明有关参数如何合理选取。 7.构造的抗震等级 在工程设计中，多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，其抗震等级可依据烈度、构造类型和房屋的高度按抗震标准表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，首先，应当依据建筑抗震
10、设防分标准（GB50223-95）确定其中哪些建筑属于乙类建筑（可能还有甲类建筑，本文不涉及）。乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一 般状况下，当抗震设防烈度为68度时，抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施，在这里主要表达为按本地区设防烈度提高一度由抗震标准表6.1.2确定其抗震等级。例如，位于8度地震区（如北京）的乙类建筑，应按9度由抗震标准表6.1.2确定其抗震等级为一级；当8度乙类建筑的高度过表6.1.2规定的范围时，还应经特地讨论，实行比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某三级医院的门诊楼本属乙类建筑，但设计人员错
11、当成丙类建筑来设计，使建筑物的抗震力量为降低，不得不对设计计算做重大修改。 8.地震力的振型组合数 地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，至少应取3；当振型数多于3时，宜取3的倍数，但不应多于层数；当房屋层数2时，振型数可取层数。对于不规章的构造，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取9；构造层数较多或构造刚度突变较大，振型数应多取，如构造有转换层、顶部有小塔楼、多塔构造等，振型数应取12或更多，但不能多于房屋层数的3倍；只有当定义弹性楼板，且采纳总刚分析，必要时，振型数才可以取的更多。抗震标准指出，适宜的振型个数一般可以取振型参加质量到达总质量的90所需的振型数。SATWE
12、等电算程序已有这种功能，可以很便利地输出这种参加质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比拟随便，这是应当改良。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当构造存在明显示扭转时才采纳耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。 9.构造周期折减系数 框架构造及框架-抗震墙等构造，由于填充墙的存在，使构造的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使构造偏于担心全，因而对构造的计算周期进展折减是必要的，但对框架构造的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架构造，采纳砌体填充墙时，周期折减系数可取0.60.7；砌体填充墙较少或采纳
13、轻质砌块时，可取0.70.8；完全采纳轻质墙体板材时，可取0.9。只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。 10.框架梁、柱箍筋间距 抗震标准第6.3.3条及6.3.8条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做了了明确规定。依据这些规定，工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm，并以此为依据计算出加密区箍筋面积，由设计人员要据标准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，多数状况下，非加密区箍
14、筋间距采纳200mm会使梁的非加密区配箍缺乏，因此建议程序内定梁箍筋改为取梁的非加密区间距200mm。这样，既可保证梁非加密区的抗剪承载力，又可适当增加梁端箍筋加密区（箍筋间距为100mm）的抗剪力量，梁的强剪性能更能充分表达。当框架梁由于种种缘由纵向钢筋超筋时，梁端适当加大抗剪承载力对构造抗震特别有利。这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大2时，标准规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm的缘由。 对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时，在某些状况下，亦可能因非加密区箍筋间距采纳200mm引起配箍缺乏。因此，我们也建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距200mm
15、。 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。 固然，假如电算程序能同时给出梁、柱箍筋加密区和非加密区的箍筋面积，则于设计者应更加便利了。 11.地下室层数的输入处理 多层框架构造房屋有也设置地下室。由于隔墙少，常采纳筏板式根底。在电算时，应将地下室层数和上部构造一起输入，并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样，计算地基和根底底板的竖向荷载可以一次形成，并且在抗震计算时，程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比拟，还可以正确推断和调整房屋的嵌固位置，并实行相应的抗震构造措施，保证楼板有必要的厚度和最小配筋率等等；当构造表现为竖向不规侧时，不仅要验算薄弱层，而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。假如在构造总体计算时，总信息中填写的地下室层数少于实际输入的层数，弯矩设计值增大系数将会乘错位置，从而在发生地震时，会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震力量降低而破坏。/P