淺談某多層框架建筑的結構設計工程概況：擬建建工程為長樂樂市航城鎮下下朱村村建1號樓。本工工程位于長樂樂市航城鎮下下朱村，是一一幢底層商業業網點的單元元式住宅樓，建建筑面積8994MM2，建筑層數數為6.5層，總高度23.5mm,建筑占1260mm2,詳見附圖1,附圖2結構平面圖圖。附圖圖1附圖2本程自然備件::基本風壓0.8KNN/M2,抗震設防烈烈度7度,地基承載力(本工程所選選持力層)特征值300KPPa.一、結構選型建筑物的結構設設計,不僅要求具具有足夠的承承載力,而且必須使使結構具有足足夠抵抗側力力的剛度,使結構在水水平力作用下下所產生的側側向位移限制制在規定的范范圍內.基于上述基基本原理,本工程綜合合分析了結構構的適用,安全,抗震,經濟,施工方便等等因素,選取了附圖1,2所示的結構構方案.此結構為框框架體系,由鋼筋砼框框架承擔豎向向力和側力.本鋼筋砼框框架剛度布置置相對比較均均勻,在滿足建筑筑功能情況下下,盡量減少平平面扭轉對結結構的影響.由于本工程地基基基礎設計等等級為乙級,樁基安全等等級為二級,建筑物體型型相對簡單,滿載較均勻,且樁端下不不在軟弱下臥臥層,樁型為端承承摩擦樁,所以本工程程只在±0.0000以上19軸與20軸間設100mm寬的防震縫,同時兼作伸伸縮縫.二、基礎設計福州地區工程地地質情況比較較復雜,一般第一層層為雜填土和和粉質粘土(I),厚度1m-2m左右,第二層為淤淤泥,厚度8m-155m左右,第三層為粉粉質粘土(Ⅱ)或中粗砂夾夾淤泥,厚度2m-3m左右,第四層為淤淤泥夾粉質粘粘土或淤泥夾夾淤泥夾中細細砂,厚度3m-6m左右,第五層為粉粉質粘土(Ⅲ)混礫卵石層,厚度5m-8m左右,第六層為粉粉質粘土淤泥泥,厚度1m-2m左右,第七層為殘殘積粉質粘土土,厚度3m-5m左右,第八層為強強風化,第九層為中中風化層,可選作為樁樁基持力層的的有五,七,八,九層,對于中高層層建筑物,一般選用取取第八或九層層或第五層作作為持力層,樁型一般選選用預制樁或或沖鉆孔灌注注樁,對于八層左左右的住宅樓樓多層建筑,選取以上的的土層作為樁樁尖持力層,就不妥當,持力層太深,樁太長,造價太高,所以選取什什么土層作為為多層建筑物物的持力層?采用什么樁樁型?不僅是工程程技術人員,也是業主或或甲方共同關關心的問題.因為持力層層和樁型的選選擇,不單純是結結構問題,而且是一個個綜合性的科科學問題,不僅要考慮慮地基的承載載能力,結構的安全全可靠,施工技術條條件的可行,還要考慮造造價上的經濟濟合理.由于基礎工工程的造價在在整個建筑總總造價中占很很大比例,在基礎承載載力和沉降控控制滿足設計計要求之后,經濟性就成成為選擇持力力層與樁型的的首要問題.本工程位于長樂樂市航城鎮下下朱村,擬建物為三三幢6.5-77.0層的住宅樓.整個場地比比較平整.從地質勘察察資料可以了了解到擬建場場淺部土層中中：①雜填土，呈呈松散狀，力力學強度低，均均勻性差。②粘土層力學學強度較低，厚厚度薄（多小小于1.0m）,且分布不連連續,其下存在厚厚度較大的③-1淤泥和③-2淤泥質土夾夾砂高壓縮性性軟弱土,故擬建場地地天然淺基工工程地質性能能差.擬建場地中中部土層。④粉質粘土層,力學強度中中等,厚度較薄,且分布不連連續,故該層樁基基工程地質性性能差。⑤中砂(含碎石)層,呈稍密至中中密狀,分布連續,具有一定力力學強度,但厚度較薄,且變化大(薄者僅0.6米),其下不均勻勻分布有高靈靈敏度軟弱下下臥層.⑥淤泥質土及⑦粉質粘土粉粉砂相對軟弱弱下臥層,故⑤中砂(含碎石)層樁基工程程地質性能差差。⑦粉質粘土至至粉砂層,呈可塑或稍稍密狀,強度較低,厚度普遍較較薄,僅局部地段段分布,樁基工程地地質性能差.擬建場地下下部地層中：：⑧角礫層,呈中密狀,力學強度較較高,但其厚度普普遍較薄,綜合分析整整個場地該層層的分布,其樁基性能能一般。⑨全風化凝灰灰熔巖層,力學強度雖雖較高,但厚度較薄,分布不連續,且僅在場地地東側有分布布,故⑨層樁基工程程地質性能久久佳。⑩11,強中風化凝凝灰巖層,其力學強度度隨深度增加加逐漸增強。綜上所述，結合合結構的荷重重要求，擬建建住宅樓無法法采用天然淺淺基礎方案，宜宜采用樁基方方案，考慮到到地下水對鉆鉆孔灌注樁的的影響（地下下水對泥漿的的稀釋作用，造造成塌孔，縮縮徑）因此選選用預應力管管樁。三、樓蓋設計本工程選用的是是主次梁樓蓋蓋，主次梁樓樓蓋雖然存在在著結構高度度較大（與平平板和雙向密密肋體系相比比）和模板安安裝制作比較較復雜（與平平板和梁板體體系相比）的的問題，但卻卻具有下例優優勢：①樓蓋砼折算算厚度最小，自自重最輕；②開間大，房房間布局靈活活③承載力大④對結構整體體剛度的貢獻獻（即約束框框架轉動的能能力）比平板板和雙向密肋肋樓蓋要大得得多。3.1板的設設計板厚現澆樓蓋中，板板的砼用量約約占整個樓蓋蓋的50%-660%，板厚的取取值對樓蓋的的經濟性和自自重的影響較較大，在滿足足板的剛度和和構造要求的的前提下，應應盡量采用較較薄的板，雙雙向板的最小小板厚度為80mm，板的厚度度與跨度的最最小比值：四四邊簡支板為為1/40，連續板為1/50。本工程最最大板跨為5m，其余板跨跨均小于4m，考慮到本本工程為住宅宅樓，板內有有埋機電暗管管，因此小于于4m的板跨板厚厚也取100mm，5m板跨板厚取140mm。板的配筋板的配筋主要由由PKCAD生成，然后后對板中某些些不合理的配配筋進行調整整，如本工程程建筑圖所示示衛生間，陽陽臺處，標高高都為H-0.005m.PKKCAD配筋時一般般對負筋在板板有高差情況況下也通長配配筋如圖3所示,這其實是不不合理的,我們應把負負筋在此斷開開如圖4所示。另外外在第一層板板配筋圖中可可以看到A,B軸與⑧⑨⑩軸,所圍的板塊塊短邊板跨都都很小,只有1.2m,而相鄰板跨跨有3.5m長,因此若按規規范筋自梁邊邊伸入板的尺尺寸按大跨短短邊的1/4來算有875mmm.而AB軸與8,9,所夾的單向向板負筋長度度按1/5來算,伸入板內的的長度為240mmm,二者相加為1115mmm,超過板梁邊邊到梁邊距離離1000mmm,因此考慮該該處鋼筋通長長布置如二層層結構平面配配筋圖A,B軸與8,9,110軸的板所示.另外此處通通長布置還有有另一方面的的考慮.由于此處板板跨與相鄰板板跨相差比較較大,在荷載不利利組合下,板跨中有可可能不出現負負彎矩,通常筋可以以抗混凝土的的收縮徐變作作用,避免板面開開裂.關于板構造支座座負筋最小直直徑問題對于本工程的設設計，一般板板厚都》=100mmm。根據簡支支板現行砼結結構設計規范范給出的最小小構造支座負負筋為φ8@2000,這與舊規范范所給的φ6@200合適,因為φ6@200的筋太軟,鋼筋架易被被踩蹋,致使負筋的的有效高度很很低而發揮不不了構造負筋筋的作用.現行所規定定使用的φ8鋼筋雖比φ6鋼筋要好些,但如不采取取其它措施,也同樣易產產生構造負筋筋變位.圖3衛生間處處錯誤配筋圖圖圖4衛生間處正正確配筋圖四、梁設計隨著我國城市經經濟的迅速發發展,大量建筑的的興建,建筑人員根根據建筑功能能和環境條件件有目的的選選擇主次梁樓樓(層)蓋的設計方方案也隨之增增多,同時也出現現在主次梁樓樓蓋設計中應應怎樣合理布布置柱網的綜綜合效益最好好?究竟應該選選擇短跨為主主梁還是選擇擇長跨為主梁梁?在框架梁的的彈性受力分分析和承載力力計算時,是否應該考考慮現澆板的的共同工作效效應?如何有意識識地對端跨進進行調整會更更有利?下面結合本本工程從概念念設計的角度度作粗淺的探探討,以利于本工工程的優化設設計和為將來來設計積累經經驗.4.1主次梁與與柱網的合理理布局主次梁體系的傳傳力途徑從廣廣義講是樓面面荷載通過板板傳給次梁,再由次梁通通過受彎傳給給主梁,最后由主梁梁傳給柱子.在支承和傳傳遞荷載的過過程中,主次梁的變變曲變形,△I均與它們各各自承擔的彎彎矩Mi及其自身跨跨度的平方成成正比,而與彈性模模量E和彎曲平面面內截面慣性性矩Ii成正比,另一方面,從設計要求求來分析,建筑功能要要求主次梁所所占的結構空空間高度越小小越好.這就意味著著要合理調整整主次梁跨度度.但結構性能能要求主梁的的彎曲變形除除滿足砼規范范中表受彎構構件的撓度限限值外,還應該控制制在次梁彎曲曲變形的1/2-11/3范圍內最為為理想,同時還應具具備足夠的抗抗扭剛度,特別是邊跨跨主梁.因此，本工程做做主次梁樓蓋蓋的柱網布置置時考慮上述述影響優先選選擇的柱網是是矩形(除建筑有功功能要求的以以外)以短跨為主主梁,長跨為次梁,而且短跨與與長跨的比例例應小于0.75比較經濟,本工程一般般比較常取0.65--0.7,這樣設計出出來的主次梁梁截面高度能能協調一致,從而保證樓樓蓋的結構高高度最小.另一方面,從本工程的的使用功能和和建筑美學方方面考慮,主梁的布置置是依據房間間布局而定的的.關于廳的樓樓蓋,雖然其開間間和進深尺寸寸都相對較大大,由于考慮到到廳的凈高和和空間美感,廳里的樓蓋蓋就做成大板板而不是設置置次梁來降低低其板厚.因此,本工程主次次梁布局主要要是依據墻下下有梁的方案案來定的.這里就取一一個本人在實實習期間所做做的一個簡單單的實際工程程來為主次梁梁的合理布置置做一概念性性的比較。例例如圖5所示為福州州東區自來水水廠加料間加加建工程,柱網布置如如圖5所示,圖5東區自來來水廠加料間間加建工程短短跨為主梁的的設計方案以短跨主梁截面面尺寸為300mmm×600mmm,次梁截面尺尺寸為200×3300現澆板厚為90mm,在正常使用用荷載作用下下,(載按2.0KNN/M2,恒荷按4KN/MM2,梁間荷載不不考慮),主次梁的跨跨中彎矩Mi,Lii,Ii和△i的比值如表4-1東區自來水廠加加料間加建工工程主次梁不不同布局的各各項指數比值值表4-1原設計比較方案主梁—短跨,次次梁—長跨主梁—長跨.次次梁—短跨Mg/MjLg2/Lj22MgLg2/MMjLj2Ig/Ij△g/△j48644669671/2.985.0472.2511.35612.8611/1.13注:下角號g代代表主梁,j代表次梁.表1原設計的各各項指數比值值可清楚說明明,盡管該主梁梁承受了由次次梁傳來的很很大集中荷載載,但其所承擔擔的彎曲效應應卻從其自身身相對較短的的跨距中得到到緩解,其最大彎矩矩值僅比次梁梁彎矩大了約約1.5倍,而撓度卻只只有次梁的1/3左右,這樣設計者者即創造了一一個較小的樓樓蓋結構高度度,又為較大跨跨度的次梁提提供了一個抗抗彎和抗扭剛剛度都比較理理想的支座.若換一種方案,,將其布局改改為長跨為主主梁,短跨為次梁,則主次梁布布置如圖6,為了便于比比較,次梁之間的的單向板跨長長與原設計保保持不變,取L=2.44m,則厚仍為90mm;并根據比較較方案中的主主,次梁總撓度度及其主梁的的最大彎曲拉拉應力應的原原設計的主,次梁總撓度度及主要彎曲曲應力相同的的原則(即△g2+△j2=△g1+△j2,誤差不大于5%)來確定所需需主,次梁截面尺尺寸,則主梁為300×8800,次梁為200×4400表1還給出了圖2以長跨為主主梁,短跨為次梁梁的樓蓋結構構,在與原設計計相同的荷截截作用下.從表中不難難看出,當把長跨作作為主梁時,盡管主梁承承受著較方案案1更為有利的的兩跨等間距距集中荷載,但其實際上上則需承擔的的彎曲效應卻卻被其自身相相對較長的跨跨距所加大,其最大彎距距值約為次梁梁彎矩的5倍,而與彎曲變變形成正比的的Mi2值竟比次梁梁大出11倍之多.通過東區自來水水廠加料間加加建工程本人人總結出以長長跨為主梁的的主次梁樓蓋蓋存在如下值值得注意的問問題:(1)主,次梁截面高高度相差懸殊殊,樓蓋的結構構高度大,增加了層高高及總建筑高高度;(2)主梁的相應應撓度大,作為次梁支支座的剛性與與穩定性相對對較差;(3)樓蓋的砼平平均折算厚度度較大,材料用量與與結構自重M應增大;(4)不經濟.圖6東區自來來水廠加料間間加建工程長長跨為主梁的的設計方案4.2現澆板共共同工作的考考慮長樂下朱村村建建工程的框架架結構都采用用梁板整體現現澆,在水平荷載載作用下,通過框架梁梁和現澆板的的共同受彎來來約束柱頂的的轉動,使柱子產生生自上而下的的反彎曲,從而形成樓樓架作用.由于梁板的的共同作用,不僅提高了了框架梁的截截面剛度,還提高了梁梁端負彎矩承承載能力.因此設計本本工程時特別別注意了下列列問題:(1)框架彈性性受力分析時時框架梁的合合理截面形式式在進行整體現澆澆梁板分析時時,本人為計算算方便,把框架梁簡簡化為矩形截截面(與無樓板或或預制樓板的的空框架一樣樣計算,很顯然這與與現澆梁板框框架結構的實實際性能不符符.若在進行整整體現澆梁板板的框架分析析時,框架梁的線線剛度僅取矩矩形截面IR值，計算得得出的自振周周期明顯偏大大,而實際上框框架位移值要要比計算值小小,則該框架結結構實際承受受的地震作用用及其效應都都將比計算值值大.在垂直荷載載作用下的梁梁端負彎矩計計算值偏大,而跨中正彎彎矩值卻偏小小等.所以,設計時根據據整體現澆梁梁板共同工作作的特性和原原理,按規范規定定的有效翼緣緣寬度,將現澆板作作為框梁架的的翼緣,共同參與彈彈性受力分析析.(2)梁端負彎彎矩鋼筋的合合理分布范圍圍對作為框架梁翼翼緣的現澆板板內與架肋平平行的鋼筋參參與梁端正截截面抗彎承載載力工作的問問題,在《砼結構構設計規范》(GB500010—2002)和《建筑抗抗震規范》(GB500011—2001)中都未很明明確的規定.所以,設計時按矩矩形截面進行行極限承載力力計算所需的的梁端負彎矩矩鋼筋與無現現澆板的空框框架梁一樣布布置在梁筋頂頂部的寬度范范圍之內,而翼緣板內內平行于梁肋肋的鋼筋則按按現澆板的受受力或構造要要求設計布置置,這無形之中中增加了梁支支座處負彎矩矩鋼筋的配筋筋量,導致負屈服服彎矩的相應應提高,由于作為梁梁翼緣板內平平行梁肋的鋼鋼筋參與梁端端抗彎承載力力的工作,支座處的負負屈服彎矩明明顯要比無翼翼緣矩形梁的的負屈服彎矩矩提高.這時裂縫可可能不會出現現在框架梁上上,而先在柱上上出現塑性鉸鉸，形成強梁梁弱柱現象。為實現“強柱弱弱梁”的設計目的的，保證在罕罕遇地震時，能能很快地在梁梁端附近出現現塑性鉸線，形形成具有延性性的結構體系系。應將按設設計荷載，地地震作用計算算所需的梁端端彎矩鋼筋合合理地分布在在梁肋及其有有效的翼緣寬寬度范圍之內內。至于多少有效翼翼緣寬度內的的鋼筋可以被被考慮，共同同參加梁支座座正截面的抗抗彎工作也暫暫時沒有定論論。根據經驗驗取每一梁側側的6倍的板厚范范圍內的板上上，下鋼筋參參與共同抗彎彎。在本工程設計時時為保證以上上（1），（2）兩點的共共同作用，梁梁端彎矩在SATWE程序的調整整信息下進行行調整，梁端端彎矩的調幅幅系數取0.8-11.0.(3)梁跨中彎彎矩增大在本工程（即長長樂市下朱村村村建）的設設計過程中未未考慮活荷載載的不利分布布,而僅按滿布布計算,考慮該工程程層數只有6.5層，可通過過調整信息下下的跨中彎矩矩增大系數來來加大梁的跨跨中彎矩,以達到考慮慮活荷載不利利分布影響的的目的,彎矩增大系系數的取值范范圍為1.0-11.3.對于考慮活活荷載不利分分布的各層,此系數不起起作用.(4)梁扭矩折折減本工程的現澆樓樓板采用剛性性樓板假定。這這時宜考慮樓樓板對梁抗扭扭的作用而對對梁的扭矩進進行折減,折減系數一一般為0.4-11.0.對于本工程程折減系數取取0.4。若考慮樓樓板的彈性變變形,梁的扭矩不不應折減.(5)梁剛度增增大主要考慮現澆樓樓板對數值的的作用,樓板和梁連連成一體按照照”T”形截面梁工工作,而計算時梁梁截面取矩形形,因此可將現現澆樓面中梁梁的剛度放大大,通常現澆樓樓面的邊框梁梁取1.5,中間框架梁梁取2.0.4.3次梁和次次梁間的相互互作用(1)關于次梁梁受力本工程所用的設設計軟件PK引入了構件件的內力大小小與其剛度成成正比,并由變形協協調條件確定定.根據空間三三維分析,次梁不再像像平面框架分分析方法中那那樣作為荷載載加到主梁上上,而是與主梁梁共同作用.如L1和L2交叉梁系(圖7),P點為L1和L2的交點,設L1和L2在P點是分開的,并未連在一一起,那么,經過精確的的計算,L1剛度比L2大,在P點處L1的變形比L2小,根據變形協協調條件,,它們是作為為一個整體共共同作用的,而不能彼此此分開單獨考考慮.其次從結構圖中中可以看出,局布結構布布置較復雜,主次梁有時時很難確定,梁的支座和和跨長也就很很難確定,只能根據剛剛度條件來計計算其實際受受力狀況,不過,大多數情況況下,對于框架梁,一般以柱間間距為一跨這這與平面框架架分析是一致致的,但對于非框框架梁(即習慣上的“次梁”)，應該一榀榀框架梁到另另一榀框架梁梁之間為一跨跨。圖7主次梁梁共同作用的的交叉梁系（2）關于鉸接接問題在工程設計中，經經常會遇到二二級（或三級級）次梁壓在在一級或（二二級）次梁上上的情況。如如圖8為本次實習習期間所做的的練習之一（福福州中茵花城城1號的局部結結構圖），圖8中茵茵花城1號樓局部結結構圖一般認為L2，L3只是將板面面荷載化為集集中荷載作用用在L1上，而不起起別的作用。事事實上并非如如此，如圖8中L2和L3作為彎折構構件（即CABD）也在起著著支撐L1的作用，L1和L2，L3是相互支撐撐，共同作用用的，因此，L2和L3的下部鋼筋筋必須錨入L1內La，而不是Las。這一點應應值得注意，否否則不能發揮揮L2和L3的共同支承承作用。AB段受扭，要要配抗扭鋼筋筋，在很多情情況下，AB段的扭矩很很大的，往往往造成配筋困困難甚至超筋筋，在這種情情況下，為了了避免AB段受扭，只只需在L2的A端和L3的B端做成鉸接接即可。鉸接接之后，L2與L3將分別支承承在L1上，L1的配筋明顯顯加大，AB段的扭減為為零，L2，L3配筋減小，這這是一種人為為調整后的計計算結果。對對應這結果，L2與L3的下部鋼筋筋錨入L1內的長度可可以為Las。配筋與軟軟件計算模型型一致才能保保證結構安全全。4．4主次梁相相交在主梁中中引起的扭矩矩主次梁相交時，當當主梁兩側的的次梁跨度相相差過大而在在主梁中引起起的扭矩以及及次梁邊跨與與主梁相交在在主梁中引起起的扭矩往往往容易被忽視視，其后果將將導致建筑結結構的可靠程程度降低，留留下事故隱患患，甚至誘發發安全事故。如圖9所示的主主次梁組成在在長樂下朱村村村建中不少少見，現在就就以這種主次次梁布置對扭扭矩產生的原原因，變化規規律及其對梁梁的影響作一一番探討。假假設LB上均布荷載qB，支承于主主梁LA上而形成主主次梁相交。圖9LB到LA上下下支座的距離離分別為L3，L4。根據變形形協調條件可可求得LA梁中L3段內的扭矩T3,注：式中GITT為扭轉剛度度。從式（A）可看看出，隨著次次梁跨度L2，荷載qB的增加以及及主梁跨度L1，次梁到主主梁支座的距距離L3的減小（即即主梁LA對次梁LB的嵌固作用用增強），T3迅速增加，反反之迅速減少少。變化幅度度從零到次梁梁LB固端彎矩之之間，因而有有可能在主梁梁LA中形成較大大的扭矩而對對主梁產生較較大的影響，甚甚至因扭矩過過大而出現主主梁LA的抗扭截面面尺寸不夠，從從而出現抗扭扭超筋現象。因此在長樂下朱朱村村建的結結構設計中慎慎重考慮主次次梁相交在主主梁中引起扭扭矩的作用。根根據扭矩的大大小采取構造造抗扭措施，或或通過計算來來進行梁的抗抗扭設計，而而不要隨意把把次梁兩端假假定為鉸支來來考慮忽視扭扭矩的作用。這這樣做提高了了建筑結構的的可靠度，消消除了事故隱隱患，尤其要要盡量避免主主次梁相交時時次梁靠近主主梁支座這種種情況，以免免在主梁中產產生過大的扭扭矩而使梁的的抗扭截面尺尺寸不夠，產產生抗扭超筋筋現象。4．5箍筋加密密本工程為三級抗抗震設計，框框架梁的梁端端1.5h--2h(h為梁高)范圍內箍筋筋需要加密,這是為了使使梁端可能產產生塑性鉸的的區域有較好好的延性,這是抗震設設計的構造要要求.顯然,構件除了要要滿足抗震構構造要求外,還需保證在在受力狀態下下的安全,如梁還應滿滿足豎向荷載載作用(或與水平荷荷載組合作用用)下抗剪承載載力的要求,以此確定抗抗剪箍筋的數數量.但本工程所所用的PK軟件只輸出出框架梁端(節點)處的剪力和和箍筋面積,梁其余部分分的剪力和箍箍筋面積的變變化情況不得得而知,導致用程序序計算時在加加密區1.5h--2h長度內滿足足梁端部受力力和構造要求求(如箍筋間距距為100),而在非加密密區(1.5hh-2h以外)范圍內的箍箍筋數量則按按加密區數量量50%(如間距200)配置,個人認為這這是不安全的的.圖10為一框架梁梁的剪力示意意圖,在豎向均布布荷載作用下下,剪力圖反對對稱(圖10a),若中間的箍箍筋數量按加加密區數量的的50%配置,則加密區的的長度至少需需要L/4(L為梁長).在一般情況況下,梁高h小于L/8,則L/4就大于2h,加密區長度度取2h就滿足不了了抗剪的要求求.在水平荷載載為主要荷載載的情況下,剪力圖偏于于一邊(圖10b)中間部位的的剪力一般情情況下只比端端部最大剪力力小20%-330%,有時甚至與與端部剪力基基本一致,此時梁全長長都需要按端端部剪力配置置箍筋.因此,做設計時時應重視這一一現象,最好由端部部剪力和梁上上荷載計算出出中間部分的的剪力進行配配置箍筋,如果設計時時間不允許,為安全起見,結合有經驗驗工程師的經經驗,在梁全長范范圍內都按端端部最大剪力力配置箍筋,最大間距為100mmm(一,二級抗震)或150mmm(三,四級抗震),這在水平荷荷載較大時也也不會浪費多多少鋼筋.圖10剪力力示意圖五、柱設計本工程框架柱設設計的一個突突出問題就是是鋼筋砼柱的的軸壓比問題題.在設計中經經常出現,框架柱的斷斷面由軸壓比比限值確定.這往往使柱柱子斷面很大大,一方面,這樣大的柱柱子,很容易使柱柱的剪跨比(L=H//2h)大于2而形成短柱;另一方面,由于柱斷面面很大,占去了許多多建筑空間,建筑師們不不易接受,同時,由于自重增增大,引起地震反反應增大,造成惡性循循環.5.1軸壓比限限值的實質規范通過限制軸軸壓比,主要是希望望柱發生延性性好的大偏心心受壓破壞,從而保證框框架柱有足夠夠的變形能力力在高軸壓比比情況下V-△滯回環骨架架曲線的下降降段比較陡,滯回環的豐豐滿程度差,在循環次數數不多的情況況下,框架柱喪失失的承載力較較大,耗能的能力力較差,在低軸壓比比情況下V-△滯回環骨架架曲線下降段段比較平緩,框架柱承受受變形能力較較大,而承載力降降低不明顯,對軸壓比加加以限制,即要求在滿滿足一定層間間變形時(層間位角為1/50)),在反復荷載載作用下滯回回曲線在第三三個循環抗力力下降量不超超過前一個循循環抗力下降降量,保證在大變變形下,仍有穩定的的承載能力,從而保證框框架柱“大震不倒”.5.2本工程關關于軸壓比限限值影響因素素的考慮(1)框架柱截截面形狀的影影響框架柱的斷面形形狀將直接影影響著柱截面面界限破壞時時鋼筋和砼內內應變,應力的分布布和砼受壓邊邊緣的極限應應變,從而影響到到不同的截面面形式的框架架柱,反映出的強強度變形特性性是不一樣的的,在相同條件件下,圓形柱的軸軸壓比限值可可提高10%左右.但本工程為為住宅建筑，考考慮房間布局局的因素，只只選用矩形截截面的柱而不不考慮選擇圓圓柱。(2)框架柱剪剪跨比(入=H/2hh0)的影響建立在截面界限限破壞基礎上上的軸壓比公公式中,未考慮剪應應力的影響,沒有體現出出剪跨比的影影響,事實上,剪跨比能夠夠大體反映截截面上彎曲正正應力與剪切切應力的比例例關系,因而是框架架柱破壞形式式的主導因素素.通常認為框框架柱的剪跨跨比越大,延性越好.在一般配筋筋條件下,當入>2時,框架柱在橫橫向水平剪力力作用下,一般都會發發生延性好的的彎曲破壞;當入≤2時,框架柱就變變成了短柱,在橫向水平平剪力作用下下,一般發生延延性差的剪切切破壞.這種情況在在本工程中出出現在與樓梯梯休息平臺相相連的框架柱柱和墻有大開開窗處的框架架柱。對與短短柱本工程采采取全長加密密，取ф8@100。(3)箍筋的形形式與含量在利用界限破壞壞條件推導框框架柱的軸壓壓比限值時,并沒有考慮慮箍筋約束的的有利影響,箍筋能改善善砼的受力性性能,特別是能提提高砼受壓邊邊緣的最大壓壓應變(4)砼的強度度等級(fc)的影響本工程不考慮采采用高強砼,因為高強砼砼雖可以減小小軸壓比,但是砼的強強度等級不一一樣,fc和不一樣,一般情況下,隨著砼強度度等級的提高高,變形能力變變差.總之，柱子設計計關鍵是控制制軸壓比。本本工程為三級級抗震，根據據規范軸壓比比限值取0.9。另外一個個關鍵問題就就是短柱現象象，千萬不要要忽略了。六、電算過程要要注意的幾個個問題6.1計算過程程的控制(1)由于本工工程在19軸與20軸之間設有有伸縮縫.這個伸縮縫縫把上部結構構分成獨立的的兩塊,所以1-19軸與20-38軸宜按2個獨立工程程分別輸入計計算機進行計計算若將其合合并成一個工工程運用SATWE程序進行整整體分析時,程序無法考考慮分縫的影影響.把兩塊當成成整體共同受受力,不能反映真真實的情況。內內力,配筋的計算算結果與分開開計算有較大大誤差.其次，該工工程建筑設計計中1-19軸與20-38軸是對稱的的。所以本工工程建模只建建1-19軸的結構。而而20-38軸的梁、板板、柱布置與與配筋均跟1-19軸同。(2)底層計算算層高應算至至底層柱的嵌嵌固點,即基礎頂面,有些設計人人員忽視這一一點,僅將底層層層高作為計算算層高輸入,造成底層計計算剛度大于于實際值,不安全.本工程底層層層高為3.8m。考慮至基基礎頂面距離離為0.5m，這樣底層層計算高度取取4.3m。(3)為了減少少麻煩,加快計算速速度常不執行行“特殊梁框定定義”菜單,殊不知,在此菜單中中可進行角柱柱,框支柱這些些程序無法自自行判斷的構構件定義。角角柱,框支柱很重重要,規范對其內內力均有放大大系數,其構造也與與其它柱有區區別,應該對它們們作出定義.另外,執行本菜單單還可以檢查查框架,連續梁,連梁等設置置是否正確.6.2關于長樂樂下朱村建的的總信息控制制(1)相關的地地震參數:地震烈度Naf,場地土類別Kd,近遠震標志Ner.這幾個參數數應根據建筑筑物所處的位位置確定,在SATWE程序的參數數修正中可以以設定,但最好在PMCAD程序的人機機交互中設定定.一次偶然的的機會,在設計一幢IV類場地土上上的框架結構構工程時,在SATWE程序的參數數修正中將場場地土類別定定義為IV,而PMCAD程序中的場場地土類別則則仍是程序的的缺省值2,即II類場地土.經過計算后后發現一些不不合適的地方方,又對PM程序中的荷荷載或截面作作了微調,重新執行SATWE程序時,以為場地土土類別還是IV類就未作參參數修正,計算結束后后校核總信息息發現,場地土類別別仍為II類,究其原因就就是重算時連連接PM程序生成幾幾何數據時又又一次將PMCAD程序中的II類場地土讀讀入,這樣使地震震作用少算許許多,尤其是底部部兩層.(2)周期折減減系數Tc，這一參數數是考慮填充充墻的剛度對對框架的影響響而設置的，應應根據建筑物物的填充墻材材料，數量等等來確定。如如果是砌塊墻墻，其早期彈彈性階段剛度度較大，會吸吸收很大的地地震力，應通通過設定Tc=0..7-1.00來放大地震震力,而對于輕質質隔墻,其剛度很有有限,可設立Tc=0..9-1.00.該工程外墻墻采用200mm多孔空心磚磚，而內隔墻墻均為100mm厚的輕質隔隔墻。所以考考慮填充墻的的影響不大，取Tc=1.0。(3)砼的重度度GC,程序缺省值值為25KN//ms,由于SATWE程序可以根根據梁柱截面面尺寸計算構構件自重,故一般框架架結構工程中中輸入的荷載載不包括梁,柱,墻自重,亦不包括其其粉刷重,對柱,墻來講,取Gc=255KN/mss則偏小,應根據工程程情況,考慮粉刷,取Gc=266-28KNN/m3為宜，本工工程取Gc=266KN/m33。(4)框架,剪剪力墻的抗震震等級Nf,Nw在PMCAD程序的參數數設定中確定定.因為這一參參數的確定影影響到SATWE程序中梁,柱,墻的內力調調整系數的設設置和構造作作法,在SATWE程序中亦可可修正,但此時各種種內力調整系系數亦需同時時逐一修改,較麻煩.(5)梁,柱箍箍筋間距Sb,Scc,對于抗震設設防的框架結結構,此值取加密密區箍筋間距距值,為100mmm,SATWWE程序根據給給定的Sb,Sc值計算剪力力最大點所需需的箍筋面積積并輸出,取Sb,Sc等于100mmm,可同時滿足足梁抗剪強度度和抗震構造造要求.在用平法繪繪制梁配筋圖圖時應注意:若梁以承受受均布荷載為為主,可稍加估算算后將加密區區范圍之外的的箍筋間距放放大,若梁上荷載載大且以集中中荷載為主,則非加密區區的箍筋間距距不可隨意放放大,尤其應驗算算集中作用點點處的抗剪能能力.另外,根據抗震抗抗范中的構造造規定,次梁,連續梁的箍箍筋無需設加加密區,按框架的構構造作法會造造成浪費,甚至會造成成薄弱構件的的轉移,對抗震反而而不利.因此，對于于次梁，本工工程箍筋取фф6@200。由于SATWE程序均按加加密區間距計計算箍筋面積積,次梁加大箍箍筋間距后應應注意要按實實際間距復算算所需的箍筋筋面積.6.3平法制圖圖時的注意事事項圖11未未調整的H軸平法標注注圖(1)現有的應應用軟件可根根據計算機配配筋值一次性性自動生成梁梁的平面整體體表示法配筋筋圖,大大地方便便了設計人員員,但設計者還還應根據施工工的可行性作作調整,若不認真復復查會出現類類示圖11的配筋.圖11中如圖示:2ф18為貫通筋,軸4支座的非貫2ф16,伸出柱兩邊邊的長度均為為大跨之凈跨跨的1/3即1600mmm,軸5支座非貫通通筋2ф14伸出支座柱柱兩邊的長度度也是大跨凈凈值的1/3,為1600mmm.兩種非貫通通筋相互重疊疊,不僅難以施施工,還造成不必必要的浪費,此時應根據據實際情況調調整軸4,5支座的非貫貫通筋,可將軸4改為2ф18+3ф14或軸5改為2ф18+2ф16,以滿足施工工要求.(2)根據目前前工程施工的的實際情況,梁截面較高高時,由于砼養護護不當造成梁梁側裂縫較常常見,除施工部門門需加強養護護措施外,設計部門在在繪圖時,就應在平法法構造圖的基基礎上加大梁梁側腰筋的直直徑和根數.(3)大跨度的的梁撓度,裂縫寬度均均應驗算,潮濕環境中中的大梁更應應根據實配鋼鋼筋計算裂縫縫寬度平法制制圖時集中力力作用點處的的吊筋和附加加箍筋應認真真核算,尤其是樓梯梯間處梯梁常常與大梁不在在同一張圖中中表示,不能漏設附附加箍筋,必要時對一一些受力復雜雜的梁應畫詳詳圖表示.七、電算結果的的人工調整7.1梁,柱截截面尺寸的調調整設計人員根據教教科書建議的的梁,柱截面尺寸寸的取值范圍圍,結合自已的的經驗先對所所有構件的大大小初步確定定一個尺寸.此時須注意意盡可能使柱柱的線剛度ic與梁的線剛剛度iB的值大于1.這是為了實實現在罕遇地地震作用下,讓梁端形成成塑性鉸時,柱端仍可處處于非彈性工工作狀態而沒沒有屈服,但節點還處處于彈性工作作階段的目的的.即“強柱弱梁強強節點”。將初步確確定的尺寸輸輸入計算機進進行試算，一一般可得到下下述三種結果果（1）部分梁、柱柱僅為構造配配筋。此時，可可根據電算顯顯示的梁的裂裂縫寬度和柱柱的軸壓比大大小適當減小小梁、柱的截截面尺寸再試試算。（2）部分梁顯顯示超筋或裂裂縫寬度>0.3mmm,部分柱的軸軸壓比超限或或配筋率過大大(試算時可控控制柱的配筋筋率不大于3%).此時,可適當放大大這部分梁、柱柱的截面尺寸寸再試算。（3）梁、柱的的截面尺寸均均合適，勿需需調整。此時時，要進一步步觀察梁、柱柱的配筋率是是否合適。7．2梁、柱的的適宜配筋率率原則：掌握配筋筋率“適中”為宜。這個“適中”指在規范規規定的區間內內取中間段，其其值約相當于于定額含鋼量量。規范規定定框架梁的縱縱向受拉鋼筋筋最小配筋率率為0.2%,最大配筋率率為2.5%;框架柱的縱縱向鋼筋配筋筋率區間為0.5%--4%.對于框架梁,其其縱向受拉鋼鋼筋的配筋取取0.4%--1.5%較適宜.對于框架柱,其全部縱向向受力鋼筋的的配筋率取1%-3%較適宜.梁、柱配筋筋率的上限在在試算階段宜宜留有一定余余地，因為下下一步梁、柱柱配筋的調整整還需要一定定空間。7.3框架梁梁配筋的調整整框架梁顯示的配配筋是梁按強強度計算的配配筋量，調整整的目的是解解決梁的裂縫縫寬度超限和和“強剪弱彎”的問題。設計人如不注意意框架梁的裂裂縫寬度是否否超限即出施施工圖，這樣樣的圖紙存在在有不符合規規范的缺陷。仔仔細檢查梁的的裂縫寬度，如如果改用小直直徑的鋼筋后后梁的裂縫寬寬度仍然超限限，就要增加加梁的配筋或或加大梁的截截面尺寸，調調整至滿足規規范要求。框架結構設計中中，應力求做做到在地震作作用下框架梁梁的梁端斜截截面受剪承載載力應高于正正截面受彎承承載力。即“強剪弱彎”。具體在調調整梁的配筋筋時，筆者建建議可做以下下幾項調整：：（1）梁端負彎彎矩鋼筋可縮縮小（系數采采用0.85）；（2）梁的跨中中受拉鋼筋可可放大1.1-11.3倍；（3）梁端箍筋筋的直徑可增增加2mm；（4）按構造要要求對于跨度度大于6m的框架梁設設彎起鋼筋。7.4框架柱柱配筋的調整整框架柱的配筋率率一般都很低低，電算結果果往往是構造造配筋即可。按按柱的構造配配筋率0.8%配筋，只相相當于定額指指標的1/2-22/3，有經驗的的設計者是不不會采用的。因因為受地震作作用的框架柱柱，尤其是角角柱和大開間間、大進深的的邊柱，一般般均處于雙向向偏心受壓狀狀態，而電算算程序則是按按兩個方向分分別為單向偏偏心受壓的平平面框架計算算配筋，結果果往往導致配配筋不足。框框架柱配筋的的調整可做以以下幾項：(1)應選擇最最不利的方向向進行框架計計算，也可兩兩個方向均進進行計算后比比較各柱的配配筋，取其較較大值，并采采用對稱配筋筋。(2)調整柱單單邊鋼筋的最最小根數：柱柱寬≤450mm時3根，450mm＜柱寬≤750mm時4根，750mm＜柱寬≤900mm時5根。(3)將框架柱柱的配筋放大大1.2-11.6倍。其中角角柱放大多些些（不小于1.4倍），邊柱柱次之，中柱柱放大小些（1.2倍）。(4)由于多層層框架時電算算常不考慮溫溫度應力和基基礎不均勻沉沉降問題，當當多層框架水水平尺寸和垂垂直尺寸較大大以及地基軟軟弱土層較厚厚或地基土層層不均勻時，再再適當放大一一點框架柱的的配筋也是可可以理解的。具具體放大多少少，就要由設設計人的經驗驗決定了。(5)框架柱的的箍筋形式應應選菱形或井井字形，以增增強箍筋對混混凝土的約束束。柱箍筋直直徑宜增加2mm。八、結語由本工程的結構構設計，我們們可以看到，地地震作用比較較復雜，而計計算時只是簡簡單地變任意意方向為兩個個主軸方向，變變彈塑性分析析為彈性分析析。故得出的的結論不一定定與實際情況況完全相符。所所以我們在認認真計算的基基礎上還應重重視概念設計計，采取有效效的構造措施施等等。另外外，我們還應應從結構的整整體著眼，針針對一些薄弱弱環節如應力力集中部位，連連接節點，主主要抗側力構構件等進行加加強處理。綜綜上所述個人人總結了以下下幾點:(1)從板的設設計思想可以以看出不論是是對板厚的選選取還是板的的配筋設計都都不僅僅考