框架结构设计精选(九篇)

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第1篇：框架结构设计范文

【关键字】概念设计；结构荷载设计；抗震；计算；

随着我国建筑领域的发展，在建筑行业的结构设计上，也发生了翻天巨变。结构设计是以转化成经济建设有效途径作为最终目的，且需要建筑结构框架能够满足多方面的要求。由此，进行高水准的设计，需要参照相关部门在城建结构标准的定性分析基础上来进行全面设计。在进行框架结构的设计过程中应当了解在我国全面城镇化建设中，应当如何应对全面的设施建设，依据已有的结构框架设计形式而进行改进。下面我们从建筑框架结构设计中所出现的问题以及所依据的原则进行分析讨论。

一、框架结构设计的原则

首先，合理的结构框架应当是刚柔并济的。在结构的设计上，为了保证设计的合理性，应当符合现阶段的社会需求理念。在结构的稳定性问题上，“刚”是为了保证建筑在受到强烈震动时，能够保证结构的稳定性；“柔”则是在建筑受到震动冲击的过程中，能够更好的缓解冲击时的瞬间冲击力，从而保护建筑不被破坏。如果结构稳定性强度低，那么就不能够更好的抵抗地震等恶劣环境，如果结构稳定性过高，虽然符合了当地的建筑使用标准却造成资金浪费。所以保证结构设计的合理性，是为了保证在达到建筑标准的同时，且能够规范资金的投入使用量。

其次，在整体结果满足了框架合理性的同时，应建设多道防线，以保证结构建设的安全有效性。在对结构框架设置进行的全面方位设计中，其安全性都是建立在设计的安全防线问题上的。建筑框架剪力墙的安全系数也应更高，为了保证在大灾难来临前墙体能够持续更长时间的稳定性。同时，在结构设计中考虑到的其他方面，应当以满足实际的社会生存需求为原则。

最后，在满足多道防线防止崩塌的问题前提下，应加强改善对框架体系内的强柱弱梁的问题，注意锚固体系的设计规则，以框架结构内部设计体系来进一步完善来把握好对结构方案的全面设计。

依据以上三点原则进行框架设计，以满足现代社会发展为根本标准，从大方面设计到局部设计都应当遵守这个原则。

二、框架结构设计中的问题

1.荷载问题

建筑设计人员经常出现荷载考虑不周、计算简图与实际情况不符的问题，从而在建筑投入使用后埋下安全隐患。虽然独立结构的荷载是经常被注意到的问题，但是在进行框架的建设中，却经常出现漏载，在进行构建时也较容易产生纰漏，从而导致结构设计建设上出现了不合理。因此不仅要对结构安全和承载能力进行不同程度的精确设计和计算，还需要对建筑结构可能需要承受的各种荷载进行确定并组合。这是进行结构设计的根本，对结构安全起决定作用。

2.强柱弱梁问题

强柱弱梁结构的架设，是从上世纪70年代后出现的一种新型建设理念，主要是以结构建设的理念上，不破坏原有梁架结构的基础上，实施局部改良，做到对结构建设的安全防护，从而有效保证整体建设的不倒塌。在这一建设中，是通过其自身柱子之间的结构稳定性分析，从而实现对以知的弯曲度调整，并依据原本结构的有效建设，缓解瞬间发生冲击的结构设计理念，实现对核心结构的保护。我们在设计上，应减少对原始结构的破坏，实现对整体结构的完整，并在结构的建设上，更加有效的来完成对梁柱结构的保障性建设。

3、设计中应当注重概念设计

在进行结构架设中，地震因素为不确定因素，而不确定因素可导致模型结构产生较大的差异。因此在进行结构的框架建设时，应以抗震性作为主要的决定因素，并依照最新的建筑抗震理念来进行全面的把握，以实际使用的抗震形态进行有效的信息结合，对结构分布以及结构延展性的全面布局，力求有效的减少结构的薄弱环节，并在实现结构薄弱环节的合理排布。

三、提高建筑框架设计安全性的有效措施

在进行现代框架设计的过程中，对其安全性的保障，需要针对以下几点进行全面改善。

1.满足规范要求

在过去的几十年里，我国大量的建筑物出现了频繁的倒塌、裂缝现象。因此，我国制定了相关的《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》，对结构设计提出了基本的规范标准。所以，在进行建筑结构的设计上应满足最基本的使用规范要求。

2.结构荷载计算准确

荷载是结构计算的最基本资料.计算简图应尽量与实际受力情况一致，应明确计算简图和合理的地震作用传递路径，避免造成结构扭转，平面和立面的里出外进，竖向传力构件阶段等其它不规则，从而达到小震不坏，中震可修，大震不倒的基本抗震设防目标。具体应当做到以下几点：

（1）在设计前应当考虑到当地的地质环境，进行严密计算，并做出对可能产生问题的应对办法；

（2）经计算验收后，应当针对每一个构建所能承受的负重力进行验证，并依据其最大的承载力来进行使用年限上的有效分析；

（3）在抗震的结构问题上，应吸取汶川、唐山等大型自然地震灾害的教训来进行抗震减震设计，严格的按照我国的地震抗震等级标准来进行结构设计上的建设。

3.解决强柱弱梁问题

在对强柱弱梁的建设问题研究中发现，引发强柱弱梁问题的因素有很多，主要涉及到的有假定计算和负弯钢筋问题。因此，在进行梁端负弯矩钢筋的距离问题进行检测的过程中，需要针对以下几点问题进行探析：

（1）已知设计梁端和实际架设梁端位置不统一，易导致负荷弯矩产生较大影响，直接影响到设施建设的安全性；

（2）在梁端结构建设中，因量具差距较大，导致在程序内梁柱建设中不能够贯彻实际的操作运营，梁柱结构出现严重的问题，影响到使用；

（3）在进行梁柱裂缝的验算检测中，由于梁柱结构自身的配比失常，从而在检验时，需要进行全面的分析检测，加重了工作量；

（4）针对于实际的工程操作，在楼板钢筋的设计上，如果楼板厚，那么其对整体框架结构就会产生较大影响。

在进行建设中，如遇到了以上问题，那么就应当对实际的梁柱结构体系中的实际阶段问题尽心探析。在考虑上述问题时，应根据实际的梁柱结构体系数进行弯矩的放大调整，并以已知量具的改良设计方针来进行梁柱强弱的有效建设实施，并通过对规范要求的全面化改进，从而实现拟对配比的梁端、跨中、总量上的全面建设保障。

4.加强对重概念轻精度的贯彻

在设计的过程中，应贯彻重概念轻精度的设计理念，并依据结构初期的建设标准来进行方案的拟定和判定。如方案的设计，对于设计的质量，就有很高的要求，这不仅需要加强计算机辅助设计，还需要结合实际的操作规范来进行整体结构的有效计算，从而进一步完成对辅助设计的全面性建设。

伴随着现代社会的快速发展，计算机已经成为了主要的设计应用形式。这在头脑上解放了人们对空间架构的思索设计的想法，但是在参数的应用上，仍旧需要去伪求真。比如，在进行结构的构造尺度设计中，就应当注意轴压力和钢筋的配比率，通过对配比率的调整，从而设计出一个更加符合规范结构承受力要求的均衡配比。在这个基础上，通过计算信息的调整，更清晰的完成对工程的有机建设，并通过抗震结构的信息化设计，从而减少了人为失误造成的一系列后果。

在进行建筑施工中，应当遵从设计的理念结构。不能够盲目的照搬计算机信息技术所制作的结构设计，需要从已有的结构设计中，寻找其合理处，结合自己的生产需求应用来展开其全面的结构创设，并依据实际的设计理念进行信息上的判定，从而努力的制造出符合实际使用规格的创新结构框架。

结语：

总而言之，在现代的建筑建设中，只有在设计时就将建筑结构易发生的问题进行有效规避，才能够真正的减少工程施工中出现类似的质量安全隐患问题。针对于此，希望在进行工程构架的设计上，能够严格按照相关的工程设计标准来进行全面的框架安全性设计，保障设计的有效性。

参考文献：

[1]何炳贵.浅谈框架结构设计中应注意原则和问题[J].科学与财富，2011，（6）：123-124.

[2]郭玉阳.试述建筑框架结构设计的原则与方法[J].中小企业管理与科技，2009，（2）：175.

[3]于桥.建筑框架结构设计原则及存在问题和解决措施[J].山西建筑，2012，38（26）：47-48.

[4]张振辉，郑大钊.试论建筑框架结构设计[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（10）.

第2篇：框架结构设计范文

关键词：框架结构布置计算简图

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1框架结构

框架结构与一般结构设计相同，其设计应当保证在荷载作用下结构有足够的承载能力及刚度，能保证结构的安全和正常使用。在使用荷载及风荷载作用下，结构应处于弹性阶段或仅有微小的裂缝出现。结构应满足承载能力及侧向位移限制的要求。在地震作用下，结构用两阶段设计方法，要求达到三水准目标。在第一阶段设计中，除要满足承载力及侧向位移限制要求外，还要满足延性要求。延性要求通过抗震措施来实现。在某些情况下，要求进行第二阶段验算，即进行罕遇地震作用的验算，以满足弹塑性层间变形的限制要求。

框架结构体系是目前应用最广泛的结构形式之一。其优点很多，由于内隔墙可有可无，故建筑平面布置较为灵活，能形成较大的空间，立面也容易处理。其使用功能也可以有条件地予以改变。框架结构采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载。通常梁、柱断面尺寸都不能太大，否则影响使用面积和净高。因此，框架结构的侧向刚度较小，水平侧移较大，这是它的主要缺点，并因此限制了框架结构的建造高度。

2科学的框架结构布置

框架梁布置应本着尽可能使纵横两个方向的框架梁与框架柱相交的原则进行。由于高层建筑纵横两个方向都承受较大水平力，因此在纵横两个方向都应按框架设计。框架梁、柱构件的轴线宜重合。如果二者有偏心，梁、柱中心线之间的偏心距，9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的l／4；非抗震设计和6—8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1／4。根据楼盖上竖向荷载的传力路线，框架结构又可分为横向承重、纵向承重及双向承重等几种布置方式，如图1所示。

图1框架承重体系

在通常情况下，承重框架比非承重框架梁的截面高度要大一些，使该方向的框架抗侧移刚度增大，有利于抵抗该方向的水平荷载。但由于梁截面高度大而使房屋的净空减小，不利于其垂直方向的管道布置。沿高度方向柱子截面变化时应尽可能做到轴线不变或变化不大，使柱子上下对齐或仅有较小的偏心。当楼层高度不同而形成楼板错层或在某些轴线上取消柱子形成不规则框架时，都对抗震相当不利，应尽可能避免。否则，应通过相应的计算及构造措施予以加强，防止出

2合理的梁柱尺寸

框架柱截面的尺寸要根据所承受轴力和弯矩的大小确定。在地震区，柱断面尺寸受到轴压比限制，不能过小。同时为了保证纵、横两个方向都有的足够的承载力、刚度和相近的动力特性，柱截面宜采用方形、圆形、多边形以及接近方形的矩形截面。 此外还应满足以下构造要求：柱的截面高度不宜小于300 mm；小于300 mm时，其承载力折减20％；在纵横两个方向上不宜相差过大。矩形柱边长比不宜超过1．5，一般采用方形柱；柱净高与截面高度之比不宜小于4；小于4时，变形能力要求较高，因为短柱刚度大易剪坏，需设全长加密箍筋；层高与柱截面高度之比不宜大于15，大于15时不易满足水平侧移要求。

3 选择合理便于计算的框架计算简图

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。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。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。

对于作用于各计算单元上的荷载按该单元的负载面积计算。计算前，初步确定截面形状和尺寸梁截面形状有矩形 T形 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。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。对于节点简化，通常现浇钢筋混凝土节点常简化为刚性节点。

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。

4结构柱部分的设计

在建筑结构设计过程中，当建筑结构上部柱设计为圆形的时候，下班应该设计为方形柱，这样比较方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。 方柱箍筋应使用井宁箍,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。 原则上柱的纵筋宜大直径、 大间距,但间距不宜大于200。 柱内埋管,管截面面积占柱截面4％以下时,可不必验算。 柱断面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚人柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋； 否则在梁柱节点处钢筋太密,会导致混凝土浇筑困难。柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,以减小断面尺寸。同时要尽量避免使用短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。 独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时,挑梁长度应有限制。 同时，还应该考虑柱子的轴压比以及配筋宜预留有一定的距离，这样才能满足抗震的要求。 异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。 当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近, 不要相差太大。

结语：

设计人员在结构设计的时候还应该对相关规范熟练的掌握。并且还需考虑到当地的建筑法规，对当地建筑材料要熟悉，这样才能设计出经济合理的建筑物，这样的建筑物不但在结构上合理而且在经济上也比较符合建设单位的要求，为国家的发展做出贡献。

参考文献

[1]潘悦框架结构设计的一些技术措施 [J]科技资讯2008 （04）

[2]林正刚建筑框架结构在设计中技术问题 [J] 信息与经济2005

[3]原长庆高层建筑混凝土结构设计 [M] 哈尔滨工业大学出版社 2008( 01)

第3篇：框架结构设计范文

关键词：异形柱 结构设计 平面布置

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：

异形柱结构是采用T 形、L 形、十字形等截面的异形柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构，在工程设计中可根据建筑设计对建筑功能及建筑布置的要求，在结构的不同部位,采取不同形状截面的异形柱。

1异形柱的结构特点

（1）由于异形柱采用T形、L形、十字形等截面形式，所以使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大，导致各向刚度不一致，其各向承载能力也有较大差异。异形柱由于多肢的存在，其剪切中心与截面形心往往是不重合的，且在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，而该剪应力的存在，使柱肢易先出现裂缝，即产生腹剪裂缝，也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态，它使得异形柱较普通截面柱变形能力低，脆性破坏明显。

（2）特别是异形柱不同于矩形柱，它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况，其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析表明，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等，影响其破坏形态的因素有：荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比（剪跨比），配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。由于其受力性能的复杂，设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。

2 异形柱的结构平面布置

（1）在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀；结构平面布置应减小扭转效应的不利影响，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移分别不宜大于该楼层两端相应平均值的1.2倍，不应大于该楼层两端相应平均值的1.4倍；结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85；异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构均应设计成双向抗侧力结构体系。异形柱结构的框架纵横柱网轴线宜对齐拉通；异形柱肢截面厚度中线与梁及剪力墙中线宜对齐重合；异形柱结构不应用于单跨框架结构。

（2）柱布置时，宜规整对齐，并按“密柱小梁”的布置原则，平面节点（轴向交叉点）应尽量设柱，避免主次梁搭接，柱间距一般在3～6m之间取值（柱网尺寸不应大于6.0mX6.0m），柱应双向拉结，以形成双向刚接框架。

（3）对于底层大空间的异形柱框架体系，转换层下的支承柱不允许采用异形柱，应全部采用矩形柱。对底层架空层抽柱形成转换层的情况，要求楼板厚度≥150mm；上层异形柱与下层矩形框架柱面积比宜接近1；上层异形柱与下层矩形柱的重叠面积不应小于2/3.

（4）在结构平面布置时，有时因为建筑布局的功能和美观，只能设置“一”形柱，且仅能保证一个方向有框架梁通过，此时在另一方向应沿柱肢宽增设暗梁，来保证柱平面外的刚度与稳定，且“一”形柱的宽度不应小于300。

3 异形柱框架结构设计

（1）轴压比控制

框架结构柱的延性对于耗散地震能量、防止框架的倒塌起着十分重要的作用，且轴压比又是影响混凝土柱延性的一个关键，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。在高轴压比情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要，必须对异形柱的轴压比进行严格控制。

（2）“Z”形柱的设计计算

工程中经常遇到“Z”形柱的情况。《钢筋混凝土异形柱结构技术规程》未将“Z”形柱列入，在设计计算时可以在PMCAD输入时将其按2个“L”形柱来输入，并进行内力及配筋计算。因为“Z”形柱受力较大时易在中间肢劈开。劈开后(极限状态)其受力接近于2个“L”形柱，按2个“L”形柱处理较为合适。

（3）异形柱框架的计算

由于异形柱截面的特殊性，在柱截面对称轴内受水平力作用时，弹性分析计算其翘曲应力很小，此时如同承受水平力的偏压构件，仍可按平面假定分析，按混凝土设计规范计算。框架柱水平力较小，如按一般偏压柱计算，误差较小，此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。而在水平力较大，且水平力作用在非主轴主向，则翘曲应力不容忽视。按平截面假定误差较大，则应对异形柱框架结构进行有限元分析，以决定内力和配筋的位置和大小。在进行内力计算和配筋计算时，宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。

4异形柱结构的配筋及绘图

（1）在正确的结构选型及计算后，截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。由于异形柱截面的特点，柱肢端部会出现较大应力，加上梁作用于柱肢上应力的不均匀，一般越靠肢端应力越大，对柱肢形成偏心压力，进一步加大肢端压应力。因而在异形柱配筋时，应在肢端设暗柱，暗柱的外排钢筋由计算而定。离端部厚度范围内设2Ф14的构造纵筋，箍筋同柱，这样可限制柱肢的砼裂缝的开展，提高异形柱局部抗压抗剪强度及变形能力。柱上的箍筋不仅能抗剪，也可约束砼变形，增大其延性。异形柱由于不易形成多肢复合箍，因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。相同配箍率下，箍筋直径大，其延性指标好，因而箍筋且用Ф8、Ф10，其间距可比普通柱箍筋间距小。

（2）施工图画法

第一：全楼柱钢筋归并；第二：平面柱大样画法画异形柱施工图，应注意箍筋加密与普通柱相同；柱分布筋之间设拉筋，其直径同箍筋，间距是箍筋的2倍；横向肢、竖向肢分别按计算配置一个矩形箍筋，并分别满足X、Y向计算箍筋面积的要求；c竖向筋要满足最小间距要求，采用对称配筋，一排排不下，程序自动放两排；按固定钢筋（L形角部的角筋双向共用）和分布筋（竖向架立筋@≤200）的构造要求分别配制固定钢筋和分布筋。d在核心区箍筋相交处，若无主筋时，应设竖向架立筋如T形柱内侧，架立筋为构造筋，隐含直径D=14mm。

5 结束语

由于建筑不断的向着产业化等的层次发展，对于其构造的设计活动来讲，面对的规定将会更加的严苛。该项设计活动在现在来讲，还未形成综合的规定，其表示着有很多的基建活动未开展好，不过在具体项目中其结构却被大范围的使用，因此就规定设计者要站在体系的常见特征的层次上来分析，认真地分析构造内容，确保体系稳定，进而确保相关的理论知识等也可以获取非常显著的进步。

参考文献：

[1]高振梅,王卫国.框架结构异形柱设计探讨[J].山西建筑,2009(23).

第4篇：框架结构设计范文

关键词： 框架结构结构设计 设计原则 设计措施

中图分类号：S611文献标识码： A

前言：框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系，节点全部或大部分为刚性连接。框架结构是最常见的竖向承重结构，具有以下优点：结构轻巧，整体性比砖混结构和内框架承重结构好，可形成大的使用空间。由于框架结构多是由梁柱结构组成的，这种结构体系中对于建筑工程整体性和结构抗风性能有着极为良好的作用与优势，因此就需要我们在框架结构设计中对其进行深入全面的分析，从而确保工程质量的顺利持续进行。

一、框架结构设计

1.1无地下室的多层框架房屋

随着近年来社会生产技术的飞速发展，高层建筑结构在目前的社会发展中应用范围越来越广泛，其设计过程中对基坑设计与工程质量设计都提出了新的标准与要求。在当前的建筑工程项目中，建筑结构的设计是工程项目的重点。其中基础工程的埋置深浅对于整个工程项目而言都有着极为关键的作用与效果。在设计中，建筑结构设计是通过以现有的工程实际情况、安全等级以及设计标准为基础进行设计的。随着近年来框架建筑结构应用的不断增多，多层房屋建设中对于梁柱多以刚接和框架结构为主，其在底层设计中是需要结合楼板楼盖为主的设计模式，这种设计工作通常都是一种综合性的设计。

在设计的过程中，对于一些基础埋置较浅的房屋设计，为了增加和提高房屋的整体性和安全性，通常都是以周边基础梁为主的一种设计模式。一般来说，在这种设计工作中都是以基础设计为主，以装配式施工模式作为主要的设计标准和工作管理方式，从而为设计工作的顺利进行提供科学的理论依据。同时在设计工作中，对于周边的基础连系梁还需要进行稳定性检测，确保设计标准和设计力度能够满足现代化社会的发展要求，更要确保梁体结构在工作中能够发挥其应有的优势。

1.2带有地下室的框架结构设计

对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。地下室结构或采用箱型基础时，可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置，在利用PKPM软件进行设计时，楼层总数仅输入地下室以上的实际层数，底层的层高H取实际层高。地下室结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。

二、框架结构设计原则与相关措施

在目前的建筑工程项目中，框架结构是一种最为常见的建筑结构体系，其在施工设计的过程中是全凭梁柱结构共同构成的一种综合性承重体系，这种承重体系是利用梁柱结构的系统性和共同性来抵抗相关的水平荷载与竖向荷载的一种工作模式。在这种工作模式中。这种框架结构体系的应用给建筑结构的施工与建设提供了良好的理论依据，也为工程建设事业的顺利发展指明了新的道路和发展方向。

2.1设计原则

在设计的过程中，抗震原则是框架结构设计的首要原则，这也可以说是目前各类工程项目中都必须面临和应对的一种热点话题。尤其是自汶川地震以来，地震造成的社会影响与人员伤亡触目惊心，使得社会各界人士在工程建设中对于房屋抗震设计都提出了新的要求。因此来说，在目前的设计工作中，做好相关的抗震设计就十分必要，这对于确保建筑结构整体安全性十分有效。同时对于雨棚在设计中，需要进行系统全面的处理与总结，要能够确保各种工程项目在设计工作中都能够发挥出其应有效能。

2.2设计措施

(1) 基础宽度和面积的计算

在计算基础宽度和面积时，往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详，导致基础宽度或面积不足。如墙体上作用有较大集中力的情况，当墙体上有较大的集中力作用时，通过墙体和基础可将集中力向地基扩散，但这种扩散是有一定范围的，且基底土反力并不均匀分布。若设计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度，则导致局部基础宽度不足。因此，必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求。通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题。目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的，对部分梁而言，尽管相交梁截面尺寸不同，相互之间却不存在主、次梁关系，设计人员在绘制施工图时，应注意配筋形式与受力分析相匹配。同时建筑师要求结构工程师在当前施工和设计中将这个模式和分析情况作为综合的设计心理和设计模式进行管理与控制。结合当前社会发展措施对框架结构进行严格分析，异性框架加工形式已成为当前建筑结构设计中广受人们欢迎的形式之一。

(2) 钢筋混凝土保护层厚度的取值

混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，直接影响构件的耐久性和钢筋的受力性能，但由于设计人员的不重视，常会出现以下问题：①梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足；②主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性；③地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。

(3) 在框架结构设计中，注意纵向框架设计

现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。说是说，在框架结构设计中，纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对于非抗震设计，而纵向地按普通的连续梁进行设计，梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法符合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

三、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:

（1）角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%；

（2）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；

（3）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；

（4）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Φ8，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《混凝土结构设计规范GB50010-2002》要求设置箍筋加密区。

第5篇：框架结构设计范文

关键词：多层框架设计；常见问题；结构措施

0.引言

随着我国建筑市场的发展，框架结构已是目前市场上最多的一种结构形式，作者把近年来一些结构设计中遇到的问题及心得写出来，希望与同行们共同进步。

1.底层计算高度取法心得

按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）第7.3.11 条的规定，底层框架柱的高度从嵌固端算起。实际工程的底层计算高度一般可能会有三种取法：从基础顶面算起、从基础系梁顶面算起、从室外地面下500mm 处算起。框架结构的基础一般为独立基础或条形基础，一般情况下底层计算高度从独基或条基顶面算起是没有任何问题的。但有的工程独立基础之间设基础系梁，那么底层计算高度是否可以从基础系梁顶面算呢？我认为肯定不行，最简单的道理，基础系梁不是框架柱的嵌固端。一些设计者可能会碰到这种情况，如果底层计算高度从基础顶面算起，底层的抗侧移刚度可能小于上一层刚度的70%，或小于上三层抗侧移刚度平均值的80%， 根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第3.4.3 条，底层为薄弱层；如果计算高度从基础系梁顶面算，底层可能不是薄弱层。这时一些设计人可能采取加大基础系梁截面尺寸和配筋的方式，底层计算高度从基础系梁顶面算起，从而避免薄弱层的出现。这种做法是不对的，避免薄弱层的出现应采取其他的措施（详下文），因为即使加大基础系梁的截面和配筋，基础系梁仍不能作为底层框架柱的嵌固端。有的设计人认为底层框架柱有一部分埋入土中，考虑地基土的约束作用，人为的将底层计算高度从室外地面下500mm 处算起。我认为这种取法也是不对的，地基土固然对框架柱有约束作用，但只能是一种安全储备，而不能认为地面下500mm处为框架柱的嵌固端，从而减少底层框架柱的计算高度，为结构安全使用留下隐患。综上所述，底层计算高度应从基础顶面算起，而不应从基础系梁顶面或室外地面下500mm 处算起。

2.基础系梁的设置的设计心得

一般工程地质情况良好时，对于多层框架结构而言可不设基础系梁。我主要讲一下设置基础系梁时应注意的问题。基础系梁主要有三种应用方式：减少底层柱的计算长度、抗震规范要求设置、平衡柱底的弯矩。如果基础埋置深度较深时，可以用基础系梁减少底层柱的计算长度用，在正负0.00 以下设置，此时系梁宜按一层框架梁进行设计，同时系梁以下的柱应按短柱处理。如果工程条件符合《建筑抗震设计规范》第6.1.11 条规定，应设基础系梁。根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础系梁。基础系梁截面高度可取柱中心距的1/12～1/15 之间。构造基础系梁的纵向受力钢筋可取上述所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算，当为构造配筋时，应满足最小配筋率；当基础系梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，应与所连接柱子的最大轴力设计值的10%叠加计算，基础系梁截面也应适当增加，算出的配筋应满足受力要求和构造配筋要求。构造基础系梁顶标高通常与基础顶标高相同。

3.框架结构设计中薄弱层的判定与处理

3.1薄弱层如何判断

对于薄弱层的判断，有个人指定、计算判定、强制认为三种方式。在PKPM 的SATWE 软件里，设计人根据《建筑抗震设计规范》第5.5.4 条规定或个人经验可以直接指定哪一层为薄弱层；软件在计算时，如果结构的抗侧移刚度不规则，某层的抗侧移刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，或楼层承载力突变，满足《建筑抗震设计规范》第3.4.2条竖向不规则的规定，软件自动将该层指定为薄弱层；如果结构存在转换层，即竖向抗侧力构件不连续，那么不管该层刚度与上层或上三层的比值是否满足规范要求，或楼层承载力是否满足规范要求，必须强制认为该层为薄弱层。

3.2薄弱层如何处理

薄弱层是对抗震极为不利的结构层，原则上应避免出现薄弱层。避免出现薄弱层的最基本方法是加大该层的抗侧移刚度，即加大该层的柱截面或梁截面；如果条件允许，可以改变该层层高或减少基础埋置深度。但无法避免出现薄弱层时，在结构计算和出图时必须按照规范规定采取相应的措施。根据《建筑抗震设计规范》第3.4.3.2 条及第5.5.2 条～ 第5.5.5条的规定，除对薄弱层的地震剪力乘以1.15 倍的放大系数外，还应对结构的楼层屈服强度系数进行验算。楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值。

4.楼板需开大洞时结构计算的注意事项

楼板开洞的结构比较普遍，如果开洞面积大于该层楼面面积的30%，就属于平面不规则了，计算时必须进行处理。以PKPM 软件为例来说，TAT 和SATWE 分别采用了两种方式进行处理。TAT 软件是将无楼板的节点定义为弹性节点，也就是表明该节点不受刚性楼板假定的限制，其平动自由度独立（在这里所指的节点为梁柱交点）；SATWE 软件是将所有楼板定义为弹性膜，由软件真实的计算楼板的平面内刚度，忽略楼板的平面外刚度。建议如果某层洞口面积大于楼层面积的30%以上时，应将全楼所有楼板定义为弹性膜比较符合实际，也可以将该层洞口边缘节点定义为弹性节点（即不考虑楼板的刚度）；如果屋面为刚网架时，应输入一板厚，定义为弹性膜，真实计算楼板的平面内刚度，比较符合实际。

结语：本文主要阐述了作者在设计工作中的一些心得及体会，笔者认为设计人员在结构设计中应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，提前采取措施予以解决，并对所有计算结果认真分析、判断，这样才能设计出合格的建筑产品。

参考文献：

第6篇：框架结构设计范文

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7篇：框架结构设计范文

关键词：结构设计；问题；注意事项；解决措施

1前言

随着我国社会经济快速发展，人们的生活水平不断得到提高，民用多层框架建筑开始兴起。在现代建筑中，对多层框架民用建筑的研究与规划设计得到极大的完善，人们对建筑的造型与功能要求越来越高，其形式也变得更复杂和趋向多元化，尤其是民用建筑业主对建筑更追求个性化和实用化等功能。民用多层结构建筑的安全性和舒适性成为人们越来越备受关注的问题。

2民用建筑多层框架结构设计中出现的问题

2.1目前框架计算简图不合理是民用建筑多层框架结构设计中出现的主要问题。举个例子来说，无地下室的建筑是多层框架结构，其基础计算按照中心受压进行计算。选取这种按照中心受压计算的方式显然是不合理的。首先，按照民用建筑多层框架结构设计的拉梁不能平衡柱脚弯矩。首先，民用建筑的多层框架结构设计的拉梁不能平衡柱脚的弯矩。根据我国的《混凝土结构设计规范》(GB50010一2002)第7.3.11条规定，框架结构地柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。这就要求这样的多层框架结构宜按照整体进行分析计算，并要把基础层加入一并计算，如果拉梁上有荷载作用，就必须要将荷载一起输入计算。其次，当设计拉梁层时，一般情况下要通过比较底层柱的配筋是基础拉梁顶面的截面控制与基础顶面的截面控制这两者之间哪个决定的。因此，如果发生了民用建筑多层框架结构计算简图不合理的情况则会严重影响其安全性与稳定性。

2.2柱配筋调整不合理也是民用建筑多层框架结构设计中十分常见的问题。通常情况下，框架柱的配筋率普遍较低,有时电算结果为构造配筋,但是在实际建筑工程中一般不会按照电算结果来进行构造配筋,特别是对于质量分布不均匀的框架结构。因为在发生地震时的框架柱,尤其是角柱，受到的扭转剪力十分大，同时又会受到双向的弯矩作用，横梁约束小,在工作时处于双向偏心受压的状态，这将严重伤害内柱与横梁。除此之外，由于配筋调整的不合理会导致在进行电算过程中没有考虑到温度与基础的不均匀沉降造成的影响。因此，如果多层框架柱配筋的调整不合理，将会对民用建筑整体框架等造成很大的影响。

2.3在民用建筑多层框架结构设计中也极易忽视框架梁裂缝宽度。框架梁的裂缝宽度与混凝土及钢筋直接相关，因为混凝土的强度等级与钢筋直径、类型会对框架梁的裂缝造成很大影响。但是在结构设计与实际建筑工程中，框架梁的裂缝宽度常常受到忽视，这不仅影响了民用多层框架结构建筑抵抗灾害的能力，还影响了其安全性。

3民用建筑多层框架结构设计注意事项与对策

3.1截面尺寸和计算简图的选择要合理

由于民用建筑多层框架结构的框架计算简图与柱配筋调整不合理将会严重影响其安全性，故在进行民用建筑多层框架结构的设计时对于梁和柱截面尺寸的选择必须要规范取值。同时，为了保证建筑在地震作用下的抵抗能力，不仅柱线刚度与梁线刚度比值要大于一，还必须注重梁和柱截面尺寸的合理选择。除此之外，民用建筑多层框架结构的计算简图也必须合理。比如，科学合理地进行基础计算，无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋的基础拉梁要按照层一输入计算；根据不同的地基土约束能力的情况进行不同的层数输入，并要进行复算检查，确保计算简图是合理的。

3.2合理调整柱配筋

在配筋计算时要满足框架柱在多种内力组合下的强度要求，选择最不利的方向分别进行框架计算，另外，也可对纵、横两个方向都进行计算，然后比较同一方向的配筋后取较大值，并采用对称配筋，控制柱的单边方向纵筋不得少于6根，并要沿周边均匀布置。同时在框架梁的配筋设计上，在主梁与次梁的相交点增加箍筋和吊筋，以保证其稳定性。设计师在设计时，应根据实际情况及时进行调整。除此之外，温度应力与基础的不均匀沉降在多层框架结构电算时经常忽略，当多层框架水平、垂直尺寸比较大，地基土层厚或土质不均匀时,框架柱的配筋可适当放大,并要在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋应按照框架梁设计,同时还要按规范的要求设置箍筋加密区。

3.3注重刚柔并济的建筑结构体系

对于民用建筑多层框架结构来说，如果结构太刚会导致变形能力变差，当在地震等作用下，瞬间袭来的强大破坏力使得建筑需要承受极大的力，容易对其造成局部或全部受损；而结构太柔虽然能有效消减外力，但也容易出现过度变形的后果，最后导致无法使用甚至是整体倾覆。那么在建筑工程中应该刚一点还是柔一点呢？其程度又应该如何？太刚造价过高、不经济，并且在强大作用下的应变能力差；而太柔虽然造价经济便宜，但是其结果必然是过度变形导致不稳定而失去根本。建筑结构太刚或是太柔都会对其造成不利影响，建筑工程中的刚柔程度当前还无法得到精确答案，如今也只有一些控制的指标，所以在设计过程中，为了让结构的变形相互之间更协调，必须要合理调整建筑结构的刚柔性，做到刚柔并济的建筑结构体系。

3.4多道防线的设计

民用建筑多层框架的结构体系是层层相扣的，当面对强大的破坏力时，所有建筑结构都在通力协作。单凭建筑结构中某一零部件就像抵抗强大的外力是根本不可能的，这会使建筑陷入危险的境地。在建筑多层框架的结构设计中多道防线的设计思路体现在许多例子上，如土建结构中，多肢墙要比单片墙好，框架剪力墙远胜于纯框架等等。

4结语

民用建筑的质量与安全成为当今人们备受关注的问题，其结构设计对多层民用建筑的质量起到了极其重大的影响。在进行结构设计时应遵循安全性、适用性和经济性等原则，时刻根据实际情况及时进行调整，通过控制与调整合理能更好地对多层民用建筑结构进行设计和规划，以满足人们更多更高的需求。

参考文献：

[1]民用建筑多层框架结构设计问题探讨[J].伍杨勋，刘其福.科技创新与应用.2016(10)

[2]基于民用建筑多层框架结构设计的分析[J].刘国江.建材与装饰.2016(1)

第8篇：框架结构设计范文

关键词: 异形柱, 受力性能,框架柱 ，结构设计,

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

异形柱结构是采用T 形、L 形、十字形等截面的异形柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构, 在工程设计中可根据建筑设计对建筑功能及建筑布置的要求, 在结构的不同部位,采取不同形状截面的异形柱。异形柱的柱肢厚度及梁宽度与框架填充墙协调一致, 避免了框架柱及梁在屋内凸出, 从建筑学角度也可称其为“隐式框架”[ 1] 。近年来, 随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高, 普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。如何合理地利用建筑物的有效面积, 这对住宅结构设计提出了一项新的要求。异形柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求, 兼备了框架及剪力墙结构体系的优点, 它将是今后住宅结构体系的发展方向之一。

1 异形柱的受力性能

（1) 承载能力。异形柱不同于矩形柱, 它由多肢组成, 柱肢截面高度与柱肢宽度的比值一般在2.5～4, 墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大, 导致各向刚度不一致, 其各向承载能力也有较大差异。

（2）变形特征。一般住宅的层高在2.8 m～ 3.1 m, 异形柱肢厚在200 mm 左右, 异形柱为了获得足够的承载力, 肢长一般不会太小, 这就容易造成柱剪跨比过小, 形成短柱( 柱净高H / 柱肢长h < 4) , 以剪切变形为主, 构件变形能力下降。即使存在轴压比较小的柱H / h> 4, 由于异形柱属薄壁构件, 也会因截面曲率M / EI 或ecu / X ( ecu 为混凝土的极限压应变, X 为截面受压区高度) 较小, 使弯曲变形性能有限, 延性较差。

2 异形柱的计算分析

2.1 计算方法

在低烈度区, 且水平力作用在截面对称轴内时( 如异形柱为十字形) , 弹性分析计算其翘曲应力很小, 此时如同承受水平力的偏压构件, 仍可按平截面假定分析, 按混凝土设计规范计算。而在高烈度区, 且水平力作用在非主轴方向, 则翘曲应力不容忽视,按平截面假定误差较大, 则应对异形柱结构进行有限元分析, 决定内力和配筋位置及大小。在进行内力计算和配筋计算时, 应选用带有异形柱计算功能的软件, 如中国建筑科学研究院的TAT ,SATWE 程序及天津大学的钢筋混凝土异形柱结构配筋计算程序CRSC 等。

2.2 计算模型

由于在实际工程中所布置的竖向构件往往不全是异形柱, 其中经常会混合采用墙肢相对较长的剪力墙(一般剪力墙或部分短肢剪力墙)，形成异形柱框架) 剪力墙结构。在这类结构的计算模型输入时, 有的设计人员常会把异形柱按短肢剪力墙输入, 有的甚至将异形柱框架结构的全部异形柱按短肢剪力墙输入, 这样势必造成计算误差, 而且发现有些构件的误差会影响结构、构件的安全。如框架梁, 按异形柱输入的, 梁长取两端异形柱形心长度；而按短肢剪力墙输入的, 梁长取墙肢端点长度, 两种方法引起梁内力、配筋有较大出入。

3 异形柱框架结构设计构造

3.1 材料要求

混凝土的强度等级不应低于C25, 且不应高于C50。

纵向受力钢筋宜选用高强的HRB400, HRB335 级钢筋。

3.2 截面要求

（1) 异形柱截面各肢肢高、肢厚比不应大于4, 肢厚不应小于200 mm。

（2）异形柱不应采用一字形和Z 字形。

（3）尽可能地避免短柱和极短柱, 异形柱的剪跨比宜大于2, 不应小于115, 减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性。

3.3 框架柱

（1) 柱纵筋与箍筋设置形式有“ L”“T”“十” 及双排布置等形式。在同一截面内, 纵向受力钢筋宜采用相同直径, 其直径不应大于25 mm, 且不小于14 mm, 纵筋间距大于250 mm 时, 应设置纵向构造筋, 其直径可采用12 mm, 并设拉筋, 拉筋间距为箍筋间距的两倍。

（2） 柱截面厚度小于200 mm 时, 纵向受力钢筋每排不应多于2 根； 肢厚在200 mm～250 mm 时, 每排钢筋不应多于3 根, 必要时可分两排设置, 两排钢筋之间的净距不应小于50 mm。

（3）框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率: 抗震等级为Ò级时, 中柱、边

柱不应小于0.7%, 角柱不应小于0. 9%；抗震等级为Ó 级时, 中柱、边柱不应小于0.6%, 角柱不应小于0.8%。框架柱中全部纵向钢筋的配筋率, 抗震设计时, 对Ò 级、Ó 级钢筋不宜大于3%。

框架柱应采用复合箍, 严禁采用具有内折角的箍筋, 箍筋必须做成封闭式。箍筋末端做成不小于135b 的弯钩, 弯钩端头直段长度不应小于10d ( d 为箍筋直径) 。

箍筋加密区长度取柱截面的长边尺寸、层间柱净高的1/ 6 和500 mm 者中的最大值。在加密区内, 箍筋的直径不变, 间距100 mm。

3.4 框架节点

框架梁的截面宽度与异形柱的肢宽相等或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50 mm 时, 在梁四角上的纵向受力钢筋应在离柱边大于800 mm 处, 且满足小于1/ 25 坡度的条件下向柱筋内侧弯折伸入框架节点内。

当框架梁截面宽度的任一侧凸出柱边不小于50 mm 时, 则该侧梁角上的纵向受力钢筋可在本肢柱筋外侧伸入梁柱节点内。

3.5 框架顶层柱纵向钢筋的锚固和搭接

由于异形柱柱肢宽度与梁相当, 所以存在着梁筋与柱筋交接处较密集的问题。5规程6 [ 2] 根据国家标准5混凝土结构设计规范6 第11. 6. 7 条规定并考虑异形柱的特点, 顶层端节点柱外纵向钢筋沿节点外边和梁上边与梁上部纵向钢筋的搭接长度增大到1.6laE ( 1.6la) , 但伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积调整为不宜少于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的50%。在目前没有异形柱结构标准图集的情况下, 设计人员应在结构设计总说明中予以注明, 以免发生施工错误。

3. 6 柱与填充墙的连接

(1) 异形柱框架结构的填充墙应采用轻质墙体材料, 并必须与框架可靠地连接。当采用砌体填充墙时, 在框架与填充墙的交接处, 沿高度每隔500 mm 或砌体皮数的适当倍数, 用2号6钢筋与柱拉结。钢筋由柱的每边伸出, 进入墙内的长度: Ò 级抗震时沿填充墙全长设置；Ó 级时不小于填充墙长的1/ 5 及700 mm。填充墙的砌筑砂浆强度等级不应低于M2. 5。2) 填充墙长度大于5 m 时, 墙顶部与梁宜有拉结措施；填充墙高度超过4 m 时, 宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。

4节点核心区受剪承载力

由异形柱的截面特性, 决定了梁柱节点核心区域面积较小,而梁柱纵筋交汇使

得箍筋配置不可能太多。为了满足抗剪承载力的要求, 只能提高混凝土的标号, 但随之带来的问题是构件变脆, 同时与梁板混凝土强度的协调也成问题, 有时为了个别柱的需要, 而使全部柱的混凝土标号提高, 也造成了投资上的浪费。为了解决这一问题, 我们在已建成的工程中采用了在节点核心区的柱内加竖向钢板的方法, 钢板伸过节点核心区上下一定的长度锚固, 按钢板与混凝土协同工作来计算分析, 确定钢板的截面尺寸。

5 结语

对于有较高抗震要求的房屋, 不建议采用异形柱。

根据平面布置和受力特点, 可在各种结构体系中部分布置异形柱, 以充分发挥异形柱在建筑使用和结构受力上的优点。一般的商住楼由于底层大多是大开间商业用房或车库, 并不受功能上的限制, 因此底层可设方柱, 以上转为异形柱, 墙肢长宽比小于4, 转换层处的梁比其他梁适当大些, 考虑它有转换功能。

在利用结构软件( 比如PKPM, TBSA, GSCAD 等) 计算时采用墙还是采用柱,小墙肢与异形柱能否互相替代, 应根据结构实际情况而定。

参考文献

[1] 王玮. 异型柱结构设计要点[J] . 建筑与结构设计, 2008(3) : 25- 27.

[2] JGJ 149-2006, 混凝土异形柱结构技术规程[S] .

第9篇：框架结构设计范文

关键词：框架结构 设计 施工

中图分类号：TU318 文献标识码：A

随着现代建筑业的发展,多层框架结构的设计越来越多见,其灵活的空间布置能力是框架结构被采用的重要原因。通常情况下,多层框架结构由基础、柱、梁、楼板四部分构成。由楼板来承载楼面恒活荷载作用,将荷载传递给梁,由梁传递给柱,最后全部的荷载都传给下部的基础部分。当然在多层框架结构的设计过程中,仍有许多需要注意的问题。

1结构计算

建筑结构设计中,首先要根据使用要求、抗震等级要求、场地类别等等因素进行综合考虑,然后对结构设计简图进行精确计算,验算是否所有的结构都处于稳定状态。

1.1正确选择结构设计抗震等级要求

建筑结构设计中,各类建筑抗震等级的要求是必须要考虑的因素之一。具体的选择过程如下:根据《建筑抗震等级设计规范》中给定的各类建筑抗震等级要求来选择。一般民用建筑为丙类建筑,这类建筑的抗震等级需按当地地震设防烈度来计算。一般情况下,为了结构设计的保险起见,抗震等级的选定比当地地震设防烈度要高一级。例如,某地丙类建筑设计的地震设防烈度为6度,那么结构设计过程中,仍按照6度地震来考虑。

1.2基本地震加速度的规范化设计

《建筑抗震等级设计规范》中明确规定,地震设防烈度为6度时,其地震加速度设计为0.05 。计算过程中,应严格依据规范来选取相关系数。

1.3各类荷载值参数

《建筑结构设计规范》明确规定出框架结构外墙、内墙、板、柱等等自重与活荷载值的计算,以及楼梯上活荷载的计算方法。因此结构设计过程中,应严格按照其规范要求来进行设计。还有很多参数需要通过相关的规范进行确定,如当地风荷载值、雪荷载值等等,选好这些系数只是设计的第一步。

2框架结构设计中应注意的问题

2.1框架柱的配筋

框架结构中,柱是最重要的构件。因此,对于框架结构设计时,应对每根柱进行反复验算,保证其受力稳定。一般多层框架结构,其柱的配筋率不高,由于其角柱受到水平地震荷载影响,使得柱受到双向弯矩的作用:而梁体对于柱的约束力不强,使得柱受到双偏压作用。所以柱是多层建筑中受到最大扭矩的构件。所以采用PKPM设计时,根据软件所得出的配筋图需经过反复验算,而不应当直接采用。

框架结构施工过程中,为了减小建筑物的位移,加固建筑物的整体稳定性,通常情况下在框架结构的地基水平方向设置基础连续梁来保证建筑物的整体有效性。此时,基础底层柱的基础连续梁被分作了两个部分。一部分是基础下混凝土柱,一部分是基础上的连续梁,这样设置连续梁是为了承担部分上层结构传下的荷载,减少地基的沉降量。然而,连续梁不可以镶嵌在地基柱上,否则会加大底部柱脚所承受的弯矩。因此,最切合实际需要的做法是:将连续梁以下的地基基础部分都视作是框架建筑的建筑物地层结构,地基混凝土柱到连续梁的高度看作是建筑物的第一层高度,这样实际框架建筑的第一层就被看作是第二层。这种情况下,基础上的连续梁部分的配筋计算就与实际建筑第一层连续梁的配筋计算方式完全相同。与此同时,实际建筑的第一层梁体配筋就按第二层建筑来计算。

3多层框架结构的具体设计要求

3.1强柱弱梁节点设计要求

强柱弱梁是指,框架结构中柱的作用是用作承受建筑物墙体的自重以及板和梁传递给柱的荷载,柱的抗压能力要求很高,这就是强柱;弱梁只是相对于强柱而言,是说梁体主要承受的是板以及活荷载的弯矩作用,因此对于梁的抗压能力要求不像柱那么高,即强柱弱梁。但是柱和梁的节点处的设计需要严格验算强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段，也是目的，其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大，对梁不放大。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。强柱弱梁是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌，后果严重。要保证柱子更“相对”安全，故要“强柱弱梁”。

3.2强剪弱弯设计要求

对于梁、柱结构而言，要保证构件出现塑性铰，而不过早地发生剪切破坏。这就要求构件的抗剪承载力大于塑性铰的抗弯承载力。为此，要提要构件的抗剪强度，形成“强剪弱弯”。为了提高框架结构的抗震能力,一般情况下会采用框架剪力墙结构,这样可以大程度的避免地震荷载作用下的剪切破坏。对于高层，特别是20层以上或者超高层，也有人认为应该“强梁弱柱” ，就像鱼骨头一样，脊椎骨很柔软，但肋骨很硬，如果把肉吃完了，拿着鱼尾可以摇晃， 这就是“强梁弱柱”。对于很多超高层，他们的顶层位移很大，那就要柱子有一定的柔性，而且在上面都有很重的重力摆，使顶部的摆动减少。特别是在地震中，重力摆的作用更加明显。使震动快速减弱，如果是强柱，那么地震反力是很可怕的，不知道大家想过没有，玻璃是很坚硬的物质，但在音频的震动下会破碎。同样，竹子有很强的受压性能，但由于柔软，可以经受反复的摇动和受压。综上所述,当设计的框架结构需要抵抗较高等级地震作用时,需要结合剪力墙结构来保证梁体不会出现脆性剪切破坏。与此同时,对于多层建筑的框架剪力墙结构需要特别验算梁体的抗剪能力是否符合相关规范要求。强节点弱构件是指节点的承载力应高于连接构件，因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效。

3.3混凝土梁、楼板施工。多层建筑结构施工过程中,上下楼面立柱必须建立在同一竖直线上,以保证建筑结构的整体统一性。然而上层楼板所承受的荷载比下层楼板的荷载要小,因此楼板施工时,应保证楼板的荷载承受能力到达规范标准之后才可以开始脱模施工。梁体结构超过4m时,梁底模板应该进行起拱,其起拱值根据相关规范设计来规定。通常情况下,起拱高度取混凝土梁跨度的0.1%一0.3%之间。

4框架结构施工

4.1 基础施工。

基础的施工过程大致包括:基础垫层、支侧模板、模板固定。通常情况下,建筑结构的基础是建筑结构的底部结构,对于其结构的设计,需要严格根据相关设计图纸进行规范施工。其施工工艺大致过程为:根据设计图放样，而确定出基础的垫层,对基础的施工时,混凝土需要使用模板进行支侧支护,模板固定好之后待混凝土强度达到设计要求时方可拆模。

4.2 混凝土柱施工。

混凝土柱的施工程序如下:

第一、首先清理出柱的绑扎空间,根据设计所计算出的柱配筋来绑好钢筋底部;

第二、选择一个定位的基准线,一般选作柱的最底部,根据设计的标高来从基准处开始使用混凝土浇筑混凝土柱。

第三、根据模板浇筑好钢筋混凝土柱之后,使用箍筋对混凝土柱进行外部约束,箍筋可使用铁丝捆绑来加紧约束,使得混凝。

第四、柱模板支护好之后,用挂线来检查垂直度,确保混凝土柱根部准确布置。

5结语

框架结构的设计与施工过程复杂,需要涉及到的东西很多,要做好建筑结构的设计工作,就必须熟悉相关结构设计规范,而对于建筑施工方面,则更多需要了解土木施工方面的一些知识,对于一些传统施工工艺的熟悉是所有建筑施工的基础。

参考文献：

[1]刘炳寅.高层框架结构设计和施工的现实问题田.山西土构件更加稳定。建筑,2009,(1):25一32.

[2]王晓峰.框架结构动力稳定性分析的新方法研究冈.广西大学,2012,(0):59一60.

[3]《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）

[4]《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）