框架結構設計時應注意的問題一
日期:2016/12/14 22:49:50   編輯:古建築結構鋼筋混凝土框架結構由梁和柱所組成,是一種抗震、抗風較好的結構體系,這種體系的側向剛度小,平面布置靈活,易於滿足建築物設置大房間的要求,在工業與民用建築中被廣泛應用。但常因設計不當而造成施工環節質量難以保證,給工程安全留下隱患,現從以下幾個方面闡述框架結構設計時應注意的問題。
1、框架計算簡圖的確定
1.1無地下室的多層框架房屋
1)基礎埋深較淺時現澆的框架結構梁柱剛接,計算簡圖的確定主要是確定底層柱的計算長度。根據《混凝土結構設計》GB50010-2002(以下簡稱《結構規范》)規定:一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結構,底層柱的計算長度取基礎頂面到一層樓蓋頂面的高度H,裝配式框架取1.25H。
2)基礎埋深較大時為了增加房屋底部的整體性,減小位移有時在附近設置基礎連系梁。將基礎連系梁以下的部分看作底層,往的H值取基礎頂面至連系梁頂面的高度,而把實際建築的底層作為第二層考慮,層高H取連系梁頂層至一層樓面高度。
1.2 帶地下室的多層框架房屋
對於帶地下室的多層框架結構,合理確定上部結構的嵌固位置是一個關鍵問題。《結構規范》和《建築抗震設計規范》GB50011-2001(以下簡稱《抗震規范》),都沒有明確地提出具體位置,需要具體問題具體分析。對於能夠滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或采用箱型基礎時,可將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置,在利用PKPM軟件進行設計時,樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數,底層的層高H取實際層高。這樣計算出的地震作用與實際情況較為接近。對於不能滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或者采用筏板式基礎時,嵌固位置最好取在基礎頂面。此時,利用電算進行樓層組合時,總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。
2、基礎寬度和面積的計算
在計算基礎寬度或面積時,往往由於力學模型不明確或考慮問題不周詳,導致基礎寬度或面積不足。如牆體上作用有較大集中力的情況,當牆體上有較大的集中力作用時,通過牆體和基礎可將集中力向地基擴散,但這種擴散是有一定范圍的,且基底土反力並不均勻分布。若設計時用該集中力除以牆段長度得到的平均線荷來確定基礎寬度,則導致局部基礎寬度不足。因此,必須加大基礎寬度以滿足地基承載力的要求。通常采用局部調整系數調整基礎寬度的方法解決此類問題。
目前常用的框架結構空間分析計算軟件都是以整幢樓的梁、柱整體參加工作進行計算分析的,對部分梁而言,盡管相交梁截面尺寸不同,相互之間卻不存在主、次梁關系,設計人員在繪制施工圖時,應注意配筋形式與受力分析相匹配。框架結構經空間分析程序電算,所有按主梁輸人模型的梁是整體工作的,部分梁將產生扭轉問題。一些三維空間分析軟件,雖已調整梁的抗扭剛度,但計算出來框架邊梁扭矩筋仍很大,因程序不計樓板對梁的約束作用(即實際扭矩設計算值那麼大),實際受力與計算模型不符。可把次梁支座改為鉸支座,並配以構造處理。
框架梁的抗剪配筋施工圖繪制時,往往為省事,而不查閱構件配筋打印,僅以配筋簡圖進行設計,並通常對簡圖上梁端加密區箍筋放大一倍間距置於跨中,此法如遇該梁上次梁集中力較大,剪力包絡圖趨於平緩,就會產生加密區外箍筋抗剪不足,導致結構不安全。
3、鋼筋混凝土保護層厚度的取值
混凝土保護層的作用是保護鋼筋不發生銹蝕,並保證鋼筋的粘結錨固性能,直接影響構件的耐久性和鋼筋的受力性能,但由於設計人員的不重視,常會出現以下問題:1)梁或柱中,只注意到主筋的保護層厚度,而忽略了箍筋的保護層厚度,造成箍筋外露或保護層厚度不足;2)主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關系處理不明確,造成板負筋保護層厚度不足或構件有效截面高度損失,直接影響到構件的安全性;3)地上部分與地下部分的柱子因所處的環境條件不同,根據規范要求,應采取不同的保護層厚度。