新疆凯盛建材设计研究院（有限公司）
摘要：目前，框架结构是混凝土结构设计中应用最广泛的结构型式。本文从工作实际及相关设计经验提出几个在结构设计中应注意的涉及结构安全及经济的问题。
关键词：多层混凝土框架；结构设计；
在结构体系的选择上，多层建筑由于建筑物高度不高，受水平力影响较小，主要承受竖向荷载的影响，宜选择框架结构体系。在结构设计中常常发现混凝土框架设计时存在部分问题常常被忽略，随着人们专业素质的提高，业主对设计的要求越来越专业化，对结构设计的要求也越来越具体。设计不仅要美观、适用、安全，而且要经济。因此，优质的结构设计不仅为业主带来利益，也为设计者本身提高了信誉。加强结构设计质量，重视结构设计中存在的问题，提高业务能力和技术水平是每一个设计人员应具备的基本素质。下面，本人总结了近年来在结构设计中发现的容易被忽略应引起注意的几个问题，供设计人员参考。
1.结构计算中几个重要参数的合理选取：
《抗震规范》第3.6.6.4条指出，所有的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期、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、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、超筋超限信息等等。为了分析判断计算机计算结果是否合理，结构设计计算时，除了有合理的结构方案还需依据概念设计判断结构计算简图的正确性。
2.梁、柱截面尺寸的调整：
结构设计时一般根据教科书建议的梁、柱截面尺寸的取值范围，结合自己的经验先对所有构件的大小初步确定一个尺寸。此时须注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值＞1。这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑性铰时，柱端仍可处于非弹性工作状态而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段的目的。即“强柱弱梁、强节点”。将初步确定的尺寸输入计算机进行试算，一般可得到下述三种结果：
1）部分梁柱仅为构造配筋。此时可根据电算显示的梁的裂缝宽度和柱的轴压比大小适当减小梁、柱的截面尺寸再试算。
2）部分梁显示超筋或裂缝宽度>0.3mm，部分柱的轴压比超限或配筋过大（试算时可控制柱的配筋率不大于3%）。此时可适当放大这部分梁、柱的截面尺寸再试算。
3）梁、柱的截面尺寸均合适，勿需调整，此时要进一步观察梁、柱的配筋率是否合适。
3.梁、柱的适宜配筋率：
原则：掌握配筋率“适中”为宜。这个“适中”指在规范规定的区域内取中间段，其值约相当于定额含钢量。规范规定框架梁的纵向受拉钢筋最小配筋率0.2%，最大配筋率为2.5%；框架柱的纵向钢筋配筋率区间为0.6%~5%。建议：对于框架梁，其纵向受拉钢筋的配筋率取0.4%~1.5%较适宜。对于框架柱，其全部纵向受力钢筋的配筋率取1%~3%较适宜。
梁、柱配筋率的上限在试算阶段宜留有一定余地，因为下一步梁、柱配筋的调整还需要一定空间。
4.框架结构带楼电梯小井筒：
框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力，相应地减少框架结构承担的地震剪力，而且井筒下基础设计也比较困难，故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须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、开结构洞等办法进行刚度弱化；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（当平面不规则时，宜考虑耦联）复核，并加强与井墙体相连的柱子的配筋。此外，还要特别指出，对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等，应采用框架承重，不得采用砌体墙承重；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。
5.节点域超限：
框架结构中，节点域配筋不满足，依据抗规2010附录D.1.2~3，可减小柱截面或是加大梁的截面，加大梁宽，使梁宽大于等于该侧柱宽的一半等方法调整；
6.暗梁不应当楼面梁使用：
这是最常见的错误。暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够，荷载不能按自己设想的方式传递，即楼面荷载—板—暗梁—柱的传递方式几乎是不可能的。这样将大大低估板的内力。我个人认为，根据内力按最短距离传递的原则，用暗梁代替梁只有在板受集中力时，在集中力处沿板的最短方向（双向板沿两个垂直方向）设置暗梁，可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求，此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑。但很多时候，这种做法也没有必要，直接加大板的受力钢筋即可，除非因抗剪（冲切）需要箍筋而使用暗梁。
7.在紧靠柱的位置框架梁上不宜搭梁：
由于紧靠柱支承的位置，框架梁的转动受到约束，当其上所搭的梁荷载较大时，将产生很大的扭矩，使框架梁的配筋变得困难。某些设计人员将此处框架梁与搭接梁的连接看作铰接，这是很不安全的，因为梁的塑性变形能力有限。
8.基础宽高比的问题：
对于柱下钢筋混凝土独立基础，设计人员往往只考虑在较小的埋置深度内，将基础底面扩大到所需的面积，以满足地基承载力的要求，而忽略了对基础台阶高宽比的要求。基础宽高比或台阶的宽高比大于2.5的基础直接按《基础规范》扩展基础公式进行设计计算的情况经常出现。《基础规范》8.2.7条对扩展基础底板配筋计算时规定，对于矩形基础，当台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心矩小于或等于1/6基础宽度时，任意截面的弯矩可按规范规定的弯矩公式计算。其本质是对地基反力线性分布的要求。当基础台阶的宽高比大于2.5时，地基反力不再遵循直线分布假定，不能按规范公式进行弯矩计算确定基础底板配筋，宜按弹性地基板计算。
参考文献：
[1]GB50011－2010 建筑抗震设计规范（2016版）.中国建筑工业出版社，2016.
[2]GB50007－2011 建筑地基基础设计规范.中国建筑工业出版社，2011.