范海峰
河北省承德市规划设计研究院 河北承德 067000
摘要：枢架结构作为现代建筑的主流模型,已经被广泛的应用,从框架结构建筑本身表看,建筑框架维构设计在整个框架结构建筑中起着非常关键的作用,也是建筑领域所关注的重点之一,从一定程度上表说,框架结构设计是保障建筑安全,实现建筑功能的支点和灵魂。从目前来看,建筑框架结构设计所涉及的要点主要包括想架结构的基础设计、框架结构的梁设计、框架结构的柱设计等几个方面。
关键词：建筑；框架结构；基础设计
1 框架结构的基础设计
框架结构的基础设计主要指地基部位的设计,在这个设计中，主要考虑地基部位的的承受能力和影响承受能力的相关因素，在地基部位较软的情况下,应当考虑柱下条基的采用,并要充分考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,在设计中对这种情况要对地基部位适当的进行加宽设计,当柱下扩要基础的宽度大于四米的时候,也要对基础部位进行适当的加意处理;在框架结构的基础设计中对抗震缝、伸缩缝在地面以下部位要充分考虑设缝,连接处应适当加强。对于沉降缝两侧方墙体基础一定要分开。
对于新建的框架结构建筑,在基础的设计上要尽量浅于围已有的基础,如果由于相关因素的影响,必须要深于周围基础时,在设计上新旧基础间的净距要大于基础之间高度差的1.5-2倍,如果做不到这一点,则应该进行对基础的加固处理。比如打抗滑移桩。这样设计主要考虑到新建的框架结构建筑的牢固性以及防止对已有建筑的破坏性。如果新建的框架结构建与已有建筑的高度、层数相差的比较大,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。对于基础底板混凝土的强度等级要求来说,一般要低于C30.因为如果础底板混凝土的强度过大,在承受较大压力的情况下,容易出现裂缝。框架结构的基础设计中如果基础需要留洞。对洞口的要求也很严,当洞口超过300mm时应在此处加过梁,暖沟应加通气孔;基础埋深较浅时,基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。
2 框架结构的梁设计
框架结构的梁设计,要注意以下要点:第一,如果外部梁跨度相差比较小,尤其是外部的框架梁,当梁底距外窗预尺寸较小时,要适当的加大梁高,高度要至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边一些尺寸。梁与柱的偏心应总体上控制在四分之一柱宽到三分之一柱宽之间。第二,如果梁上有次梁处,应在此处附加箍筋或者吊筋,一般来讲附加箍筋的效果要好一些,所以附加箍筋是设计中的首选。第三。如果出现折梁阴角部位在下的情况,纵筋应断开,同时对该部位还应加附加整筋。第四,梁上如果出现次梁的时候。应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。第五,应该选用直径比较小的梁纵筋,在能满足要求的情况下,要尽量缩小钢筋之间的距离,这样设计主要是处于对梁体抗裂的考虑,同时,按照相关的规定,箍筋在梁端头要进行加密处理。对箍筋的布置上,纵筋要保持等距,箍筋肢距可不等。对于小断面的连续梁或框架梁,上、下部纵筋均应采用同直径的,尽量不要在支座搭接,以减少此处的承受力。第六,端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可适当的进行简单设计,但梁端箍筋一定要进行加密处理,第七,框架结构的挑梁宜作成等截面,这样有利于施工,但对于挑梁端部有次梁的情况,要充分进行考虑,对这种情况要附加箍筋或吊筋。而对于比较大的挑梁,在粱的下部要配置受压钢筋,这样有利于减小挠度,增加抗压性。第八,如果梁的净高大于500mm时,要在此处加设腰筋,间距的设计一般为200mm,否则易出现垂直裂缝。
3 框架结构的柱设计
框架结构的柱设计,要考虑以下要点:第一,对于建筑的地上柱设计,如果为圆柱时,底下部分应该设计成方桂,这样有利于施工。对地上圆柱的设计要注意纵筋的根数,纵筋的根数应该大于8根,同时,箍筋要尽量用螺箍筋,端部应设计有一圈半的水平段,方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋井全柱高加密箍筋。第二,柱的纵筋与梁的纵筋设计要求相反,柱的纵筋应该尽量做到大直径大间距,但总体应该控制在200mm以内。第三,对于柱内埋管的设计。一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管,管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。第四。柱断面设计要大于450mmX450mm,混凝土的规格不宜小于C 25.否则梁纵筋错入柱内的水平段不容易满足相关的要求,如果出现不能满足相关要求的情况,应该加横筋,而对于不规则的柱结构,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。第四,对于柱子的轴压比及相关的配筋要留有一定的余地,这主要是考虑到竖向地震作用,给该部位留出合理的缓冲区域。
4 框架结构的板设计
框架结构的板设计，要考虑以下要点：第一，框架结构建筑一般长度较长，因为使用功能等因素限制又不能设置变形缝，这时应该根据屋面保温情况依据《混凝土结构设计规范》伸缩缝最大间距要求，设置温度后浇带，后浇带宜自基础开始设置，至屋顶。梁、板均设置后浇带，避开楼梯间、电梯井等不宜设置后浇带位置，后浇带处梁、墙、板钢筋不得间断。后浇带将建筑物分段，每段长度应小于《混凝土结构设计规范》要求的设置变形缝最大长度。第二，变形应设置在第二跨以后，不应设置在第一跨跨中，当框架结构建筑有有裙房时，温度后浇带可以考虑和沉降后浇带合并设置，能同时满足两种需要。第三，框架结构建筑两端变形较大，端跨楼板应适当加厚，且顶层楼板应采用双层双向配筋，以减少楼板收缩给建筑带来的变形。第四，沉降后浇带处混凝土待主体完工一个月后浇筑，温度后浇带应浇带处混凝土待相邻楼板完工45天后浇筑，浇筑时须灌严填实、加强养护。后浇带两侧采用钢筋架、钢板网或钢丝网片分隔后浇带，后浇带采用比相应结构部位高一级的微膨胀混凝土浇筑，施工期间后浇带两侧构件应妥善支撑，以确保构件和结构整体在施工阶段的承载能力和稳定性。
5 框架结构填充墙设计
框架结构的填充墙设计，要考虑以下要点：第一，根据不同地区应采用不同的外围非承重部分填充墙，比如北方采暖地区可采用自保温砌块，或新型一体化保温材料，在提高建筑物自身的保温性能的同时又能提高外保温的寿命，基本可以达到外保温系统与主体同寿命。第二，由于填充墙部分属于二次结构，与主体连接部位尤为重要，填充墙与主体连接部位，经常出现裂缝、漏水等问题，这些问题虽然不影响结构安全，但大大降低了建筑的美观，及使用效果，应采取相应的措施处理，比如沿填充墙层高分层设置钢筋混凝土板带，减少墙体有效高度，板带钢筋应与主体结构紧密连接。在填充墙与主体柱、梁交接处应增设钢筋网片，防止墙体产生斜裂缝。第三，框架结构建筑内部填充墙尽量采用轻质高强材料，减少建筑本身自重，这样可以减少框架梁、柱截面尺寸，基础尺寸，从而大大提高实际使用空间和经济效益。
6 结语
总之,建筑框架结构设计的要点比较多,既涉及到地下部分。又涉及到地上部分,相关要点的分布也比较广,既有主体框架，又有一些小的相关的细节,因此,在具体的设计中,一定要针对相关问题的分布进行全盘性的考虑,以保证建筑框架结构设计的实效性。适当合理的采用各种措施能有效的利用框架结构本身大空间，施工快，室内格局分割灵活等特点，使得框架结构在民用和工业建筑中能更广泛的应用。
参考文献：
[1]李国胜,简明高层钢筋混凝土结构设计手册(第三版) [J].中国建筑工业出版社，2011.
[2]叶菁.钢筋混凝土框架结构设计要点及注意事项[J].甘肃科技纵横,2011(05).