框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞: 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；原則

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、前言

自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)水平也在逐年提升，隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，這就要求建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在遵循原則下有更高層次的水平來滿足這些要求，當(dāng)然，這其中也存在很多問題，下面就這些問題來進(jìn)行討論。文章著重闡述框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的各層結(jié)構(gòu)布置圖的技術(shù)問題及注意事項(xiàng)，用意是輔助設(shè)計(jì)者在做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)參見本文可減少乃至避免常規(guī)的漏項(xiàng)、差錯(cuò)等。題目很大，內(nèi)容很廣，難盡其詳，并不能把工程中所能遇到的每一種情況都闡述到;也不免錯(cuò)漏和帶有個(gè)人色彩的論點(diǎn);拿出來是想肯請(qǐng)專家及業(yè)界同仁們給予點(diǎn)評(píng)，意在拋磚引玉，共同探討這一廣泛課題，以期不斷完善我們的專業(yè)理論水平。

2、常見的高層建筑結(jié)構(gòu)分類

2.1基本框架結(jié)構(gòu)

所謂基本框架結(jié)構(gòu)，主要是指基構(gòu)成基本框架的基礎(chǔ)、梁、柱、樓板這四種結(jié)構(gòu)，它是高層建筑的基礎(chǔ)，起著承重的作用。其中以基礎(chǔ)、柱子和梁為框架的最基本的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是主要的承重體。以框架結(jié)構(gòu)為基本結(jié)構(gòu)的建筑，其形式靈活，能夠形成相對(duì)較大的應(yīng)用空間，處理相對(duì)方便，同時(shí)具有抗震性和整體性的優(yōu)勢(shì)，此外還具備一定的可塑變能力。

2.2框架配合剪力墻

框架配合剪力墻結(jié)構(gòu)就是講框架和剪力墻這兩種下級(jí)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，是多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常采用的另外一種結(jié)構(gòu)形式。其中，由框架和剪力墻共同承擔(dān)豎向的應(yīng)力載荷，因?yàn)榧袅Φ膭偠却?，能夠承?dān)側(cè)向應(yīng)力載荷，所以水平的應(yīng)力載荷就靠剪力墻來分擔(dān)。框架與剪力墻的配合，不但增加了多高層建筑的抗側(cè)力強(qiáng)度，而且減少了框架結(jié)構(gòu)帶來的側(cè)向位移的可能。且二者相結(jié)合也讓層與層之間的變形可能趨向均衡，因此，框架和剪力墻的結(jié)構(gòu)形式在很大程度上增加了建筑的可建高度。

2.3單純剪力墻

利用墻體來承受全部的水平應(yīng)力載荷和豎向應(yīng)力載荷的建筑體系就是剪力墻結(jié)構(gòu)。剛性明顯是剪力墻的主要突出特性，因此剪力墻可以均勻直接地傳導(dǎo)力。因其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性都很高，同時(shí)也具備一定的延展性，在對(duì)抗側(cè)向位移的時(shí)候能夠有效地控制位移程度。所以，單純剪力墻的結(jié)構(gòu)在對(duì)抗臺(tái)風(fēng)、地震等類似的災(zāi)害時(shí)可以起到很好的作用，其建筑高度相較之下高于前面兩種結(jié)構(gòu)，具有良好的整體性和抗倒塌性。

2.4簡體結(jié)構(gòu)體系

由簡體為結(jié)構(gòu)主體的體系就稱之為簡體體系。有簡體結(jié)構(gòu)構(gòu)成的多高層建筑有著較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度，其明顯特征就是簡體結(jié)構(gòu)體系中的所有構(gòu)件都可以合理參與應(yīng)力載荷的分配，在抗臺(tái)風(fēng)、地震等上的能力是四種結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的，而且可以符合大空間、大跨度的需要，被

普遍應(yīng)用在超高層建筑的建設(shè)上。

3、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的原則

3.1一定要?jiǎng)側(cè)岵?jì)，平衡結(jié)構(gòu)體系

建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要遵循剛?cè)岵?jì)的原則，眾所周知結(jié)構(gòu)太剛變形能力就差，而結(jié)構(gòu)太柔就會(huì)導(dǎo)致太脆。當(dāng)建筑框架結(jié)構(gòu)要承受強(qiáng)大破壞力在一瞬間來襲時(shí)，必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件部分受損或者全部損壞。在面對(duì)這個(gè)問題的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)一定不能使建筑結(jié)構(gòu)太剛。那么在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中是不是越軟越好呢，當(dāng)然不是。結(jié)構(gòu)柔一些是可以削弱外力，但缺點(diǎn)是容易變形缺乏支柱，必然導(dǎo)致全體傾覆。所以在建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，一定要控制好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度，既不能太剛也不宜太柔。這個(gè)問題也正是設(shè)計(jì)人員正在探索并密切關(guān)注的問題，現(xiàn)在的規(guī)定只是一個(gè)籠統(tǒng)的范圍，至于誰多誰少，目前尚沒有準(zhǔn)確定論。

3.2一定要多道防線，降低結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)

層層設(shè)防能夠盡可能的降低結(jié)構(gòu)體系的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)突發(fā)狀況發(fā)生的時(shí)候，所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在聯(lián)合抵抗，同時(shí)相互支撐，這就好比一個(gè)物體從高處掉下來，如果經(jīng)過一層層障礙物的阻礙，緩沖其速度，那么當(dāng)這個(gè)物體掉下來時(shí)可能就比沒有障礙物阻礙的物體或者障礙物少的受損度小很多。這個(gè)時(shí)候，我們不能把結(jié)構(gòu)重心全部寄托在單一的構(gòu)件上，在土建結(jié)構(gòu)中我們知道多肢墻要比單片的墻好，而框架剪力墻要比純框架好，我們知道鳥巢外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是多道防線設(shè)計(jì)思路的最好體現(xiàn)。

3.3一定要抓大放小，保全重要結(jié)構(gòu)

在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有這么一種說法，那就是“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”，這不禁勾起了人們對(duì)這種說法產(chǎn)生疑問，問什么結(jié)構(gòu)要強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，在我們的印象中強(qiáng)柱強(qiáng)梁肯定會(huì)比強(qiáng)剪強(qiáng)彎要更加結(jié)實(shí)，更加安全。但是如果所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件都強(qiáng)了就不好了，將會(huì)存在非常大的安全隱患。我們知道絕對(duì)安全的結(jié)構(gòu)在這個(gè)世界上是不存在的，無論哪種結(jié)構(gòu)體系都不能在任何情況都可抵御各種外界的破壞。每個(gè)構(gòu)件的作用都不同，整個(gè)結(jié)構(gòu)體系就是由這眾多的構(gòu)件協(xié)調(diào)組合而成，并依據(jù)其重要性來區(qū)分輕重。每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同抵抗外力的目的，就是為了在遭遇強(qiáng)大的外界破壞力時(shí)，能夠保住其中最重要的部件不受損壞或者至少是最后才遭遇摧毀，這就是要做出取舍的時(shí)候了。所以最明智的選擇就是在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初就先衡量孰輕孰重，哪部分是主要構(gòu)件，哪部分是次要構(gòu)件，當(dāng)強(qiáng)大的破壞力來臨時(shí)，首當(dāng)其沖的應(yīng)該是次要的構(gòu)件，在設(shè)計(jì)中各個(gè)部件千萬不可平均受力，那樣將損失慘重。我們知道在鋼框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果柱不幸倒塌，梁也不可能存在，而如果梁倒了的話，柱依然可能存在，這也就說明了柱起到的作用要比梁大。所以在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了保證柱免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這就要把梁放在相對(duì)比較薄弱的環(huán)節(jié)上，使其能夠承受大部分外來破壞力，盡可能阻擋對(duì)柱的破壞，使損失降至最低。而如果把梁和柱

都設(shè)計(jì)在主要環(huán)節(jié)上，則有可能使梁和柱遭到同樣的破壞。

3.4 一定要使結(jié)構(gòu)合為一體

好的建筑框架結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系中沒有關(guān)節(jié)，并且能夠快速有效的傳遞并消除外力，盡量減少破壞力度，有了這個(gè)原則，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)就要想辦法把各個(gè)關(guān)節(jié)給“打通”，使之暢通無阻。前面我們提到的三個(gè)原則( “剛?cè)嵯酀?jì)”“多道防線”“抓大放小”) 實(shí)施的基礎(chǔ)就是一定使結(jié)構(gòu)渾然一體，也就是說這個(gè)原則是前面三個(gè)原則的保障?？偟膩碚f，設(shè)計(jì)者要使原本保持平衡和靜態(tài)的構(gòu)件組合之后，在受到強(qiáng)烈的外力沖擊時(shí)還能保持原來的靜態(tài)，或者相對(duì)的靜態(tài)，這樣目的就達(dá)到了。

4、結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的高層建筑數(shù)量必然繼續(xù)上升，但從建筑質(zhì)量安全的角度來講還需要引起重視。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要牢牢把握新時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新規(guī)范，做出合理的方案選擇，提高實(shí)際建筑的安全性能。工程設(shè)計(jì)人員要不斷革新自我的設(shè)計(jì)意識(shí)和理念，用認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求，設(shè)計(jì)出安全，出色，具有優(yōu)秀品質(zhì)的作品。

參考文獻(xiàn):

篇2

關(guān)鍵詞：異形框架；受力性能；計(jì)算分析；設(shè)計(jì)構(gòu)造

中圖分類號(hào)：TU323.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

異形柱框架結(jié)構(gòu)作為一種實(shí)用與功能性強(qiáng)且美觀亦較經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式，能更好的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑多種要求，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面本人結(jié)合多年設(shè)計(jì)工作實(shí)踐，就異形框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談幾點(diǎn)個(gè)人體會(huì)，供相關(guān)從業(yè)人員參考。

1 異形框架結(jié)構(gòu)定義及結(jié)構(gòu)體系

1.1異形框架結(jié)構(gòu)定義

一般普通框架結(jié)構(gòu)梁柱截面尺寸均比墻體及樓面屋面板厚度大，這樣的建筑，室內(nèi)墻角和頂棚處均有陽角凸出，既不美觀也不方便使用。為克服這一問題，將框架梁柱截面設(shè)計(jì)成L形、T形及十字形，就較好地解決了這個(gè)問題。傳統(tǒng)框架梁柱多為矩形，相對(duì)于此，以上所說的就是異形框架了。

1.2異形框架結(jié)構(gòu)體系

異形框架結(jié)構(gòu)系主要包括異形框柱與異形框梁。其中：異形框柱其實(shí)和剪力墻帶端柱約束邊緣掛件從截面角度看是非常的相似，我們把它稱為帶邊緣壁柱的異性框架柱，水平剪力和豎向力主要由主框柱承擔(dān)，邊緣壁柱輔助框柱只承擔(dān)了少量的豎向力，大多數(shù)承擔(dān)的是水平剪力。邊緣壁柱可以依據(jù)下面四個(gè)情況進(jìn)行設(shè)置：在中間的框柱兩側(cè)同一個(gè)方向上設(shè)置；框柱的四面同時(shí)進(jìn)行設(shè)置；在框柱的一側(cè)進(jìn)行設(shè)置；取用框柱的三個(gè)方向進(jìn)行設(shè)置。異形框梁為在主框梁上邊( 下邊, 或者上下邊)加設(shè)邊緣壁梁的框架梁, 框梁承擔(dān)大部分剪力和彎矩, 邊緣壁梁提高框梁的抗彎剛度, 承擔(dān)部分豎向荷載引起的彎矩和水平荷載引起的剪力。根據(jù)計(jì)算和平面布置要求可以布置在框梁上邊、下邊, 或上下邊同時(shí)設(shè)置。

2 異形框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

2.1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要求

節(jié)點(diǎn)是指梁與柱的交匯區(qū)，它屬于梁高范圍的柱段。按節(jié)點(diǎn)所在位置分，有中間層中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)以及頂層中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)的主要作用是將所屬的本層和上層荷載和作用（例如地震）有效地傳遞到下層柱中去。因而節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的作用力為與節(jié)點(diǎn)相連接的梁端和柱端的彎矩、軸力、剪力甚至扭矩等等，受力甚為復(fù)雜。按滿足被連接構(gòu)件的受力特性要求，節(jié)點(diǎn)可分為兩類：類型 1：結(jié)構(gòu)承受重力荷載和一般風(fēng)荷載，所連接的構(gòu)件（梁、柱）主要按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，要求節(jié)點(diǎn)滿足所連接構(gòu)件的承載力要求；類型 2：結(jié)構(gòu)承受地震作用情況，要求節(jié)點(diǎn)滿足所連接的構(gòu)件在反復(fù)變型下進(jìn)入非彈性而又必須維持一定的承載力的要求。對(duì)于矩形截面柱框架，一般情況下，1 類節(jié)點(diǎn)不要求對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算，只須滿足構(gòu)造要求和配置一定數(shù)量的水平箍筋，2 類節(jié)點(diǎn)，對(duì)一、二級(jí)抗震等級(jí)必須對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算并應(yīng)滿足抗震構(gòu)造措施要求，對(duì)三、四級(jí)抗震等級(jí)則只須滿足抗震構(gòu)造措施要求。

2.2異形柱的設(shè)計(jì)要求

一是材料設(shè)計(jì)要求。⑴混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 C25，且不應(yīng)高于C50。⑵縱向受力鋼筋宜選用高強(qiáng)的 HRB400、HRB500 級(jí)鋼筋。

二是截面設(shè)計(jì)要求。⑴異形柱截面各肢肢高、肢厚比不應(yīng)大于 4，肢厚不應(yīng)小于 200mm。⑵異形柱不應(yīng)采用一字形和 Z 字形。⑶盡可能地避免短柱和極短柱，異形柱的剪跨比宜大于 2，不應(yīng)小于115，減小地震作用下發(fā)生脆性粘結(jié)破壞的危險(xiǎn)性。

三是框架柱設(shè)計(jì)要求。⑴柱縱筋與箍筋設(shè)置形式有“L”、“T”、“十”及雙排布置等形式。在同一截面內(nèi)，縱向受力鋼筋宜采用相同直徑，其直徑不應(yīng)大于 25mm，且不小于 14mm，縱筋間距大于 250mm 時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，其直徑可采用 12mm，并設(shè)拉筋，拉筋間距為箍筋間距的兩倍。⑵柱截面厚度小于 200mm 時(shí)，縱向受力鋼筋每排不應(yīng)多于 2 根；肢厚在 200～250mm 時(shí)，每排鋼筋不應(yīng)多于3 根，必要時(shí)可分兩排設(shè)置，兩排鋼筋之間的凈距離不應(yīng)小于 50 mm。⑶框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率：抗震等級(jí)為Ⅱ級(jí)時(shí)，中柱、邊柱不應(yīng)小于 0.7%，角柱不應(yīng)小于0.9%；抗震等級(jí)為Ⅲ級(jí)時(shí)，中柱、邊柱不應(yīng)小于 0.6%，角柱不應(yīng)小于 0.8%?？蚣苤腥靠v向鋼筋的配筋率，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)鋼筋不宜大于 3%。⑷框架柱應(yīng)采用復(fù)合箍，嚴(yán)禁采用具有內(nèi)折角的箍筋，箍筋必須做成封閉式。箍筋末端做成不小于 135的彎鉤，彎鉤端頭直段長度不應(yīng)小于 10d（d 為箍筋直徑）。⑸箍筋加密區(qū)長度取柱截面的長邊尺寸、層間柱凈高的 1/6 和 500mm 者中的最大值。在加密區(qū)內(nèi)，箍筋的直徑不變，間距為 100mm。

2.3框架頂層柱縱向鋼筋的設(shè)計(jì)要求

由于異形柱柱肢寬度與梁相當(dāng)，所以存在著梁筋與柱筋交接處較密集的問題?！兑?guī)程》根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第 11.6.7 條規(guī)定并考慮異形柱的特點(diǎn)，頂層端節(jié)點(diǎn)柱外縱向鋼筋沿節(jié)點(diǎn)外邊和梁上邊與梁上部縱向鋼筋的搭接長度增大到 1.6 LaE（1.6 la），但伸入梁內(nèi)的柱外側(cè)縱向鋼筋截面面積調(diào)整為不宜少于柱外側(cè)全部縱向鋼筋截面面積的 50%。在目前沒有異形柱結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖集的情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明中予以注明，以免發(fā)生施工錯(cuò)誤。

2.4柱與填充墻的連接設(shè)計(jì)要求

⑴異形柱框架結(jié)構(gòu)的填充墻應(yīng)采用輕質(zhì)墻體材料，并必須與框架可靠地連接。當(dāng)采用砌體填充墻時(shí)，在框架與填充墻的交接處，沿高度每隔 500mm 或砌體皮數(shù)的適當(dāng)倍數(shù)，用26 鋼筋與柱拉結(jié)。鋼筋由柱的每邊伸出，進(jìn)入墻內(nèi)的長度：Ⅱ級(jí)抗震時(shí)沿填充墻全長設(shè)置；Ⅲ級(jí)時(shí)不小于填充墻長的 1/5 及 700mm。填充墻的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 M2.5。

⑵填充墻長度大于 5m 時(shí)，墻頂部與梁宜有拉結(jié)措施；填充墻高度超過 4m 時(shí)，宜在墻高中部設(shè)置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平墻梁。

2.5軸壓比的設(shè)計(jì)要求

在目前設(shè)計(jì)過的工程中，由于各地建筑主管部門的嚴(yán)格控制，異形柱結(jié)構(gòu)的適用高度一般不高，異形柱的軸壓比不會(huì)太大，一般可控制在比普通柱結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定的限值小 0.3 的水平。另外，不同的柱截面形式，如 L形、T 形、十字形，在相同水平側(cè)移下，其延性性能也有較大差異，對(duì)雙向?qū)ΨQ的十字形，軸壓比限值可適當(dāng)放寬，而雙向均不對(duì)稱的 L 形就應(yīng)嚴(yán)格控制，T 形次之，這與結(jié)構(gòu)布置中的角柱軸力小，布置 L 形，邊柱，布置 T形，中柱軸力大，布置十字形基本吻合。

2.6節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力設(shè)計(jì)要求

由異形柱的截面特性，決定了梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域面積較小，而梁柱縱筋交匯使得箍筋配置不可能太多。為了滿足抗剪承載力的要求，只能提高混凝土的標(biāo)號(hào)，但隨之帶來的問題是構(gòu)件變脆，同時(shí)與梁板混凝土強(qiáng)度的協(xié)調(diào)也成問題，有時(shí)為了個(gè)別柱的需要，而使全部柱的混凝土標(biāo)號(hào)提高，也造成了投資上的浪費(fèi)。為了解決這一問題，我們?cè)谝呀ǔ傻墓こ讨胁捎昧嗽诠?jié)點(diǎn)核心區(qū)的柱內(nèi)加豎向鋼板的方法，鋼板伸過節(jié)點(diǎn)核心區(qū)上下一定的長度錨固，按鋼板與混凝土協(xié)同工作來計(jì)算分析，確定鋼板的截面尺寸。

3 設(shè)計(jì)實(shí)例

3.1工程概況

某建筑，地下一層（層高 4.9 m），地上 12 層（層高 2.8m），頂層為坡屋頂，總層高為 2.8×11＋5.7＝36.5 m。經(jīng)過研究討論，該工程確定采用異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，地下本工程抗震設(shè)防烈度為 7 度，異形柱框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)，異形柱結(jié)構(gòu)彈性層間位移角限值為 1/600，彈塑性層間位移角限值為 1/60，軸壓比限值：L 形0.60，T 形 0.65，十字形 0.70。

3.2平面布置

(1)鑒于異形柱受力復(fù)雜且抗震性能不好，能采用矩形柱的地方優(yōu)先采用矩形柱，對(duì)于臥室等對(duì)空間有要求的地方采用異形柱。

(2)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)和建筑師商量盡量使縱橫柱網(wǎng)軸線對(duì)齊拉通，震害表明柱網(wǎng)軸線不對(duì)齊不能形成完整的框架，可能因扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和傳力路線中斷等問題引發(fā)嚴(yán)重震害。

(3)對(duì)于異形柱結(jié)構(gòu) L 形柱宜采用兩肢等長，但是由于建筑方案地下室一側(cè)為停車庫，為了保證車子出入的寬度，這一排異形 L 柱均采用不等長的柱，但保證兩肢肢高比不超過 1.6。

3.3其他方面

頂層托斜層頂?shù)闹?guī)程沒涉及，它所受軸力、彎矩均不大，柱本身強(qiáng)度沒問題，關(guān)鍵是頂部結(jié)構(gòu)的整體性能。設(shè)計(jì)人員自動(dòng)把握抗震設(shè)計(jì)的異形柱結(jié)構(gòu)不應(yīng)有的錯(cuò)層，原因是避免形成短柱，但樓梯處容易形成短柱，所以，在樓梯間兩側(cè)布置剪力墻或用方柱，其他地方可用異形柱，原則上在不影響美觀和使用功能時(shí)，能用方柱盡量用方柱。

篇3

關(guān)鍵詞:框架; 結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

Abstract: the framework structure is China's first choice in the high-rise building one of the structural system, reinforced concrete frame structure in the reality to get a lot of application, in this analysis of reinforced concrete frame structure design of several problems that should pay attention to: (1) the reasonable determination of the seismic grade; (2) frame structure of the judgement of the weak and processing; (3) floor open hole structure calculation problems should be paid attention to; (4) in the Settings of the foundation beam; (5) part of the parameters such as the reasonable choice, for the engineering reference in design.

Keywords: framework; Structure; design

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱子及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成的空間結(jié)構(gòu)體系。它具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)與民用建筑中。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為重要的一種形式。在設(shè)計(jì)時(shí),如何處理各種不同的問題值得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不斷探討和研究。

1應(yīng)從概念設(shè)計(jì)上注意的幾個(gè)問題

關(guān)于“強(qiáng)柱弱梁”,這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下,讓梁端形成塑性鉸,柱端處于非彈性工作狀態(tài),而沒有屈服,但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱,也就是相對(duì)于截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小,是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力,而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”,從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。強(qiáng)柱弱梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小,以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此,當(dāng)建筑許可時(shí),盡可能將柱的截面尺寸做得大些,使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1,并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求,以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí),人為地將柱的設(shè)計(jì)彎矩按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大,加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高,以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

注意構(gòu)造措施,對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu),在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺(tái)梁與其相連,使得樓梯間處的柱可能成為短柱,應(yīng)對(duì)柱箍筋全長加密。這一點(diǎn),在設(shè)計(jì)中容易被忽視應(yīng)引起重視。對(duì)框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時(shí),因設(shè)置連續(xù)的窗過梁,使外框架柱可能成為短柱,應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。

2框架結(jié)構(gòu)薄弱層的判定與處理

薄弱層是指在強(qiáng)烈地震下,結(jié)構(gòu)首先屈服并產(chǎn)生較大彈塑性位移的部位,這些部位的承載力是滿足設(shè)計(jì)地震作用下抗震承載力要求的。

對(duì)于薄弱層的判斷,有個(gè)人指定、計(jì)算判定、強(qiáng)制認(rèn)定三種方式。在PKPM的SATWE軟件里,設(shè)計(jì)人根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第5. 5. 4條規(guī)定或個(gè)人經(jīng)驗(yàn)可以直接指定哪一層為薄弱層;軟件在計(jì)算時(shí),如果結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度不規(guī)則,某層的抗側(cè)移剛度小于相鄰上一層70% ,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80% ,或樓層承載力突變,滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第3. 4. 2條豎向不規(guī)則的規(guī)定,軟件自動(dòng)將該層指定為薄弱層;如果結(jié)構(gòu)存在轉(zhuǎn)換層,即豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù),那么不管該層剛度與上層或上三層的比值是否滿足規(guī)范要求,或樓層承載力是否滿足規(guī)范要求,必須強(qiáng)制認(rèn)為該層為薄弱層。

薄弱層是對(duì)抗震極為不利的結(jié)構(gòu)層,原則上應(yīng)避免出現(xiàn)薄弱層。避免出現(xiàn)薄弱層的最基本方法是加大該層的抗側(cè)移剛度,即加大該層的柱截面或梁截面;如果條件允許,可以改變?cè)搶訉痈呋驕p少基礎(chǔ)埋置深度。當(dāng)無法避免出現(xiàn)薄弱層時(shí),在結(jié)構(gòu)計(jì)算和出圖時(shí)必須按照規(guī)范規(guī)定采取相應(yīng)的措施。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第3. 4. 3. 2條及第5. 5. 2條至第5. 5. 5條的規(guī)定,除對(duì)薄弱層的地震剪力乘以1.15倍的放大系數(shù)外,還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)為按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值。如果在地震烈度7度至9度地區(qū)的結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0. 5時(shí),應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算,符合表5. 5. 5的規(guī)定。如果不符合上述要求, 必須對(duì)結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行調(diào)整。

3樓板開大洞結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問題

樓板開洞的結(jié)構(gòu)比較普通,如果開洞面積大于該層樓面面積的30%,就屬于平面不規(guī)則了,計(jì)算時(shí)必須進(jìn)行處理。以PKPM軟件為例, TAT和SAT2WE分別采用了兩種方式進(jìn)行處理。TAT軟件是將無樓板的節(jié)點(diǎn)定義為彈性節(jié)點(diǎn),也就是表明該節(jié)點(diǎn)不受剛性樓板假定的限制,其平動(dòng)自由度獨(dú)立(在這里所指的節(jié)點(diǎn)為梁柱交點(diǎn)) ; SATWE軟件是將所有樓板定義為彈性膜,由軟件真實(shí)地計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度,忽略樓板的片面外剛度。

如果某層洞口面積大于樓層面積的30%以上時(shí),建議應(yīng)將全樓所有樓板定義為彈性膜比較符合實(shí)際,也可以將該層洞口邊緣節(jié)點(diǎn)定義為彈性節(jié)點(diǎn)(即不考慮樓板的剛度) ;如果屋面為剛網(wǎng)架時(shí),應(yīng)輸入一板厚,定義為彈性膜,真實(shí)計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度,比較符合實(shí)際。

在正確定義了彈性節(jié)點(diǎn)或彈性膜后,在后續(xù)計(jì)算中必須采用總剛度計(jì)算法,否則側(cè)剛度計(jì)算法仍按剛性樓板計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋,計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意這一點(diǎn)。

4基礎(chǔ)系梁的設(shè)置問題

如果基礎(chǔ)埋置深度較深時(shí),可以用基礎(chǔ)梁減少底層柱的計(jì)算長度,在±0. 000以下設(shè)置系梁,此時(shí)系梁宜按一般框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)系梁以下的柱應(yīng)按短柱處理。

如果工程條件符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6. 1. 11條規(guī)定,應(yīng)設(shè)基礎(chǔ)系梁。根據(jù)抗震要求,可沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)梁?；A(chǔ)梁截面高度可取承臺(tái)中心距的1 /10～1 /15。構(gòu)造基礎(chǔ)梁縱向受力鋼筋可取上述所連接柱的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%作為拉力或壓力來計(jì)算,當(dāng)為構(gòu)造配筋時(shí),應(yīng)滿足最小配筋率;當(dāng)基礎(chǔ)梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時(shí),應(yīng)與所連接柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%疊加計(jì)算,基礎(chǔ)梁截面也應(yīng)適當(dāng)增加,算出的配筋應(yīng)滿足受力要求和構(gòu)造配筋要求。構(gòu)造基礎(chǔ)梁頂標(biāo)高通常與基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同。為減少基礎(chǔ)梁計(jì)算跨度,可以將基礎(chǔ)梁下與獨(dú)立基礎(chǔ)的臺(tái)階或錐形斜坡之間的空隙部分,用與素混凝土澆筑至與基礎(chǔ)頂面平齊,再澆筑基礎(chǔ)梁。

如果用基礎(chǔ)梁平衡柱底彎矩,梁的截面尺寸與配筋應(yīng)按框架梁設(shè)計(jì)。這時(shí),拉梁正彎矩鋼筋應(yīng)全部拉通,負(fù)彎矩鋼筋至少應(yīng)在1/2跨拉通,基礎(chǔ)梁的縱筋在框架柱內(nèi)的錨固、箍筋的加密及其余抗震構(gòu)造要求應(yīng)與上部框架梁完全相同,且此時(shí)拉梁應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。

5短柱

在框架結(jié)構(gòu)中,如果柱凈高與柱截面高度之比≤4或剪跨比≤2,那么該柱為短柱。

短柱在地震作用下,容易發(fā)生脆性破壞,因?yàn)槎讨氖芗舫休d力及變形能力不足,會(huì)引起建筑物的嚴(yán)重破壞,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。

短柱的形成主要有兩種原因:一是由于樓梯間半休息平臺(tái)或結(jié)構(gòu)局部錯(cuò)層造成兩個(gè)框架梁之間的框架柱凈高較小引起的;二是填充墻設(shè)置不當(dāng),造成某層的框架柱兩側(cè)一部分無填充墻,一部分有填充墻,無填充墻的柱凈高與柱截面之比往往小于等于4,形成短柱 。

處理短柱主要是增加柱的抗剪承載力及改善其變形能力,一般采用復(fù)合箍筋,箍筋沿全高加密;保證短柱的縱向鋼筋對(duì)稱布置,且每側(cè)的縱向鋼筋配筋率以不大于1. 2%的方式處理。

6部分計(jì)算參數(shù)的合理選用

現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)中,如果梁兩邊沒有樓板或有弧形梁時(shí),扭矩折減系數(shù)應(yīng)為1. 0;如果梁兩側(cè)均有樓板,應(yīng)對(duì)梁的扭矩進(jìn)行折減,折減系數(shù)一般為0. 4。對(duì)于一般工程,梁的配筋應(yīng)計(jì)算兩次:一次對(duì)所有梁的扭矩折減,計(jì)算出兩側(cè)都有樓板的梁的配筋;另一次對(duì)所有的梁扭矩不折減,計(jì)算出一側(cè)有樓板或兩側(cè)都沒有樓板的梁的配筋。這樣計(jì)算結(jié)構(gòu)比較符合實(shí)際,這一點(diǎn)應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的重視。

結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),框架梁在豎向荷載作用下,梁端負(fù)彎矩往往很大,造成鋼筋太密,無法施工;同時(shí),由于框架結(jié)構(gòu)一般為超靜定結(jié)構(gòu),框架梁在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)之前,總會(huì)產(chǎn)生不同程度的塑性內(nèi)力重分布,因此可以適當(dāng)降低框架梁在豎向荷載作用下的負(fù)彎矩,通過平衡條件相應(yīng)增大梁跨中彎矩。應(yīng)注意這里只是降低梁在豎向荷載作用下的負(fù)彎矩,然后再與水平作用產(chǎn)生的彎矩組合設(shè)計(jì)。

而梁彎矩放大系數(shù)僅在沒有考慮梁的活荷載不利布置時(shí)起作用,并且對(duì)梁的正負(fù)彎矩均起作用,且不可與考慮梁的活荷載不利布置同時(shí)考慮,這樣會(huì)引起梁彎矩增大,造成材料浪費(fèi)。

7設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的問題

對(duì)于規(guī)范中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求,絕大部分設(shè)計(jì)人員都能給于足夠的重視,但對(duì)于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的“一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于0. 12、0. 10、0. 08且體積配箍率分別不宜小于0. 6%、0. 5%、0. 4% ”設(shè)計(jì)中經(jīng)常被忽視,尤其是柱軸壓比不大時(shí),常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)延性的重要構(gòu)造措施,應(yīng)嚴(yán)格遵守。

底層框架柱箍筋加密區(qū)范圍應(yīng)滿足要求,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定“底層柱,柱根處箍筋加密區(qū)范圍為不小于柱凈高的1 /3”,設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)說明框架梁的縱向配筋率應(yīng)注意《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定“當(dāng)框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí),梁箍筋最小直徑的數(shù)值應(yīng)比表6. 3. 3中規(guī)定的數(shù)值增大2 mm”,在目前設(shè)計(jì)中,這一規(guī)定常被忽視,造成梁端延性不足。

框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應(yīng)滿足要求?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定“框架端節(jié)點(diǎn)處,當(dāng)框架梁上部縱筋水平直線段錨固長度不足時(shí),應(yīng)伸至柱外邊并向下彎折,彎折前的水平投影長度不應(yīng)小于0. 4 LaE”,當(dāng)框架柱截面尺寸小于400mm×400 mm時(shí),應(yīng)注意梁上部縱筋直徑的選擇,否則這一項(xiàng)要求不容易得到保證。

8應(yīng)用平法圖集須注意的問題

現(xiàn)在大部分地區(qū)的框架結(jié)構(gòu)一般都用《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖(03G 101 - 1) 》的平法,表示梁、柱、剪力墻的配筋,在使用圖集時(shí)宜注意以下問題。

框架柱如果采用剖面列表法表示配筋時(shí),需注意每層樓面標(biāo)高以下的箍筋加密區(qū)長度應(yīng)為框架梁高與規(guī)范規(guī)定的箍筋加密區(qū)長度( 1 /6 柱凈高、柱截面高度、500 mm中的較大值)之和,因?yàn)镻KPM軟件出圖時(shí)加密區(qū)長度沒有包含梁高,而施工人員如果按圖施工,往往會(huì)造成箍筋加密區(qū)高度不夠。

另外,由于一層建筑地面是在主體結(jié)構(gòu)澆筑完畢后才施工的,如果一層地面為剛性地面,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6. 3. 10. 2條規(guī)定,柱箍筋在剛性地面上下各500mm范圍內(nèi)應(yīng)加密,這一點(diǎn)往往被施工單位忽視,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)圖紙中應(yīng)有明確交待。

在框架結(jié)構(gòu)中,井字梁支座上部縱筋的外伸長度應(yīng)交待,平法圖集第68頁有專門說明,設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確指出。此外,由于梁截面過小或承載力較大時(shí),框架梁如設(shè)三排縱筋,建議調(diào)整梁截面或縱筋直徑改為兩排,否則,第三排縱筋的外伸長度應(yīng)交待。

篇4

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土框架結(jié)構(gòu)是由梁、板、柱構(gòu)件組成的空間結(jié)構(gòu)，既承受豎向荷載，又承受水平荷載。其延性較好，橫向側(cè)移剛度較小，特點(diǎn)是柱網(wǎng)布置靈活，便于獲得較大的使用空間，適用于需要大空間的、層數(shù)不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑。

一、截面尺寸的選擇

梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，除應(yīng)滿足規(guī)范[1]所要求的取值范圍，還應(yīng)注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1，以達(dá)到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性鉸時(shí)，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，節(jié)點(diǎn)仍處于彈性工作階段的目的。即規(guī)范所要求的“強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”。

二、梁、柱的適宜配筋率

框架梁的配筋在設(shè)計(jì)中應(yīng)掌握“適中”的原則，一般情況下其配筋率宜取0.4%~1.5%框架柱的全部縱向受力鋼筋的配筋率宜取1%~3%。另外當(dāng)梁端的縱向受拉鋼筋最小配筋率大于2%時(shí)，其箍筋的最小直徑應(yīng)增大2mm。但是無論在何種情況下，均應(yīng)滿足規(guī)范[1]所規(guī)定的最大、最小配筋率的要求。另外框架梁的縱向受拉鋼筋配筋率，應(yīng)注意規(guī)范[1]與規(guī)范[2]中的區(qū)別：規(guī)范[2]中梁的縱向受拉鋼筋最小配筋率只和框架的抗震等級(jí)有關(guān)，而在規(guī)范[1]中梁的最小配筋率除和框架的抗震等級(jí)有關(guān)外，還和混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值有關(guān)，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)依據(jù)規(guī)范[1]來確定梁的最小配筋。

三、框架柱配筋的調(diào)整

框架柱的配筋率一般都很低，有時(shí)電算結(jié)果為構(gòu)造配筋，但是實(shí)際工程中均不會(huì)按此配筋。因?yàn)樵诘卣鹱饔孟碌目蚣苤绕涫墙侵?，所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大，同時(shí)又受雙向彎矩作用，而橫梁的約束又較小，工作狀態(tài)下又處于雙向偏心受壓狀態(tài)，所以其震害重于內(nèi)柱。對(duì)于質(zhì)量分布不均勻的框架尤為明顯。因此應(yīng)選擇最不利的方向進(jìn)行框架計(jì)算，另外也可分別從縱、橫兩個(gè)方向計(jì)算后比較同一側(cè)面的配筋，取其較大值，并采用對(duì)稱配筋的原則。為了滿足框架柱在多種內(nèi)力組合作用下其強(qiáng)度要求，在配筋計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下問題：

1．角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會(huì)產(chǎn)生偏心受拉時(shí)，其柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計(jì)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，邊柱1.3倍，中柱1.2倍。

3．框架柱的箍筋形式應(yīng)選用菱形或井字形，以增強(qiáng)箍筋對(duì)混凝土的約束。

4．對(duì)于二、三級(jí)框架的底層柱底和底部加強(qiáng)部位縱筋宜采用焊接，且當(dāng)柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時(shí)，箍筋的直徑不應(yīng)小于Φ8，并應(yīng)焊接。

另外多層框架電算時(shí)常不考慮溫度應(yīng)力和基礎(chǔ)的不均勻沉降，當(dāng)多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質(zhì)不均勻時(shí)，可以適當(dāng)放大框架柱的配筋，且宜在縱、橫兩個(gè)方向設(shè)置基礎(chǔ)梁，其配筋不宜按構(gòu)造設(shè)置，應(yīng)按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按規(guī)范[1]要求設(shè)置箍筋加密區(qū)。

四、框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調(diào)整

在滿足梁柱的截面尺寸和配筋率的情況下，仍需在計(jì)算配筋后進(jìn)行梁的裂縫寬度的驗(yàn)算和滿足梁端斜截面“強(qiáng)剪弱彎”條件下的梁端配筋調(diào)整。

1．影響裂縫寬度的因素和調(diào)整的辦法。框架梁的裂縫寬度驗(yàn)算往往被工程設(shè)計(jì)人員忽視，對(duì)此應(yīng)引起我們的注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面，一是構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，二是鋼筋的級(jí)別和直徑。由于混凝土等級(jí)與鋼筋的級(jí)別有一定的“依賴關(guān)系”，因此對(duì)于普通的混凝土構(gòu)件，混凝土的高等級(jí)對(duì)減小梁的裂縫寬度影響不大，一般情況下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外需注意在利用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模中的荷載輸入時(shí)，一定要將恒、活載數(shù)值分開輸入，以便進(jìn)行內(nèi)力組合和裂縫寬度的計(jì)算，不要貪圖省事而將恒、活載合并輸入，以防止梁、柱內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤，致使所繪制的施工圖不能使用。

2．梁端斜截面的配筋調(diào)整?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，宜滿足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受彎承載力的規(guī)范要求，即“強(qiáng)剪弱彎”。在具體設(shè)計(jì)和梁配筋調(diào)整時(shí)，可采用以下方法：

（1）不放大梁端負(fù)彎矩鋼筋而加大梁的跨中受力鋼筋（一般放大1.1~1.3倍）；（2）梁端箍筋的直徑可增加2mm；（3）支座處盡量不設(shè)置彎起鋼筋，宜利用箍筋承受支座剪力。

3、在電算中合理、準(zhǔn)確運(yùn)用彎矩的調(diào)幅

規(guī)范規(guī)定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調(diào)幅，水平力作用下梁端彎矩不允許調(diào)幅，因此在計(jì)算時(shí)必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調(diào)幅后，再將水平荷載產(chǎn)生的梁端彎矩疊加。在此可采用兩種方法：一是將梁端的固定彎矩調(diào)幅后，再進(jìn)行力矩分配；二是將由力矩分配法算得的梁端負(fù)彎矩直接乘以調(diào)幅系數(shù)。

五、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其它問題

1．在框架結(jié)構(gòu)中不允許采用兩種不同的結(jié)構(gòu)型式，樓、電梯間、局部突出屋頂?shù)姆块g，均不得采用磚墻承重。因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)體系，而磚混結(jié)構(gòu)是一種剛性結(jié)構(gòu)。為了使結(jié)構(gòu)的變形相互協(xié)調(diào)，不應(yīng)采用不同結(jié)構(gòu)混合受力。

2．加強(qiáng)短柱的構(gòu)造措施：在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修，甲方為了節(jié)約開支，往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞口，這樣往往會(huì)造成短柱。由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當(dāng)混凝土抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯(cuò)斷，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌。所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取如下措施：

（1）盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等；（2）增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于100mm，柱的縱向鋼筋間距≤150mm；（3）采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。

3．由于建筑的需要，有時(shí)需要框架梁外挑，且梁下設(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計(jì)算中，有些設(shè)計(jì)人員對(duì)其受力概念不清，誤認(rèn)為此柱為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計(jì)算配筋，這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發(fā)生埋下隱患。實(shí)際上，在結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算中，此柱為偏心受壓構(gòu)件，柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點(diǎn)，應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對(duì)于此柱應(yīng)作為豎向構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體分析，并且柱與梁端交接處應(yīng)按框架梁、柱的節(jié)點(diǎn)處理。

4．對(duì)于框架梁下部的填充墻構(gòu)造措施，當(dāng)填充墻長度大于5m時(shí)，墻頂與梁宜采用拉接措施；當(dāng)墻高度超過4m時(shí)，宜在墻高中部設(shè)置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平墻梁。

5．在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)和裙房時(shí)，高低跨之間不要采用主樓設(shè)牛腿、低層屋面或樓梯梁擱在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作為防震縫。因?yàn)樵诘卣饡r(shí)各單元之間，尤其是高低層之間的震動(dòng)情況不同，連接處很容易壓碎、拉斷。因此，凡要設(shè)縫，就要分得徹底，凡不設(shè)縫，就要連接牢固，絕不能似分非分，似連非連，否則很容易在地震中破壞。

6．在設(shè)計(jì)中不得隨意加大主筋的面積，或?yàn)榱撕喕瘶?gòu)造而統(tǒng)一截面設(shè)計(jì)，以避免造成結(jié)構(gòu)的某些部位相對(duì)薄弱。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國建設(shè)部．混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）．中國建筑工業(yè)出版社，2010．

[2]中華人民共和國建設(shè)部．混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ-89）．中國建筑工業(yè)出版社，1989．

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關(guān)鍵詞：柜架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)板梁柱基礎(chǔ)

從專業(yè)的定義講來，框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱子，以鋼接或者鉸接相連接的方式來構(gòu)成承重體系的一種建筑結(jié)構(gòu)，即由梁和柱子組成建筑的基本框架來共同抵抗使用過程中可能出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體在根本上并不是用于承重的，而是僅起到圍護(hù)和分隔的作用，一般的建筑結(jié)構(gòu)所選用的材料是用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成。

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn)主要包括：建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù)、建筑的抗震等級(jí)和人防等級(jí)、具體的地基情況及建筑承載力、防潮抗?jié)B設(shè)計(jì)方案，所用材料的等級(jí)，施工中應(yīng)該引起注意的事項(xiàng)、選用的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖案、通用詳圖以及在建筑施工圖中未畫出而通過文字或者圖紙說明來表達(dá)的信息。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的具體計(jì)算步驟如下：

（1）根據(jù)各桿件的線剛度計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的桿端彎矩分配系數(shù)，并計(jì)算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩。

（2）計(jì)算框架各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩，并對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩計(jì)進(jìn)行第一次分配（其間不進(jìn)行彎矩傳遞）。

（3）將所有桿端的分配彎矩同時(shí)向其遠(yuǎn)端傳遞，（對(duì)于剛接框架，遞系數(shù)均取1/2），遞系數(shù)均取。

（4）將各節(jié)點(diǎn)因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配，使各節(jié)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。至此，整個(gè)彎矩分配和傳遞過程即告結(jié)束。

（5）將各桿端的固端彎矩，分配彎矩和傳遞彎矩疊加。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最常用的建筑結(jié)構(gòu)是混凝土框架（其方式有現(xiàn)澆整體式、裝配式、裝配整體式，也可根據(jù)具體的需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的梁和板施加預(yù)應(yīng)力）。之所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用框架建筑設(shè)計(jì)的原因是：框架結(jié)構(gòu)可以將建筑空間靈活地分隔開來從而方便配合建筑平面布置，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)，以達(dá)到資源的最大化利用；再者由于其自重輕而有利于抗震，同時(shí)也有利于節(jié)省建筑材料；建筑框架結(jié)構(gòu)因?yàn)榱?、柱?gòu)件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配的整體式結(jié)構(gòu)，方便統(tǒng)一施工，以縮短施工工期；尤其在采用現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)，建筑的整體結(jié)構(gòu)和剛度較好，良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在一定程度上還做到了抗震的效果。

當(dāng)然，框架結(jié)構(gòu)體系也不是完美無瑕的美玉。它本身也是存在缺點(diǎn)的，比如：框架結(jié)構(gòu)因?yàn)槠鋫?cè)向剛度小，在屬性上屬于柔性結(jié)構(gòu)框架，在強(qiáng)烈地震作用下，建筑整體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的水平位移偏大，易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破性而損壞建筑結(jié)構(gòu)；另外，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)構(gòu)建的巨大工程量，鋼材和水泥用量相應(yīng)的也很大，機(jī)械吊裝的次數(shù)多，工程之間的接頭工作量也大，耗費(fèi)人力物力，再者，建筑工程作為一種戶外活動(dòng)，其施工工程容易受季節(jié)、環(huán)境的影響；從定義上可以知道建筑結(jié)構(gòu)框架是由梁柱構(gòu)成的桿系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其水平方向上的承載力和剛度都較低。尤其是與各樓層相比而言，由于承重程度的不同，層間變形上小下大，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中如何提高框架的剛度以及如何控制好結(jié)構(gòu)側(cè)移是整個(gè)兼職結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所考慮當(dāng)然重要因素。對(duì)于鋼筋混凝土框架，在建筑高層建筑時(shí)，由于其承重過多，其結(jié)構(gòu)底部各層不但柱的軸力很大，而且梁和柱由水平荷載所產(chǎn)生的彎矩和整體的側(cè)移亦顯著增加，從而就導(dǎo)致截面尺寸和配筋增大，給建筑平面布置和空間處理帶來一些結(jié)構(gòu)性地困難，從而影響建筑空間的最優(yōu)使用。這些缺點(diǎn)也正是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的難題，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，規(guī)范科學(xué)的操作是必要且迫切的。下面，筆者將從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的操作規(guī)范角度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做一些總結(jié)。

首先，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁的要求如下：

截面寬度不宜小于200mm； 截面高寬比不宜大于4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。其次關(guān)于梁寬，在梁寬大于柱寬的扁梁時(shí)，樓板應(yīng)采取現(xiàn)澆的方式，在普遍建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，梁小線最好能與柱中線重合，在布置梁時(shí)，采用雙向布置的方式，且這種方式并不適用于一級(jí)框架結(jié)構(gòu)。在滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范對(duì)撓度和裂縫寬度的規(guī)定的前提下，要做到粱端的縱向受拉鋼筋的配筋率最大不能大于2.5%。且包括受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，其中，一級(jí)不應(yīng)大于0.25。二級(jí)不應(yīng)大于0.35。對(duì)于按計(jì)算確定的梁端截面底面和頂面的縱向鋼筋配筋量比值，一級(jí)最小0.5，二、三級(jí)最小為0.3。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)一、二級(jí)的框架梁內(nèi)貫通結(jié)構(gòu)中柱的縱向鋼筋的直徑和矩形截面柱，不能超過柱在該方向截面尺寸的1/20，如果截面柱是圓形的，最大的縱向鋼筋所在位置是柱截面弦長的1/20。

其次，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中柱的要求如下：建筑結(jié)構(gòu)截面的寬度和高度均最小為300mm，圓柱直徑最小為350mm。

再次，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中板的要求如下：

板的設(shè)計(jì)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，板厚―般取120、140規(guī)定的取值范圍梁端彎矩的調(diào)幅系數(shù)取0.85， 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也總會(huì)遇到一些建筑技術(shù)和建筑環(huán)境的特殊情況和難題。下面，我將對(duì)一些常見問題進(jìn)行一下分析。

（1）在建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)平面設(shè)計(jì)圖上應(yīng)加指北針。

（2）當(dāng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下有防空洞或枯井等時(shí)，可采用厚板跨過阻礙的方式越過建筑結(jié)構(gòu)障礙，當(dāng)然在混凝土基礎(chǔ)下要做墊層。

（3）當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)下穿過防水層時(shí)，應(yīng)考慮防水層厚度并依據(jù)具體情況設(shè)計(jì)建筑板的厚度。

（4）當(dāng)施工的建筑地段較好，并且有大于3米的基礎(chǔ)埋深的地段時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)為地下室。且地下室應(yīng)有相同的埋深。因?yàn)樵O(shè)置地下室可以降低地基的附加應(yīng)力，從而能提高地基的承載力（尤其是在周圍有建筑時(shí)是更實(shí)用的），減少地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。但是也不應(yīng)設(shè)局部地下室。

（5）當(dāng)?shù)叵率业装宓鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可不再外伸來達(dá)到防水的目的。在底板上每隔30或40米設(shè)一個(gè)后澆帶，并注明在地下室施工的兩個(gè)月后會(huì)使用微膨脹混凝土澆注。

（6）當(dāng)?shù)叵率彝鈮榛炷習(xí)r，為減少工序、節(jié)約資源可減少或取消相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁的工程。

（7）抗震縫、伸縮縫在地面以下可以不設(shè)計(jì)接縫，但是在建筑結(jié)構(gòu)的連接處應(yīng)加強(qiáng)以保證質(zhì)量。

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關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，使用設(shè)計(jì)的方式比較多樣，經(jīng)常使用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式就是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。正式因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡單，同時(shí)靈活的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局，所以在不同類型建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中廣泛的使用。顯然，盡管框架結(jié)構(gòu)使用當(dāng)中有非常多的優(yōu)勢(shì)，但是也要充分了解到框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中出現(xiàn)的問題和不足，從使用有效的方式進(jìn)行解決，最后將我國框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)品質(zhì)和水準(zhǔn)不斷的提升，幫助我國建筑工程得到更好的發(fā)展進(jìn)步。

1 建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)內(nèi)容介紹

建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中，需要關(guān)心項(xiàng)目當(dāng)中是否包含了地下室，同樣因?yàn)榈叵率耶?dāng)中的建筑物，具體施工建設(shè)需要將底層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)充分考量。此外，進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)工程施工的過程中，要充分關(guān)心框架結(jié)構(gòu)工程施工原則，普通來說，框架結(jié)構(gòu)在施工設(shè)計(jì)的流程中，關(guān)心其彈性，為了更好的保證抵抗來自外界的壓力。詳細(xì)的施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，要將各個(gè)步驟進(jìn)行打通，防止出現(xiàn)外力干擾，另外，施工當(dāng)中需要關(guān)心重點(diǎn)施工部分。

2 框架結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

2.1 抗震方案概念設(shè)計(jì)及構(gòu)思問題

設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)抗震，需要具有清晰的設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)當(dāng)中，盡量保證豎向建筑構(gòu)件布置成為壓應(yīng)力水準(zhǔn)，同時(shí)接近均勻情況。設(shè)計(jì)建筑蓋梁系統(tǒng)當(dāng)中，同樣需要盡量讓重力荷載垂直，這樣保證通過最短的路程，最快的傳送到豎向構(gòu)件墻當(dāng)中，同時(shí)，使用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)換層，將上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳送到垂直重力荷載轉(zhuǎn)換出來，保證各個(gè)部件受力均勻。

2.2 柱子設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

對(duì)建筑工程來講，框架結(jié)構(gòu)當(dāng)中配筋率一般來說比較低，這樣如果發(fā)生地震，建筑框架在受到很大作用力的情況中出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)剪力。一旦在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)的過程中不充分考慮這個(gè)問題，就會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)帶來非常大的安全隱患。所以，設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)的同時(shí)，要按照實(shí)際情況進(jìn)行配筋設(shè)置，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)品質(zhì)。

2.3 梁設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁，重點(diǎn)就是處理好埋設(shè)深度，保證基礎(chǔ)梁埋設(shè)深度并不會(huì)太深，也不會(huì)太過于淺，比較適中，更好的保證框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的品質(zhì)。一旦出現(xiàn)了埋設(shè)比較深的問題，要按照一層框架梁的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將對(duì)埋設(shè)的部分根據(jù)短柱來進(jìn)行處理。同時(shí)，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁的同時(shí)，保證建筑具備更高的抗震效果，就需要在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁的同時(shí)，根據(jù)建筑主體框架柱的兩個(gè)軸方向進(jìn)行設(shè)置。

3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 混凝土工程施工要點(diǎn)

框架結(jié)構(gòu)來講，混凝土工程重點(diǎn)影響剛度和穩(wěn)定性，因此為了確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，重點(diǎn)需要做好混凝土施工工作。首先配制混凝土之前，需要將各種組成材料質(zhì)量嚴(yán)格進(jìn)行檢測，不合格的材料使用到混凝土配制過程中，嚴(yán)重影響混凝土強(qiáng)度和穩(wěn)定性能，所以，不合格的配置材料，不能夠使用到混凝土配制流程中。其次，配置混凝土的時(shí)候，各種混凝土材料的配合比，需要進(jìn)行科學(xué)、合理配制，與此同時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土配置溫度，防止因?yàn)樵谂渲七^程中混凝土溫度影響導(dǎo)致質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)情況出現(xiàn)。接著澆筑混凝土的過程中，要依靠專業(yè)的施工人員進(jìn)行施工，不但可以防止施工不專業(yè)的導(dǎo)致材料浪費(fèi)，同時(shí)保證混凝土的澆筑品質(zhì)。最后，倉混凝土節(jié)后，要詳細(xì)記錄混凝土硬化流程，同時(shí)做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，避免之后出現(xiàn)裂縫問題，普遍來講，混凝土養(yǎng)護(hù)工作，往往需要7天左右時(shí)間。

3.2 模板工程施工技術(shù)要點(diǎn)

模板工程施工的優(yōu)劣，給框架結(jié)構(gòu)施工帶來了比較大的影響，所以使用模板之前，需要做好表面清潔工作，保證表面干凈整潔。使用模板的同時(shí)，為了避免使用過程中出現(xiàn)偏移狀況，模板內(nèi)側(cè)要固定一個(gè)短的鋼筋頭。為了盡可能使用模板避免破壞墻體，使用海綿材料在模板和墻體之間。一旦發(fā)現(xiàn)模板出現(xiàn)了漏漿狀況，需要及時(shí)科學(xué)的處理，保證建筑施工品質(zhì)。

總之，設(shè)計(jì)建筑工程項(xiàng)目的同時(shí)，要重視各個(gè)部分之間的連接點(diǎn)以及總體施工工藝專業(yè)性和建筑物品質(zhì)，同時(shí)，具體進(jìn)行建筑工程施工的同時(shí)，需要有關(guān)工作人員提前對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。與此同時(shí)，根據(jù)文章所述，建筑工程在施工當(dāng)中，需要對(duì)細(xì)節(jié)非常關(guān)心。同時(shí)，建筑工程施工之前，需要對(duì)具體施工部分特征進(jìn)行了解的情況中，根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程建設(shè)工作。

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關(guān)鍵詞框架；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；方案；原理；荷載；計(jì)算；

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的不斷好轉(zhuǎn)，人們的生活水平得以快速提高，在這種環(huán)境背景的影響下，人們對(duì)于建筑物的使用功能和質(zhì)量性能都有了更高的要求，為更好的滿足人們對(duì)于現(xiàn)代建筑物實(shí)際的生活和心理追求，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。建筑空間、平面布局等都包含在建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)滿足人們的需求方面起著至關(guān)重要的作用。

一、框架結(jié)構(gòu)的定義和類型

1.1 定義

框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是多層房屋的主要結(jié)構(gòu)形式,也是高層建筑的基本結(jié)構(gòu)單元。

1.2 類型

(1)按構(gòu)件組成劃分可分為梁板式結(jié)構(gòu)和無梁式結(jié)構(gòu)兩種兩種類型。

梁板式結(jié)構(gòu)是指由梁、板、柱三種基本構(gòu)件組成的骨架結(jié)構(gòu);無梁式結(jié)構(gòu)是指由板和柱子組成的骨架結(jié)構(gòu)。

(2)按框架的施工方法劃分可分為現(xiàn)澆整體式框架、裝配式框架、半現(xiàn)澆框架及裝配整體框架。

(3)按材料組成區(qū)分可分為鋼框架和混凝土框架

鋼框架是指有鋼梁或鋼柱組成的能承受垂直和水平荷載的結(jié)構(gòu)?；炷量蚣苁侵赣苫炷翞闈h族要材料建造的工程結(jié)構(gòu),包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。

二、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理

在建筑結(jié)構(gòu)中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理主要包括兩個(gè)方面:一是建筑結(jié)構(gòu)的荷載,二是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。

2.1 建筑結(jié)構(gòu)的荷載

荷載:施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,稱之為直接荷載;引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形,稱之為間接荷載。荷載效應(yīng):由作用引起的結(jié)構(gòu)國構(gòu)件的反映。結(jié)構(gòu)抗力:結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受效應(yīng)的能力。

2.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法

為了保證框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、耐久性與實(shí)用性,必須對(duì)其極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。同時(shí),這也是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。安全性:滿足特定的與建筑物功能相適應(yīng)的承載力極限狀態(tài);耐久性:保證結(jié)構(gòu)的承載力的持續(xù)時(shí)間與環(huán)境使用度;實(shí)用性:保證結(jié)構(gòu)在正常使用中時(shí)具有良好的工作性能。

三、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算要點(diǎn)分析

3.1框架計(jì)算簡圖的確定

沒有地下室的多層框架房屋，一般來說基礎(chǔ)埋的較深，對(duì)于不同的深淺度，要有不同的設(shè)計(jì)。在基礎(chǔ)埋的比較深的時(shí)候，為了增加房屋底部的整體性，減小位移有時(shí)在±0.000附近設(shè)置基礎(chǔ)連系梁。將基礎(chǔ)連系梁以下的部分看作底層，層高H取基礎(chǔ)頂面至連系梁頂面的高度，而把實(shí)際建筑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?；A(chǔ)埋深較淺時(shí)現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)梁柱剛接，計(jì)算簡圖的確定主要是確定底層柱的計(jì)算長度。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(以下簡稱《結(jié)構(gòu)規(guī)范》)第6.2.20條規(guī)定：一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，底層柱的計(jì)算長度取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度H，裝配式框架取1.25H。對(duì)于帶地下室的多層框架結(jié)構(gòu)，合理確定上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置是一個(gè)關(guān)鍵問題。《結(jié)構(gòu)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010(以下簡稱《抗震規(guī)范》)，都沒有明確地提出具置，需要具體問題具體分析。對(duì)于能夠滿足《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或采用箱型基礎(chǔ)時(shí)，可將地下室頂作為框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，在利用PKPM軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，樓層總數(shù)僅輸入地下室以上的實(shí)際層數(shù)，底層的層高H取實(shí)際層高。這樣計(jì)算出的地震作用與實(shí)際情況較為接近。對(duì)于不能滿足《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或者采用筏板式基礎(chǔ)時(shí)，嵌固位置最好取在基礎(chǔ)頂面。此時(shí)，利用電算進(jìn)行樓層組合時(shí)，總層數(shù)應(yīng)為實(shí)際的樓層數(shù)加上地下室的層數(shù)。

3.2鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的取值

混凝土保護(hù)層在保護(hù)鋼筋不受銹蝕方面起著重要作用，能夠有效保證鋼筋的粘結(jié)錨固性能，對(duì)于構(gòu)件的耐久性和鋼筋的受力性能影響比較大?！督Y(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定，保護(hù)層厚度計(jì)算應(yīng)由最外層鋼筋開始計(jì)算，梁柱保護(hù)層計(jì)算需考慮由箍筋及構(gòu)造筋邊開始計(jì)算至混凝土表面的距離。實(shí)際工作中設(shè)計(jì)人員的不重視，常會(huì)出現(xiàn)以下問題：1)主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關(guān)系處理不明確，造成板負(fù)筋保護(hù)層厚度不足或構(gòu)件有效截面高度損失，直接影響到構(gòu)件的安全性;2)地上部分與地下部分的柱因所處的環(huán)境條件不同，根據(jù)規(guī)范要求，應(yīng)采取不同的保護(hù)層厚度。

3.3.1梁的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)梁要注意梁度差，當(dāng)梁度差較小時(shí)，兩高也要與之相同。如果梁底與窗定的尺寸相差的小，大粱的高度就該與窗頂一致．外部的框架梁盡梁盡量保持外皮與住外皮的一 平。有次梁的時(shí)候，盡量使主梁和次梁分開，以免引起主次梁的抗扭。 使抗扭的縱箍筋增加。上梁縱筋的間距在滿足抗裂的同時(shí)．也要注意 將梁端頭的箍筋加密。小面積的梁及框架梁，上下部的縱筋避免支座 搭接。由于挑梁在總負(fù)荷中所占的比例較小。將挑粱變成截面不能夠 有效的減輕自重，變截面梁時(shí)，其撓度也大于截面梁。如果挑梁的端部有次梁，要注意對(duì)其加固。一般情況下。只有當(dāng)剪承載力不足時(shí)，挑梁根部才可以加斜筋。挑梁配筋必須留有空間．而就大梁而言．在梁的下部必須配置受壓鋼筋來減少撓度。為了保證梁的變形能力，使框架結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應(yīng)能使梁端截面的受壓區(qū)相對(duì)高度滿足以下要求：一級(jí)框架≤0.25ho;二、三級(jí)框架≤0.35ho，同時(shí)，縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%。為了保證梁有足夠的延性，提高塑性鉸區(qū)壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變值，并防止在塑性鉸區(qū)內(nèi)最終發(fā)生斜裂縫破壞，在梁端縱筋屈服范圍內(nèi)加密封閉式箍筋，對(duì)提高梁的變形能力十分有效。同時(shí)，為了防止壓筋過早壓曲，應(yīng)嚴(yán)格遵照《抗震規(guī)范》限制箍筋的間距。

3.3.2柱的設(shè)計(jì)

柱的設(shè)計(jì)主要從三個(gè)方面闡述，分別是柱截面尺寸、柱縱向鋼筋的配置、柱的箍筋。柱的平均剪應(yīng)力太大，會(huì)使柱產(chǎn)生脆性的剪切破壞。平均壓應(yīng)力或軸壓比太大會(huì)使柱產(chǎn)生混凝土壓碎破壞，為了使柱有足夠的延性，柱截面尺寸應(yīng)符合以下要求：柱截面的長邊應(yīng)小于柱凈高的1/4；且矩形截面柱，抗震等級(jí)為四級(jí)或?qū)訑?shù)不超過2層時(shí)，其最小截面尺寸不宜小于300mm，一、二、三級(jí)抗震等級(jí)且層數(shù)超過2層時(shí)不宜小于400mm；圓柱的截面直徑，抗震等級(jí)為四級(jí)或?qū)訑?shù)不超過2層時(shí)不宜小于350mm，一、二、三級(jí)抗震等級(jí)且層數(shù)超過2層時(shí)不宜小于450mm；柱截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3；當(dāng)剪壓比保持較低時(shí)，可獲得較好的延性，為此柱端截面的平均剪應(yīng)力一般宜小于3N/mm。

結(jié)束語

建筑框架結(jié)構(gòu)是我國建筑工程領(lǐng)域近幾年所采用的，各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)以及施工工藝方法還不夠成熟，為此我國建筑工程領(lǐng)域在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)需要不斷地在實(shí)踐中豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為我國建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程施工領(lǐng)域的健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣新梅;;論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之常見問題的分析[J];四川建材;2009

篇8

關(guān)鍵詞:建筑框架結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);措施

隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,無論是工業(yè)建筑還是民用建筑,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為現(xiàn)行比較常用的實(shí)際模式,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各類建筑中,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者需要在遵循各種規(guī)范下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點(diǎn)、重點(diǎn)。

一、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說明

建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是主要設(shè)計(jì)依據(jù),抗震等級(jí),人防等級(jí),地基情況及承載力,防潮抗?jié)B做法,活荷載值,材料等級(jí),施工中的注意事項(xiàng),選用詳圖,通用詳圖或節(jié)點(diǎn),以及施工圖中未畫而通過說明來表達(dá)的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。

1)建筑結(jié)構(gòu)類型及概況,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限,建筑抗震設(shè)防分類、抗震設(shè)防烈度(設(shè)計(jì)基本地震加速度及設(shè)計(jì)地震分組),場地類別和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級(jí),基本雪壓和基本風(fēng)壓,地面粗糙度,人防工程抗力等級(jí)等。

2)設(shè)計(jì)±0.000標(biāo)高所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高,持力層土層類型及承載力特征值,地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位,地基液化,濕陷及其他不良地質(zhì)作用,地基土凍結(jié)深度。

3)設(shè)計(jì)活荷載值。

4)混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級(jí)、強(qiáng)度等級(jí)、材料性能(包括鋼材強(qiáng)屈比等性能指標(biāo))和施工質(zhì)量的特別要求等。

5)受力鋼筋混凝土保護(hù)層厚度,結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一做法和構(gòu)造要求,現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)圖選用,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達(dá)的信息。

6)建筑物耐火等級(jí)、構(gòu)件耐火等級(jí)。

7)施工注意事項(xiàng),如后澆帶設(shè)置、封閉時(shí)間及所用材料性能、施工程序、專業(yè)配合及施工質(zhì)量驗(yàn)收的特殊要求等。

二、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與措施

(一)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)?、柔性理論?jì)算?？拐痱?yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時(shí),盡量加剪力墻,可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì),從震害分析,規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。

雨蓬不得從填充墻內(nèi)出挑。大跨度雨蓬、陽臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭。考慮抗扭時(shí),扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等級(jí)宜相差一級(jí);由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時(shí),應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率;出屋面的樓電梯間不得采用磚混結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu)中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應(yīng)采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構(gòu)造柱,層高較高時(shí)宜在門洞上方加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時(shí)剛度很大,其它地方不加剪力墻,對(duì)梯井和整體結(jié)構(gòu)都十分不利;建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應(yīng)采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設(shè)架空層,加后澆帶等;柱子軸壓比宜滿足規(guī)范要求;當(dāng)采用井字梁時(shí),梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計(jì)。周邊一般加大截面的邊梁;當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施;當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r(shí),暖溝應(yīng)做防水。一般可做u型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進(jìn)入室內(nèi)暖溝。有地下室時(shí),混凝土應(yīng)抗?jié)B,等級(jí)S6或S8,混凝土等級(jí)應(yīng)大干等于C25,混凝土內(nèi)應(yīng)摻人膨脹劑?；炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝士墻做企El較難。

(二)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

在用PKPM軟件計(jì)算梁柱時(shí),應(yīng)盡量采用TAT或SATWE三維軟件。第一,計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際受力狀態(tài),如地震力或風(fēng)力是按抗側(cè)移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發(fā)生下沉變形,內(nèi)力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟件整體計(jì)算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并。第三,TAT或SATWE還可以進(jìn)行井式梁的計(jì)算,由于PKPM 軟件計(jì)算梁時(shí)僅按矩形計(jì)算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時(shí)可取出彎距再按T型梁補(bǔ)充計(jì)算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時(shí),較大直徑的鋼筋連接宜用機(jī)械連接取代焊接,造價(jià)相差不大,但機(jī)械連接可靠并易干檢查。機(jī)械連接接頭位置可任意,但一次截?cái)嗟匿摻畈淮笥?0%,接頭位置應(yīng)錯(cuò)開70d。　三、多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu)。多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件與圖紙是最主要的依據(jù)之一,全面理解設(shè)計(jì)文件,并規(guī)范進(jìn)程加以實(shí)施,是結(jié)構(gòu)方案的主要工作。全面理解設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求,看懂容懂圖紙的每項(xiàng)內(nèi)容,達(dá)到按圖紙施工的要求,對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在的問題通過會(huì)審加以解決,對(duì)其遺誤交易糾正,是保證施工質(zhì)量的前提,必須認(rèn)真地組織與實(shí)施,該項(xiàng)工作由甲方或委托監(jiān)理工程師進(jìn)行。

根據(jù)設(shè)計(jì)文件和相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、編制和審查施工組織設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由水平承重體系一各層樓蓋和屋蓋連接形成空間的整體結(jié)構(gòu)體系。其中各平面鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形成豎向承重體系,它們承受由樓蓋和屋蓋傳來的豎向和水平荷載并再傳給地基基礎(chǔ)。

做好多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)技術(shù)交底,根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工隊(duì)的技術(shù)素質(zhì)狀況對(duì)其不熟悉的施工工藝過程,經(jīng)批準(zhǔn)實(shí)施的新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)等,必須認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底。明確各項(xiàng)工藝參數(shù)指標(biāo)、操作方法、質(zhì)量要求和檢測辦法,并認(rèn)真的加以實(shí)施。

現(xiàn)澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)澆式多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體性強(qiáng)、抗震性能好,因此在實(shí)際工程中采用比較廣泛。但現(xiàn)場澆筑混凝土的工作量較大。

預(yù)制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制,通過焊接拼裝連接成的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件均為預(yù)制,可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化,機(jī)械生產(chǎn)。因此,施工速度快、效率高。但整體性較差,抗震能力弱,不宜在地震區(qū)應(yīng)用。

現(xiàn)澆預(yù)制框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制,在預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后,對(duì)連接節(jié)點(diǎn)區(qū)澆筑混凝土,從而將粱、柱、樓板在連成整體多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。現(xiàn)澆預(yù)制框架既具有較好的整體性和抗震能力,又可采用預(yù)制構(gòu)件,減少現(xiàn)場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現(xiàn)澆式框架和裝配式框架的優(yōu)點(diǎn)。

總結(jié):

以上幾點(diǎn)是我在工程設(shè)計(jì)中對(duì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)體會(huì),希望這些設(shè)計(jì)體會(huì)能給各位同行在今后的工程設(shè)計(jì)中有些幫助,以提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

篇9

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；平面及豎向布置；結(jié)構(gòu)布置

1． 工程概況

某綜合樓規(guī)劃用地面積29001.22，總建筑面積28550.55，計(jì)入容積率總建筑面積21836.36，地下室面積6667.19，建筑占地面積4172.32，綜合容積率0.78，綠化率37.64%。綜合樓建筑面積17296.2。一類高層及所有地下室為一級(jí),二類高層為二級(jí)，該綜合樓建筑層數(shù)為地上9層，地下1層；建筑最大高度41.6米。建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)的類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為6度（抗震設(shè)防措施按6度）；建筑耐久年限等級(jí)為二級(jí)，使用年限50年。

2． 框架結(jié)構(gòu)體系選取

對(duì)于同一個(gè)建筑來說，可選取的結(jié)構(gòu)類型多種多樣，而關(guān)鍵是要選取既經(jīng)濟(jì)又結(jié)構(gòu)受力合理的結(jié)構(gòu)體系才是關(guān)鍵，而如何合理地選取結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)重要課題。而框架結(jié)構(gòu)體系是介于砌體結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)之間的可選結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的原則，結(jié)合筆者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)體系選取需要考慮的因素進(jìn)行了總結(jié)歸納。

（1）考慮建筑功能的要求，例如多層建筑空間大、平面布置靈活時(shí)。（2）考慮建筑高度和高寬比、抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、場地條件等因素。（3）框架結(jié)構(gòu)對(duì)于非抗震設(shè)計(jì)時(shí)用于多層及高層建筑?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)一般情況下框架結(jié)構(gòu)多用多層及小高層建筑（7度區(qū)以下)。（4）框架結(jié)構(gòu)由于其抗側(cè)剛度較差，因此在地震區(qū)不宜設(shè)計(jì)較高的框架結(jié)構(gòu)。在7度(0.15g)設(shè)防區(qū)，對(duì)于一般民用建筑，層數(shù)不宜超過10層，總高度不宜超過28米。在8度（0.3g）層數(shù)不宜超過5層，總高度不宜超過20米，結(jié)合筆者工程實(shí)踐表明，超過以上數(shù)據(jù)時(shí)雖然計(jì)算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，但是不經(jīng)濟(jì)。

3． 結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

建筑柱網(wǎng)尺寸應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑類別等進(jìn)行確定，其常用的柱網(wǎng)有內(nèi)廊式和等跨式兩種。按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求，對(duì)于內(nèi)廊式的邊跨跨度一般為6~8m，而對(duì)于中間跨跨度為 2~4m，等跨式的跨度一般為 6~12m。對(duì)于教學(xué)樓來說可采取小柱網(wǎng)和大柱網(wǎng)兩類。

結(jié)合實(shí)踐，為了保證框架結(jié)構(gòu)的抗震安全，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性及耗能等性能。設(shè)計(jì)中應(yīng)合理布置抗側(cè)力構(gòu)件，減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，并應(yīng)具有良好的整體性;結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化。豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小(不應(yīng)在同一層同時(shí)改變構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度)，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。

框架結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛架體系以承受縱橫兩個(gè)方向的地震作用或風(fēng)荷裁.特殊情況下也可以采用一向?yàn)閯偧埽硪幌驗(yàn)殂q接排架的結(jié)構(gòu)體系。但在鉸接排架方向應(yīng)設(shè)置支撐或抗震墻，以保證結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和德定。尤其是對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)，不宜采用單跨框架。如果不可避免的話，可設(shè)計(jì)為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，多層建筑也可僅在單跨方向設(shè)置剪力墻。后者框架結(jié)構(gòu)部分的抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)選用、而剪力墻部分的抗震等級(jí)應(yīng)按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)選用。

框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)采用部分由砌體墻承重之混合形式，框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、水箱間等，應(yīng)采用框架承重，不應(yīng)采用砌體墻承重。對(duì)于小高層結(jié)構(gòu)體系筆者建議適宜采用框架結(jié)構(gòu)，首先盡可能將過于狹長的結(jié)構(gòu)用伸縮縫脫開，如果建筑專業(yè)不允許，可通過加大端部開間的抗側(cè)剛度達(dá)到限制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的目的.具體可將邊框架的角柱斷面增大，加大框架梁的高度，如條件允許，中同增加框架住，既增加框架的跨數(shù)。這些方法可以顯著增加結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。

4． 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1角柱的處理

位于建筑平面的凸角部、與柱的正交兩個(gè)方向各只有一根框架粱與之相連接的框架柱。而位于建筑平面的凹角處，若柱的四邊各有一根框架梁與之相連，則可不按角柱對(duì)待?？紤]到角柱承受雙向地震作用，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)內(nèi)力影響較大且受力復(fù)雜等，抗震設(shè)計(jì)中對(duì)其抗震措施和抗震構(gòu)造措施有一些專門的要求。

4.2梁的撓度或裂縫寬度較大時(shí)的處理

當(dāng)梁的撓度不滿足規(guī)范要求時(shí)，可增加梁高或采用梁起拱的措施來解決。不要增加梁寬或加大縱筋。當(dāng)梁的裂縫寬度不滿足規(guī)范要求時(shí)，首先在保證鋼筋面積不變的情況下鋼筋根數(shù)增加而直徑減小，或者在鋼筋相同外形情況下降低鋼筋級(jí)別.。

4.3非框架梁箍筋不加密

（1）非框架梁主要承受豎向荷載作用，有無抗震設(shè)計(jì)均不考慮延性，梁端箍筋不加密，其箍筋按內(nèi)力計(jì)算確定，不要求135度彎鉤及10倍直徑直段。當(dāng)利用程序自動(dòng)形成施工圖時(shí)應(yīng)選擇非抗震計(jì)算。（2）施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果配筋，不應(yīng)隨意增加鋼筋根數(shù)、直徑或改變鋼筋等級(jí)，否則有可能不滿足規(guī)范要求，使梁出現(xiàn)超筋破壞。對(duì)于框架梁來說，地震時(shí)當(dāng)梁出現(xiàn)塑性鉸時(shí)有可能會(huì)是“混凝土鉸”。

4.4凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時(shí)的處理

凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時(shí)，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化的計(jì)算模型。當(dāng)樓板平面過于狹長、有較大的凹入和開洞而使樓板有過大削弱時(shí)，樓板有可能產(chǎn)生顯著的平面內(nèi)變形，這時(shí)應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮樓板削弱產(chǎn)生的不利影響。如在結(jié)構(gòu)分析中考慮柔性或彈性樓板計(jì)算模型、采取相應(yīng)的樓板加強(qiáng)構(gòu)造措施等。對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，如錯(cuò)層超過梁高，應(yīng)按樓板開洞考慮。

4.5軟弱層的處理

軟弱層是指樓層的側(cè)向剛度小于相部上一層的80%或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度的80%；除頂層外，局部縮進(jìn)的水平尺寸大于相鄰下一層的25%，軟弱層屬于“側(cè)向剛度”不規(guī)剛。樓層的側(cè)向剛度計(jì)算應(yīng)采用彈性階段層間剪力除以層間位移。調(diào)整樓層側(cè)向剛度可以采用增大本層側(cè)向剛度或減小上部樓層側(cè)向剛度的方法。

5． 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置與建模后，對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)的分析判斷加以調(diào)整是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員關(guān)鍵工作之一。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者總結(jié)了對(duì)于框架結(jié)構(gòu)來說幾點(diǎn)重點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果分析。

5.1需檢查的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)

（1）一般多層框架結(jié)構(gòu)的柱截面是由水平地震作用下為滿足位移（抗側(cè)力剛度)確定，高層框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的柱截面一般是由柱軸壓叱要求確定；（2）控制剛度比是為了避免豎向剛度突變，形成薄弱層；（3）通過剪重比來控制樓層的最小地震剪力，保證結(jié)構(gòu)的安全；（4）控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)程度，避免地震作用下扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)造成的不利影吶；（5）對(duì)于多層建筑可不考慮周期比，但基本自振周期不能以扭轉(zhuǎn)為主。對(duì)于高層建筑應(yīng)滿足《高規(guī)》第4.3.5條規(guī)定；（6）《高規(guī)》第5.4.4條給出了剛重比的限值?？刂苿傊乇鹊哪康氖菫榱丝刂平Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生整體失穩(wěn)。

5.2計(jì)算結(jié)果特征

（1）結(jié)構(gòu)自振周期。正常情況下，非耦聯(lián)計(jì)算地震作用時(shí)，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)基本自振周期一般按照公式T1=(0.12～0.15)N計(jì)算，其中N為結(jié)構(gòu)計(jì)算層數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算周期偏離上述值太遠(yuǎn)，應(yīng)當(dāng)考慮本工程剛度是否合適，必要時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)截面尺寸。

（2）結(jié)構(gòu)振型。正常計(jì)算結(jié)果的振型曲線多為連續(xù)光滑曲線，當(dāng)沿豎向有非常明顯的剛度和質(zhì)量突變時(shí)振型曲線可能有不光滑的畸變點(diǎn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的基本振型為剪切型。

（3）結(jié)構(gòu)位移。對(duì)于框架啊結(jié)構(gòu)來說，往往結(jié)構(gòu)的位移起著控制作用。因此結(jié)構(gòu)的彈性位移角需滿足《抗規(guī)》第5.5.1條的要求，即層間位移角應(yīng)1/550。此時(shí)位移是在“樓板平面內(nèi)剛度無限大”假定條件下計(jì)算的，且應(yīng)在單向水平地震作用時(shí)不考慮偶然偏心的影響。

（4）漸變性的判斷。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為豎向剛度、質(zhì)量變化較均勻，在較均勻變化的外力作用下，其內(nèi)力、位移等計(jì)算結(jié)果自上而下也應(yīng)均勻變化，不應(yīng)有較大的突變，否則應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)截面尺寸或輸入數(shù)據(jù)是否正確、合理。

6． 結(jié)語

結(jié)合筆者從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn)，提出框架結(jié)構(gòu)體系選取，同時(shí)為了保證框架結(jié)構(gòu)的抗震安全，提出框架結(jié)構(gòu)平面及豎向布置等相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及計(jì)算結(jié)果的分析，為類似工程設(shè)計(jì)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳宗澤．框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及應(yīng)注意的問題[J]．中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2010，31(06)：56～57.

篇10

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)

1、引言

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國的多層建筑也發(fā)展迅速，設(shè)計(jì)思想也在不斷更新。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成的，由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由連續(xù)梁連接起來而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。在合理的高度和層數(shù)的情況下，框架結(jié)構(gòu)能夠提供較大的建筑空間，其平面布置靈活，可適合多種工藝與使用功能的要求，起到平面、立面變化的建筑效果。框架結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，它們延性大、耗能能力強(qiáng)。但是，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，仍然存在著一些概念性和實(shí)際性的問題需要設(shè)計(jì)人員予以高度重視，以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 正確選取重要的結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)， 除了有合理的結(jié)構(gòu)方案、正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖外， 正確選擇抗震設(shè)防烈度和場地類別、合理選取電算軟件中的其他各項(xiàng)參數(shù)也是十分重要的。

各類房屋建筑首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010確定建筑類別。對(duì)于丙類建筑， 其地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算。對(duì)于乙類建筑，地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，但是抗震措施（ 主要體現(xiàn)為抗震等級(jí)）在一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～ 8 度時(shí)， 應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求； 當(dāng)為 9 度時(shí)，應(yīng)符合比 9 度抗震設(shè)防更高的要求。計(jì)算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分，選取正確的設(shè)計(jì)基本地震加速度值， 這一項(xiàng)對(duì)地震作用效應(yīng)的影響極大。

對(duì)于較高層建筑， 當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)， 振型數(shù)應(yīng)不小于3；當(dāng)振型數(shù)多于3 時(shí)，宜取為3 的倍數(shù)， 但不能多于層數(shù)；當(dāng)房屋層數(shù)不大于 2 時(shí)， 振型數(shù)可取層數(shù)。對(duì)于不規(guī)則建筑， 當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)， 振型數(shù)應(yīng)不小于9； 結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時(shí)，振型數(shù)應(yīng)多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層，頂部有小塔樓等， 振型數(shù)應(yīng)大于12或更多，但不能多于房屋層數(shù)的 3倍；只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析， 有必要時(shí)，才可以取更多的振型。振型數(shù)可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量 90%所需的振型數(shù)。如：對(duì)于某一建筑， 選取的振型數(shù)為 15， 但振型參與質(zhì)量系數(shù)只有50%，說明振型數(shù)取得不夠，可能由于此建筑過于復(fù)雜或由于某些桿件不連續(xù)導(dǎo)致局部震動(dòng)引起的， 應(yīng)仔細(xì)復(fù)核。

框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的存在，使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度，計(jì)算周期大于實(shí)際周期， 因此， 算出的地震作用效應(yīng)偏小， 使結(jié)構(gòu)偏于不安全， 因而對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的，但如果折減系數(shù)取得過大也是不妥當(dāng)?shù)摹?duì)于框架結(jié)構(gòu)來說，采用砌體填充墻時(shí)，周期折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0.6～ 0.7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí)， 可取0.9； 無墻的純框架，計(jì)算周期可以不折減。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件的梁輸入模型均為矩形截面，未考慮因存在樓板形成 T 型截面而引起的剛度增大，造成結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度，算出的地震剪力偏小，使結(jié)構(gòu)偏于不安全。因此計(jì)算時(shí)應(yīng)將梁剛度進(jìn)行放大，放大系數(shù)中梁取2. 0、邊梁取1. 5 為宜。

2.2 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造配筋

由于占地面積的限制，使用功能的要求或結(jié)構(gòu)上的原因，工程上常在框架的梁端設(shè)計(jì)挑梁。由于框架梁的荷載與外挑梁的實(shí)際荷載值不同， 因而框架梁與外挑梁的斷面尺寸會(huì)有所不同，而有的設(shè)計(jì)人員在繪圖時(shí)只是將框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本無法伸進(jìn)挑梁，這些差錯(cuò)一般在施工時(shí)才會(huì)暴露出來， 但為時(shí)已晚， 許多鋼筋已截?cái)喑尚?，這不僅影響了施工進(jìn)度， 而且也造成了不必要的損失?？蚣芰和馓袅合鲁ＴO(shè)置鋼筋混凝土柱，在柱的內(nèi)力和配筋計(jì)算中， 有些設(shè)計(jì)人員對(duì)其受力概念不清，誤認(rèn)為此為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計(jì)算配筋， 這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發(fā)生埋下隱患。

對(duì)不同抗震等級(jí)的框架梁、柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距都作了明確規(guī)定。根據(jù)這些規(guī)定，工程習(xí)慣上常取的梁、柱箍筋加密區(qū)最大間距為 100 mm， 非加密區(qū)箍筋最大間距為200 mm。當(dāng)框架梁中由于種種原因縱向鋼筋超筋時(shí)，梁端適當(dāng)加大抗剪承載力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震非常有利。這也是當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，規(guī)范規(guī)定梁的箍筋直徑應(yīng)比最小構(gòu)造直徑增大2 mm 的原因。對(duì)于框架柱， 當(dāng)框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋間距為100 mm 時(shí)， 在某些情況下， 亦可能因非加密區(qū)箍筋間距采用200 mm 引起配箍不足。這里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求，即剪力設(shè)計(jì)值取加密區(qū)終點(diǎn)處外側(cè)的組合剪力設(shè)計(jì)值，并且不乘以剪力增大系數(shù)。

2.3 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小， 以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此， 當(dāng)建筑許可時(shí)， 盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性驗(yàn)算截面承載力時(shí)，人為地將柱的設(shè)計(jì)彎矩按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

為了提高抗震墻的變形能力，避免發(fā)生剪切破壞，對(duì)于一道截面較長的抗震墻，應(yīng)該利用洞口設(shè)置弱連梁，使墻體分為小開口墻、多肢墻或單肢墻，并使每個(gè)墻段的高寬比不小于2。連梁不能太強(qiáng)，以免水平地震作用下某個(gè)墻肢出現(xiàn)全截面受拉， 這是比較危險(xiǎn)的。但是，考慮到耗能，連梁又不能太弱，連梁弱到成為一般小梁時(shí)， 墻肢就變成單肢墻，而單肢墻的延性很差，僅為多肢墻的一半，且單肢墻僅具有一道抗震防線，超靜定次數(shù)少，在地震作用下是很不利的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中， 對(duì)連梁的剛度都要進(jìn)行折減，連梁首先就必須滿足強(qiáng)剪弱彎的要求，對(duì)連梁的剛度進(jìn)行折減實(shí)際上就是降低其抗彎能力。強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構(gòu)件相對(duì)于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。

3、結(jié)論

隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無論是工業(yè)建筑還是民用建筑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所遇到的各種難題也是日益增多，而作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者需要在遵循各種規(guī)范的前提下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點(diǎn)、重點(diǎn)，并在工作實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)比較簡單，但設(shè)計(jì)中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結(jié)構(gòu)概念以及長期的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)積累，才能設(shè)計(jì)出既安全又經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)秀作品。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50011- 2010， 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB50010- 2010， 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].