大跨度鋼筋混凝土框架結構設計

1、大跨度鋼筋混凝土框架結構設計隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，大跨度鋼筋混凝土框架結構的設計越來越重要， 因此在工程設計的過程中，對結構設計的關注逐漸得到更多的關注。但是在實際 的操作中，大跨度鋼筋混凝土框架結構的設計過程中存在很多的問題，本文正是 針對這些問題對大跨度鋼筋混凝土的結構設計進行了闡述。標簽： 混凝土框架結構設計;大跨度混凝土設計問題;優(yōu)化設計一、引言隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國很多地方的建筑物結構中大跨度混泥土框架結構都得 到了應用，在工程中，更多的設計人員認識到了結構受力性能的重要性。結構設 計是否完善直接關系到建筑物建設是否合理，質量是否符合要求，在施工中建筑 物的安全問題與造價問題。因此，

2、在大跨度混凝土框架結構設計中，結構是否合 理或者可行性如何已經(jīng)成為工程實踐的有力依據(jù)。二、大跨度鋼筋混凝土框架結構設計隱患1、柱子位移和錯臺在多層、高層建筑采取現(xiàn)澆法進行柱子施工過程中，上下柱部分的樓板處極 易發(fā)生位移、錯臺。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因不外乎以下兩點：（1）施工過程中的放 線準確度不高，使軸線或柱邊線出現(xiàn)過大偏差;（2）下層柱模板支立不垂直，支 撐不牢固和模板受到側向撞動（施工器械中的料斗、模板等設備）可能造成柱體 的位移。2、柱子主筋位移現(xiàn)澆法鋼筋混凝土框架結構施工過程中，柱子主筋位移現(xiàn)象也是經(jīng)常遇到 的，這種現(xiàn)象極易造成柱子的承重能力、使用壽命急劇下降。這種現(xiàn)象的成因一 般有以下三

3、點：（1）梁、柱節(jié)點內布筋較密集，狹小空間內布置大量鋼筋會導致 鋼筋相互沖突，造成柱上端外伸主筋位移;（2）柱體鋼筋在綁扎工藝中質量不過 關，柱體現(xiàn)澆階段會造成主筋外移;（3）基礎或梁內柱的插筋位置存在相應的問 題。3、模板漏漿液體的漏出會改變混凝土內的水灰比。降低了骨料的包裹程度，會大幅度降 低相關結構部件的力學性質和耐久性、穩(wěn)定性等性質。例如，筆者在進行施工過 程中發(fā)現(xiàn)，樓板處、拐角處極易發(fā)生漏漿現(xiàn)象，在進行澆筑過程中，部分漏漿現(xiàn) 象嚴重，成型后石子等骨料脫落，結構物的穩(wěn)定性、耐久性和相關力學特性不用 做實驗也可想而知。4、漏振和過振導致的結構損失漏振和過振都會導致混凝土拆模后出現(xiàn)蜂窩、麻

4、面、漏洞等現(xiàn)象，但是這些 現(xiàn)象卻很不容易引起重視。通常情況下，設計人員認為一般都認為過振現(xiàn)象不會 對混凝土強度造成影響，實則不然，這兩種施工都會對結構產(chǎn)生很大的影響，因 此必須對框架結構中的裹握力問題進行科學合理的設計，避免漏振和過振問題帶 來結構性損失。三、如何優(yōu)化大跨度鋼筋混凝土框架結構設計優(yōu)化設計的方法。在條件很成熟的今天，優(yōu)化設計的分析軟件十分便利， 通過這些軟件對于大跨度混凝土框架結構設計進行分析，然后進行人工的調整， 通過不同的概念設計方法的運用來對不同的結構框架類型和布置進行調整，從而 不斷的優(yōu)化方案，最終獲得符合實際的最為科學的方案來執(zhí)行。實際上在結構設 計方案的優(yōu)化過程中，這

5、種分析方法是最簡單方便的分析優(yōu)化方法，通過概念設 計的選擇和分析得到的設計方案通常是最為合理和經(jīng)濟的，雖然在分析的過程中 需要更多的人力和時間，也需要更高的設計素養(yǎng)，但是通過這樣的方式得到的優(yōu) 化方案是最為可行的，因此這一人工優(yōu)化方法仍然是最為普遍采用的方法。在對抗震結構進行設計的時候，大跨度鋼筋混凝土的框架結構布置更多的應 該重視平面和立面之間，是否對稱是否規(guī)則，要合理的對建筑物的表面進行布置。 而合理包括了平面和立面外形尺寸等各種承載力分布等各種綜合的因素。因此在 設計的過程中，建筑師與結構設計師都應該參與進來，雙方進行配合，才能夠設 計出性能良好的結構，保證建筑物的使用效能。除此之外，在

6、進行結構的設計中， 必須要明確力傳遞的過程和路線，最大化的精簡這一路線，減少經(jīng)過的節(jié)點，因 為結構需要承受各種各樣的力的作用，如果結構中力的傳遞線路長，經(jīng)過的節(jié)點 多，那么成本就高，而如果力線越短，成本就會相應的降低，結構的安全性也大 大提高，工作效率也有效提升?？拐鹦阅芊治觥τ诖罂缍蠕摻罨炷量蚣芙Y構體系來說，必須同時具備 兩個條件，那就是足夠的承載能力和變形能力，二者缺一不可。在概念設計中， 對承載力和變形李都進行了分析，通過對比，在相關的大跨度結構中，不見承載 能力要足夠，而且還應該控制在適當?shù)姆秶畠?，其剛度必須適合建筑結構。大 跨度鋼筋混凝土框架結構的使用功能以及是否安全都與側移的

7、大小有著十分緊 密的關系，如果側移太大，那么變形就會導致隔墻以及圍護墻包括裝飾材料等都 出現(xiàn)裂縫等問題。而對于偶然偏心和雙向地震力的作用的不利情況都要進行考 慮，要計算出結構層間位移角。通過計算如果剪力墻結構小于框剪結構，但是與 相關的規(guī)范相比仍然過小，同時又有較大的富余量，那么就說明這種結構設計能 夠滿足建筑物的剛度要求。在這一計算過程中，通常需要注意下面兩個方面的問 題：（1）抗震設計的基點結構。大跨度鋼筋混凝土框架結構的設計中，抗震設 計的基點是強度和延性。當今人們已經(jīng)開始意識到鋼筋混凝土結構的彈性能夠很好的來對抗地震的破壞，因此對于強度和延性的結合也逐漸重視，在結構設計中， 而知相互結

8、合能夠有效降低地震損害。（2）能力設計法。在設計過程中，能力設計法的思路是要將鋼筋混凝土的 結構形成適合地震影響下能夠有效降低損害的結構，因此需要將結構某些不穩(wěn)的 抗彎能力進行提升和增強，減少塑性轉動過大;為了不致在結構表現(xiàn)出所需的延 性之前在結構的任何部位出現(xiàn)幾乎沒有延性的剪切失效，也需要相對增強各有關 部位的抗剪能力。進行框架結構設計時，設計人員還應掌握如下設計規(guī)范：建筑結構荷載規(guī) 范、抗震規(guī)范、混凝土結構設計規(guī)范等。并應考慮當?shù)氐胤叫缘慕ㄖㄒ?guī)。設計 人員應熟悉當?shù)氐慕ㄖ牧系臉嫵?、貨源情況、大致造價及當?shù)氐牧晳T做法，設 計出經(jīng)濟合理的結構體系。注意構造措施。（1）在大跨度鋼筋混凝土框架

9、結構設計中，在樓梯間處的 框架柱由于樓梯平臺梁與其相連，這就導致樓梯之間的柱子形成短柱現(xiàn)象，因此 需要對柱箍筋全長加密。（2）在框架結構的外立面形成帶型時，要對連續(xù)的窗穿 過梁的時候進行設置，防治外框柱形成短柱。（3）對于框架結構長度略超過規(guī)范 限值，建筑功能需要不允許留縫時，為減少有害裂縫，建議采用補償混凝土澆筑。四、結束語鋼筋混凝土框架結構雖然相對比較簡單，但設計中仍有很多需要注意的問 題，只有熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結構概念以及長期的設計經(jīng)驗總結積累， 才能設計出既安全又經(jīng)濟適用的優(yōu)秀作品。參考文獻：1住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司，中國建筑標準設計研究院.全國 民用建筑技術措施2009地基與基礎M.中國計劃出版社，2010年.2張金，朱凱，張窮，劉貴江淺析混凝土超靜定結構極限承載力狀態(tài)J.商 業(yè)文化（下半月）.2011（07）孫海鷗.淺談高層建