现浇建筑框架结构设计关键问题分析

现浇建筑框架结构设计关键问题分析
摘要：框架结构的稳定性与混凝土的耐久性需要得到保证，并且防止出现刚度突变的情况发生。

对建筑物的外观效果要力求达到最好。

通过总体的布局，对炎热地区的自然通风情况进行改善，以人与建筑和谐的室内外空间环境为目标。

关键词：现浇混凝土；框架结构；设计质量；关键部位
1 楼面在自身平面内的刚度无限大
在混凝土强度等级方面，板必须高于次梁，次梁要高于主梁。

以此为条件进行施工，板与次梁，次梁与主梁之间会被施工缝分割开来，这样渗裂的发生频率就会变高，对楼盖的刚度极其不利。

如果是高层建筑，这样做就与结构设计相背离。

2 强柱弱梁
在对抗震进行设计时，强柱弱梁是对框架的要求。

并且需要在梁上首先产生塑性铰，这样可以对柱的安全性进行保证。

但是，如果当柱平面对角线的方向与地震作用方面相同时，要全部屈服四个方向的梁，这样塑性铰才可以确保不在柱上出现。

而想完成这一点，难度非常大。

除此以外，梁因楼板与楼板内的钢梁对其产生了加强作用，弱梁的强度相对的提升了。

所以，强柱弱梁的概念并不是绝对的，而是相对的，而且设计上对柱的承载能力的提升是绝对有其必要性的。

所以，现行混凝土的结构设计要求中的，同一根钢筋上接头应尽量少设，需要在结构图上明确的写出。

同时在框架柱筋上，不允许使用大量的短筋进行焊接。

数量较多且分布密集的电渣压力焊的焊接接头在同一根竖筋上出现，这导致了下列问题的发生：第一，位于接头附近处在热影响区内的钢筋，会因受热变化而降低钢筋的屈服点。

第二，存在一定的焊接缺陷，会降低钢筋的抗拉强度。

第三，在焊接完成后，在冷却收缩的过程中，一些残余的应力会被引出，从而降低刚度。

第四，在焊接中因高温缘故，会降低弹性模量。

第五，合格的抗拉试件，不等同于合格的抗弯试件。

因上述情况的存在，致使框架柱对于具有超强性变形的能力难以满足。

对于非抗震设防区而言，负重骨干的角色依旧由框架柱来扮演，这关系到整个框架的安全。

上文提到的现行混凝土有关内容依旧要遵守。

只有以此为前提，才可以逐个检查电渣压力焊接头的外观。

检查的标准是，四周的焊包非常均匀，钢筋表面突出的高度不小于4mm等其他对焊接接头的质量有关要求。

这样才可以保证整个框架系统的实效安全可靠。

3 节点混凝土核心区内的柱箍筋
抗震设计的框架结构，需要经过荷载的反复作用，此时箍筋如能发挥作用，主筋就不会出现屈服。

而主筋的不屈服会出现连锁反应，其核心区的混凝土就会受到一定的约束从而避免被压碎的后果，同时也保护了柱子。

该箍筋如想排好，需要对以下几个问题进行考虑。

3.1 减少框架横梁梁端多而密的负筋
在竖向负载对框架产生作用的情况下，需要对梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅的问题进行考虑。

对框架横梁中弯起的钢筋进行取消，以箍筋抗剪作为替代。

在梁柱的各个节点位置，当梁板的混凝土强度等级远不及柱的混凝土强度等级时，二者之间的水胶比，砂率等都会存在差异。

所以，对差异进行收缩容易致使交界处出现开裂。

所以从设计者的角度来看，框架横梁梁端剪力最大的位置应
避免再留置施工缝。

3.2 注重节点处横纵梁的纵筋与节点内柱箍筋排放工序上的优化组合
当纵梁截面的高度小于横梁截面的高度时，需要将箍筋套在横梁下部的纵筋上，并将其放置在底模上。

然后再将箍筋套在纵梁下部的纵筋上，放置在底模上。

并对节点内柱箍筋的数量计算好，套入柱内，再依据图纸对间距的要求进行绑扎。

在箍筋内让纵梁上部纵筋进行穿入。

当横梁截面的高度小于纵梁截面高度时，只需要对上述方法中在底模上的摆
放顺序以及上部纵筋的顺序进行颠倒就可以完成。

4 钢筋混凝土楼电梯井
与各框架柱的刚度相比起来，钢筋混凝土楼电梯井的刚度要大得多。

因其需
要承受的水平地震力很大，所以电梯井中，剪力墙的配筋需要远大于4%，即使
对电梯井剪力墙的厚度进行增加，也没有丝毫的作用。

这是因为它会将大部分的
地震力进行集中，因此即便是7裂度的抗震区，钢筋混凝土楼电梯井依然不能被
使用，由框架梁柱，填充砖墙的电梯井进行替代。

5 高温期施工
在南方，一旦进入盛夏就会出现持续的高温期，对多层框架屋顶现浇完后，
将会增大板顶暴露的面积。

在持续的太阳辐射下，板顶的温度会持续升高，而框
架横梁底板面的温度却不会发生变化，这个温度差会造成板的热胀量比梁大。

在
温度的持续作用下，框架横梁会把膨胀力向框架横梁传递。

一旦膨胀力超过框架
横梁的混凝土抗拉强度，横梁上势必会出现横向裂缝。

对于高层建筑来说，从第
六层开始，这种情况发生的频率就大幅增加。

为此，需要在横梁的两侧沿着截面
的高度以200-300mm为单位，每个单位长度内增加一根12mm的一级钢筋。

目
的在于约束在温差的作用下的构建各部分纤维之间的温度变形。

但要提高对加快
模板周期，缩短工期的重视，因为有可能施工方会采取对单位水泥的用量增大的
手段，对早期的强度强行提升的违规操作。

对单位水泥的用量进行增大，在早期
带来水泥水化温升，特别是在高温期进行施工时，水泥水化的速度更快。

致使在
混凝土硬化的初期，收缩变形的情况最为激烈，从而会导致收缩裂缝的产生。

6 螺旋楼梯
在公共建筑的底层位置，为了对室内空间进行有效的组织，并对环境实现优化，通常会将螺旋楼梯布置在此处。

此时需要注意的有以下几点：第一，纵向受
力钢筋的特点是拥有较粗的直径，较长的长度以及较重的自重。

为了更便于施工
排放。

在设计上，需要将其在跨中分成三段。

第二，为了对两端支座上的扭矩进
行抵抗，要整体连接梯板与上支撑梁。

且纵向受力筋的锚固长度要达到45D。

第三，对于螺旋楼梯而言，基础沉降对其内力的变化的敏感度较高。

因此，梯板下
支座的地基与基础一定要妥善处理，防止出现不均匀沉降的情况。

7 建筑物外观效果
建筑物的虚实对比，立面设计，体形以及比例会建筑物的外观效果造成一定
的影响，但装饰材料的色调，质感，尺寸，色彩也会一定程度上对建筑物的外观
效果产生约束效果。

比如说，饰面砖的整砖模数应符合建筑结构件的尺寸。

再比
如说，饰面砖横竖排列在同一墙面上时，非整砖数只需一行等等。

这些问题的存
在源于设计上缺陷，在实际上，要与施工方进行及时的协商解决问题。

8 商品性标准厂房
这种三无一进的产物是为适应南方沿海地区市场需求而进行设计的。

所以对
现浇框架柱网布置具有的灵活性优势可以最大程度上进行利用。

9 要重视填充墙引起的楼层刚度突变
在设计高层框架结构时，不需要填充墙的楼层其空间会大出许多，但是这层
的刚度有突变的可能。

其楼层主受到的剪力要远大于常规的计算数值，且安全性
较差。

需要在其构造方面采取一定的措施。

上关键部位的设计质量进行强调，在于要求达到框架柱的总抗弯极限承载能力，大于一平面内框架梁的总抗弯极限承载能力。

在水平及垂直荷载作用下，塑
性铰先出现在梁端，后出现在柱底，而不出现在节点区。

竖向杆件除底部外均处
于弹性阶段，整个结构围绕在底部转动，框架不丧失稳定。

在确保框架自身稳定
与安全的前提下，力求建筑物外观效果可以更好。

在高温期，对水泥的用量以及
混凝土的耐久性要严格的进行确保。

从而创造出人与建筑和谐的室内外空间环境。

10 结束语
上述问题在实际中都属于容易被忽视，被疏忽的问题。

如果出现处理不当，
那么对于整个结构的合理性以及安全性都会造成影响。

参考文献
[1]杨欣.钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程[D].中华人民共和国行业标准，2013.
[2]包实华.结构工程学科的现状与展望[J].中国建筑工业出版社，2015.
[3]杨本洛.理论流体力学的逻辑自洽化分析[J].上海交通大学出版社，2015.。