混凝土的结构设计精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇混凝土的结构设计，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：混凝土；结构设计；抗裂

前言：建筑行业的飞速发展使得混凝土结构面积以及尺寸越来越大，给施工裂缝控制带来了很大难度。混凝土结构物产生裂缝是结构物的承载能力、耐久性、防水性等的各种性能下降的主要原因。裂缝是混凝土中最常见而又最难以杜绝的缺陷，影响到建筑的使用寿命，所以合理的控制措施对延长结构物的使用寿命至关重要。据有关研究及实践报告显示结构物的裂缝问题属材料的固有特征，因此具有某种不可避免性。裂缝出现的原因多种多样，和混凝土材料的合格性、结构使用和维护等多方面相关，结构设计是先决条件，设计中需要针对不同的结构特征采取相应的抗裂措施。

一、工程概况及混凝土结构设计的重要性

目前，我国的建设工程事业的不断发展，框架结构在建筑工程施工中已经得到了普遍应用，可是，现代建筑设计也向复杂化和高层化不断发展。现在的建筑工程施工中混凝土已经被普遍应用，成为施工中最主要的原材料，然而我国的建筑中，混凝土的结构设计却并不完善，导致工程常常会出现裂缝问题，从而影响到建筑工程的质量，不利于我国建筑企业以及建筑行业的发展。所以，加强混凝土结构设计的技巧，采取相应的措施对我国的建筑行业以及国家经济的发展都有着深远的意义。

二、混凝土结构裂缝形成的原因

为了有效解决混凝土施工过程中存在的裂缝问题，需要对其产生原因做细致分析，导致混凝土裂缝的原因比较多，大概可以归纳为三方面，即原材料的配置、环境因素、以及施工设计。

2.1原材料的配置

混凝土中的外加剂、粗骨料、细骨料、水泥等材料不合格都会导致裂缝产生。比如水泥安定性不合格或者水泥比表面积较大，会导致混凝土因为需水量增加而使水灰比过大，水化热严重导致混凝土的开裂，还有骨料中含泥量较大也会增大混凝土的收缩率，因而也容易发生裂缝现象，另外由于外加剂不稳定，尤其减水剂质量，可能会出现减水率偏低，而为了达到混凝土的工作性能而增加用水量，水灰比的增大，较大水化热导致混凝土开裂。

2.2环境因素

施工现场环境恶劣，施工现场的温湿度也会对混凝土是否裂缝产生重要影响，混凝土具有热胀冷缩的性质，受温度影响较大。当混凝土水热化或者周围环境发生变化时，混凝土的内外温差变大从而发生变形产生应力，降低其本身的抗拉强度，当混凝土抗拉强度小于温度应力时就会产生裂缝。

2.3施工设计

现代建筑功能性和美观性兼备，导致建筑结构设计越来越复杂，为了能够满足人们的需要，出现了各种形式的结构体，这些结构体本身来说就容易产生裂缝，再加上施工设计的不合理以及施工难度及施工误差，从而产生裂缝。除了以上三个主要影响因素以外，混凝土裂缝问题还受到施工工艺、后续维护等方面的影响。工作中需要综合考虑并完善这些细节工作，才能有效改善混凝土施工实践工作，提升建筑工程质量。

三、结构设计时用的抗裂措施

3.1原材料的控制

要控制混凝土的开裂，首先需要从原材料的选择出发，原材料选择的正确与否，直接影响到混凝土的开裂。水泥强度达不到要求，水灰比过大以及水泥用量过大、外加剂使用不当等都能产生裂缝。混凝土原材料种类众多，其使用性直接决定了混凝土的质量。自20世纪初起，为增加粗骨料的粒径、降低水泥的用量等措施来将水化温峰降低从而达到抑制热裂缝的目的。

3.2减小环境温差

环境温差是日照温差与季节温差的总称。温差是影响裂缝产生的一个重要因素，所以要采取下列方法进行控制，即经有限元程序求解出温差应力然后根据计算值进行合理配筋亦或直接把配筋率提高到要求数值，从而提高配筋率来提高混凝土的极限拉伸的方案来减小温度应力对混凝土的影响。

3.3提高结构自身承载力

建筑工程设计过程中，虽然挠度和承载力都在标准规范的要求范围中，不过假使相比之下来说，承载力较小同时挠度较大造成的偏差也容易导致工程项目出现裂缝，那么，就需要提高结构的配筋率并且加大梁截面。同时，对混凝土相关项目的设计一定要考虑留出一定的安全余地。

3.4减小地基的不均匀沉降

地基不均匀沉降也是引起混凝土结构裂缝产生的原因，但是建筑物地基的不均匀沉降而引起的结构裂缝的事例不多。地基的不均匀沉降，引发混凝土受力不均导致裂缝现象。所以在设计的过程中要考虑到加强基础的整体性能，减小地基沉降对混凝土结构的影响。比如独立基础时设置拉梁，或采用筏板基础，或采用箱形基础。

3.5控制地下室墙体的裂缝并设置后浇带

社会持续发展，出现越来越多的超长建筑，同时由于很多建筑的功能以及美观要求不让设置伸缩缝，这就需要结构专业采取相应的措施解决混凝土收缩和由于温度应力导致的结构裂缝和变形。混凝土结构设计不仅仅是本身的结构设计，还涉及到与其他构件之间的结构合作。为了控制地下室墙体裂缝的发生，可采取在墙体顶部以及腰部设两道暗梁的措施，并适当增设暗柱，以起到模箍作用或适当增加墙体配筋。为防止墙体出现早期收缩裂缝，在墙体中可设置适当数量后浇带。按规范要求，每30-40m间距留出施工后浇带，带宽80-100cm，钢筋采用搭接接头，在45到60天后浇筑。

3.6必要厚度的保护层

混凝土结构设计不仅是结构设计，还涉及到其他构件间的合作。在混凝土结构中，钢筋和混凝土都是其中一份子，两者之间要有好的承载力才能保证结构的整体性。钢筋在混凝土中锚固是钢筋与混凝同的保证，所以，要除去钢筋上的锈蚀、泥土，使钢筋和混凝土很好的结合，以确保混凝土对钢筋的握裹力。如果有锈蚀就很难保证混凝土和钢筋的充分结合，导致两者之间存在缝隙，导致混凝土产生裂缝，裂缝发展会导致混凝土剥落开裂，这种裂缝不但破坏混凝土对钢筋的握裹力、破坏钢筋的锚固，还会加速钢筋的锈蚀。长期下去会造成承载力下降，甚至危及结构的安全。所以，要有必要厚度的保护层使钢筋与外界隔绝，避免此种情况的发生。

结束语

综上所述，随着建设工程业的发展，框架结构在建筑中应用广泛起来，但是现代建筑设计也向高层化发展，对钢筋混凝土提出更高的要求。混凝土裂缝直接影响到项目的美观性与安全性，要重点给予关注。混凝土的裂缝问题表现出不可避免性，需要从各个方面加以控制。文章详细分析了混凝土结构裂缝原因，以此为基础做出了相应的改进建议，希望可以促进相关工程实践工作的更好开展，全面控制，从而提高建筑物的整体质量，促进企业以及建筑行业的发展。

参考文献：

[1]方闽莉.混凝土结构设计抗裂措施探讨[J].江西建材.2014

[2]马建.浅析混凝土结构设计与抗裂处理[J].建筑・建材・装饰.2013（12）

[3]董萌.混凝土结构设计的抗裂措施探讨[J].中华民居.2014（6）

篇2

【关键词】混凝土结构设计；概念设计；结构构造；结构设计；结构计算

1、混凝土结构的概念设计

混凝土结构概念设计是将对混凝土结构的想法和意图初步进行检验的过程，主要是对混凝土性能、构件强弱、连接结构构造和混凝土结构体系等关键参数做以仔细试验和检验，由于这一过程的重点在于定性和可行性方面的检验，因此被成为概念设计。混凝土结构概念设计要点应该关注：第一，要确保混凝土结构应力集中，混凝土结构的重量、刚度和承载力应呈现均匀、连续性的分布，特别应该保证在水平面和垂直面的力学稳定性。第二，要注意混凝土结构的整体性，同一结构的混凝土单元应该牢固连接。第三，做到混凝土结构强柱弱梁，概念设计时应该将柱结构的尺寸尽量扩大，确保线刚度比值大于1。第四，做到强剪弱弯，混凝土结构要提高延展性和稳定性，需要加大混凝土结构的抗弯性能，提高其抗剪能力，因此在设计工作中应该采用强剪弱弯的策略，确保剪切性的提高。第五，提高混凝土结构抗脆性破坏的能力，对于钢筋锚固滑块、混凝土压碎和混凝土剪切破坏等问题应该采用提高结构横截面和支撑面等措施进行防护。第六，减少混凝土结构的钢筋使用，在结构应力比较大的区域如果其抗震性能和承载能力已经符合要求，就应该避免钢筋的盲目增加，这会对建筑结构重量带来无谓的提升，也会对建筑造价带来极大的浪费。

2、混凝土结构构造的要点

混凝土结构构造过程是混凝土概念设计的计算步骤和具体化。混凝土结构构造环节中主要是力学计算，达到验证构件承载力及变形的目的，此外，通过混凝土结构体系计算，确定混凝土构造和合理性和传力的明确性。混凝土结构构造的原则为：尽量缩短混凝土结构传力的距离、提高混凝土结构工作的效能，降低混凝土结构的材料耗费。混凝土结构构造应该重点做好如下工作：第一，对于混凝土大跨度的框架结构应该注意楼梯间处框架柱的连接构造，一般将柱体设计为短柱，加密柱体箍筋的密度，且做到于楼梯平台梁项链。第二，对与混凝土框架结构的外立面有带形窗设计时，应该采用连续的窗过梁设计，将外框架柱设计短柱形式，加强混凝土构造的性能。第三，当混凝土框架结构的长度过长时，应该采用后浇带处理技术，避免有害裂缝的产生。第四，混凝土结构后浇带构造部位应该加强处理设计。

3、混凝土结构设计的要点

3.1混凝土结构设计的原则

首先，混凝土结构设计应该坚持科学设计原则，要在混凝土结构设计工作中无时无刻不体现科学性。其次，混凝土结构设计应该坚持节约原则，对于已经达到强度和能力的部位，尽量少用或不用加强措施。最后，混凝土结构设计应该坚持实事求是原则，应该尊重施工实际、原材料实际，以切实有效的设计保证混凝土结构的性能和强度。

3.2混凝土结构设计应与实际施工相一致

混凝土结构的设计首先应满足实际的施工工艺，当出现施工工艺与结构设计发生矛盾时应该更改设计，采用便宜的措施进行处理，因此在混凝土结构设计方案阶段应该多做与实际施工和施工工艺的协调工作，减少不必要的矛盾和麻烦。

3.3混凝土结构荷载要设计精确

混凝土结构荷载包括：混凝土结构自重、设备荷载和设计载荷，混凝土结构设计中还要对风、雨、雪、地震力、温度应力等活性荷载有估算，使混凝土结构设计的计算中不要漏掉各种可能性的荷载，制止可能出现的混凝土结构安全隐患。

4、混凝土结构计算的要点

4.1混凝土结构计算简图的处理技术

混凝土结构简图的计算中应该确保简图选取的科学性，以保证混凝土结构计算结果的准确性。基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当基础埋深过大时，为了减少底层的计算高度和底层的位移，设计者往往在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁应作为一层输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。拉梁层无楼板，应开洞处理，并采用总刚分析方法进行计算。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。

4.2混凝土结构计算参数的确定

首先，科学选择地震加速度值，在混凝土结构计算中应严格注意地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值，确保混凝土结构的稳定性。其次，混凝土结构填充墙的计算周期和计算强度应该有效调整，确保混凝土框架结构的稳定，折减系数可根据填充墙的材料及数量选取0.7～0.9。其三，当利用SATWE或TAT设计软件进行计算时，应该将梁刚度放大，中梁取2.0、边梁取1.5，以便提高梁体的稳定性。最后，多层混凝土框架结构的梁设计中，应该适当放大弯矩系数，并进行活荷载的布置计算，以便利于多层混凝土框架结构的稳定。

4.3复核混凝土独立梁箍筋的计算结果

通常使用的SATWE软件缺乏独立梁这一情况的设计，都按公式进行计算，有时会造成计算结果偏小，设计中若遇到有独立梁存在的情况，应对梁箍筋的计算结果必须进行手算复核来确保稳定。

4.4混凝土结构节点核心区抗剪的验算

大跨度、大空间、大荷载的核心区节点设计必须经过抗剪演算，应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则，一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于梁柱中心线重合较难，柱截面比较大，对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响，这就更需要抗剪验算进行检验。

参考文献：

[1]尹明，陈绪坤，郑海峰.结构设计中应该注意的问题[J].科技致富向导.2011（05）

[2]黄海涛，黄慎江.结构设计中概念设计方法应用的探讨[J].工程与建设.2010（04）

[3]齐书俊，但功水.徐州地区住宅结构设计通病的防范[J].山西建筑.2007（12）

篇3

【关键词】长悬臂悬挑 桁架 PK和SATWE

一、工程简介

本项目为一栋地面五层、地下一层建筑，地上总建筑面积3.7万平方米，地下建筑面积1.2万平方米。由一层的商业步行街、二三层的大型连锁超市、四五层的休闲及酒店组成。

本项目采用钢筋混凝土框架结构，房屋总高度为24.00m，抗震设防类别为重点设防类别（乙类），设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，基本风压W0=0.35KN/m2 。为满足建筑功能和立面需求，本项目的东北角二层为架空，三～四层为超过8.4m的双向悬挑，二～四层东北角局部结构布置简图如下图所示：

二、结构方案选型

本项目东北角的双向长悬臂悬挑，已超出常规混凝土构件的适用范围。按一般设计思路，可采用混凝土预应力悬挑梁，该方案具有技术成熟可靠、截面可控等优点，但因预应力体量较小、施工相对较麻烦、施工工期较长且造价高等诸多弊端而被摒弃。结合本项目三～四层均为双向悬挑，且悬挑处为玻璃幕墙的特点，对本长悬臂悬挑拟采用混凝土桁架结构。

本项目三、四层X方向悬挑8624mm，Y方向悬挑8400mm，三～四层层高5400。混凝土桁架拟采用三、四层楼面梁分别作为上、下弦杆，中间设置斜向支撑。为充分利用混凝土构件的抗压强度明显高于抗拉强度的材料特性，在前期试算时，笔者对不同斜腹杆的布置方案进行比较，最终决定采用受拉斜杆数量较少的布置，即设置了一道X型斜撑、一道一字型斜撑，如下图所示：

三、结构计算

混凝土桁架为超静定结构，且各节点均为刚性连接，由于刚性节点的轴力与铰接桁架的轴力相差不大，故一般可简化成按铰接桁架计算。上下弦杆一般可简化为支撑于节点的连续梁，斜腹杆一般可简化为压弯（或拉弯）的斜撑构件。

本桁架上、下弦杆承受着楼面及墙体荷载，由于桁架矢高H（即三层层高）较高，且X、Y方向均采用桁架悬挑行成空间受力体系，所以上下弦杆及斜腹杆截面均较小。

本项目采用中国建筑科学研究院编制的PKPM进行计算，在建模时，上、下弦杆按梁单元输入，斜腹杆按斜杆输入。由于本项目的桁架仅局部设置，且相对较简单，可采用“PK”按单榀框架进行计算，X方向桁架PK计算的立面、荷载如下图所示：

PK可分别输出单榀框架弯矩、剪力、轴力、配筋等包络图（限于篇幅，本文未一一列出）。以上图中斜腹杆A为例，PK计算结果如下：

混凝土 柱 10

截面类型= 1； 布置角度= 0；计算长度： Lx= 5.40， Ly= 5.40

构件长度= 5.40； 计算长度系数： Ux= 1.00 Uy= 1.00

抗震等级： 三级

截面参数： B= 500， H= 400

设计规范： 砼规范GB 50010-2010

柱下端最大配筋对应组合号： 16， M= 15.71， N= -66.28

柱下端单侧计算配筋 As= 231.

柱上端最大配筋对应组合号： 7， M= 16.52， N= 101.99

柱上端单侧计算配筋 As= 287.

柱单侧构造配筋 As= 650.

柱抗剪最大配箍对应组合号： 1， V= 5.21， N= -89.82

柱抗剪计算配箍（按100mm间距输出）：Asv= 123.

柱抗剪构造配箍：Asvmin= 324.

抗震最大轴压比对应组合号： 54， N= -72.93 轴压比= -0.025

按此PK计算结果，斜腹杆A为构造配筋，计算配筋面积As=650mm2，若此计算结果进行构件设计， 根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》，按偏心受拉相关公式计算裂缝宽度，即：

，求得

不满足规范要求。斜腹杆A实际设计配筋为12Φ20，经正常使用极限状态验算，裂缝宽度满足规范要求。

为考虑桁架的整体作用，本项目也采用SATWE进行整体计算（因本项目地处6度设防区，未对长悬臂进行竖向地震力计算）。由于桁架的上下弦杆及斜腹杆均为压弯（或拉弯）构件，为准确计算出桁架杆件的轴力，将上下弦杆所在的相关楼层区域楼板定义为弹性板膜（计算显示与桁架相连的部分梁均出现较大轴力，设计时应引起重视）。X方向桁架的计算内力（立面显示）及变形图如下：

经计算发现桁架的内力分布、变形曲线与方案预期及PK计算均不符。以上图中“下弦杆B”为例，其内力及挠度图更接近于独立悬挑梁特征。据分析发现， 在使用SATWE计算时，选择“模拟施工”的加载方式，软件按楼层分层行成刚度并叠加，使得桁架的下弦杆并没与斜腹杆形成整体而孤立存在。于是，将SATWE楼层刚度及荷载加载方式改为“一次性加载”，计算后发现内力及变形曲线与方案预期一致。“一次性加载”计算后的X方向桁架计算内力（立面显示）及变形图如下：

经比较，在荷载准确、假定合理时，PK和SATWE计算的结果差异较小，均可用于指导结构设计，满足工程精度需要。桁架立面示意图如下：

四、施工图设计

基于长悬臂桁架自身的难点及特点，在施工图设计时，设计者着重注意了如下几方面：

1、为防止施工出错，设计绘图时摒弃传统的平面表示方法，对桁架悬挑绘制了三维线框透视图、立面图、大样剖面图，后期根据工程需要又补充了钢筋放样图。

2、考虑桁架弦杆承受较大轴力的特点，设计要求上、下弦杆及斜腹杆纵筋均应采用整根钢筋，不得采用机械连接或焊接连接，且钢筋在节点处均按受拉要求锚固。

3、为便于节点处钢筋的锚固和防止应力集中，在桁架的弦杆节点交汇处设置转角加腋。

4、此桁架为长悬臂，为空间受力体系，且自重较大，设计要求应在上弦杆混凝土强度达到100%后方可拆模。

五、总结

通过本项目实例，对长悬臂桁架的设计计算方法、构造措施及施工工艺进行归纳总结，可得出如下结论：

1、在条件允许的前提下，通过利用两层或多层楼层空间行成桁架，可实现混凝土构件较大跨度的悬挑，且桁架具有构件截面尺寸小、造价低、施工工艺简单等优点。

2、PKPM软件中PK、SATWE均可对常规混凝土桁架进行计算，其结果可以满足一般工程精度需求，但应注意PK未对构件进行正常使用极限状态验算，SATWE应采用合理的假定及对结果进行有效分析后方可用于工程实际。

3、桁架为超静定复杂结构，设计计算时应根据实际工程情况精心分析，取得最优的结构方案；同时，桁架的受力、变形会对周边相邻的结构构件产生影响，设计中应加强周边梁、柱等构件的分析。

参考文献：

[1]建筑结构荷载规范（GB5009-2012），中国建筑工业出版社

[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2010），中国建筑工业出版社

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[关键词]钢筋混凝土；结构设计；规范；概念设计；问题

中图分类号：TU973.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0220-01

1、钢筋混凝土柱的结构设计

1.1 钢筋混凝土柱的截面设计

一般在对钢筋混凝土结构进行设计时，首先需要按照至下而上的顺序对截面尺寸进行调整，通常框架结构的柱按照这一顺序变化比较合理，此外，还应创建合理的柱模板，柱断面变化次数不宜太多，柱断面变小也不宜设在同一层，以节约投资，使设计更合理。除了柱截面变小与混凝土强度降低宜设在不同层外，而且柱截面变小剧烈。否则抗侧刚度减少较多，对抗震不利。柱截面尺寸减小的间隔层数为四层，如果间隔太疏又起不到节约投资、降低造价的目的；太密会造成模板浪费、施工不便。每次每侧减小以150mm为宜，减得过多会导致结构竖向刚度变化异常。例如柱截面从550@550变为450@450，柱的线刚度会减少了60%左右，对于纯框架结构其抗侧刚度就减小过多。如果柱截面变化过大时应将柱分批在不同楼层进行截面变小。同时钢筋混凝土柱截面的最小尺寸应符合相关规定。

1.2 钢筋混凝土柱箍筋的肢距设计

根据混凝土结构设计的有关规定可以看出，在对钢筋混凝土柱加密区的箍筋内箍筋肢距进行设计时，要保证一级抗震等级不能超出二十厘米，二三级抗震等级则不能超出二十五厘米，同时保证箍筋直径在二十倍中的较大值；四级抗震等级不宜大于三十厘米。按一般的理解，箍筋肢距应为每肢箍筋的水平距离。本文作者对箍筋肢距的解释为钢筋混凝土柱纵向钢筋的箍筋拉接点的距离，这样不仅可以顺利对柱钢筋的拉接还便于施工的要求。而不少设计人员在设计时将箍筋肢距一律按均匀分布且小于二十厘米，导致混凝土浇捣困难，必须使用导管，将混凝土引导到根部，是不能让其从高处直接坠落的，然后逐渐向上浇灌。如果箍筋肢距过小，将无法使用导管。

2、关于梁的结构设计

梁的截面高度是由挠度与配筋控制其下限值，由裂缝允许值控制上限值。设计中很多人取较大的梁截面以保证挠度满足要求。但大截面低配筋率梁对抗裂并不利，经过适当配筋调整，裂缝宽度能勉强地满足要求，其计算裂缝宽度很小，然而这种梁出现裂缝的可能性较大。

2.1 钢筋混凝土梁侧的纵向钢筋设计应该注意的问题

根据相关要求我们可以发现，梁腹板的高度大于45cm时，梁的两个侧面设计应该满足纵向构造要求，纵向构造钢筋之间的距离需要保持在20cm以内，每一侧的截面面积应该大于或等于腹板界面的0.1%，钢筋混凝土梁侧纵向钢筋的直径一般为十五厘米左右。在钢筋混凝土结构的实际设计中，常会遇到钢筋混凝土梁侧抗扭纵筋很大，对上述情况应在计算上做合理的调整，由于电算设计时候的抗扭纵筋面积较大。对跨度较大的钢筋混凝土次梁支承于主梁上时，钢筋混凝土次梁的支承端会对主梁产生较大的扭矩，在电算程序中钢筋混凝土次梁的端支座为绞接造成的。目前电算程序在结构构件计算时尚未考虑现浇楼板对钢筋混凝土梁扭转影响，必须需要人为地给程序一个梁扭矩折减系数，合理选择钢筋混凝土梁扭矩折减系数是必要的。调整后计算出来的钢筋混凝土梁的抗扭纵筋面积会很大，必须保证箍筋的配筋率满足规范的规定。

2.2 针对强柱弱梁的结构设计

强柱弱梁的概念最早是在抗震设计中提出的，钢筋混凝土柱的结构设计直接关系着整个建筑物的安全性能，因此我们需要减少钢筋混凝土梁的破坏。强柱弱梁设计理念一定要将这一概念设计贯彻下去。严格控制钢筋混凝土柱轴压比，笔者认为轴压比不宜过大，且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议适当加强角柱、边柱的配筋，所有钢筋混凝土柱建议纵筋均不宜小于20mm，同时应该全柱通长加密箍筋，且配箍率满足规范要求，矩形截面柱对称配筋。而对梁配筋则建议应配足梁中部筋，以使地震作用下梁铰机制的形成，避免柱比梁先屈服，使钢筋混凝土梁端能先形成塑性铰，使柱端受弯承载力比梁端的实际受弯承载力大。

3、关于基础的结构设计

在整个建筑工程开展过程中影响工程造价及施工质量的主要因素就是地基基础，这是在工程设计过程中相关人员十分重视的结构设计内容，由于地基设计的好与坏直接关系到后期设计工作的有序开展，还可能会造成无法弥补的损失。所以，在进行地基基础设计时，在地基基础设计中要注意地方性规范的学习。避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。因此在基础设计时，应充分重视工程当地的规定要求，最好能参考邻近已建建筑物设计经验，可使基础设计更加经济、合理。如某综合楼工程，抗震设防烈度为8度，建筑总高度100m，采用框架核心筒结构，基础设计采用筏板基础。在利用程序计算时，主楼下的筏板板厚达到3m，配筋量大。规范基础冲切计算也未考虑基础底板下土的影响，在参考类似工程经验后，设计基础筏板厚度定为2.1m，使筏板厚度减少近30%。

3.1 基础的最低混凝土强度等级

有关规定中提到建筑地基的扩展基础混凝土强度等级不应低于C20，规范还规定基础的最低混凝土强度等级二a类为C25，二b 类为C30。规定高层建筑基础的混凝土强度等级不宜低于C30。

3.2 基础的最小配筋率

墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础的最小配筋率如何确定存在分歧。混凝土结构设计相关规定了受弯构件的最小配筋百分率的值；而建筑地基基础设计中规定：基础底板的配筋，应按抗弯计算确定。

4、结语

设计是一个工程开展的最初环节，同时也是最关键的环节，直接关系到之后各个环节的落实，钢筋混凝土结构设计也是如此。如果在设计过程中有任何的参数选择失误都会给整个设计带来影响，严重的甚至无法弥补。该文重点针对钢筋混凝土结构设计中常见的问题进行了分析，并在此基础上提出了一些建议。在今后的钢筋混凝土结构设计过程中，经常钢筋混凝土结构总结设计的经验，使设计更经济、合理。

参考文献：

[1] 混凝土结构设计规范GB50010-2010.中国建筑工业出版社.2010.

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：钢筋混凝土框架结构是目前建筑行业最常用的结构形式之一，由于具有传力明确、布置灵活、能够满足多种功能需要，混凝土框架结构在各种多层工业与民用建筑中得到广泛应用。但是在混凝土框架结构设计中，仍存在一些概念性和实际性的问题，需要设计人员予以重视，以保证设计质量和建筑质量。 关键词：混凝土；框架结构；设计要点 Abstract: reinforced concrete frame structures is the construction industry the most commonly used at present, because has definite force transmission, flexible layout, to meet a variety of needs, concrete frame structure is widely used in all kinds of multilayer in industrial and civil architecture. But in the concrete frame structure design, there are still some conceptual and practical problems, designers need to be paid, in order to ensure the design quality and the quality of construction. Keywords: reinforced concrete; frame structure; design points 中途分类号： 文献标识码：A

混凝土框架结构主要由楼板、梁、柱和基础这四种承重构件组成，其中，主梁、柱与基础构成了平面框架，各个平面框架再用连续梁连接起来，从而形成空间结构体系。在层数和高度合理的情况下，框架结构可为建筑提供较大空间。这种结构可进行灵活的平面布置，能够满足多种工艺和功能的要求。下面介绍几个混凝土框架结构设计的要点。 1.结构的抗震等级选定

在进行结构设计时，先要根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）来确定建筑的类别。对丙类建筑而言，其抗震等级比照该地的抗震设防烈度进行计算；而对于乙类建筑，地抗震措施应该符合该地的抗震设防烈度要求，但是，若该地抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ，则建筑物的抗震措施（体现为抗震等级）应该符合抗震烈度提高一度的要求；若某地的地震设防烈度为IX，则建筑物的抗震措施应符合比IX的抗震设防烈度更高的要求。 2.振型组合数的选取

振型组合数的选择有相关要求，对于较高的建筑，若不必考虑扭转耦联，则其振型数应≥3；若振型数须多于3，则宜取3的倍数，但应不大于层数；若建筑物的层数不大于2，则振型数可选择建筑物层数。对不规则建筑而言，若考虑扭转耦联，那么振型数应≥9；若结构的层数较多或结构刚度突变较大，那么振型数应多取：例如，若建筑的混凝土结构有转换层或顶部有小塔楼，其振型数应大于12甚至更多，但最多不能超过层数的3倍；只有在定义弹性楼板，且根据总刚分析法进行分析，认为有必要才可取更多振型。 3.关于混凝土结构计算和参数的要点

3.1关于计算简图的处理

在混凝土框架结构设计中，能否选择正确的计算简图，直接影响计算结果是否准确。最容易发生问题的就是关于基础梁的处理。一般而言，基础梁是基础的一部分，通常设置在基础的高度范围以内，计算底层高度是则应选取基础顶面到一楼楼板顶面的高度。基础梁只需考虑上部墙体的荷载，因此其构造只要达到普通梁的标准即可。若需设置基础拉梁，其断面和配筋可根据设计，截面的高度选柱中心距的 1/12～1/18，纵向受力的钢筋取所其连接的柱子的最大轴力设计值的十分之一作为拉力进行计算计算。但是，当基础埋得过深，便需要减少底层的计算高度和底层的位移，此时设计者可在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁必须作为单独一层输入，底层计算高度便应取基础顶面到基础拉梁顶面的距离，二层计算高度则是取基础拉梁的顶面到一层楼板顶面的距离。基础拉梁截面及配筋要采用实际的计算结果。此外，若电梯井道采用钢筋混凝土井壁（设计时应尽量避免），那么简图定要根据实际情况输入，否则可能造成顶部框架柱的设计存在安全隐患。

3.2关于结构各种参数的选取

3.2.1设计基本地震加速度值

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的规定: 若抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值则应分别为0.1g和0.15g两种，若抗震设防烈度为8度，则设计基本地震加速度值分别为 0.2g和 0.3g两种。在计算中应该严格根据地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值。

3.2.2结构周期折减系数

由于有填充墙存在，结构的实际刚度会大于理论计算刚度，实际周期则会小于计算周期，这样理论算出的地震作用的效应偏小，会使结构处于不安全状态。因此要对结构的计算周期进行进行必要折减。折减系数据填充墙材料及数量在0.7～0.9之间进行选择。

3.2.3梁刚度放大系数

SATWE或TAT等计算软件的梁输入模型都是矩形截面，没有考虑因楼板形成T型截面而引起刚度增大，造成结构实际刚度大于计算刚度，因此算出的地震剪力偏小，从而使整个结构偏于不安全。因此在使用计算软件时应适当放大梁刚度，放大的系数以梁取2.0边梁取1.5较为适宜。 4.混凝土框架结构构造配筋

4.1框架外挑梁配筋

由于占地面积受到限制，建筑要求某种特定的使用功能或者结构原因，建筑工程有时会在框架的梁端设计挑梁。而框架梁荷载和外挑梁的实际荷载是有不同的，因此框架梁和外挑梁的断面尺寸也会有所不同。有的设计人员在绘制设计图时只将框架梁上的某几根主筋向外挑梁延伸，却不知有些主筋事实上根本无法延伸进挑梁，等到施工时才发现这个问题，但往往为时已晚。

框架梁和外挑梁下经常会设置钢筋混凝土柱。在计算柱的内力和配筋时，有些设计者常会把它误认为构造柱，误认其配筋为构造配筋，悬臂梁也并没有按照计算配筋，这就可能导致水平荷载作用下的承载力不足，危害建筑安全。

4.2框架边柱柱顶配筋

对于混凝土框架结构的高层建筑，水平荷载对于结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力和高度的平方成正比；顶点的位移和高度的4次方成正比。水平荷载是设计中需要控制的因素。框架顶层的风荷载较大，而屋面结构的荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱的总力要小，显然柱顶会有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高（e0>0.5h）。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸入柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分则伸到横梁内部，而根数依计算确定且不能少于2根。设计人员在设计图时会将边柱柱角的钢筋弯入梁内，但由于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸入梁内是不可能办到的，这应该引起设计人员的注意。

4.3框架梁、柱箍筋配置

根据《建筑抗震设计规范》的规定，工程设计中常取的梁、柱箍筋加密区的最大间距是10厘米，非加密区的箍筋最大间距为20厘米。在电算程序信息中也通常将梁、柱箍筋加密区的间距内定为10厘米，由设计人员根据规范确定箍筋的直径和肢数。当框架梁中由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端如果适当加大抗剪承载力对结构抗震很有利，这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋的间距为10厘米时，有时也有可能因为非加密区箍筋间距采用20厘米而引起配箍不足。需指出的是，非加密区在配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求。

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关键词：建筑工程混凝土结构设计问题探究

中图分类号：TU37文献标识码： A

前言

在我国建筑工程建设施工的过程中，混凝土已经成为了工程建设中主要的施工材料。不过，从现代化建筑行业发展的情况来看，随着社会的不断发展，人们对建筑功能的要求也越来越高，这就使得建筑结构设计的种类也在不断的增多，这就十分容易使得人们在建筑混凝土结构设计的过程中出现一些问题。下面对混凝土的结构设计进行简要探究。

1、高层建筑结构设计原则

高层建筑结构设计原则，是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则，也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下，才可以进行建筑结构设计总体来讲，高层建筑结构设计原则主要包括以下几点:

（1）基础力案合理。建筑结构基础力案是高层建筑结构设计的前提和基础，在实际的建筑结构基础力案设计中，设计单位需要根据实际施工地质条件，根据实际建筑结构施工需求进行设计同时建筑结构基础力案需要配置完善的施工地质调查报告，最大程度的发挥建筑物地基的潜力，必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算另一力而，设计单位还需要对建筑物进行综合性分析，尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型，通过对这些综合性分析，最终选定最适合的基础力案，从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益

（2）计算简图适当。计算简图设计，也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题，主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析，而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上只有通过计算简图基础之上的数据分析，才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性举例来讲，建筑物结构节点问题，建筑物结构节点并小是我们传统观念中的铰节点或者是钢节点，设计单位在进行计算简图设计时，需要对建筑物结构节点进行深入研究，提高计算简图计算精确性，进而将计算简图的误差控制在合理的范围内

（3）结构措施完善。除了基础力案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外，还有

一条基本原则是设计单位经常忽略的，那就是结构措施完善原则设计单位在进行建筑物结构的设计时，需要注意结构组件的延展性，例如建筑物中钢筋的锚固长度等同时，设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响，对于这两力而的问题，在实际的设计过程中，需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉的基本原则，只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性

2、建筑结构设计中存在的问题

在建筑结构设计的过程中，难免会由于各种人为或非人为因素的影响，出现某些未定的设计障碍，这小仅阻碍了设计师的想法和策略，如果更加严重，还会影响建筑工程的施工进度，使得施工力的蒙受极大的经济损失接下来笔者将分析几种建筑结构设计中较容易出现的问题，以防广大建筑行业的工作者犯同样的错误。

（1）地下室设计问题。建筑结构设计中必须注重地基的稳固问题，而地基质量一般都是

与地下室的设计直接相关的，所以说地下室在建筑结构设计中占据很重要的地位，而且一日出现问题，就会造成非常严重的影响首先，地下室的设计要求是非常严格的，对于墙体的厚度、混凝土的强度、防水材料的性能以及钢筋支撑架的刚度等等都有明确的标准，但是在具体的施工过程中，却并没有引起广大施工人员的注意，对地下水位的高低和竖向荷载能力都没有经过科学的设计和测量，这样带来的直接后果是大大降低了建筑工程的质量，安全问题也难以得到保障。

（2）设计图纸问题。建筑工程的施工阶段都需要依照具体详细的施工设计图纸来进行施工，具体的施工工序和施工任务都要根据设计图纸的精细程度来决定，可以说设计图纸的好坏直接影响着一个建筑工程竣工质量的优劣但是在现代许多建筑施工团队中的建筑结构设计师并小重视设计图纸的内容.对待施工图纸的设计态度也并小严谨.有一种尽量完成任务的敷衍情绪掺杂在设计过程中，这样的设计图纸只是一份粗制滥造的涂鸦作品，对建筑工程的结构设计更谈小上精密合理总体而言，一份科学合理的设计图纸应该对结构设计的细节有细致的标注或者分析，特别是抗震指数的设计、支撑架的刚度、墙体的材料等等与建筑工程的质量息息相关的因素更是要重点说明但是当前我国的建筑工程团队中，仍然有部分的建筑结构设计极为小合理，譬如在各层梁、柱、墙的平而配筋图中，仍然采用小标准图集，地上地下的结构标高、梁柱编号、结构层高标注小清楚这些小顾后果的设计显然会影响建筑工程的施工质量

（3）浇混凝土楼板问题。由于混凝土是建筑工程中使用量最多的施工材料，所以混凝土的

施工对于建筑结构的设计具有非常重要的意义，在这力而浇混凝土楼板的质量问题则是重中之重，一日没有妥善处理就会出现许多问题，比较常见的是干缩开裂、支座负钢筋倒伏前者往往是由于温差较大，热胀冷缩而出现了崩裂问题后者则与施工人员的技术有着直接关系

（4）建筑选址问题。古语有云:万事开头难可见对于任何事情必须先有一个良好的开始打下基础，那么接下来的事情就好办了，对于建筑结构的设计也是，有一个科学合理的结构设计，先要解这个建筑项日的选址问题，如果选址小稳定，再好的建筑结构也小能保障整个建筑工程的建筑质量可见要想使建筑既安全实用又科学合理，建筑的基础选址是非常重要的如若小然就会使得建筑工程的安全系数极低，建筑质量也会非常差.对住户的生命安全有着严重威肋。

3、基础设计阶段存在的问题及解决办法

基础工程是建筑工程建设的重要环节，既影响着工程整体质量"安全，又在工程造价中占据重要位置。因此基础设计至关重要。

（1）地基承载力问题。在基础设计之前，应选择合适的土层作为基础持力层。持力层承载力决定着基础方案选型和基底面积的大小。不同持力层的承载力差异很大，造成所选基础方案可能完全不同，进而对基础造价造成极大的影响。可见选择合适的持力土层的重要性。当在持力层以下一定深度范围内存在承载力明显偏低土层时，则需按照建筑地基基础设计规范要求，进行软弱下卧层的承载力验算。以往设计中设计人员往往注意到软弱下卧层的变形验算，而忽略了其承载力的验算。当软弱下卧层的承载力不满足要求时，对工程整体的安全

性影响极大，需引起设计人员的足够重视。当下卧层承载力不满足要求时，可采用深基础（如桩基础）穿过软弱土层，或对软弱土层进行地基处理，是其承载力和变形满足要求。

（2）基础设计中的常见问题。对于不同的基础形式，所出现的问题和解决办法也各不相同。

常见问题如下：对于地下车库中的柱下独立基础，基础埋深的计算方法因各地方基础规范有不同的规定，对基础底面积大小影响较大。如辽宁省地方标准2建筑地基基础技术规范3规定，当地库底板厚度满足一定要求的情况下，独立基础的埋深可取自室外地面及室内地面计算埋深的平均值。对于平板筏板基础，上部结构刚度板底地基土的基床系数等都对筏板的计算有一定影响。设计时应将上部结构刚度传给基础，考虑基础与上部结构的共同作用，并合理选取基床系数，有效降低基础工程量。另外，基础底板及地下室的外轮廓

应尽量简洁，有利于防水工程的施工和降低造价。

结束语

混凝土结构的设计与施工关系到整个建筑工程的质量，与人们的切身利益与生命安全息息相关。混凝土结构设计是一项长期而又复杂的工作，工程师只有在实际工作中不断学习，不断创新，力求将所有因素考虑在其中，这样才能够保证混凝土结构设计的质量，保证整个建筑工程的质量。

参考文献：

[1]混凝土结构设计规范(GB500010-2010)北京.中国建筑工业出版社.

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【关键词】建筑混凝土；结构设计； 特点；原则；要点；注意事项

一、建筑混凝土结构设计的原则及其特点

1、建筑混凝土结构设计的原则主要有：（1）结构性。在混凝土结构设计过程中，要充分了解其结构与各要素是非常重要的。建筑结构决定着建筑的性能和质量，影响着它在建筑中的使用和发展情况，同时它也是性能的载体，还可以反作用于结构。（2）整体性。混凝土结构设计的整体性是指把各个部分组成一个整体，研究整体的功能和设计规律，从整体和部分中发现整体的特征。（3）最优化性。混凝土结构设计中存在差异整合，使建筑的各个部分合理的组合在一起，差异的部分相互互补，相互支持，相互需要，保证着整合后的性能。建筑结构的形成也离不开差异整合，充分体现了它的重要性，在设计过程中，我们要重视这一点。 （4）动态性。混凝土结构设计的动态原则是把握系统的内外联系，以及发展趋势，动力规律、方式等方面，使混凝土在建筑中得到更好地应用。

2、建筑混凝土结构设计的特点。（1）结构应具有良好的延性。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。建筑结构的耐震主要取决于结构的承载力和变形能力两个因素。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免建筑在大震下倒塌，必须在满足必要强度的前提下，通过优良的概念设计和合理的构造措施，来提高整个结构、特别是薄弱层（部位）的变形能力，来保证结构具有足够的延性。因此，在结构设计中应综合考虑这些因素，合理设计，使结构具有足够的强度、适宜的刚度、良好的延性。（2）建筑结构刚度的适宜性。随着建筑的高度的不断增长、侧向位移较大的建筑越来越多。因此，在建筑设计中，不但结构强度的要求非常重要，也不能忽视结构的适用性，确保了结构的合理振动频率、控制水平层位移。（3）侧向力的把握。在建筑结构设计过程中，侧向力已成为结构形变及内部结构发生变化的主要影响因素，无论是民用建筑还是在建筑，所有在自重、雪活荷载和负荷、负荷力，再加上风、地震和力水平影响都会作用在结构上，水平荷载内力和位移逐渐增加，因此水平荷载和地震力是其主要的控制因素。

二、建筑混凝土结构设计要点

1、结构选型。结构选型需要考虑的问题：结构规则性问题、结构超高问题以及嵌固端设置问题。建筑的结构规范新旧版本有着很大的不同，在新规范中，对于结构的限制条件也有所增加。并且，新规范明文规定建筑不应采用严重不规则的设计方案。因此，结构工程师需要在执行新规范时多注意不同之处，避免施工设计时处于被动状态。建筑结构的总高度在抗震规范以及高度规范当中都有着严格的限制，新规范中对于超高问题有了新的规定，增加了除了a级高度建筑以外的b级高度建筑。所以在进行结构选型时需要注意控制超高问题。建筑往往带有地下室，因此结构设计工程师需要对嵌固端设置进行重视。

2、概念设计。基于建筑结构的抗震能力，在结构设计过程中需要设计人员在设计时采用结构概念设计。这种设计方式对建筑师以及结构设计师有很高的要求，必需严格地遵守结构概念设计的规范规程以及各项规定，设计过程中需要对建筑结构进行全面的分析，不能仅仅依靠计算来进行设计。在进行结构体系设计时，需要对结构选型以及平面布置的规律提高重视程度，选用具有较好的抗震能力以及抗风性能，并且经济性较高的结构类型，并要对结构进行计算简图的设计，保证结构的地震力有合理的传递，并保证在两个主轴方向有相近的动力特性。另外，概念设计可以保证建筑受到中等级地震后可以通过修复继续使用，而在遇到高等级地震时可以保证不倒。为保证“中震可修，大震不倒”的目标，需要专家对设计提出具体指标，对建筑的稳定性以及弹性进行完善的设计。

三、建筑结构设计的注意事项

1、结构体系的注意事项。结构体系的选择应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济等各专业综合考虑。结构的规则性问题。规范在这方面有相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循规范规定上必须格外注意，避免后期施工图设计阶段工作的被动。结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构总高度都有严格限制，除将原来的限制高度设定为A级高度建筑外，还增加了B级高度建筑，因此，必须对结构高度严格控制，一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

2、扭转的注意事项。建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用发生扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时，应尽可能使结构处于对称状态。

3、设缝的注意事项。温度伸缩缝、沉降缝、防震缝是建筑结构设计中较重要的构造措施。对温度伸缩缝，其影响因素很多，规范用规定结构伸缩缝的最大间距来控制，还规定了最大间距宜适当减小和适当放宽的情况，应根据实际工程的具体情况执行相关条文。沉降缝由于同一建筑物中各部分基础显著的沉降差产生，在设计中，通常用“放”、“抗”、“调”等办法解决，即设沉降缝、采用刚度大的基础、调整各部分基础形式或施工顺序。防震缝在规范中有明确规定，但应据实际情况适当放宽或缩小。

4、侧向位移限值的注意事项。高层建筑结构的水平位移随着高度增长而迅速变大，为防止位移过大，规范对顶点位移和层间位移都作了限制。控制顶点位移u/h的主要目的是保证建筑内人体有舒适感和防止房屋在罕遇地震时倒塌。但控制房屋在罕遇地震时倒塌与否的条件是结构极限变形能力而不是u/h限值。另外，为使结构具有较好的防倒塌能力，应在结构计算中考虑相关效应。控制层间位移u/h的主要目的是防止填充墙、装饰物等非结构构件的开裂和损坏。

结束语

城市化建设的快速推进，促进了建筑业的发展，并且建筑体型规模越来越大，对结构设计人员的要求越来越高。而建筑主要都采用钢筋混凝土结构，这种结构有着较高的强度以及荷载能力，可以保证建筑的结构稳定，因此对其进行研究分析具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]李树，浅谈钢筋混凝土工作原理[J] 中国房地产业・理论版 2012

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【关键词】设计理念；设计构造；优化措施

在钢筋混凝土结构中，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，坚固，耐久，防火性能好，节省钢材，成本较低。近年来，随着我国钢材量的不断提高，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。结构设计者要在遵循各种规范的前提下，大胆灵活的优化结构设计方案。

1 钢筋混凝土结构设计应有的理念

在建筑设计领域，结构工程师应具有创新精神和超前意识，按照建筑要求，综合结构安全、节省造价、方便施工等因素，做出最优的结构设计方案，尽最大限度满足建筑师的设计要求，结构设计人员应具备以下基本理念：

1.1 复杂结构简单化。要善于将复杂变简单，将结构的受力、传力途径，设计的越简单直接越好。沿建筑物竖向布置的抗侧力刚度构件，最好成均匀的连续布置，以避免出现层间位移角、内力，以及传力途径的突变，避免出现软弱层。建筑物的使用包括采光、通风、采暖、供水、排水、温湿度调节等多种要求，因此建筑结构设计，应和相关专业密切配合，尽量简单化设计，以便于多种管线、设备及设施的施工安装。

1.2 结构可靠，确保安全。结构设计必须确保使用者在正常使用的安全，而且在遇到可能预料的各种灾难时，使生命财产的损失减少到最小程度。要尽可能使结构平面布置的正交抗侧力刚度中心，靠近建筑物质量重心，最好重合，以避免或降低在风荷载或地震的作用下，产生的扭转效应及其相应的破坏。结构设计方案应尽量做到受力明确。利于计算，减小作用效应，增加结构构件抗力，利于非结构构件可靠连接，不易遭到破坏。

1.3 刚柔结合，富有艺术美感。建筑物的作用是为了使用，对于不同类型建筑物，必须满足使用功能的要求；由于建筑同时又体现了社会的文化艺术，因此在做结构设计时，不仅要满足承载力、刚度和延性的要求，还要尽可能实现刚柔结合，采用多种建筑艺术手法，体现出时代的艺术美感，反映出建筑设计师所要表现的建筑艺术要求。

2 优化钢筋混凝土结构设计的措施

2.1 保证结构传力路线简捷。建筑布置在抗震设计中，平面、立面都要简单、规则、对称，结构的传力路线要简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短，越直接，结构的工作效能越高，耗费的建材也就越少。钢筋混凝土结构的抗震设计，要注意：平面宜简单，规则，对称，减少偏心；刚度中心与质量中心尽量重合；质量大的跨间，不宜布置在结构单元的边缘，质量大的设备，宜布置在距刚度中心较近的部位；尽量少采用大悬挑结构；围护结构宜采用轻质材料。从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以相应减少边跨柱距，充分利用连续梁的受力特点，以减少结构中的弯距，使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。

2.2 注意加强构造措施。对于大跨度柱网的框架结构，处于楼梯间处的框架柱，由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯问处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点在设计中容易被忽视，应引起重视。对框架结构外立面为带形窗时，设置连续的窗过梁，可能会使外框架柱成为短柱，应注意加强构造措施；对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150毫米，对屋面宜设置后浇带，后浇带处的构造措施，宜适当加强。

2.3 注意地下室的结构设计。有地下室的建筑，当地下水位较高时，在室外地坪之下的结构部分外轮廓形状应尽量简洁，以有利于建筑防水的施工。由于柱下承台的影响，基槽地模形状很复杂，太多的阴阳角和放坡，不但增加了防水施工难度，延长了施工时间，而且增加了工程造价。对于这种情况，建议考虑采用反承台法：统一地下室底板和承台的下皮标高相同，承台需要加厚部分向上作，然后地下室内部作滤水层和覆土等地面做法。此方法基槽地模形状简单，不但方便施工，利于保证工程质量，而且缩短施工时间，内部的覆土重量，也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，提高了建筑物的抗倾覆能力。

2.4 注意嵌固端与短肢剪力墙的设置。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，由嵌固端的设置引起的一系列需要注意的问题容易被忽视，例如，嵌固端楼板的设计，嵌固端上下层刚度比的限制，嵌固端上下层抗震等级的一致性，在结构整体计算时嵌固端的设置，结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面，都有可能埋下安全隐患，导致后期设计的大量修改；新规范对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙，同时根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用，增加了相当多的限制。因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少用最好不用短肢剪力墙，以避免给后期设计带来不必要的麻烦。

2.5 注意节点构造，使塑性铰向梁跨内移。在罕遇地震作用下，要实现让梁端形成塑形铰，柱端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。强柱弱梁相对于梁端截面实际抗弯能力而言，柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是使柱不被压溃的关键控制措施，它决定了由强震引起柱端截面屈服后，塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成层侧移机构；柱强于梁的幅度大小，取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布，以及动力特征的相应变化。因此，要在建筑许可的前提下，尽可能把柱的截面尺寸做大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，将柱的设计弯距，按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段，不能形成塑性铰，或塑性铰转移到立柱上。

总之，建筑结构设计的好坏关系到人民生命财产的安全，责任重大。钢筋混凝土框架结构设计中有很多地方需要注意，结构设计人员要具有良好的设计概念，熟练掌握规范，不断优化设计方案，保证设计建筑安全，经济适用。

参考文献：

[1]《混凝土结构设计规范》（GB50010 -2002）

[2]程志军 徐有邻 王全礼 微合金化HRB级钢筋的研制与应用 建筑结构 2002年第1期

[3]徐有邻 汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思 建筑工业出版社 2009年5月

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关键词：钢筋混凝土；优化设计

钢筋混凝土的材料便于得到，工程造价较低，并且其力学性质良好，很适合做建筑材料。在现代化建筑中钢筋混凝土结构是最常用的，而且也是最为稳定的。随着建筑应用的越来越多，逐渐总结出一套成熟的施工设计方案。由于建筑的大部分结构都是由钢筋和混凝土构成的，为了保证建筑的安全可靠，对钢筋混凝土结构进行研究是势在必行的。只有将整个结构研究透彻才能在此基础上进行拓展和创新，实现合理优化建筑结构从而降低工程成本的目标。

1钢筋混凝土结构设计的原则

1.1钢筋混凝土结构的实用性原则

在进行钢筋混凝土结构设计时，首先要考虑的就是结构的实用性。钢筋混凝土结构设计的根本目的就是进行实际应用，没有使用价值是不会有人去建设的。设计的结构如果只满足美观忽略了实际的用途，那就是一张废纸，只有满足使用者的需求，这个建筑材有存在的意义，这个设计才有实施的必要。

1.2钢筋混凝土结构的安全性原则

钢筋混凝土结构设计过程中应该突出安全，一方面要确保钢筋混凝土结构施工过程中安全目标的实现，要为钢筋混凝土结构施工创造一个安全的环境，这是进行钢筋混凝土结构设计的必要前提。另一方面要确保钢筋混凝土结构使用的安全，力争在建筑物和钢筋混凝土结构的使用寿命中做到对安全的保证，这是对建筑功能和使用者人身安全的重要基础。

1.3钢筋混凝土结构的整体性原则

应该将钢筋混凝土结构的设计工作进一步深化，使整体性原则得到进一步落实，让整个钢筋混凝土结构达到一个性能综合、结构连续的整体，在实现对建筑物功能维护的同时，确保整个工程的统一。

2钢筋混凝土结构的设计要求

2.1钢筋混凝土结构延展性要求

钢筋混凝土有较强的硬度同时也还有一定的延展性。只有延展性和硬度能够有效的结合才能具有较强抗压性和抗形变性。所以在进行结构优化时要考虑钢筋混凝土的延展性参数，这一参数调整到位，才能提高建筑对地震等自然灾害的抵抗能力。具有一定的柔性性质才能对突发的应力变化起到缓冲作用，利用微小的形变来阻止整个建筑的倾倒、滑移甚至是坍塌。所以对于钢筋混凝土结构设计一定要科学合理，这样才能保证整体结构的延展性符合规定满足实际施工的需要。

2.2钢筋混凝土结构倾斜力要求

建筑在使用的过程中，会受到自然界因素的影响，钢筋混凝土结构会在地震等的

水平作用力下出现倾斜，进而对整个混凝土结构造成影响。在设计混凝土结构时就要结合当地的实际情况对倾斜程度进行估算，进而采取一些措施控制结构的倾斜，保持整体的稳定和连续，这一点在设计上是不容忽视的。

3优化钢筋混凝土结构设计的方法

3.1结构计算方法的优化

钢筋混凝土结构计算分析方法是结构设计优化的关键。首先是对结构体系选择的优化，主要是确定经济合理的结构型式、柱网尺寸和剪力墙布置等；其次是对结构构件进行优化，在已确定结构体系和结构布置的前提下，确定经济合理的构件截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋强度等级和配筋量。优化设计在初始假设后，需按一定的方法通过多次分析和调整，从而获得最优的设计方案。在传统设计中，构件尺寸一般先按经验确定，然后进行强度验算。在优化设计时，应对不同构件布置方式和不同截面尺寸进行配筋计算，并作经济比较，以确定最优构件布置方式和截面尺寸。

3.2结构设计规范的理解

钢筋混凝土结构优化设计须深入地掌握相关结构设计规范，理解规范实质，并注意规范的适用范围和规范使用的配套性。在计算桩数时，荷载效应采用标准组合，对应的抗力采用单桩承载力特征值；在确定承台高度及配筋，验算材料强度时，荷载效应取基本组合，采用相应的分项系数，对应的抗力计算采用材料强度设计值。抗震墙分加强部位和非加强部位，边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件，这两种边缘构件的配筋相差很大，应分别按不同的构造要求进行配筋。设计优化前必须透彻地理解概念，勿盲目提高标准，以免造成设计浪费。

3.3设计参数取值的优化

为取得良好的优化效果，在设计参数取值上要进行优化。对毛坯房，要根据各地具体情况和房屋设计标准，合理考虑各功能空间的二次装修荷载。在计算墙体荷载时，应考虑实际墙体高度、长度和开洞影响，墙体高度的取值应扣除钢筋混凝土梁板的高度，墙体长度的取值应扣除钢筋混凝土墙柱的长度，并应扣除洞口面积。消防车等荷载宜按等效荷载取值。楼面活荷载按实际使用功能合理取值，并按规范规定考虑楼面活荷载的折减。正确取用抗震设防烈度、场地类别，合理确定风荷载标准值和风载体型系数，必要时可根据风洞试验确定风载体型系数。根据不同荷载组合和不同计算内容选用荷载分项系数。在进行基础设计时，当上部结构传给基础的荷载为设计值时，应将设计值转换成标准值。

3.4剪力墙

一方面，要实现剪力墙布置的对称、集中，要在重点环节做到剪力墙设置的均匀化，在变化较大的位置应该缩短剪力墙的间距，以便实现恒载的平衡。另一方面，要实现剪力墙双向的布置，提高整个钢筋混凝土结构的稳定性。

4.钢筋混凝土结构设计优化的措施

4.1钢筋混凝土结构的安全性

设计钢筋混凝土结构的过程中要将结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的破坏考虑周全，切实提升钢筋混凝土结构的抗震和抗损的性能。设计钢筋混凝土结构过程中要考虑钢筋混凝土结构荷载的变化问题，实现钢筋混凝土结构的安全与稳定。

4.2钢筋混凝土结构的抗震性

设计人员要以抗震概念设计为依据，对钢筋混凝土结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使钢筋混凝土结构的抗震能力得到有效的提升。

4.3混凝土结构的耐久性

首先，要选择质量良好的钢筋混凝土结构的材料，从稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。其次，优化钢筋混凝土结构的设计，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。最后，应用合理的钢筋混凝土结构形式，要在钢筋混凝土结构设计出混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题在钢筋混凝土结构的出现。

5.结论

现代的钢筋混凝土结构的施工技术已经比较成熟，在优化时并不是针对设计的参数，而是在满足施工质量的前提下缩减成本开支。想要实现这个目标就学要有扎实的专业基础知识，还需要有新技术和新设备的加入，是需要不断探索和专研的。钢筋混凝土机构设计优化涉及的环节多，不同的施工阶段要采用不同的优化方法，很多时候还需要结合实际的施工情况进行分析处理。

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关键词：高层建筑；混凝土；抗震结构；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

地震影响因素十分复杂，是一种不能预见的外部作用，目前的计算方法依旧处于半经验半理论的方法，在实际工作当中，想要对于建筑的抗震性进行精确的计算有很大的难度，因此，建筑设计师在进行高层建筑时，应重返考虑高层建筑的抗震问题，采取相应的安全防患措施，做到真正的防患于未然。

1、高层建筑混凝土结构的特征

混凝土结构建筑的楼层在10层或10层以上，或者建筑高度超过28m，定义为高层建筑。从定义中可看出高层建筑的特点体现在层数和高度上，而高层建筑更本质的特点是水平荷载设计起到关键作用。在高层建筑中研究建筑的抗侧力能力是抗震设计的重点，地震荷载和风荷载主要作用于建筑的水平力，其中地震荷载起控制的作用。破坏时间短，无规律的作用强度大，水平方向上的振动加以扭转振动是地震力对建筑的破坏特点。在设计过程完全应用弹性理论来设计以提高建筑的抗震性能是不可行的。因为会增加抗侧构件的数量，使结构的自重增加，导致在地震中，由于建筑自身的惯性力过大，使抗震性能降低。

2、建筑抗震级别

我国房屋建筑工程可以分为以下四个抗震设防类别

2.1、特殊设防类

指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。

2.2、重点设防类

指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。

2.3、标准设防类

指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。

2.4、适度设防类

指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。

3、高层混凝土建筑抗震结构设计原则

3.1、结构布置

平面布置是指在建筑设计的平面图上，将柱和墙的位置以及对楼盖具有的传力作用进行合理的设置。依据建筑的抗震性能来看，最关键的是尽量将建筑结构平面的刚度中心与质量中心相靠近或相重合，以降低地震力对建筑的破坏力。为了减轻建筑自身的重量，在设计时应以结构的平面规则、对称为宜。结构的刚度在竖向上应保持均匀，可尽量较为规则的设计竖向结构，少做平面上的变化。在安全规定内设计结构的高度和宽度，并且需限制两者的比值，以使结构有较好的整体刚度和稳定性。

3.2、防震缝设置

建筑平面结构复杂时，可通过使用防震缝，将复杂面划分为简单且规则的平面，但是在高层建筑中，不宜使用防震缝。如果无法避免设缝，那么应根据不同的结构，按照需要较宽的规定来设置宽度。建筑的高度不超过15m，其防震宽度宜采用70mm；高度大于15m，应根据不同的度数相应的增加高度和防震缝宽度。

4、高层建筑混凝土抗震结构设计分析

4.1、选择场地地基

选择场地地基首先要依据实际工程需求，同时还要考虑地震活动情况。分析天然地基时的抗震承载力要按照不同的场地来进行，此外，根据不同场地来分析地震所导致的危害度。如果有必要，可使用规范的地基来进行处理。可根据地震强度、场地土的厚度、断裂的地质历史来明确避让距离，从而对场地范围内的地震断裂的确定有利。一定要保证避开对不利的建筑地段来进行场地地基的选择，如果依法避开，可以运用合适的抗震措施来进行。

4.2、增加抗弯结构宽度

增加抗弯结构体系的有效宽度，在高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计中能提高建筑的抗倾覆力矩，并且侧移三次方的比例能得到减小，利用结构力学中的弯矩平衡法进行计算可更好的理解这一设计方式。在实际的建筑工程的设计中，竖向构件在结构体系中的良好连接是必须要做到的。在框架结构设计中，设计构件应遵循强压弱拉、强柱弱梁、强节点弱杆件和强剪弱弯的原则。在实际当中，为实现框架与剪力墙的协同一致需控制各层楼板的变形量。剪力墙的主要受力是弯曲变形，结构的主要受力是剪切变形，将两者进行有效协调变位，能实现框架抗震。

4.3、设计构件布置方式

结构设计中的抗力构件的布置应发挥最有效的作用，以提高结构的整体协调力，例如斜撑、水平撑及桁架体系等。在实际的设计中，不宜忽略其在结构中的作用，应根据具体受力状态，发挥杆件的抗拉和抗压能力。交叉撑或斜撑是最有效抗衡抗侧力的钢骨混凝土构件，其构件可完全适应受拉或受压的状态，且可充分是钢材抗拉能力和混凝土构件的抗压能力得到发挥的同时，又可在水平方向上增大架构的抗侧移刚度，以增强高层建筑缓凝土结构抗震作用。

4.4、高层混凝土建筑各层结构参数设置

通过在模拟地震中对设施的分析，我们能够根据得到的数据对各层的参数进行设置。例如高层混凝土结构建筑中的墙体承载能力等方面。在预处理阶段，应在充分了解羡慕的地形条件、质量检测等多个方面的基础上，建立设计的框架，应用设计理念做出说明，完成高层混凝土结构建筑的设计工作。在高层混凝土结构设计工作中，最好能够建立设计信息库，便于工程师用查找案例并总结的方法来展开工作。在研究结构综合受理情况时，应选出相应的模型，并以此对建筑结构的合理性进行判断。要对计算机运算结构展开研究，为以后的计算机运算提供一句。高层混凝土建筑要处理包括站东周期、扭转角度等多种参数，因此，对于高结构的设计应经过反复推敲，确保其具有良好的抗震能力。

4.5、重视结构的规则性

在进行高层混凝土结构建筑设计时，应重视高层结构的规则性，对于严重不规则的设计方案买，不能进入选择的行列。合理的布置能够对结构的抗震起到有效的提升，在设计中应提倡平、立面的对称。经过对震害的研究我们呢可以发现，对称建筑在地震中受到的伤害最低，对于采取抗争措施和处理都较为便利。

4.6、增加承受荷载的构件截面

在实际结构的设计中对承受地震力的构件应增大构件的最大部分截面，主要表现为在底部中应用加强层。通常情况下在剪力墙底部的加强层，其高度应设计与底部两层的较大值，或1/8的墙肢总高度相接近。高度大于150m的剪力墙，墙肢总高度的1/10是其底部加强部位的高度。为保证结构的延性需要对截面的尺寸进行限制，以防止产生脆性破坏，尤其对于抗震结构的截面限制条件更为严格，将x设为混凝土受压区域梁端截面构建的高度，考虑钢筋的受力情况，计算结果应符合以下条件;一级，x≤0.25h0；二、三级，x≤0.35h0，H0表示为截面的有效高度。

4.7、发挥楼盖的水平隔板作用

在建筑结构设计中将竖向的受力构件，也设计为是受弯构件，主要抗倾覆构件能在压力作用下，保持整体结构的稳定性。同时能减少增加的构件数量，减轻结构自重，降低工程造价。在高层建筑中，实际楼盖发挥的隔板作用应符合计算假定：假定全部楼层采用刚性楼板。这主要因为结构楼板的刚度足够，楼板有一定的厚度并配有钢筋，且在平面内的开洞进行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下楼板会成为薄弱层，结构会在层高处竖向构件发生破坏，导致结构整体发生垮塌。

4.8、对结构体系要合理的选择

抗震设计要考虑的关键问题就是抗震结构体系，建筑是否安全和经济取决于结构方案是否合理。

4.8.1、在对建筑结构体系进行合理选择时，要考虑到地震作用有合理的传递途径以及计算简图要十分明确，除此以外，受力以及传力路线等都要符合抗震分析。

4.8.2、在选择建筑结构体系时，要考虑到赘余度功能和内力重分配功能，这两个功能是进行抗震概念设计时的重要原则。

4.9、结构构件的延性要得到提高

对各个构件延性水平的提高是抗震概念设计在建筑结构设计中应用的关键问题。抗震措施主要有：采用竖向和水平向的混凝土构件，从而对砌体结构加强约束。这样一来，配筋砌体在地震中产生裂缝后也不会倒塌，让建筑物在地震中不会完全丧失重力荷载的承载能力。

5、结语

对于高层建筑来说，抗震设计是非常重要的，一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计和结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。随着社会经济的发展，很多新型的结构、新的技术不断出现，设计人员要不断利用这些新结构和新技术进行抗震结构设计，从而为人们的生命财产安全做好保障。

参考文献

[1]陈天华.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].中国科技信息,2011,16:42.

[2]柏芸.试论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].门窗,2013,06:201-202.

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关键词：混凝土；框架结构；设计要点

Abstract: reinforced concrete frame structures is the construction industry the most commonly used at present, because has definite force transmission, flexible layout, to meet a variety of needs, concrete frame structure is widely used in all kinds of multilayer in industrial and civil architecture. But in the concrete frame structure design, there are still some conceptual and practical problems, designers need to be paid, in order to ensure the design quality and the quality of construction.

Keywords: reinforced concrete; frame structure; design points

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：

混凝土框架结构主要由楼板、梁、柱和基础这四种承重构件组成，其中，主梁、柱与基础构成了平面框架，各个平面框架再用连续梁连接起来，从而形成空间结构体系。在层数和高度合理的情况下，框架结构可为建筑提供较大空间。这种结构可进行灵活的平面布置，能够满足多种工艺和功能的要求。下面介绍几个混凝土框架结构设计的要点。

1.结构的抗震等级选定

在进行结构设计时，先要根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）来确定建筑的类别。对丙类建筑而言，其抗震等级比照该地的抗震设防烈度进行计算；而对于乙类建筑，地抗震措施应该符合该地的抗震设防烈度要求，但是，若该地抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ，则建筑物的抗震措施（体现为抗震等级）应该符合抗震烈度提高一度的要求；若某地的地震设防烈度为IX，则建筑物的抗震措施应符合比IX的抗震设防烈度更高的要求。

2.振型组合数的选取

振型组合数的选择有相关要求，对于较高的建筑，若不必考虑扭转耦联，则其振型数应≥3；若振型数须多于3，则宜取3的倍数，但应不大于层数；若建筑物的层数不大于2，则振型数可选择建筑物层数。对不规则建筑而言，若考虑扭转耦联，那么振型数应≥9；若结构的层数较多或结构刚度突变较大，那么振型数应多取：例如，若建筑的混凝土结构有转换层或顶部有小塔楼，其振型数应大于12甚至更多，但最多不能超过层数的3倍；只有在定义弹性楼板，且根据总刚分析法进行分析，认为有必要才可取更多振型。

3.关于混凝土结构计算和参数的要点

3.1关于计算简图的处理

在混凝土框架结构设计中，能否选择正确的计算简图，直接影响计算结果是否准确。最容易发生问题的就是关于基础梁的处理。一般而言，基础梁是基础的一部分，通常设置在基础的高度范围以内，计算底层高度是则应选取基础顶面到一楼楼板顶面的高度。基础梁只需考虑上部墙体的荷载，因此其构造只要达到普通梁的标准即可。若需设置基础拉梁，其断面和配筋可根据设计，截面的高度选柱中心距的 1/12～1/18，纵向受力的钢筋取所其连接的柱子的最大轴力设计值的十分之一作为拉力进行计算计算。但是，当基础埋得过深，便需要减少底层的计算高度和底层的位移，此时设计者可在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁必须作为单独一层输入，底层计算高度便应取基础顶面到基础拉梁顶面的距离，二层计算高度则是取基础拉梁的顶面到一层楼板顶面的距离。基础拉梁截面及配筋要采用实际的计算结果。此外，若电梯井道采用钢筋混凝土井壁（设计时应尽量避免），那么简图定要根据实际情况输入，否则可能造成顶部框架柱的设计存在安全隐患。

3.2关于结构各种参数的选取

3.2.1设计基本地震加速度值

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的规定: 若抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值则应分别为0.1g和0.15g两种，若抗震设防烈度为8度，则设计基本地震加速度值分别为 0.2g和 0.3g两种。在计算中应该严格根据地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值。

3.2.2结构周期折减系数

由于有填充墙存在，结构的实际刚度会大于理论计算刚度，实际周期则会小于计算周期，这样理论算出的地震作用的效应偏小，会使结构处于不安全状态。因此要对结构的计算周期进行进行必要折减。折减系数据填充墙材料及数量在0.7～0.9之间进行选择。

3.2.3梁刚度放大系数

SATWE或TAT等计算软件的梁输入模型都是矩形截面，没有考虑因楼板形成T型截面而引起刚度增大，造成结构实际刚度大于计算刚度，因此算出的地震剪力偏小，从而使整个结构偏于不安全。因此在使用计算软件时应适当放大梁刚度，放大的系数以梁取2.0边梁取1.5较为适宜。

4.混凝土框架结构构造配筋

4.1框架外挑梁配筋

由于占地面积受到限制，建筑要求某种特定的使用功能或者结构原因，建筑工程有时会在框架的梁端设计挑梁。而框架梁荷载和外挑梁的实际荷载是有不同的，因此框架梁和外挑梁的断面尺寸也会有所不同。有的设计人员在绘制设计图时只将框架梁上的某几根主筋向外挑梁延伸，却不知有些主筋事实上根本无法延伸进挑梁，等到施工时才发现这个问题，但往往为时已晚。

框架梁和外挑梁下经常会设置钢筋混凝土柱。在计算柱的内力和配筋时，有些设计者常会把它误认为构造柱，误认其配筋为构造配筋，悬臂梁也并没有按照计算配筋，这就可能导致水平荷载作用下的承载力不足，危害建筑安全。

4.2框架边柱柱顶配筋

对于混凝土框架结构的高层建筑，水平荷载对于结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力和高度的平方成正比；顶点的位移和高度的4次方成正比。水平荷载是设计中需要控制的因素。框架顶层的风荷载较大，而屋面结构的荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱的总力要小，显然柱顶会有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高（e0>0.5h）。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸入柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分则伸到横梁内部，而根数依计算确定且不能少于2根。设计人员在设计图时会将边柱柱角的钢筋弯入梁内，但由于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸入梁内是不可能办到的，这应该引起设计人员的注意。

4.3框架梁、柱箍筋配置

根据《建筑抗震设计规范》的规定，工程设计中常取的梁、柱箍筋加密区的最大间距是10厘米，非加密区的箍筋最大间距为20厘米。在电算程序信息中也通常将梁、柱箍筋加密区的间距内定为10厘米，由设计人员根据规范确定箍筋的直径和肢数。当框架梁中由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端如果适当加大抗剪承载力对结构抗震很有利，这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋的间距为10厘米时，有时也有可能因为非加密区箍筋间距采用20厘米而引起配箍不足。需指出的是，非加密区在配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求。

结语：

混凝土框架结构的受力、传力体系虽然相对简单，但在设计中仍然需要关注很多问题，只有在理解规范的基础上，具有良好的结构概念，并有效利用商用软件，才能设计出经济适用的作品。

参考文献

[1]黄光春.工程设计中钢筋混凝土框架结构设计的注意事项[J].广东科技，2011（18）：101-102

[2]朱红，刘国利.钢筋混凝土框架结构设计问题探讨[J].黑龙江科技信息，2009（5）：247

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关键词： 钢筋混凝土结构设计要点

一、钢筋混凝土结构设计中的常见问题

随着我国经济的飞速发展，城市面貌日新月异，一栋栋高楼大厦拔地而起。随之建筑功能的不断丰富，新颖的造型，致使工程设计越来越复杂，但目前的设计周期普遍偏短，也使设计文件中普遍存在某些质量问题，应该引起我们的重视。在此，作为一个从事结构设计专业的技术人员，通过我们最常采用的“钢筋混凝土结构”这个形式，在设计过程中，容易忽视的问题，做一个探讨。

（一）地基与基础设计过程中存在的问题

1．柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中，地下室底板设计中，容易忽视因建筑物沉降所引起的附加应力的影响。因为实际上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下，将会一起发生沉降变形，共同受力，如未考虑因此产生的附加应力，对底板而言是偏于不安全的，有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。尤其对于采用天然地基的情况时，其影响则更为显著。对于总沉降量较小的工程，可考虑在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施，当然，是否采用，还要综合考虑其他因素。另外，对于地下水位季节性变化较大的地区，应考虑高低两种不同水位对地下室底板的不同影响，求出包络图，再做配筋设计。

2．对于有地下室的建筑，当地下水位较高时，在室外地坪之下的结构部分，外轮廓形状应尽量简洁，这样有利于建筑防水的施工。尤其对于柱下承台的形式，更为明显。此时，由于柱下承台的影响，基槽地模形状很复杂，有很多的阴阳角和放坡，即加大了防水施工的难度，有加长了施工时间，都不利于保证质量，并且还增加工程造价。对于这种情况下，我建议大家考虑反承台法，即统一地下室底板和承台的下皮标高相同，承台需要加厚部分向上作，然后地下室内部作滤水层和覆土等地面做法。这种做法的优点是，基槽地模形状很简单，方便施工，利于施工质量得保证，同时也缩短了施工时间。并且，内部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，减小配筋，这种自相平衡的思路最科学。同时也提高了建筑物的抗倾覆能力。

3．地下室底板和外墙配筋计算时，往往假设条件与实际情况不符。例如地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理分析，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。

4．天然地基锥体独立基础设计问题，有的基础设计锥体斜面坡度大于1：3，该锥体部分砼很难振捣密实，现场施工往往是砼自然堆上，采用铲子或抹灰刀拍捣成形，其锥体部分的砼很难达到设计强度要求。因此建议优先采用阶梯形独立基础，利于施工，才能更好地保证施工质量。

5．柱下独立基础之间的拉梁，如同时又是首层维护墙的承重梁的时候，不应该再简单地按拉梁进行设计。而且在考虑荷载时，要考虑梁上皮以上土扩散角之内的土重。

（二）上部结构设计过程中存在的问题

1．框剪结构，剪力墙的布置要均匀，不要出现单肢刚度过大的剪力墙，以免应力过于集中，一旦破坏，将构成严重影响。而且，与之相关联的基础，连梁等构件的设计难度都会加大。刚度较大的第一级别的剪力墙(同一级别的剪力墙是指刚度相近，比值小于2时的墙肢)，其墙肢数不应少于4肢。另外，当遇到中震时，我们应考虑第一级别的剪力墙进入塑性后，还应有小级别的剪力墙来维持建筑物变形不致过大，产生次生灾害。这就是多道设防的概念。但当遇到大震时，小级别的剪力墙也进入塑性阶段后，建筑物基本已经破坏了。此时，我们应该通过我们的设计有选择地让梁破坏，从而保证柱子的完整性，来保证建筑不倒，或缓倒，以争取时间，减少人员的伤亡。这就是我们说的延性设计。

2．框剪结构的连梁设计很重要，但我们看到，目前很多设计在这个环节上做的并不好。有的是因为重视不够，有的是应为认识不足。现在我把我在这方面的经验简单介绍一下。首先，什么是连梁呢?简单的说，就是那些连接两片剪力墙，当遇到中震或大震时，它会首先开裂，起到耗能作用，从而使建筑物保持一定延性的梁。只有满足了这种情况，才是连梁，或者说我们才有意义把它按连梁进行设计。根据它的特性，我们就应该设计时注意几点，第一，不要盲目地增大它抗弯的能力，否则会使连梁延迟破坏，起不到及时耗能的作用，致使其他重要构件破坏，使结构失去延性。第二，我国现行结构规范中规定，连梁上不许搭框架梁。我觉得这句话说得不严谨，更准确的定义应该是，不准搭重要的竖向承重构件。因为我们设计连梁会在遇到中震或大震时，首先开裂，所以它的抗剪能力也会急剧下降，如果此时它还承受着很大的竖向荷载，就会引起连锁破坏。

3．坚持钢筋混凝土结构延性设计的基本原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强大节点。由于地震作用，框架梁、柱的弯矩增大很多，而框架梁端弯矩为竖向荷载和地震作用产生的弯矩之和，其增大比例相对柱要小很多，由于钢筋的超强效应过大，因而造成框架节点处梁受弯承载力大于相对应柱正截面承载力而出现柱铰。另外，当结构采用现浇板时，结构分析计算时考虑板的作用而加大梁刚度，梁设计配筋时却没有考虑板钢筋的作用，再者设计人员人为加大梁配筋，这对于框架节点无疑是雪上加霜，因而框架结构“弱柱强梁”的破坏形态就产生了。所以，我们在设计时，不要盲目加大框架梁支座处的上部钢筋，但应适当柱子的配筋。

4．在悬挑的挑梁的端头，应设置构造柱，把每层的挑梁联系起来，并按受拉构件要求，设计构造柱。这样做的优点是，通过构造柱，协调了挑梁的变形，即使出现局部超载的情况，也可以把力传到其他层上，共同承担，从而变相的提高了结构安全度。另外也加大了对外维护墙的约束，防止墙体外闪。

二、建筑结构设计方案的选择

在建筑结构设计中，不同方案的选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，像基础类型选用、进深与开间的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。下面就主要结构部分进行举例说明。

基础：基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25%－30%，造价约占总造价的10％－20％，基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础型式，控制基础的截面尺寸与埋深。这对整座住宅楼工程造价的控制起到了积极作用。

柱网布局与柱子：柱网布局是确定柱子的行距(跨度)和间距(每行柱子相邻两柱间的距离)的依据。一般来讲，柱网尺寸在6－12m之间，柱距小则传力路线短，上部结构节省材料，但可能基础费用高，因而柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大的影响。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。

梁：矩形截面梁是最普通的受弯构件，在设计时常被使用，但材料利用率很低。一是因为靠近中和轴的材料应力较低;二是梁的弯矩沿梁长是变化的。由于等截面梁大部分区段应力低，材料得不到很好利用，只有在轴心受力时，材料利用率才可提高。因此，设计时可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相当于掏空的梁，将梁中多余的材料掏去，这样既经济，自重又可减轻。它还可发展为空间网架，材料的利用率就能大幅提高。

近年随着经济建设的发展，钢结构在民用建筑上的应用越来越多，随着钢结构在实际工程的应用经验和设计理论研究的日益广泛，及钢结构生产厂家不断推出新的钢结构产品，钢结构在多层民用建筑上的应用日渐增长，在不降低结构安全指标的基础上，即可降低梁高、板厚，减轻结构自重和地震作用，又可获得较大的建筑空间，满足建筑使用的要求，相对钢筋砼具有较高的经济价值。

三、结束语

由于钢管混凝土的合理受力性能，施工简便，可加速工期并取得一定经济效果，因此已广泛用于各种建构筑物及桥梁工程。当然，根据其受力特点，主要用于以轴力为主尤其是以轴压为主的构件更显其优越性。由于工程中各种类型构件均有，受力复杂，因此使用时应根据构件受力特点，可与钢结构、钢筋混凝土结构及其他组合结构结合使用，使各自发挥本身的特长而构成字昆合结构而不可勉强地一定采用某种单一的结构体系。建筑结构设计质量，密切关系到人民生命财产的安全，责任重大。而且结构专业是一个既有深度又有广度的专业，我们必须在工作中，不断地学习、总结，才能有所进步，才能成为一名合格的工程师。这也是我把我在设计过程中的一些认识写出来的原因，希望与同行们一起讨论、共同提高。

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【关键词】建筑工程；混凝土；结构设计；预应力

1、建筑混凝土结构设计中的注意要点分析

1.1概念设计

结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。结构概念设计是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些要点值得注意：

1.1.1 在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

1.1.2 一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：1）中震或大震不屈服设计；2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。

1.1.3 水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因p-δ效应过大而导致结构破坏。

1.2 结构选型

1.2.1 结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作被动。

1.2.2 结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

1.2.3 嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面。

2、工程实例概况

该建筑是一个集比赛、演出、展销等功能于一体的大型综合性公共建筑，建筑占地面积1.54万m2，总建筑面积2.7万m2，四层，建筑总高度（含钢结构屋面）30.6m。平面尺寸25m×151m，形状近似椭圆。内设6040个座席，其中固定看到座席3948个，活动看台座席1950个，其他142个。馆内可以进行手球、网球、篮球、排球、羽毛球、乒乓球、藤球、体操等各项正式比赛，还可以兼作大型文艺演出及大型展销用地。看台部分局部4层，2层馆外为观众疏散大平台。屋面为双曲球面钢管桁架钢结构承重体系，钢结构柱角支撑在2层室外大平台混凝土框架梁上，上部支撑在4层混凝土框架柱上，外包玻璃幕墙及镁铝锰复合板。整个工程体形独特，宏伟壮观，外形曲线流畅柔和。

3、地基基础设计

本工程位于构造活动带中的相对稳定地块。拟建场地未见有明显的断裂构造带及断层通过，不必考虑活动性断裂的影响。场地抗震设防烈度6度区，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组属第一组。根据上部荷载情况及地质条件，确定采用柱下独立基础，以1层碎块状强风化凝灰质粉砂岩为持力层，承载力特征值500kPa。设计时为减少沉降量和沉降差对屋面钢结构产生次应力，故有意加大基础面积。

4、上部混凝土结构设计

4.1计算模型的确定

本工程虽地处6度设防区，但由于其为空旷的大型建筑，按抗震设防分类标准，工程属于乙类建筑，应按7度抗震构造，框架结构的抗震等级应为二级。看台局部虽仅四层，设计时需考虑大空间结构的不利影响。加之屋顶为双曲球面钢管桁架空间结构，管桁架屋面在支撑柱顶产生较大的水平应力，而框架柱的侧移又直接影响到钢桁架结构中杆件的内力分配，两者互相影响。如何将钢结构屋面与混凝土框架作为一个整体进行分析，是本工程的一大难点。目前SATWE程序无法做到这点，一般的钢结构设计程序，也不能对此混凝土结构作出准确的分析。考虑到钢屋架对混凝土结构的影响仅局限于支撑柱和梁，对楼层梁应无太大影响，故设计时首先采用SATWE程序对混凝土主体结构进行分析计算，由于看台部分多为斜梁，SATWE 程序虽可以准确分析较复杂空间结构，但仍需抽取单榀框架，用PK程序对斜梁和柱进行复核。再用MIDAS GEN程序对屋面管桁架进行设计，计算时将支撑柱按实际长度输入，以考虑支座刚度的影响。

4.2整体分析

根据 MIDAS GEN 对屋面钢结构的分析，屋面结构在恒、活、风载、温度（±30℃）作用的组合下，支座处最大水平力为1031kN，最大弯矩为 1150kN・m，可见钢结构对混凝土支撑柱及支撑梁有不小的影响。但楼层处影响有限，应重点对支撑柱、支撑梁作应力分析。屋面钢结构的恒、活、风载、温度产生的内力，通过节点力分别输入轴力、弯矩、剪力。但SATWE程序无法自动对附加温度应力进行组合计算。设计时，通过 SATWE 程序中的“计算水平和特殊风载”功能，将屋面钢结构产生的温度应力输入到“特殊荷载定义”中，再通过“采用自定义组合及工况”进行整体计算，以最大程度模拟混凝土结构实际受力情况。由于本工程X 轴、Y轴基本对称，分析结果显示扭转效应不明显，结构层间位移最大值为1/611，均在规范的允许范围内。对于支撑钢结构的框架梁、框架柱，除用MIDAS GEN进行有限元节点分析外，进一步加强结构构造措施，以免重要构件先于主体结构破坏。

4.3混凝土楼板设计

根据建筑专业的要求，体育馆不留伸缩缝，2层混凝土室外楼板最大弧长约300m，收缩应力、温度应力不容忽视，若不处理好，会造成楼板和墙体开裂。设计时采取以下措施：①楼板厚度取120mm，沿平面切向方向均匀布置8条后浇带，将楼层平面分隔成8个区域，同时增大楼板配筋率。②混凝土掺入适量抗裂微膨胀外加剂，并掺入适当的Ⅰ级粉煤灰做掺和料减少水泥用量，改善混凝土的性能，减少水化热。施工时加强养护。③平面内径向框架梁、次梁均增加无粘结预应力钢筋。通过上述各项措施后，最大程度控制裂缝的发展。目前该工程已经竣工，也度过一个冬季，基本未发现楼板开裂现象，说明这些措施达到了预期效果。

结束语

通过该建筑工程设计可以看到，一个合理的计算模型和分析方法，对建筑体型较复杂的大空间混凝土框架主体的结构设计是非常重要的，否则，上下两种结构之间的相互作用无法准确模拟。大面积钢筋混凝土结构采用优化混凝土配合比、掺入适当的外加剂、加强养护、加大配筋率、增加预应力等适当的构造措施，是可以不留伸缩缝的。随着设计理念的不断发展，空旷空间结构，必将朝着更加合理的方向发展。

参考文献

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关键词：空心楼板 现浇钢筋混凝土结构设计

0前言

在多层和高层钢筋混凝土建筑中,现浇空心楼盖体系应用很广,发展很快，是我国建筑结构领域的一项重大技术创新,是一种全新的建筑结构设计理念，是建设部的重点推广技术。这一新的建筑技术,突破了传统的建筑方法,经专家保守计算建筑造价可降低120元/平方米的投资.未来每年将会为我国节省几百亿元的建设资金。此技术与普通板梁结构比较具有十大突出的技术优势.1.无梁无柱大跨度2.总造价可降低5%―20% 3.房间无须吊顶4.空间灵活间隔5.降低自重6.提高净空（同高度可增加楼层数量）7.抗震性能好8.隔音效果优良9.建筑节能效果显著10.施工经济,方便可缩短工期50%。

一、结构设计

现浇混凝土空心楼盖结构的整体布置应能合理地传递各种荷载和作用，具有明确的计算简图，并应符合下列要求：

1、 结构体型宜规则，具有合理的刚度和承载力分布；

2、 构件应具有适当的承载力，关键的构件或部位应具有足够的变形能力；

3 、在竖向、水平向结构构件的截面四角，应有贯通的纵向钢筋，并具有足够的受拉锚固承载力；

4、在混凝土易于压碎的结构部位应设置加强的约束钢筋。

5、现浇混凝土空心楼盖结构中，楼板的支承可采用梁、柱或（和）墙，楼盖结构的区格板宜呈矩形，当内模为筒芯时，区格板内筒芯宜沿受力较大的方向布置。 柱支承板楼盖结构可根据建筑设计和承载力计算的要求确定是否设置柱帽、托板。 楼板中承受较大集中荷载的部份不宜布置内模。 现浇混凝土空心楼盖结构的柱和墙也可根据需要布置竖向内模。

结构分析方法： 现浇混凝土空心楼盖结构的房屋高度、抗震等级和结构分析应符合现行国家标准规范规程等的有关规定。对现浇混凝土空心楼盖结构可采用有限元方法进行内力分析，尤其是在两个方向的受力性能的异同,为研究有梁双向空心板的刚度、变形和承载力提供科学依据。 下面就结合实际工程采用拟板法分析一下双向现浇混凝土空心楼盖的受力性能。

工程概况：宁海十里红妆博物馆，建筑面积15000平方米，共三层，柱网9.6mx11.1m。非抗震，基本风压:Wo=0.45kpa。局部楼盖部分采用现浇混凝土蜂巢芯空心内膜。

结构设计：由于建筑使用上对层高、大空间以及隔音等要求较高，设计时考虑的现浇混凝土空心楼板的使用，采用内埋式箱体内膜。本工程柱网9.6mx11.1m，空心板厚取400mm，采用500x500x300箱体内膜，标准肋宽为80mm，构造详（图一），为四边有梁双向空心板，弹性阶段的受力性能分析采用了等效刚度板法(拟板法),拟板法的思路是将双向空心板等效为一均质的具有正交各向异性特征的实心板(拟板),在此基础上对拟板进行分析，该方法简洁而且结果精确。对钢筋混凝土实心板的线弹性分析是基于板开裂之前的状态,混凝土处于弹性受力阶段,此时钢筋应力很小,其作用可以忽略不计。这样,通过经典弹性力学理论,建立板的平衡微分方程,或通过有限元的方法,可以得到实心板在正常使用状态下的弯矩及挠度分布的规律，以此为依据对现浇混凝土空心楼盖进行合理、可靠的受力分析。

刚度等效：1/12*580*4003-1/12*500*3003=1/12*580*h3故h=344mm,即400厚空心楼盖采用拟板法等效后的实心板的厚度为344mm。板荷载按实际考虑，在竖向荷载作用下采用pmsap对实心344mm厚板进行有限元分析，得出其内力结果及扰度等一系列设计需要的数据，在扰度、裂缝等满足设计要求的前提下，现主要讨论空心楼盖的配筋问题，由pmsap计算结果得出恒载、活载作用下板X、Y方向上的面外弯矩Mx、My（Kn*m/m）：

Mx＝26.6*1.2＋18.3*1.4＝57.54 Kn*m/m

My＝26.0*1.2＋19.5*1.4＝58.50 Kn*m/m

空心楼板每区隔内可简化成一工字型截面进行算（如左图）

混凝土强度： C30fcu,k ＝ 30.0fc ＝ 14.33ft ＝ 1.43N/mm

钢筋强度： fy ＝ 360 fyv ＝ 210N/mmEs ＝ 200000N/mm

正截面受弯配筋计算：

翼缘位于受压边的T形或工字形截面受弯构件，已知 As' ＝ 0mm，受压区高度 x

可按下式计算：

x ＝ ho - {ho^2 - 2*[M - fy'*As'*(ho - as')]/ 1/fc/bf'}^0.5

＝ 385-{385^2-2*[57400000-360*0*(385-15)]/1.00/14.3/580}^0.5

＝ 18mm ＜ 2 * as' ＝ 2*15 ＝ 30

As ＝ M / fy / (ho - as')

＝ 57400000*0.58/360/(385-15)

＝ 249mm

相对受压区高度 ＝ x / ho ＝ 30/385 ＝ 0.078 ≤ 0.518

配筋率 ＝ As / b / ho ＝ 431/80/385 ＝ 1.40%

最小配筋率Pmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.18%} ＝ 0.20%

As,min ＝ b * h * Pmin ＝ 64mm

斜截面承载力计算在这里就不一一计算了（实际工程计算已满足要求）。以正截面受弯配筋计算结果作为空心板肋梁处配筋的选择依据，空心板上下板面尚应配置一定数量的温度钢筋。从实际运用效果看，现浇砼空心无梁楼盖技术与一般的梁板结构体系相比，钢筋砼造价降低5%，模板损耗降低50%，还能节约装饰费用10%-15%，综合造价降低10%左右。

二、施工工艺：

现浇混凝土空心楼盖作为一种新技术、新材料高、新工艺的出现，与传统的施工工艺相比存在其巨大的优势的同时也应特别注意一些问题。

（一）空心楼盖技术在施工中的优势：

1、工人施工中楼板的支模速度明显加快，整板铺放整块的模板，不用象传统楼板施工时还要支几条次梁的模板。

2、楼板区隔内无次梁，模板基本上不用破坏，整块拼装，是模板的周转次数明显增加，大大降低了施工成本。

3、钢筋绑扎比传统的施工方法要容易、快捷。楼板区隔内无次梁，楼板的钢筋完全在一块大的整板上绑扎完毕，给钢筋工带来非常大的便利条件，也减少了钢筋的截断程序和钢筋的损耗。

4、拆模时比传统施工工艺快速方便，只要按顺序依次拆下，不费力气，模板完整，可以整体用到下一层去，减少损耗降低模板成本，缩短了工期。

5、抹灰比传统工艺容易，如果施工质量控制严格要求，完全可以省去抹灰这道程序，直接打磨、刮腻子等粉刷涂料，节省人工材料和成本，也加快施工进度，效果非常明显。

（一）施工中应注意的问题：

1、施工中的起拱方式：模板是双向板应双向起拱，单向板应单向起拱，模板中心起拱高度一层在3～5‰之间，二层及二层以上的模板中心起拱高度在2～3‰之间。

2、安装时应轻拿轻放，不得在上面堆放重物或直接作业。

3、振捣方法：振捣时应坚持少浇勤振，防止楼板下面出现漏筋现象。

三、总结