摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的空前發(fā)展，國家的建設(shè)突飛猛進(jìn)，各種建筑工程與日俱增，在這樣的環(huán)境下，就特別應(yīng)該注意建筑工程的質(zhì)量。本文針對鋼筋混凝土多層建筑，來著重對其設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)該特別注意的要點，進(jìn)行研究和討論。 

　　關(guān)鍵詞：多層結(jié)構(gòu)；設(shè)計階段；抗震 　

　　中圖分類號： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 

　　前言 

　　在建筑工程的施工中，設(shè)計環(huán)節(jié)可以說是整個工程施工的基礎(chǔ)，設(shè)計環(huán)節(jié)中如果出現(xiàn)一些漏洞和問題，就會導(dǎo)致整個建筑工程質(zhì)量的降低，本文針對鋼筋混凝土多層建筑，來著重對其設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)該特別注意的要點，進(jìn)行研究和討論。

　　1.獨立基礎(chǔ)設(shè)計荷載的取值 

　　如果建筑基礎(chǔ)的主要受力區(qū)域中無軟弱粘性土層，8層或低于24m的多層框架建筑，不需對天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011)，既使當(dāng)所處區(qū)域為8度震區(qū)時，鋼筋混凝土的多層框架結(jié)構(gòu)的建筑物，不需作抗震承載力驗算。然而，當(dāng)符合以上條件的建筑物，在進(jìn)行設(shè)計時，還是必須要考慮到風(fēng)荷載的因素。不可因普通建筑風(fēng)荷載的控制作用小，而在設(shè)計時的計算中不進(jìn)行輸入。另外，在進(jìn)行獨立基礎(chǔ)的設(shè)計中，其頂面外荷載在取值時都要兼顧軸力和彎矩及剪力的設(shè)計值，如果取值中缺少其中一項都會影響到結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 

　　2.基礎(chǔ)拉梁層的計算模型 

　　當(dāng)多層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)拉梁層沒有樓板，用TAT程序?qū)ζ淇蚣苓M(jìn)行運算時，其樓板的設(shè)計厚度設(shè)置為零，同時要對彈性節(jié)點確定，然后利用總剛的方法對其作分析。在有些條件下，雖把樓板厚度值設(shè)置為零，也作了彈性節(jié)點，但是沒有用總剛的方法進(jìn)行分析，而是在分析時按剛性樓面運算，這樣就會與現(xiàn)實條件發(fā)生差距。造成房屋的不規(guī)則平面。 

　　3.基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計 

　　通常情況下，如果獨立基礎(chǔ)的埋深不夠，或采用了短柱基礎(chǔ)，因為地基較差或柱體的荷載不均勻，依照相關(guān)的抗震標(biāo)準(zhǔn)，可以依主軸方向，進(jìn)行基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計。其截面的寬度以中心距的1/20～1/30來確定，且不應(yīng)小于250mm，以中心距的1/10～1/15來確定其高度，且不宜小于400mm�？梢砸勒找陨蠑�(shù)值范圍的下限來確定構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁截面，其受力鋼筋的運算方法可以依照軸力設(shè)計值10％作為拉力條件進(jìn)行運算，如果拉梁上需要承擔(dān)樓梯柱的負(fù)載力的情況下，要適當(dāng)?shù)募哟罄�梁的平面面積。結(jié)構(gòu)的地基拉梁的頂部標(biāo)高要相等于與短柱頂?shù)臉?biāo)高，這時，進(jìn)行基礎(chǔ)的設(shè)計時就可以依照偏心并有負(fù)荷的基礎(chǔ)操作。 

　　當(dāng)框架結(jié)構(gòu)的底部層高較小，或基礎(chǔ)的埋深較淺的情況下，可以適當(dāng)強(qiáng)化對基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計，這樣就可以用拉梁起作用來達(dá)到平衡柱底彎矩的目的。這樣，拉梁的正彎矩鋼筋就要設(shè)計成全跨的拉接形式，負(fù)彎矩鋼筋則要達(dá)到最小1/2跨的拉接形式。進(jìn)行拉梁正負(fù)彎矩鋼筋位于柱內(nèi)錨固的操作和拉梁的箍筋加密操作以及抗震構(gòu)造都要與上部框架梁相適應(yīng)。這樣，拉梁需要設(shè)計在基礎(chǔ)的頂部，而不是位于基礎(chǔ)的頂面，基礎(chǔ)的設(shè)計可以依照其中心的壓力負(fù)荷來進(jìn)行。 

　　4.帶樓電梯井筒 

　　在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中，其井筒會很大程度的對地震的剪力形成吸取，這樣就會很大程度的降低了結(jié)構(gòu)對地震剪力的承受能力，同時，對其下基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計時也非常復(fù)雜，所以，在大多數(shù)的情況下都使用砌體材料作成隔墻，或不進(jìn)行井筒的設(shè)計施工。如果實際要求必須有鋼混井筒的設(shè)計時，就必須降低井筒墻的厚度，同時還要設(shè)法通過開豎縫或結(jié)構(gòu)洞的方式，對井筒的剛度進(jìn)行減少；另外也要減少井筒中鋼筋的裝配，以此來降低井筒產(chǎn)生的作用，在進(jìn)行運算的過程中，在依照框架來衡量抗震能力之外，還需要以有井筒結(jié)構(gòu)的框架來進(jìn)行重復(fù)計算，同時更要增加與井筒連接處的柱體的鋼筋配置。 

　　還要更加注意的是，在框架結(jié)構(gòu)中，突出屋頂?shù)碾娞菁八�箱，堅決不可用砌體墻來承擔(dān)重量，而要用框架承受荷載；還要注意到鞭梢效應(yīng)；雨篷等的挑出要選擇在承重梁而不可選擇填充墻；還有樓梯梁和夾層梁也要把其荷載設(shè)計在承重柱體，而堅決不可設(shè)計在填充墻。 

　　5. 合理選取結(jié)構(gòu)計算參數(shù) 

　　依據(jù)《抗震規(guī)范》的明確規(guī)定，經(jīng)過計算機(jī)運算得出的所有數(shù)據(jù)，都必須經(jīng)過分析來確定他們是否合理有效，然后才可以把其運算得出的數(shù)據(jù)作為整個工程設(shè)計的有效參數(shù)。一般來說，計算機(jī)工作所得出的數(shù)據(jù)，大多是建筑的自振周期指數(shù)和地震剪力系數(shù)以及彈性層間位移、側(cè)向剛度、墻與柱的軸壓和墻、柱、梁的鋼筋配置數(shù)據(jù)、抗震能力、鋼筋超出的上限等一些信息。 

　　對于通過計算機(jī)的運算而得出的上述數(shù)據(jù)，要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治�，以確定其合理性，在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計運算過程中，首先就要具備比較合理的結(jié)構(gòu)方案還要有合理的結(jié)構(gòu)計算模型以及對計算參數(shù)正確的填寫，包括抗震設(shè)防的程度，所在場地的區(qū)別，要保證采用最為合理的形式來作出計算機(jī)運算出的總的信息以及所有重要參數(shù)的選擇。下面，以SATWE設(shè)計程序為例，并通過以往經(jīng)驗中的發(fā)現(xiàn)，來簡要描述對于計算機(jī)運算結(jié)果的參數(shù)選擇。 

　　5．1結(jié)構(gòu)的抗震等級 

　　在實際的建筑工程的設(shè)計工作中，有大多數(shù)的建筑按照抗震設(shè)防烈度來進(jìn)行分類的話，都屬于是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類的建筑結(jié)構(gòu)，比如民居和普通的生產(chǎn)生活設(shè)施。對其抗震等級的確定可以依照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行確定。而電信、交通、消防等類型的建筑在確定其抗震等級時，先要以《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50223)為依據(jù)來確定哪一個為重點設(shè)防類或者是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類的建筑物，地震作用的數(shù)據(jù)可以根據(jù)所在區(qū)域的抗震設(shè)防烈度為依據(jù)進(jìn)行運算。對于其中的重點設(shè)防類，通常是抗震烈度為6～8度時，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。此時，就可以此為依據(jù)通過對《抗震規(guī)范》表的對照，來確定此建筑物設(shè)計時的抗震標(biāo)準(zhǔn)。 

　　5．2地震力振型組合數(shù) 

　　對于地震力的振型組合數(shù)的選擇，當(dāng)結(jié)構(gòu)為高層建筑時，如果不加入對扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的運算，就最少確定為3；如果振型的值大于3，就要相應(yīng)的選擇3的倍數(shù)，同時也要注意不可大于層數(shù)。如果建筑的層數(shù)大于2并包括2時，可以用層數(shù)來確定振型數(shù)。在有些相對不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)中，有時需要加入對扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的考慮，如果是對高層建筑進(jìn)行設(shè)計時，其振型要選擇大于等于9；如果建筑結(jié)構(gòu)有非常多的層數(shù)或者表現(xiàn)出有很大變動的剛度時，對其振型數(shù)要多取，如果是有轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)或者是有頂部塔樓的建筑結(jié)構(gòu)，其振型數(shù)的選擇要大于等于12，同時也要注意不可多出總層數(shù)的3倍；要注意的是，只有定義彈性樓板，并且要運用總剛的分析，振型才可以增加。在有關(guān)的《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50223)中已經(jīng)有明確的指出，適應(yīng)的振型個數(shù)通�？蛇x取振型參與質(zhì)量并實現(xiàn)總質(zhì)量90%時所需要的振型數(shù)。在SATWE中已經(jīng)具有了有這樣的能力，已經(jīng)能夠可以很容易的進(jìn)行參與質(zhì)量比值的輸出。在實際的工作中，有的工作人員沒有對軟件的使用作更加深入的研究，在進(jìn)行振型數(shù)的選擇時表現(xiàn)出隨意性，這是一定要杜絕的現(xiàn)象。另外，非耦聯(lián)計算的地震剪力一般要很大程度上大于耦聯(lián)計算的地震剪力，只是在建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)中明顯扭轉(zhuǎn)時可利用耦聯(lián)計算，而把非耦聯(lián)運算作為其中的補(bǔ)充來使用。 

　　5．3結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù) 

　　在框架結(jié)構(gòu)中，由于受填充墻的影響，建筑結(jié)構(gòu)的剛度實際上對表現(xiàn)出大于計算的剛度，同時表現(xiàn)出實際周期多過運算周期。所以，使運算而得出的地震剪力較小，降低了建筑結(jié)構(gòu)的安全程度。所以，折減對于建筑結(jié)構(gòu)的運算周期是非常重要的環(huán)節(jié)，對于框架結(jié)構(gòu)來說，對于其運算周期的折減或者過大的折減都不適合。對于框架結(jié)構(gòu)的建筑來說，當(dāng)利用砌料來填充墻體時，其折減的數(shù)值可以采用0.6～0.7；利用砌料填充的墻體很少時，其折減的數(shù)值可以采用0.7～0.8；當(dāng)屬于全部輕質(zhì)板材時墻體時，其折減的數(shù)值可以采用0.9。而對于沒有任何墻體的框架結(jié)構(gòu)，就可以不進(jìn)行折減。 

　　5．4框架梁、柱箍筋間距 

　　在電算程序中，一般把梁、柱箍筋加密區(qū)間內(nèi)定為100mm，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)的梁跨中部有次梁等負(fù)荷時，非加密的區(qū)域如果采用200mm間距就會造成此區(qū)域的鋼筋配置不夠，基于這個考慮，就把程序內(nèi)定數(shù)值中的梁箍筋設(shè)置為200mm，這樣就能夠在保障非加密區(qū)域的抗剪承受力的同時，又可以對梁端箍筋加密區(qū)的抗剪承載力起到加強(qiáng)的作用。而關(guān)于框架柱體，當(dāng)其內(nèi)定的箍筋間距為100mm，在一些特殊情況下，也能造成非加密區(qū)箍筋不足，所以，也就把程序內(nèi)定柱體的箍筋間距改為200mm. 

　　5.5地下室層數(shù)的輸入 

　　對于多層框架結(jié)構(gòu)的地下室。因為其隔墻的數(shù)量不多，所以一般都用筏板式基礎(chǔ)。在進(jìn)行程序的電算時，應(yīng)該把地下室的層數(shù)結(jié)合其上部結(jié)構(gòu)同時錄入，并合理確定上部結(jié)構(gòu)嵌固部位位置。如此就可以作到地基和基礎(chǔ)底板豎向荷載的運算一次完成，而且在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震運算工作時，程序就能夠自動對框架底層柱底截面的彎矩設(shè)計值乘以增大系數(shù)。如果建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出豎向不規(guī)側(cè)的特征時，就不但需要進(jìn)行薄弱層的驗算，還應(yīng)該對其地震剪力作乘以1.15的增大系數(shù)運算。 

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