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假定该框架底层屈服强度系数是相邻上层该系数的0.55倍，底层各柱轴压比均大于0.5，且不考虑重力二
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假定该框架底层屈服强度系数是相邻上层该系数的0.55倍，底层各柱轴压比均大于0.5，且不考虑重力二阶效应及结构稳定方面的影响，试问，在罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移△ue的最大值(ram)，接近下列何值时才能满足相关规范、规程中规定的对结构薄弱层(部位)层间弹性位移的要求？(A)44.6 (B)63.2 (C)98.6 (D)1 20.0请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
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1假定各层层高均相同，由计算分析得知，该框架结构首层的弹性等效侧向刚度(A)1.00&(B)1.03&&(C)1.07&&(D)1.122下列表述中，何项不妥?说明理由。(A)当结构的竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.3～1.9的增大系数(B)高层建筑错层结构的错层处框架柱的箍筋应沿柱全高加密(C)8度抗震时，连接结构的连接体应考虑竖向地震作用影响(D)对混合结构的加强层水平伸臂桁架内力计算时，假定加强层楼板的平面刚度无限大3对夹心墙中连接件或连接钢筋网片作用的理解，以下哪项有误?(A)协调内外墙叶的变形并为叶墙提供支撑作用(B)提高内叶墙的承载力，增大叶墙的稳定性(C)防止叶墙在大的变形下失稳，提高叶墙承载能力(D)确保夹心墙的耐久性4在一般建筑物场地内存在地震断裂时，试问，对于下列何项情况应考虑发展断裂错动对地面建筑的影响，并说明理由。(A)抗震设防烈度小于8度(B)全新世以前的断裂活动(C)抗震设防烈度为8度，隐伏断裂的土层覆盖厚度大于60m时(D)抗震设防烈度为9度，隐伏断裂的土层覆盖厚度大于80m时
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浅谈建筑框架结构设计
2015年9期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　【摘要】随着我国建筑框架结构建筑的不断发展，研究其设计的有关问题凸显出重要意义。本文首先对建筑框架结构做了概述，分析了建筑的基础设计有关问题，探讨了建筑框架结构设计的主要技术措施，最后着重论述了关于柱下独立基础设计阶段的有关问题。 中国论文网 /2/view-7173429.htm　　【关键词】建筑；框架结构；设计；分析 　　一、前言 　　建筑框架结构有着其独特的建筑特征，应该引起有关人员的格外注意。研究建筑框架结构建筑设计的有关问题，能够更好地指导我国建筑框架结构建筑的实践，从而更好地推动该项工作的进步。本文从介绍建筑框架结构施工的特点着手本课题的研究。 　　二、建筑框架结构概述 　　当前建筑工程多层结构的有着明显的重要特点，这些特点给建筑工程的建筑框架结构特点带来了新的趋势。多层建筑在竖向构件以及构成方面带来了逐层累积的重力以及荷载，这就需要较大尺寸的柱体以及墙体来支撑，给工程框架结构施工带来了新的技术要求。 　　与此同时，建筑的构件还需要承受地震荷载以及风载荷等荷载，而且这些荷载都属于非线性的竖向分布荷载，而且对建筑高度的敏感程度较高。以地震荷载为例，就层数较低的建筑而言，考虑这些建筑的荷载时一般只需要考虑恒定荷载以及部分动荷载，而对于建筑物的墙体、柱体以及楼梯等结构，一般不会予以严格控制，其他构件满足设计要求之后，对应的这些构件也都达到了设计要求。同时，对于现代化的钢架支撑系统，在设计的过程中在没有提出特殊承载要求的时候，不需要对柱体以及梁的尺寸加大，只需要增加板就能达到对应的要求。但是，对于多层建筑，解决上述问题还不够，首先要解决的问题除了抗剪问题之外，还需要考虑抵抗变形以及抵抗力矩的问题。 　　三、建筑工程的基础设计问题分析 　　在进行建筑工程的基础施工设计中，钢筋混凝土建筑框架结构形式的房屋建筑，其基础设计多是采用柱下独立基础方式进行设计实现。针对这类结构形式的房屋建筑工程基础设计，由于建筑楼层的高度与地基条件不同，在具体设计中的设计要求与存在问题也有不同。比如，对于钢筋混凝土建筑框架结构形式的建筑基础设计，就有相关要求指出，如果在进行建筑框架结构建筑基础设计中，建筑地基的受力范围内没有存在软弱粘性土层情况时，并且建筑楼层不超过8层，楼层高度在25米以下时，对于一般建筑框架结构房屋建筑工程，或者是荷载性当的建筑框架结构厂房建筑，其基础设计中就不需要进行建筑地基或者是建筑基础的抗震承载力设计验算。 　　1.建筑风荷载作用与抗震荷载设计问题 　　根据这一情况，在进行建筑框架结构建筑房屋的基础设计中，对于8度地震区的房屋建筑基础设计中，满足上述条件的钢筋混凝土建筑框架结构形式房屋建筑，就不需要进行建筑地基或者基础的抗震承载设计验算。但是，在结合建筑房屋的设计施工实际情况，在进行该种情况与类型的房屋建筑基础设计中虽然不需要进行房屋建筑基础以及地基的抗震承载设计验算，但是需要在建筑地基荷载设计中，需要对于建筑地基的风力荷载影响进行设计考虑。一些钢筋混凝土建筑框架结构建筑基础荷载设计中，设计人员往往会因为建筑工程处于地震区高层建筑的范围之外，因此，在进行建筑基础设计中，就忽视对于建筑基础风荷载的设计验算，这是建筑框架结构建筑基础荷载设计中存在比较突出和严重的问题，应注意进行避免。 　　2.建筑基础顶面荷载设计问题 　　另一方方面，在进行建筑框架结构建筑基础荷载设计验算中，进行建筑独立基础部分的设计时，对于建筑基础顶面上的外荷载设计中，只是通过建筑基础顶面荷载的轴力设计值以及弯矩设计值，进行荷载作用设计验算，容易忽略建筑基础顶面荷载中的剪力作用设计，甚至一些建筑基础顶面荷载设计中，只是通过轴力计算进行建筑基础顶面荷载设计计算，这都容易对于建筑基础以及上部结构的安全质量产生很大的影响，也是建筑框架结构建筑基础荷载设计中存在比较突出的另一问题，需要在设计中进行注意和避免。 　　四、建筑框架结构设计的主要技术措施 　　对于具有抗震设计的砖房，底层的抗震墙和上部砖混结构都具有一定的抗震效果，但是由于这两部分承重能力不同，他们的抗震效果也有所差异，尤其是过渡楼层的受力较为复杂，需要进行合理设计。为了保证这类抗震砖房的结构安全，需要建立以“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标，并对结构设计进行技术控制： 　　1.对于底层框架砖房结构，应该考虑塑性变形的影响，在设计中采用底部剪力法，可以有效提高建筑框架的刚度，因此，设计中一般采用底部剪力法对底层设计剪力值乘以1.2-1.5的修正系数，同时需要提高软层的屈服强度。 　　2.砖混框架结构的建筑不能利用框架抗震墙的剪力分配法则进行设计，并且设计中还需要考虑底层的塑性变形，为了保证这种框架结构的设计效果，可以在抗震墙设计中，对框架结构进行刚度分配，在刚度分配中要考虑到整个抗震墙的刚度弱化，因为一旦抗震墙受到地震作用出现开裂，其刚度将下降到弹性刚度的20-30%。 　　3.为了提高框架结构的整体性，需要在底层框架砖墙的上层设置构造柱，并在每层楼的顶部设置圈梁；底层框架的顶板优先采用现浇混凝土板，软层中的柱，特别是结构刚柔相接的地方，应该避免出现塑性铰。 　　4.设计人员要转变设计思路，提高设计部门及设计人员的业务素质，尽快走出”不设防”的误区。要在严格执行《抗规》的前提下，在合理的平面布置上多做文章，同时设计单位可安排专人严把抗震设计关。 　　五、关于柱下独立基础设计阶段的问题分析 　　1.要充分考虑房屋结构所受风力荷载对基础结构的影响 　　虽然现行抗震规范设计相关标准明确规定：当建筑工程地基的主要受力层范围并非集中在软弱粘性土层，并且建筑施工项目层数≤7层，总层高≤24m的情况下，这部分民用建筑工程在实际施工过程中可不必进行地基基础抗震承载力的验算.从这一角度看，对于抗震等级为7级以上的地震施工建设区域而言，这部分多层框架房屋结构在进行基础设计的过程中亦不必进行抗震承载力的分析计算。但是这部分房屋结构所受到的风力荷载作用力对于基础设计的影响却不得不加以关注。 　　2.应全面考虑建筑框架结构柱下独立基础的外荷载种类 　　个别设计者在对多层框架房屋结构柱下独立基础的设计阶段，忽略作用于基础顶面的剪力设计值的影响，外荷载种类只取弯矩以及轴力设计值进行判定。更有甚者，部分房屋结构基础设计在外荷载确定中连弯矩设计值参数及剪力设计值参数都忽略不计，只考虑轴力设计参数。以上两种外荷载种类的确定方式必然会在不同程度上导致基础的设计尺寸参数较小，同时配筋比例也不合理。这将对基础本体以及整个多层框架房屋上部结构的稳定性与安全性造成严重影响。 　　六、结束语 　　通过对建筑框架结构设计有关问题的研究，我们可以发现，建筑框架结构在建筑设计方面，要严格按照有关技术标准进行，深挖其中常见的问题，从而更好地保障建筑框架结构的顺利进行。希望本文的研究对相关实践能起到积极作用。 　　参考文献： 　　[1] 刘月风.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中的问题[J].科学之友.2011（18）：175-176. 　　[2] 王磊，张伯林.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题[J].煤炭工程.2010（19）：29-30. 　　[3] 刘月风.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中的问题[J].科学之友（B版）.2013（09）：21-25. 　　[4] 韦力忠，赵春磊.关于框架结构设计中力学问题的探讨[J].福建建材.2011（02）：24-28. 　　[5] 杨勇钢，黄颜辉.建筑框架结构在施工中产生的问题浅析[J].南北桥.2012（10）：161-162.
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合箍筋分散到相邻箍筋截面中间。该布置方式形成连续且间距较小的箍筋布置效果，有利于发挥箍筋对混凝土的
约束作用，减小各种因素可能引起框架柱扭转而在柱非加密区产生的裂缝，改善柱中部区域在地震作用下的延性
性能，同时可以提高框架柱的施工质量。
在框架柱等主要承受轴压力的竖向构件中，箍筋
是其必不可少的组成部分，其主要作用是：①制作构件
时，与纵筋构成骨架，保证纵筋的正确形状和位置；②
在长期使用阶段，承受因混凝土收缩和环境湿度变化
等产生的横向应力，以防止或减小纵向裂缝；③在构件
的承载力极限阶段，减小纵筋压屈的自由长度，使之充
分发挥抗压强度，约束内部混凝土的横向膨胀变形，使
混凝土处于三向受压状态，提高混凝土抗压承载力；④
与混凝土共同工作承担水平剪力作用。
地震作用下框架柱的变形主要为平动和一定程度
的扭转。地震区结构震害调查发现，部分框架柱柱身
中部出现一定数量的斜裂缝，分析裂缝形成原因主要
为：柱身中部区域箍筋间距较大且配箍率较小，在往复
的剪力和扭矩作用下，柱身中部相邻箍筋截面中间混
凝土薄弱部位产生裂缝并开展，导致柱身中部发生剪
切破坏[1】。结构计算和设计过程中，对结构整体在地
震作用下的基本振型有严格要求，即控制结构第一振
型为平动，以扭转为主的振型周期与第一平动周期比
值小于0．9。水平地震力作用下结构内力计算采用振
型分解反应谱法时，忽略扭转振型产生的扭矩对柱箍
筋的要求，箍筋的配置是按柱承受的剪力大小及构造
要求设置，不考虑框架柱可能承受的扭矩的影响。实
际地震时，结构不可避免地发生一定程度扭转，可能引
起框架角柱、底层框架柱柱身中部箍筋非加密区先于
柱根部出现扭剪斜裂缝，某些情况下甚至引起以扭转
为主的脆性破坏，这一现象已为既有地震区结构震害
调查所证明。
已有试验研究表明，钢筋混凝土框架柱中设置较
多数量的箍筋，可以提高构件的延性和抗震性能【2J，因
而适当增加箍筋数量和改进箍筋构造形式成为提高框
架柱抗震性能的有效措施。
1现行框架柱箍筋布置方式及优缺点
现行混凝土结构设计规范bJ和高层建筑混凝土结
构技术规程[4]从框架柱箍筋加密区范围、最小体积配
箍率及相关构造要求方面对箍筋设置作出了规定：①
底层柱的上端和其他各层柱的两端，应取矩形截面柱
长边尺寸(或圆形截面柱的直径)、柱净高1／6和500Im'tl
三者中最大值；②底层柱刚性地面上、下各500ram范
围；③底层柱柱根以上1／3柱净高范围；④剪跨比≤2
的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比≤4
的柱全高范围；⑤一级及二级框架角柱的全高范围；⑥
需要提高变形能力的柱的全高范围。
但对非加密区箍筋间距要求等方面规定显得不够详细，仅规定柱非加
密区的箍筋，其体积配箍率不宜小于加密区的一半，其
箍筋间距不应大于加密区箍筋间距的2倍等，显然没
有涉及可能承受扭矩影响的框架柱，尤其是位于底层
框架柱，箍筋是否全高加密问题。
混凝土结构施工图——平面整体表示方法制图规
则和构造详图(以下简称平法图集)C5J，针对框架柱不
同纵筋数量和箍筋肢数，给出了复合箍筋几种常用布
置方式，大大方便了结构设计人员参考，同时可以保证
施工过程中柱箍筋的绑扎质量。平法图集给出的复合
箍筋布置方式，最大的特点是所有肢数箍筋均布置在
同一截面，不利于箍筋对相邻截面中间混凝土部分的
约束。当外围箍筋重叠部分较多时，容易造成柱箍筋
外侧混凝土浇筑不密实，削弱了内外混凝土的结合，随
着上部荷载增加，重叠部分的箍筋因受力不一致容易
产生错动，降低了混凝土对箍筋的握裹性能，平法图集
中对箍筋局部重叠的数量有要求，一般不多于3根，但
随着框架柱承受轴压力的增大，箍筋肢数增多，箍筋局
部重叠数量为3根甚至更多，如图1所示为六肢箍常
用布置方式。在保证柱受力纵筋混凝土保护层厚度的
条件下，箍筋肢数重叠越多，箍筋的保护层厚度相对越
小，越容易造成箍筋提前锈蚀。
2框架柱箍筋对混凝土受压承载力提高的影响．
配置了一定量箍筋的柱，由于箍筋对混凝土的约
束作用，使截面核心部分的混凝土处于三向约束状态，
在保证合理箍筋形式和足够箍筋数量的情况下，箍筋
的约束效果是可以保证的，可以提高混凝土的抗压强
度。箍筋对混凝土的约束作用随箍筋数量和构造而变
化，即与约束指标A。、箍筋间距和箍筋的构造形式等有
关。试验研究表明，约束指标J=1．相当而箍筋间距相差
一倍的两个试件，其应力．应变曲线的上升段接近，抗
压强度和峰值应变相差很少，但箍筋间距较小时试件
的下降段曲线明显偏高旧】，有利于构件的延性。由于
地震下底层框架柱有可能进入屈服后的非线性变形阶段，其延性好坏更为人们所关注。随着对箍筋作用机
理的深入研究和约束混凝土概念的应用，箍筋不仅与
纵筋构成骨架和发挥抗剪性能，而且随着建筑高度的
增高和使用要求对柱截面尺寸的限制，箍筋还可以发
挥应有的约束作用和提高构件延性，因此应尽量采取
间距小的配箍方式。
3框架柱箍筋优化布置方式
矩形截面框架柱，按传统配筋方法截面角区配置
受力钢筋，在大气环境下角区混凝土受双向碳化作用，
碳化速度约为一般边的1．4倍，角区钢筋首先发生脱
钝锈蚀的现象，引起混凝土保护层崩裂，降低了结构的
耐久性。文献[6]建议了一种延长构件耐久性的截面
配筋方法，其特征是外圈箍筋由两个矩形箍筋垂直交
叉成中字形，纵向受力钢筋放置在两个矩形箍筋的底
边上，这种纵筋和箍筋的配置方法可以消除或推迟角
区混凝土的开裂时间。有利于发挥箍筋对混
凝土的约束作用，减小水平剪力和扭矩等因素可能引
起的框架柱非加密区裂缝；箍筋重叠部分少，可以提高
框架柱的施工质量。由混凝土规范给出的构件斜截面
受剪承载力和构件受扭承载力计算公式可知，箍筋所
发挥的抗剪抗扭作用正比于A．／s(箍筋面积与箍筋间
距的比值)。在柱箍筋设计时i按构件所受剪力和扭矩
作用求出所需箍筋后，根据柱纵筋数量，选定复合箍筋
肢数，然后按图3所示对箍筋进行优化布置。如果同
时考虑不同构件截面配筋方式在耐久性上的优劣，与
图2所示纵筋布置方式结合，所得到的截面配筋方式
将是既考虑了构件在极限受力状态下的延性性能，又
兼顾了大气环境下构件的耐久性能。
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