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摘要：钢筋混凝土框架结构随着建筑结构设计的进步在高层建筑中得到了广泛的应用。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业还是民用建筑，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，建筑结构设计是建设工程设计的重要环节，是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。本文笔者分析了混凝土结构设计中的一些问题及设计要点，并提出一些切实可行的解决措施。
关键词：结构设计 混凝土结构设计 设计要点
钢筋和混凝土制成了钢筋混凝土结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力，具有坚固性、耐久性、防火性好、节省钢材和成本低等优点，其中主要分为两种：一是整体式钢筋混凝士结构。在施工现场架设模板，配置钢筋，浇捣混凝土而筑成。二是装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件，在现场拼装而成。
1钢筋混凝土框架结构的特点
由梁和柱刚性连接的骨架所组成，框架的连接是一个几何不变的刚节点。钢筋混凝土框架结构是一种抗震、抗风较好的结构体系，建筑平面布置灵活，使用空间大，延性较好易于满足建筑物设置大房间的要求，还可以减轻建筑物的重量，在现代工业与民用建筑中被广泛应用。
2.建筑基础部分的结构设计
2.1 对于柱下扩展基础宽度较宽（大于4m）或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基；并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。
2.2 建筑地段较好、基础埋深大于3m时，应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40m设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力（尤其是在周围有建筑时有用），减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。
2.3 地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。
2.4 抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设，连接处应加强；但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。
2.5 新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2倍；否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时，应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。
2.6 独立基础偏心不能过大，必要时可与相近的基础做成柱下条基。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合，基础底板可做成梯形或台阶形，或调整挑梁两端的出挑长度。
2.7 独立基础的拉梁宜通长配筋。拉梁顶标高宜较高，否则底层墙体过高。
2.8 底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。
2.9 基础底板混凝土不宜大于C30，一是没用；二是容易出现裂缝。
3.钢筋混凝土结构设计中应注意的问题
3.1 结构平面、竖向布置
梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范所要求的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于l，以达到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段的目的，即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。为了保证框架结构的抗震安全，结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。设计中应合理地布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应；平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
3.2框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中应注意一些薄弱环节的配筋。因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱。对于质量分布不均匀的框架尤为明显。因此，应选择最不利的方向进行框架计算。另外，也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则。为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：
3.2.1 角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋应加强。
3.2.2 框架柱的配筋可加强，满足概念设计中的强柱弱梁原则。框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。
3.2.3 对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于8，并应焊接。
4.钢筋混凝土结构设计中的抗震加固措施
4.1 钢筋混凝土结构设计中梁的抗震
4.1.1 梁的配筋率。为了保证梁的变形能力，使框架结构具有较好的抗震性能，梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求：一级框架0.25h0；二、三级框架0.35h0，同时，纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。
4.1.2 梁的箍筋。为了保证梁有足够的延性，提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值，并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏，在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋，对提高梁的变形能力十分有效。同时，为了防止压筋过早压曲，应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距。
4.1.3 梁内纵筋锚固。在反复恒载作用下，在纵向钢筋埋人梁柱节点的相当长度范围内，混凝土与钢筋之间的粘结力将发生严重破坏。
4.2 钢筋混凝土结构柱的抗震设计
4.2.1 柱截面尺寸。柱的平均剪应力太大，会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏。为了使柱有足够的延性，柱截面尺寸应符合以下要求：柱截面的长边应小于柱净高的1/4，且柱截面的宽度不宜小于300mm；当剪压比保持较低时，可获得较好的延性，为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。
4.2.2 混凝土结构柱的钢筋配置合理。柱中纵向钢筋宜对称配筋：为了保证柱有足够的延性，柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求；纵向钢筋的接头，一级框架应采用焊接接头；二级宜采用焊接接头，而底层柱根应焊接；三级可采用搭接，底層柱根宜焊接；直径大于32mm 的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋，防止纵向钢筋的压曲，增加粘结度。
5.钢筋混凝土设计中要防止结构框架梁柱偏心问题
由于建筑专业技术的要求，在实际工程中外墙应该保持与柱边的平齐。为了保证这一点，设计人员往往选择框梁挑耳的方式或者梁柱偏心的方式。如果设计人员选择前者，则能够保障框架柱中心与框架梁的对齐，有利于柱和梁的受力，但是这样的方式也存在一个问题，即难以锚固填充墙的构造柱上下纵筋，当然此问题已经在实践中得到了较好的解决；如果设计人员采用粱柱偏心的方式，那么在地震作用下梁柱节点核芯区受剪面积往往会出现不足，并带来扭转效应，所以在进行外框架梁设计时，建采用挑耳的方式来解决外填充墙偏心的难题。
6.结束语
在我国现在的多高层建筑中，钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合理，满足“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的要求。设计人员在精于结构电算分析的同时，更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题，使施工图的设计更完善，保证结构的安全。
参考文献
[1]丁章怡.浅析钢筋混凝土框架结构设计要点[J].建筑知识，2014（04）.
关键词：结构设计 混凝土结构设计 设计要点
钢筋和混凝土制成了钢筋混凝土结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力，具有坚固性、耐久性、防火性好、节省钢材和成本低等优点，其中主要分为两种：一是整体式钢筋混凝士结构。在施工现场架设模板，配置钢筋，浇捣混凝土而筑成。二是装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件，在现场拼装而成。
1钢筋混凝土框架结构的特点
由梁和柱刚性连接的骨架所组成，框架的连接是一个几何不变的刚节点。钢筋混凝土框架结构是一种抗震、抗风较好的结构体系，建筑平面布置灵活，使用空间大，延性较好易于满足建筑物设置大房间的要求，还可以减轻建筑物的重量，在现代工业与民用建筑中被广泛应用。
2.建筑基础部分的结构设计
2.1 对于柱下扩展基础宽度较宽（大于4m）或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基；并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。
2.2 建筑地段较好、基础埋深大于3m时，应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40m设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力（尤其是在周围有建筑时有用），减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。
2.3 地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。
2.4 抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设，连接处应加强；但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。
2.5 新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2倍；否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时，应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。
2.6 独立基础偏心不能过大，必要时可与相近的基础做成柱下条基。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合，基础底板可做成梯形或台阶形，或调整挑梁两端的出挑长度。
2.7 独立基础的拉梁宜通长配筋。拉梁顶标高宜较高，否则底层墙体过高。
2.8 底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。
2.9 基础底板混凝土不宜大于C30，一是没用；二是容易出现裂缝。
3.钢筋混凝土结构设计中应注意的问题
3.1 结构平面、竖向布置
梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范所要求的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于l，以达到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段的目的，即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。为了保证框架结构的抗震安全，结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。设计中应合理地布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应；平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
3.2框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中应注意一些薄弱环节的配筋。因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱。对于质量分布不均匀的框架尤为明显。因此，应选择最不利的方向进行框架计算。另外，也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则。为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：
3.2.1 角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋应加强。
3.2.2 框架柱的配筋可加强，满足概念设计中的强柱弱梁原则。框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。
3.2.3 对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于8，并应焊接。
4.钢筋混凝土结构设计中的抗震加固措施
4.1 钢筋混凝土结构设计中梁的抗震
4.1.1 梁的配筋率。为了保证梁的变形能力，使框架结构具有较好的抗震性能，梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求：一级框架0.25h0；二、三级框架0.35h0，同时，纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。
4.1.2 梁的箍筋。为了保证梁有足够的延性，提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值，并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏，在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋，对提高梁的变形能力十分有效。同时，为了防止压筋过早压曲，应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距。
4.1.3 梁内纵筋锚固。在反复恒载作用下，在纵向钢筋埋人梁柱节点的相当长度范围内，混凝土与钢筋之间的粘结力将发生严重破坏。
4.2 钢筋混凝土结构柱的抗震设计
4.2.1 柱截面尺寸。柱的平均剪应力太大，会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏。为了使柱有足够的延性，柱截面尺寸应符合以下要求：柱截面的长边应小于柱净高的1/4，且柱截面的宽度不宜小于300mm；当剪压比保持较低时，可获得较好的延性，为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。
4.2.2 混凝土结构柱的钢筋配置合理。柱中纵向钢筋宜对称配筋：为了保证柱有足够的延性，柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求；纵向钢筋的接头，一级框架应采用焊接接头；二级宜采用焊接接头，而底层柱根应焊接；三级可采用搭接，底層柱根宜焊接；直径大于32mm 的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋，防止纵向钢筋的压曲，增加粘结度。
5.钢筋混凝土设计中要防止结构框架梁柱偏心问题
由于建筑专业技术的要求，在实际工程中外墙应该保持与柱边的平齐。为了保证这一点，设计人员往往选择框梁挑耳的方式或者梁柱偏心的方式。如果设计人员选择前者，则能够保障框架柱中心与框架梁的对齐，有利于柱和梁的受力，但是这样的方式也存在一个问题，即难以锚固填充墙的构造柱上下纵筋，当然此问题已经在实践中得到了较好的解决；如果设计人员采用粱柱偏心的方式，那么在地震作用下梁柱节点核芯区受剪面积往往会出现不足，并带来扭转效应，所以在进行外框架梁设计时，建采用挑耳的方式来解决外填充墙偏心的难题。
6.结束语
在我国现在的多高层建筑中，钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合理，满足“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的要求。设计人员在精于结构电算分析的同时，更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题，使施工图的设计更完善，保证结构的安全。
参考文献
[1]丁章怡.浅析钢筋混凝土框架结构设计要点[J].建筑知识，2014（04）.