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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框架邊柱柱顶配筋
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
[3]钟佰威.钢筋混凝土框架结构设计探讨[J].科技信息，2008（13）：80
[4]刘素仙.钢筋混凝土框架结构设计的几个问题分析[J].中国高新技术企业，2008（1）：144
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框架邊柱柱顶配筋
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
[3]钟佰威.钢筋混凝土框架结构设计探讨[J].科技信息，2008（13）：80
[4]刘素仙.钢筋混凝土框架结构设计的几个问题分析[J].中国高新技术企业，2008（1）：144