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摘要：多层钢筋混凝土框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。多层钢筋混凝土框架结构设计文件与图纸是最主要的依据之一,全面理解设计文件,并规范进程加以实施,是结构方案的主要工作。然而一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理，甚至结构不安全。设计人员在精于结构电算分析的同时，更应注意到在设计过程中碰到的问题，使施工图的设计更完善，保证结构的安全。
关键词：多层；钢筋混凝土；框架；设计
Abstract: Multistory reinforced concrete frame structure is a kind of rigid or articulated by Liang Hezhu are connected into the bearing system of building structure. Multi file design of reinforced concrete frame structure and drawing is one of the most important basis, a comprehensive understanding of the design documents, and standardize the process of implementation, is the main structure scheme. However, once the processing is not good or the calculation process is not considered will lead to the unreasonable structure, and even unsafe structure. Designers in a structure computerized analysis at the same time, more attention should be paid to encounter the problem in the design process, the design and construction plans of more perfect, ensure the safety of structure.
Key words: multilayer; reinforced concrete; frame; design
中图分类号：TU375 文献标识码：文章编号:
引言：近年来，随着抗震理论的深入发展，在钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，弱梁强柱，更强节点”已经成为工程界的共识。这种“能力设计”的思路确保钢筋混凝土结构在地震作用下，依次在梁端和柱端出现塑性铰，通过塑性耗能机构避免在较强的地震作用下结构产生严重损伤和在更强地震作用下发生危及生命安全的局部或整体失效。而钢筋混凝土框架节点在结构达到预计的最不利非弹性反应之前不应出现剪切失效，并具有一定的耗能能力。
一、关于钢筋混凝土框架节点
近年来，随着抗震理论的深入发展，在钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，弱梁强柱，更强节点”已经成为工程界的共识。这种“能力设计”的思路确保钢筋混凝土结构在地震作用下，依次在梁端和柱端出现塑性铰，通过塑性耗能机构避免在较强的地震作用下结构产生严重损伤和在更强地震作用下发生危及生命安全的局部或整体失效。而钢筋混凝土框架节点在结构达到预计的最不利非弹性反应之前不应出现剪切失效，并具有一定的耗能能力。体现在：
1.1钢筋混凝土框架结构的延性
这是反映结构在荷载作用下，进入非线性状态后在承载力没有显著降低情况下的变形能力。对于延性大的结构，其产生的塑性变形也大，但永久变形太大，结构可能在重力作用下引起坍塌，也可能使结构的损坏部位不可修复。因此，在钢筋混凝土框架结构的设计上，必须综合考虑一定程度的承载能力和一定范围的延性。
1.2钢筋混凝土框架节点的受力机理
这是指通过合理的计算假定模式，描述由梁、板、柱传来的内力（M、N、V、T）在框架节点核芯区的传递和由此产生的各种破坏型式。目前比较流行的有三种理论：斜压杆机理、剪摩擦机理、桁架机理。这三种框架节点的受力机理，应用于各种不同的破坏型式和设计规范中。新西兰的框架节点设计以斜压杆和桁架机理共同作用为依据，美国则以梁剪机理和斜压杆机理为主。而我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）中用于抗震框架节点设计的主要计算公式是用来确定节点水平箍筋用量的“框架节点核芯区抗震受剪承载力计算公式”，并未全面考虑到影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的各种因素，值得进一步探究。
二、框架计算简图不合理
基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为ll类:层高33m,基础埋深4.0m 基础高度0.8m,室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.12条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在0.05m处的基础拉梁顶面基础拉梁的断面和配筋按构造设计。
基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,《混凝土结构设计规范》(GB50010一2002)第7.3.11條规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明, 这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。
这样,计算剪力的首层层高为H1-4—0.8—0.05=3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
三、框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2-2/3，有经验的设计者是不会采用的。因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。框架柱配筋的调整可做以下几项：
(1)应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其较大值，并采用对称配筋。
(2)调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽≤450mm时3根，450mm<柱宽≤750mm时4根，750mm<柱宽≤900mm时5根。
(3)将框架柱的配筋放大1.2-1.6倍。其中角柱放大多些(不小于1.4倍)，边柱次之，中柱放大小些(1.2倍)。
(4)由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的。具体放大多少，就要由设计人的经验决定了。
(5)框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。柱箍筋直径宜增加2mm。
四、保证框架节点施工质量的措施
框架节点是较难施工的部位，而节点的施工质量又关系到整个工程的质量，所以施工前必须要制定好节点的施工方案，以保证节点施工的质量。具体可以从以下三个方面去做。
4.1在设计图纸时要重点针对节点部位设计
在施工前需要进行节点核心区的箍筋计算，以防止柱内产生过大的主压应力，避免节点核心区混凝土在横向约束箍筋未达到屈服前发生剪切破坏，从而保证箍筋起到必要的约束作用。有些设计单位的设计图纸对节点部位设计不周、计算失误，造成施工遗漏节点配筋和配筋数量不够。所以，在施工前就做好节点施工钢筋的设计非常有必要，目的都是为了保证节点强度，施工时是不能遗漏的。为了防止遗漏节点配筋和配筋数量不足等现象的发生，施工技术人员在会审图纸时要重视框架节点加密箍筋、钢筋锚固长度、框架顶层横梁上部钢筋伸进柱内的长度等节点钢筋的审查，弄清设计意图，避免在施工中由于对设计图纸理解错误而造成节点钢筋漏放或少放的质量事故。
4.2要保证准确传递节点上下层柱的中心线
为了保证框架结构工程的质量，应在施工前做好测量定位、轴线和标高的控制方案。为了保证框架上下层的中线在投点时不位移，施工技术人员应使用经纬仪来控制。要在柱基大放脚上弹出柱中心标准线，以后在进行每一层柱模安装时都要用经纬仪反复校对无误后，才能固定柱模和浇灌混凝土，每一层楼面混凝土完工后，都要用经纬仪将轴线引到楼面上，作为柱面放线和复测的依据。有些施工人员在进行上下层柱中心线投点时，将下一层的柱子宽度中心当作上一层柱中心线投点的依据，这是十分错误的，应严格禁止。
4.3节点钢筋施工应符合设计要求
虽然框架节点部位施工是保证框架结构质量的重要方面，但由于有些施工人员对其钢筋制作安装质量不够重视，存在不少问题：（1）在节点部位，特别是在顶层边柱节点部位的钢筋锚固长度不够；（2）在节点下层柱内钢筋伸到上层楼面时出现位移；（3）制作时箍筋的弯钩角度小于135°，钩端的平直长度不到10d；（4） 柱、梁端部的箍筋加密区长度、间距、直径不按设计规范的构造要求施工，往往拉大间距少放箍筋；（5）框架节点内部的柱子箍筋不按设计要求安放绑扎，漏放、少放这个部位的柱子箍筋，甚至在节点核心区(横梁高度范围)内没有绑上一根柱子箍筋。
产生这些节点钢筋质量问题的原因是多方面的：（1）施工人員在施工前不制订节点钢筋安装操作措施，不进行技术交底，工人感到安装操作困难，造成少放或不放加密钢箍； （2）设计单位的施工图纸的节点构造大样不详，结构设计说明不清，施工单位理解错误造成的；
五、结语
随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛的应用于现代建筑中。虽然,其结构形式看上去比较简单,但是设计时若考虑不周全、不仔细就会出现这样或者那样的错误,给建筑工程的建设造成不良的影响,有些错误甚至会给建筑结构的安全造成影响,因此我们在进行设计时,必须针对以上问题逐一进行落实,确保建筑结构设计质量。
关键词：多层；钢筋混凝土；框架；设计
Abstract: Multistory reinforced concrete frame structure is a kind of rigid or articulated by Liang Hezhu are connected into the bearing system of building structure. Multi file design of reinforced concrete frame structure and drawing is one of the most important basis, a comprehensive understanding of the design documents, and standardize the process of implementation, is the main structure scheme. However, once the processing is not good or the calculation process is not considered will lead to the unreasonable structure, and even unsafe structure. Designers in a structure computerized analysis at the same time, more attention should be paid to encounter the problem in the design process, the design and construction plans of more perfect, ensure the safety of structure.
Key words: multilayer; reinforced concrete; frame; design
中图分类号：TU375 文献标识码：文章编号:
引言：近年来，随着抗震理论的深入发展，在钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，弱梁强柱，更强节点”已经成为工程界的共识。这种“能力设计”的思路确保钢筋混凝土结构在地震作用下，依次在梁端和柱端出现塑性铰，通过塑性耗能机构避免在较强的地震作用下结构产生严重损伤和在更强地震作用下发生危及生命安全的局部或整体失效。而钢筋混凝土框架节点在结构达到预计的最不利非弹性反应之前不应出现剪切失效，并具有一定的耗能能力。
一、关于钢筋混凝土框架节点
近年来，随着抗震理论的深入发展，在钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，弱梁强柱，更强节点”已经成为工程界的共识。这种“能力设计”的思路确保钢筋混凝土结构在地震作用下，依次在梁端和柱端出现塑性铰，通过塑性耗能机构避免在较强的地震作用下结构产生严重损伤和在更强地震作用下发生危及生命安全的局部或整体失效。而钢筋混凝土框架节点在结构达到预计的最不利非弹性反应之前不应出现剪切失效，并具有一定的耗能能力。体现在：
1.1钢筋混凝土框架结构的延性
这是反映结构在荷载作用下，进入非线性状态后在承载力没有显著降低情况下的变形能力。对于延性大的结构，其产生的塑性变形也大，但永久变形太大，结构可能在重力作用下引起坍塌，也可能使结构的损坏部位不可修复。因此，在钢筋混凝土框架结构的设计上，必须综合考虑一定程度的承载能力和一定范围的延性。
1.2钢筋混凝土框架节点的受力机理
这是指通过合理的计算假定模式，描述由梁、板、柱传来的内力（M、N、V、T）在框架节点核芯区的传递和由此产生的各种破坏型式。目前比较流行的有三种理论：斜压杆机理、剪摩擦机理、桁架机理。这三种框架节点的受力机理，应用于各种不同的破坏型式和设计规范中。新西兰的框架节点设计以斜压杆和桁架机理共同作用为依据，美国则以梁剪机理和斜压杆机理为主。而我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）中用于抗震框架节点设计的主要计算公式是用来确定节点水平箍筋用量的“框架节点核芯区抗震受剪承载力计算公式”，并未全面考虑到影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的各种因素，值得进一步探究。
二、框架计算简图不合理
基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为ll类:层高33m,基础埋深4.0m 基础高度0.8m,室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.12条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在0.05m处的基础拉梁顶面基础拉梁的断面和配筋按构造设计。
基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,《混凝土结构设计规范》(GB50010一2002)第7.3.11條规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明, 这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。
这样,计算剪力的首层层高为H1-4—0.8—0.05=3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
三、框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2-2/3，有经验的设计者是不会采用的。因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。框架柱配筋的调整可做以下几项：
(1)应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其较大值，并采用对称配筋。
(2)调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽≤450mm时3根，450mm<柱宽≤750mm时4根，750mm<柱宽≤900mm时5根。
(3)将框架柱的配筋放大1.2-1.6倍。其中角柱放大多些(不小于1.4倍)，边柱次之，中柱放大小些(1.2倍)。
(4)由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的。具体放大多少，就要由设计人的经验决定了。
(5)框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。柱箍筋直径宜增加2mm。
四、保证框架节点施工质量的措施
框架节点是较难施工的部位，而节点的施工质量又关系到整个工程的质量，所以施工前必须要制定好节点的施工方案，以保证节点施工的质量。具体可以从以下三个方面去做。
4.1在设计图纸时要重点针对节点部位设计
在施工前需要进行节点核心区的箍筋计算，以防止柱内产生过大的主压应力，避免节点核心区混凝土在横向约束箍筋未达到屈服前发生剪切破坏，从而保证箍筋起到必要的约束作用。有些设计单位的设计图纸对节点部位设计不周、计算失误，造成施工遗漏节点配筋和配筋数量不够。所以，在施工前就做好节点施工钢筋的设计非常有必要，目的都是为了保证节点强度，施工时是不能遗漏的。为了防止遗漏节点配筋和配筋数量不足等现象的发生，施工技术人员在会审图纸时要重视框架节点加密箍筋、钢筋锚固长度、框架顶层横梁上部钢筋伸进柱内的长度等节点钢筋的审查，弄清设计意图，避免在施工中由于对设计图纸理解错误而造成节点钢筋漏放或少放的质量事故。
4.2要保证准确传递节点上下层柱的中心线
为了保证框架结构工程的质量，应在施工前做好测量定位、轴线和标高的控制方案。为了保证框架上下层的中线在投点时不位移，施工技术人员应使用经纬仪来控制。要在柱基大放脚上弹出柱中心标准线，以后在进行每一层柱模安装时都要用经纬仪反复校对无误后，才能固定柱模和浇灌混凝土，每一层楼面混凝土完工后，都要用经纬仪将轴线引到楼面上，作为柱面放线和复测的依据。有些施工人员在进行上下层柱中心线投点时，将下一层的柱子宽度中心当作上一层柱中心线投点的依据，这是十分错误的，应严格禁止。
4.3节点钢筋施工应符合设计要求
虽然框架节点部位施工是保证框架结构质量的重要方面，但由于有些施工人员对其钢筋制作安装质量不够重视，存在不少问题：（1）在节点部位，特别是在顶层边柱节点部位的钢筋锚固长度不够；（2）在节点下层柱内钢筋伸到上层楼面时出现位移；（3）制作时箍筋的弯钩角度小于135°，钩端的平直长度不到10d；（4） 柱、梁端部的箍筋加密区长度、间距、直径不按设计规范的构造要求施工，往往拉大间距少放箍筋；（5）框架节点内部的柱子箍筋不按设计要求安放绑扎，漏放、少放这个部位的柱子箍筋，甚至在节点核心区(横梁高度范围)内没有绑上一根柱子箍筋。
产生这些节点钢筋质量问题的原因是多方面的：（1）施工人員在施工前不制订节点钢筋安装操作措施，不进行技术交底，工人感到安装操作困难，造成少放或不放加密钢箍； （2）设计单位的施工图纸的节点构造大样不详，结构设计说明不清，施工单位理解错误造成的；
五、结语
随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛的应用于现代建筑中。虽然,其结构形式看上去比较简单,但是设计时若考虑不周全、不仔细就会出现这样或者那样的错误,给建筑工程的建设造成不良的影响,有些错误甚至会给建筑结构的安全造成影响,因此我们在进行设计时,必须针对以上问题逐一进行落实,确保建筑结构设计质量。