中国高新技术企业关于钢筋混凝土框架结构设计的几个问题探讨
文／叶劲彤１叶靖２
【摘要】针对钢筋混凝土框架结构设计中的常见问题，如：框架计算简图、抗震等级的确定，短柱设计，周
期折减等，依据现行规范，运用设计理论并结合实际经验提出了相应的解决措施，供广大设计人员参考。
【关键词】框架结构计算简图振型组合数抗震等级
１前言
钢筋混凝土框架结构作为一种常用的结构形式，具有传力明
确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点，目前已被广泛地应
用于各类多层的工业与民用建筑中。近年来，随着计算机技术的不
断发展，框架结构的计算也由手算转向电算，计算精度日益提高，设
计人员的工作强度逐渐降低。但是，在框架结构的设计中，仍然存在
着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视，以确保设计质量的提高。本文从几个方面提出了这些问题，并给出了解决措施。
２抗震等级的选取
对于乙类建筑，建筑抗震设计规范３．１，３－２规定：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，但是抗震措施（主要体现为抗震等级）在一般情况下，当抗震设防烈度为６度～８度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。实际设计中经常发生抗震等级选错的情况，如：位于８度区的某乙类建筑，应按９度由建筑抗震设计规范表６．１．２确定，为一级抗震等级。
３振型组合数的合理选取
应按以下规则选取：对于较高层建筑，当不考虑扭转耦联时，振型数应不小于３；当振型数多于３时，宜取为３的倍数（由于程序按３个振型一页输出），但不能多于层数。当房屋层数不大于２时，振型数可取层数。对于不规则建筑，当考虑扭转耦联时，振型数应不小于９，但不能超过结构层的３倍，只有定义弹性楼板且按总刚分析法分析时，才可以取更多的振型。建筑抗震设计规范在条文说明中明确指出：振型数可以取振型参与质量达到总质量９０％所需的振型数。目前许多程序已有这种功能，这是一个重要指标。如：对于某一建筑，选取的振型数为１５，但振型参与质量系数只有５０％，说明振型数取得不够，可能由于此建筑过于复杂或由于某些杆件不连续导致局部震动引起的，应仔细复核。
４框架计算简图的确定
４．１无地下室的多层框架房屋
（１）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。根据《混凝土结构设计规范》ＧＢ５００１０—２００２（以下简称《结构规范》）第７．３．１ｌ条第２项规定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度Ｈ；装配式框架取１．２５Ｈ。
这项规定在一般情况下很明确，但是在实际设计时，由于基础尚未设计，基础顶面标高无法确定，因此无法得到Ｈ值。这时，应该根据基础经验估算基顶标高，或者采用房屋底层层高加ｌｍ的经验值作为Ｈ值取用，这样做比仅取底层层高作为Ｈ值符合要求。
（２）基础埋深较大时为了增加房屋底部的整体性，减小位移，有时在±０．０００ｍ附近设置基础连系梁。此时，底层柱Ｈ值不应按上面取用，因为基础连系梁与柱刚接，底层柱被梁分成了两部分。如果Ｈ值取基础连系梁顶面到一层楼盖顶面的高度，显然不合适，因为首先基础连系梁的设计有时仅为构造设计，无法平衡底部柱脚的弯矩，亦无法作为上部结构的嵌固部分；另外这样做也与《结构规范》第７．３．１ｌ条相悖。理想的做法是：将基础连系梁以下的部分看作底层，柱的Ｈ值取基础顶面至连系梁顶面的高度，而把实际建筑的底层作为第二层考虑，层高Ｈ取连系梁顶层至一层楼面高度，见图
应当注意：当采用这样的计算简图时，底层柱的配筋应取基础连
系梁顶面和基础顶面中较大的内力设计值进行计算。
４．２带地下室的多层框架房屋
对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结树的嵌固位置
是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》ＧＢ５００１１—
２００１（以下简称《抗震规范》），都没有明确地提出具体位置，需要具体
问题具体分析。对于能够满足《抗震规范》第６．１．１４条规定的地下室
结构或者采用箱型基础时，可以将地下室顶作为框架上部结构的嵌
固位置，在利用ＰＫ、ＰＭ系列软件进行设计时，楼层总数仅输入地下
室以上的实际层数，底层的层高Ｈ取实际层高。这样计算出的地震
作用与实际情况较为接近，但对于竖向荷载的计算只能计算至底层
的柱底处。
对于不能满足《抗震规范》第６．１．１４条规定的地下室结构或者
采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进
行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。例如：
当房屋地上为５层，地下为２层时，总层数取７层。按此确定的计算
简图经整体计算后，地震作用相对保守，结构设计偏于安全。另外，
对于竖向荷载可一次性算至基础顶面，便于基础设计时直接采用相
关内力。
５加强短柱设计意识
抗震设计中要求构件具有一定的延性，破坏时尽可能成延性，但
对于短柱，其破坏形式一般为剪切破坏或纵筋的粘结滑移破坏，均
属脆性破坏，所以设计时应尽量避免短柱的出现。然而实际工程中，
由于楼板错层、楼梯间平台梁、层高较低等客观条件的制约仍然会
出现一些短柱，这就需要设计者予以充分的重视并采取相关措施。
首先短柱在图纸中应以醒目的表示提醒施工人员。另外，以往一直
采用的箍筋沿短柱全长加密以防止剪切破坏的措施经震害证明仍
有不妥之处，而采用复合矩形螺旋箍筋和高强复式螺旋箍筋不仅可
有效地提高柱子的抗剪承载力，而且可以加强对混凝土的约束，提
高其抗压承载力，改善短柱的抗震性能。
６周期折减系数的取用
进行框架结构的周期和刚度计算时，往往忽略框架填充墙的影响。但实际情况中填充墙（砖砌体）在早期弹性工作阶段参与工作的
能力是较大的，使结构实际的刚度大于计算刚度，实际的周期小于
计算周期，地震作用计算偏小，结构设计偏于不安全。为了避免较大
误差，在设计过程中应该对计算周期进行折减。
一般情况下，周期折减系数的取值：当填充墙为砌体时，取０．６～０．７；为轻质砌块或砌体填充墙较少时，取０．７～０．８；当填充墙
为轻质墙体板材时，取０．９；无填充墙的纯框架取１．０。可以看出，填
充墙的刚度越小对框架的周期影响越小，吸收地震作用的能力也越弱。
工程建设与管理
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中国高新技术企业
（上接１６１页）
制，严格按照投资计划所列项目分类管理，每一类工程都按照计划资金来确定使用范围，在保证工程质量的前提下，确保投资计划不被突破。使每一笔费用都做到了支付合理有据可查。虽然古城墙的修复不能为国民经济产生直接的经济效益，但是规范的管理却使有限的资金获得良好的投资效果。
（２）档案资料的管理是古城墙公园建设中重要的一环，作为文物工程在系统修复的过程中收集管理好档案资料，对历史遗迹的档次提升以及今后的保护与维修意义重大。所以代理业主制定了严格的档案管理制度，除每天由专人到现场收集分门别类的资料进行整理外，还实行了电脑化、影像化、图片化制作管理。目前，这些档案资料全部装订成册，移交给档案馆和古城墙的管理单位保存。完整的挡案资料使古城墙遗址公园从单一的历史遗迹升华为具有灵魂有血有肉的文物古迹，为它申报国家级文物单位创造了必备条件。也为其今后的管理与宣传提供了资料保证。从经济的角度来审视，这无疑使政府的投资得到了超值回报。
重庆市通远门城墙遗址公园的建设，政府投资近亿元，表面看未产生任何经济效益，但是这一历史遗址的恢复，却极大提升了重庆的城市形象。在重庆市召开的亚太城市市长峰会上，它向世界展现重庆作为历史名城的同时，也提升了重庆的国际知名度。这笔资产是无形的也是无价的。通远门古城墙遗址作为重庆的历史脉络和历史厚重将名扬四海，它无穷的魅力将为我们迎来八方宾客和世界各地的投资者。重庆的“老根”必将会焕发出新的生命活力，它将为重庆经济的兴旺发达贡献它无尽的力量。它的经济价值将是无以限量的。
（作者单位系重庆市渝中区房屋建设开发公司）
（上接１６０页）
（２）检查现场钢筋的连接工艺、接头间距和位置是否符合设计要求。
（３）检查受力钢筋及骨架的定位筋及定位措施是否符合设计和技术
方案的要求。
（４）检查受力钢筋的弯钩和弯折，箍筋的弯弧内直径、弯折角度、弯后
平直部分长度、箍筋加密区长度和箍筋间距是否符合设计和规范要求。
２现浇混凝土质量检测
（１）原材料质量检测。对原材料的抽检频度和检测项目按混凝土施工规范中有关规定执行。对进场的钢材按规定抽取试件做力学性能试验，对水泥强度、安定性进行复检，其质量必须符合现行国家标准规定。
（２）混凝土拌和物质量检测。混凝土拌和物的出机温度、入仓温度、出机ｖｃ值（坍落度）每隔２ｈ检测一次
（３）混凝土抗压强度质量检测。混凝土抗压强度质量检测是通过每２００ｍ３～５００ｍ３，存一组试块，２８ｄ龄期满后进行抗压试验而得。
４混凝土外观质量的检查及验收
（１）现浇混凝土结构拆模后要根据设计文件、混凝土结构工程施工质量验收规范，对混凝土结构外观质量进行检查及验收。
（２）对混凝土外观质量的一般缺陷，要求承包商按技术规范要求处理。
（３）对混凝土外观质量的严重缺陷，由承包商提出质量缺陷整改处理方案，经监理工程师审批后按此方案进行处理。
５结束语
混凝土的质量控制与管理是关系到工程质量的一项重要工作，这就需要我们的建筑施工企业以及从事混凝土生产的施工人员及管理人是共同配合，把科学的管理方法和先进的施工手段结合起来．才能保证一切工程的质量。
（作者单位系金华市检察司法会计中心）
（上接１５９页）
对施工单位的组织机构进行调整，也是对进度控制的一个方法。组织机构中，项目经理的能力对项目目标的实现至关重要。为了监理目标的实现，作为监理对不称职的项目经理有权建议更换。但采用这一方式处理时一定要相对稳妥，因为一个项目经理的撤换可能会导致一定期限的影响。但是只要是对项目的总体进度有利，就可以采用这一方式进行进度的控制。
４．５．经济措施
进度控制体现在多方面，其中合同措施也是一个比较关键的措施。监理应该认真分析合同内容，特别是在支付工段上，对进度达不到计划规定要求比率的，有不少的合同规定将减付７－程款，以给施工方一定的压力来促进进度达到计划要求。在控制过程中，监理可以促使甲乙双方对合同的约定进行合理的变更，但在没有达成一致之前监理仍将执行原来的合同。比如，我们在某个项目上，原来合同规定的付款方式对承包的资金周转极为不利，同时也有条款失衡的倾向。在进度严重拖期的情况下，监理通过与业主和施工方的沟通，使双方协商一致的前提下在合同方面又进行了合理的变更，对工程款的支付方式作了部分调整，最后达到了提前竣工的目标或达到进度目标控制的目的。
５结束语
在工程的实施过程中，进度控制涉及到工程监理的方方面面，监理工程师要想在工程的实施过程中对工程进度实施控制，就必须对症下药、有的放矢，针对项目不同的情况：不同的方式方法对项目进度实施控制，实现项目进度目标。
（作者单位系三亚建设工程咨询有限公司）
７结语
以上主要阐述了多层框架结构在设计过程中的基本问题，当然实际工程可能会遇到更多问题，在此不再赘述。设计多层框架结构，设计人应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，提前采取措施予以解决，并对所有计算结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。
参考文献［１］建筑抗震设计规范ＧＢ５００１１—２００１．中国建筑工业出版社，２００１．［２］混凝土结构设计规范ＧＢ５００１０—２００２．中国建筑工业出版社，２００２．
［３］郝永旭，等．改善钢筋混凝土短柱抗震性能的若干措施．建筑结构，２００２，３２（１０）
（作者单位系１浙江省永嘉县建筑工程质量监督站
２浙江省永嘉县建筑设计研究院）
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