在貴州省社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，省內(nèi)水電站投資建設(shè)加快發(fā)展的形式下，投資建設(shè)方對(duì)水電站各種生產(chǎn)輔助、辦公生活用房的功能要求越發(fā)完善，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)越發(fā)提高。在其土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑造型、外觀立面的豐富多彩對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了較高的要求?？蚣芙Y(jié)作為重要的結(jié)構(gòu)形式占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)應(yīng)熟悉框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。我在設(shè)計(jì)工作中通過應(yīng)用PKPM軟件，總結(jié)以下一些內(nèi)容，供各位設(shè)計(jì)同仁參考。
1、結(jié)構(gòu)總體數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)依據(jù)主要是設(shè)計(jì)依據(jù)、抗震等級(jí)、人防等級(jí)、地基情況及承載力、防潮抗?jié)B做法、荷載值、材料等級(jí)等等。
2、各層結(jié)構(gòu)布置：2.1.預(yù)制板的布置（板的選用、板縫尺寸及配筋）。標(biāo)注預(yù)制板的塊數(shù)和類型時(shí)， 不要采用對(duì)角線的形式。因?yàn)榇朔N方法易造成線的交叉， 宜采用水平線或垂直線的方法， 相同類型的房間直接標(biāo)房間類型號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)，可減少設(shè)計(jì)工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40， 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時(shí)從房間里面往外布板， 盡量采用寬板， 現(xiàn)澆板帶留在靠窗處， 現(xiàn)澆板帶寬≥200（考慮水暖的立管穿板）。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。PMCAD的人工布板功能布預(yù)制板，自動(dòng)布板可能不能滿足用戶的施工圖要求，僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。
2.2.現(xiàn)澆板的配筋（板上、下鋼筋，板厚尺寸）。當(dāng)考慮穿電線管時(shí)，板厚≥120，不采用薄板加墊層的做法。宜盡量用大跨度板，不在房間內(nèi)（尤其是住宅）加次梁。說明分布筋為φ6@250，溫度影響較大處可為φ8@200.板頂標(biāo)高不同時(shí)，板的上筋應(yīng)分開或傾斜通過?，F(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋（包括內(nèi)墻上的陽角）?，F(xiàn)澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10～15米設(shè)一10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整澆層方案?，F(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動(dòng)生成，一可加快速度，二來盡量減小筆誤。按彈性計(jì)算的雙向板鋼筋是板某幾處的值，按此配筋是偏于保守的，不必再人為放大。支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過大，否則將對(duì)梁產(chǎn)生過大的附加扭距。一般：板厚>150時(shí)采用φ10@200；否則用φ8@200.PMCAD生成的板配筋圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.單向板是按塑性計(jì)算的，而雙向板按彈性計(jì)算，宜改成一種計(jì)算方法。2.當(dāng)厚板與薄板相接時(shí)，薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)模癜寰筒缓线m，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。4.房間邊數(shù)過多或凹形板應(yīng)采用有限元程序驗(yàn)算其配筋。
2.3.關(guān)于過梁布置及輕隔墻?，F(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻，過梁一般不采用預(yù)制混凝土過梁，而是現(xiàn)澆梁帶。
2.4.雨蓬、陽臺(tái)、挑檐布置和其剖面詳圖。注意：雨棚和陽臺(tái)的豎板現(xiàn)澆時(shí)，最小厚度應(yīng)為80，否則難以施工。豎筋應(yīng)放在板中部。當(dāng)做雙排筋時(shí)，高度<900，最小板厚100；高度>900時(shí)，最小板厚120.陽臺(tái)的豎板應(yīng)盡量現(xiàn)澆，預(yù)制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽臺(tái)上有斜的裝飾板時(shí)，板的鋼筋放斜板的上面，并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁（即挑板雙層布筋）。
3、基礎(chǔ)：3.1.在柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬（大于4米）或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
3.2.混凝土基礎(chǔ)下應(yīng)做墊層。當(dāng)有防水層時(shí)，應(yīng)考慮防水層厚度。
3.3.地下室外墻為混凝土?xí)r，相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。
3.4.抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫，連接處應(yīng)加強(qiáng)。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
4、梁：4.1.梁上有次梁處（包括挑梁端部）應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。
4.2.當(dāng)外部梁跨度相差不大時(shí)，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。當(dāng)梁底距外窗頂尺寸較小時(shí)，宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬，并宜小于1/3柱寬。
4.3.梁上有次梁時(shí)，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。（此條是從彈性計(jì)算角度出發(fā)）。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時(shí)，抗扭問題并不嚴(yán)重。
4.4.端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡(jiǎn)支考慮，但梁端箍筋應(yīng)加密。
4.5.反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時(shí)宜做下挑沿。
4.6.挑梁宜作成等截面（大挑梁外露者除外）。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個(gè)都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時(shí)，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對(duì)于大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應(yīng)留有余地。
4.7.梁寬大于350時(shí)，應(yīng)采用四肢箍。
5、柱：5.1.原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200. 5.2.柱應(yīng)盡量采用高強(qiáng)度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。
5.3.盡量避免短柱，短柱箍筋應(yīng)全高加密，短柱縱筋不宜過大。
5.4.考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
在用PKPM軟件計(jì)算梁柱時(shí)，應(yīng)盡量采用TAT或SATWE三維軟件。相對(duì)平面框架PK來講，第一，計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際受力狀態(tài)，如地震力或風(fēng)力是按抗側(cè)移剛度分配，而不是按框架的樓面從屬面積，還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁，因次梁的支座（框架梁）發(fā)生下沉變形，內(nèi)力重分布，從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二，快速方便，三維軟件整體計(jì)算，不必生成單榀框架，再人工歸并，可整樓歸并。第三，TAT或SATWE還可以進(jìn)行井式梁的計(jì)算。
6、其余特別注意：6.1.抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置（整體性）決定了采用剛性、剛?cè)?、柔性理論?jì)算。抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類別。框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì)，從震害分析，規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。
6.2.大跨度雨蓬、陽臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭。由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。
6.3.柱子軸壓比嚴(yán)格滿足規(guī)范要求。
6.4.當(dāng)采用井字梁時(shí)，周邊一般加大截面的邊梁。
6.5.有地下室時(shí)，混凝土應(yīng)抗?jié)B，等級(jí)S6或S8，混凝土等級(jí)應(yīng)大于等于C25，混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑?；炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法，一般加金屬止水片，較薄的混凝土墻做企口較難。
綜上所述，進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須掌握如下設(shè)計(jì)規(guī)范：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002等。設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉本地區(qū)的建筑材料的構(gòu)成、貨源情況、大致造價(jià)及本地區(qū)的習(xí)慣做法，以及新產(chǎn)品、新技術(shù)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的框架結(jié)構(gòu)體系。
1、結(jié)構(gòu)總體數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)依據(jù)主要是設(shè)計(jì)依據(jù)、抗震等級(jí)、人防等級(jí)、地基情況及承載力、防潮抗?jié)B做法、荷載值、材料等級(jí)等等。
2、各層結(jié)構(gòu)布置：2.1.預(yù)制板的布置（板的選用、板縫尺寸及配筋）。標(biāo)注預(yù)制板的塊數(shù)和類型時(shí)， 不要采用對(duì)角線的形式。因?yàn)榇朔N方法易造成線的交叉， 宜采用水平線或垂直線的方法， 相同類型的房間直接標(biāo)房間類型號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)，可減少設(shè)計(jì)工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40， 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時(shí)從房間里面往外布板， 盡量采用寬板， 現(xiàn)澆板帶留在靠窗處， 現(xiàn)澆板帶寬≥200（考慮水暖的立管穿板）。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。PMCAD的人工布板功能布預(yù)制板，自動(dòng)布板可能不能滿足用戶的施工圖要求，僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。
2.2.現(xiàn)澆板的配筋（板上、下鋼筋，板厚尺寸）。當(dāng)考慮穿電線管時(shí)，板厚≥120，不采用薄板加墊層的做法。宜盡量用大跨度板，不在房間內(nèi)（尤其是住宅）加次梁。說明分布筋為φ6@250，溫度影響較大處可為φ8@200.板頂標(biāo)高不同時(shí)，板的上筋應(yīng)分開或傾斜通過?，F(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋（包括內(nèi)墻上的陽角）?，F(xiàn)澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10～15米設(shè)一10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整澆層方案?，F(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動(dòng)生成，一可加快速度，二來盡量減小筆誤。按彈性計(jì)算的雙向板鋼筋是板某幾處的值，按此配筋是偏于保守的，不必再人為放大。支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過大，否則將對(duì)梁產(chǎn)生過大的附加扭距。一般：板厚>150時(shí)采用φ10@200；否則用φ8@200.PMCAD生成的板配筋圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.單向板是按塑性計(jì)算的，而雙向板按彈性計(jì)算，宜改成一種計(jì)算方法。2.當(dāng)厚板與薄板相接時(shí)，薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)模癜寰筒缓线m，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。4.房間邊數(shù)過多或凹形板應(yīng)采用有限元程序驗(yàn)算其配筋。
2.3.關(guān)于過梁布置及輕隔墻?，F(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻，過梁一般不采用預(yù)制混凝土過梁，而是現(xiàn)澆梁帶。
2.4.雨蓬、陽臺(tái)、挑檐布置和其剖面詳圖。注意：雨棚和陽臺(tái)的豎板現(xiàn)澆時(shí)，最小厚度應(yīng)為80，否則難以施工。豎筋應(yīng)放在板中部。當(dāng)做雙排筋時(shí)，高度<900，最小板厚100；高度>900時(shí)，最小板厚120.陽臺(tái)的豎板應(yīng)盡量現(xiàn)澆，預(yù)制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽臺(tái)上有斜的裝飾板時(shí)，板的鋼筋放斜板的上面，并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁（即挑板雙層布筋）。
3、基礎(chǔ)：3.1.在柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬（大于4米）或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
3.2.混凝土基礎(chǔ)下應(yīng)做墊層。當(dāng)有防水層時(shí)，應(yīng)考慮防水層厚度。
3.3.地下室外墻為混凝土?xí)r，相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。
3.4.抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫，連接處應(yīng)加強(qiáng)。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
4、梁：4.1.梁上有次梁處（包括挑梁端部）應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。
4.2.當(dāng)外部梁跨度相差不大時(shí)，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。當(dāng)梁底距外窗頂尺寸較小時(shí)，宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬，并宜小于1/3柱寬。
4.3.梁上有次梁時(shí)，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。（此條是從彈性計(jì)算角度出發(fā)）。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時(shí)，抗扭問題并不嚴(yán)重。
4.4.端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡(jiǎn)支考慮，但梁端箍筋應(yīng)加密。
4.5.反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時(shí)宜做下挑沿。
4.6.挑梁宜作成等截面（大挑梁外露者除外）。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個(gè)都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時(shí)，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對(duì)于大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應(yīng)留有余地。
4.7.梁寬大于350時(shí)，應(yīng)采用四肢箍。
5、柱：5.1.原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200. 5.2.柱應(yīng)盡量采用高強(qiáng)度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。
5.3.盡量避免短柱，短柱箍筋應(yīng)全高加密，短柱縱筋不宜過大。
5.4.考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
在用PKPM軟件計(jì)算梁柱時(shí)，應(yīng)盡量采用TAT或SATWE三維軟件。相對(duì)平面框架PK來講，第一，計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際受力狀態(tài)，如地震力或風(fēng)力是按抗側(cè)移剛度分配，而不是按框架的樓面從屬面積，還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁，因次梁的支座（框架梁）發(fā)生下沉變形，內(nèi)力重分布，從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二，快速方便，三維軟件整體計(jì)算，不必生成單榀框架，再人工歸并，可整樓歸并。第三，TAT或SATWE還可以進(jìn)行井式梁的計(jì)算。
6、其余特別注意：6.1.抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置（整體性）決定了采用剛性、剛?cè)?、柔性理論?jì)算。抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類別。框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì)，從震害分析，規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。
6.2.大跨度雨蓬、陽臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭。由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。
6.3.柱子軸壓比嚴(yán)格滿足規(guī)范要求。
6.4.當(dāng)采用井字梁時(shí)，周邊一般加大截面的邊梁。
6.5.有地下室時(shí)，混凝土應(yīng)抗?jié)B，等級(jí)S6或S8，混凝土等級(jí)應(yīng)大于等于C25，混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑?；炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法，一般加金屬止水片，較薄的混凝土墻做企口較難。
綜上所述，進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須掌握如下設(shè)計(jì)規(guī)范：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002等。設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉本地區(qū)的建筑材料的構(gòu)成、貨源情況、大致造價(jià)及本地區(qū)的習(xí)慣做法，以及新產(chǎn)品、新技術(shù)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的框架結(jié)構(gòu)體系。