【摘 要】 隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展， 近些年來， 大型超市如雨后春筍般在各地逐漸興起。此類商業(yè)建筑均具有大空間， 大跨度， 荷載大的特點(diǎn)。本文針對鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)形式的商業(yè)建筑設(shè)計中涉及的一些概念性、實(shí)際性問題， 如： 框架計算簡圖、抗震等級的確定， 短柱設(shè)計， 周期折減， 對超長混凝土結(jié)構(gòu)如何有效設(shè)置后澆帶及控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力等， 依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范， 運(yùn)用設(shè)計理論并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗提出了相應(yīng)的解決措施。
文章不僅強(qiáng)調(diào)了這些問題的重要性， 而且為具體設(shè)計工作給出了可借鑒的方法， 對于正確理解設(shè)計理念，確保設(shè)計質(zhì)量起到一定的幫助作用。
鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)作為一種常用的結(jié)構(gòu)形式， 具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn)， 目前已被廣泛地應(yīng)用于各類多層的工業(yè)與民用建筑中。近年來， 隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展， 框架結(jié)構(gòu)的計算也由手算轉(zhuǎn)向電算， 計算精度日益提高， 設(shè)計人員的工作強(qiáng)度逐漸降低。但是， 在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中， 仍然存在著一些概念性和實(shí)際性的問題需要設(shè)計人員予以重視, 以確保設(shè)計質(zhì)量的提高。本文從幾個方面提出了這些問題并給出了解決措施。
圖一 框架計算簡圖
1. 框架計算簡圖的確定
1.1無地下室的多層框架房屋
1.1.1 基礎(chǔ)埋深較淺時
現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)梁柱剛接，計算簡圖的確定主要是確定底層柱的計算長度。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002（以下簡稱《結(jié)構(gòu)規(guī)范》）第7.3.11條第2項規(guī)定：一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，底層柱的計算長度取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度H ；裝配式框架取1.25H 。這項規(guī)定在一般情況下很明確，但是在實(shí)際設(shè)計時，由于基礎(chǔ)尚未設(shè)計，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高無法確定，因此無法得到H值。這時，應(yīng)該根據(jù)基礎(chǔ)經(jīng)驗估算基頂標(biāo)高，或者采用房屋底層層高加1m的經(jīng)驗值作為H值取用，這樣做比僅取底層層高作為H值符合要求。
1.1.2基礎(chǔ)埋深較大時
為了增加房屋底部的整體性，減小位移，有時在±0.000m附近設(shè)置基礎(chǔ)連系梁。這種情況下，底層柱H值如果仍按1.1.1中取用顯然不合適，因為基礎(chǔ)連系梁與柱剛接，底層柱被梁分成了兩部分。如果H值取用基礎(chǔ)連系梁頂面到一層樓蓋頂面的高度，顯然也不合適，因為首先基礎(chǔ)連系梁的設(shè)計有時僅為構(gòu)造設(shè)計，無法平衡底部柱腳的彎矩，亦無法作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部分；另外這樣做也與《結(jié)構(gòu)規(guī)范》第7.3.11條相悖。理想的做法是：將基礎(chǔ)連系梁以下的部分看作底層，柱的H值取用基礎(chǔ)頂面至連系梁頂面的高度，而把實(shí)際建筑的底層作為第二層考慮，層高H1取用連系梁頂層至一層樓面高度。
應(yīng)當(dāng)注意的是：當(dāng)采用這樣的計算簡圖時，底層柱的配筋應(yīng)取用基礎(chǔ)連系梁頂面和基礎(chǔ)頂面中較大的內(nèi)力設(shè)計值進(jìn)行計算。
1.2 帶地下室的多層框架房屋
對于帶地下室的多層框架結(jié)構(gòu)，合理確定上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置是一個關(guān)鍵問題。對此，圖三 ③軸框架計算簡圖《結(jié)構(gòu)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001（以下簡稱《抗震規(guī)范》），都沒有明確地提出具體位置，需要具體問題具體分析。對于能夠滿足《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或者采用箱型基礎(chǔ)時，可以將地下室頂板作為框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，在利用PKPM系列軟件進(jìn)行設(shè)計時，樓層總數(shù)僅輸入地下室以上的實(shí)際層數(shù)，底層的層高H取實(shí)際層高。這樣計算出的地震作用與實(shí)際情況較為接近，但對于豎向荷載的計算需要計算至底層的柱底處。
對于不能滿足《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或者采用筏板式基礎(chǔ)時，嵌固位置最好取在基礎(chǔ)頂面。此時，利用電算進(jìn)行樓層組合時，總層數(shù)應(yīng)為實(shí)際的樓層數(shù)加上地下室的層數(shù)。例如：當(dāng)房屋地上為5層，地下為2層時，總層數(shù)取7層。按此確定的計算簡圖經(jīng)整體計算后，地震作用相對保守，結(jié)構(gòu)設(shè)計偏于安全。另外，對于豎向荷載可一次性算至基礎(chǔ)頂面，便于基礎(chǔ)設(shè)計時直接采用相關(guān)內(nèi)力。
2. 與井字梁相連的框架計算
當(dāng)多層框架房屋頂層或樓層局部為大空間時，經(jīng)常采用井字梁板的結(jié)構(gòu)形式，見圖2。對于井字梁直接作用在其柱上的某榀框架，在使用PM、PK軟件進(jìn)行設(shè)計時，切忌不可機(jī)械地使用程序。
圖二 頂層井字梁板示意圖
井字梁不同于普通的梁，其縱、橫向的梁互為支撐共同受力，不能將支撐于框架柱上的井字梁視作框架梁。但是，通過PM軟件直接形成的框架計算簡圖（見圖3 ③軸框架計算簡圖），卻把屋頂?shù)木至鹤鳛榱艘桓蚣芰海@是完全錯誤的。
