浅议钢砼框架与钢筋混凝土框架结构设计

王红丽浙江金瑞建筑设计有限公司310001摘要：钢砼结构体系作为一种新兴的结构体系，兼有钢结构和混凝土结构的优点。钢一混凝土组合结构在建筑行业也得到了迅速发展，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中，作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。关键词：钢砼结构钢一混凝土组合结构设计钢砼结构体系作为一种新兴的结构体系，兼有钢结构和混凝土结构的优点。在建设部、国家冶金工业局颁布的《建筑用钢技术政策》中，特别将钢砼结构列为要大力推广的建筑新技术。二十世纪九十年代以后，随着我国钢材量的不断提高，钢一混凝土组合结构在建筑行业也得到了迅速发展，随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，因而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。一、钢砼结构设计1.钢砼结构的特点分析钢砼结构体系通常指的是钢框架砼核心筒或剪力墙体系，抗侧移刚度很大的混凝土核心筒或剪力墙主要抵抗风荷载和地震作用，而钢框架主要承受竖向荷载。1.1降低用钢量钢砼结构体系兼有钢结构和混凝土结构的优点。与全钢结构相比，可以降低用钢量40%－55%，而施工速度与之相当，能够减少现场焊接工作量、降低防火处理费用；与混凝土结构相比，可减轻结构自重，增加建筑使用面积，缩短施工工期。因此是一种符合我国国情的较好的多层建筑结构形式。1.2抗压承载力高，扩大了建筑使用空间由于钢砼柱的承载力高，柱子载面小，还可采用大柱网、大空间的框架结构体系。所以在多层建筑中采用钢砼柱比采用钢筋混凝土结构增加使用面积3%-6%.1.3柱子截面减小对抗震有利和全钢结构相比，钢砼结构柱的自重小，地震作用引起的地震反应也将减小。据有关资料分析，多层建筑中采用钢砼结构体系比采用0.8，Qmin≤设备最小流量。3.3.3膜式流量计规格的选择3.3.3.1商业用膜式表流量计在设计选型时应考虑其在实际运行使用中的常用流量点情况，保证流量计运行稳定，计量准确。目前使用较多的商业用膜式表主要有G100、G40、G25三种规格。在选用流量计时应仔细核对工作流量情况，选择合适的规格，如果最大、最小流量相差较大，可考虑使用两台不同规格的膜式表对不同流量段的天然气设备分别计量。3.3.3.2民用膜式表对于居民用户来讲，打部分用气设备为一台双眼灶加一台热水器，目前使用较多的民用膜式表主要是G2.5和G4两种规格。按照一般的居民用户用气情况考虑，厨房内最小流量出现在小火保温的时候，此时计量误差大多是偏负的；经常使用的是一个火眼或两个火眼，G2.5表的流量点均在0.1Qmax以上，示值误差相对稳定；G4表的流量点分布在0.1Qmax前后。如果灶具和热水器同时使用，G2.5的流量点罗在0.8Qmax左右；G4的流量点罗在0.5Qmax左全钢结构，柱自重可以减少1/3～1/2，地震作用可以减少一半，相当于设防烈度下降一度。2.多层钢砼框架结构设计体系的问题2.1目前多层建筑、商住楼开发较多。随着实心粘土砖的禁用，多层砖混结构体系的逐渐退出，纯框架体系更成为了大多数设计院首选的结构体系，但纯框架体系毕竟是柔性体系，抗震设计中只有一道梁柱框架抗震防线，强震下较易破坏甚至倒塌，可靠度较低；随着层灵敏的增加，执受力和变形工需要较大的柱，以致较难满足用户对柱、梁断面尽量的要求。框架梁、柱配筋量增大，结构造价逐渐增加。2.2建议五层以上的多层建筑优先采用框架—剪力墙结构体系。在分散、均匀、对称和周边的布置原则下利用楼、电梯间、分户墙或允许落地的墙位合理布置长短适中，数量适当的纵、横剪力墙，在保证楼板与剪力墙间传递水平力的可靠性下，可收到良好的抗震、使用及经济效果，主要如下：（1）增加了一道抗震防线，使剪力墙成为第一道防线，框架成为第二道防线，较好地实现抗震设计多道设防的设计概念。（2）设置刚度较框架大许多的剪力墙，提高了结构的承载力，减少了层间变形，在常遇地震下的结构件及非结构构件均不易开裂、破坏；在强震下，剪力墙不易剪切破坏，大大提高了结构的防倒塌能力及可靠度。（3）剪力墙厚一般同填充墙厚，不会外露，剪力墙承受了大部分地震剪力及较大部分的地震倾覆力矩。这样框架基本上以承受竖向荷载为主，柱、梁断面均较小，配筋也较少。对于建筑有较好的使用效果。（4）一般墙量合理不太多的情况下，框剪结构的混泥土工程量略小于纯框架结构，框剪结构墙、柱基本都是构造配筋，框架梁基本由竖向荷载控制配筋，钢筋工程量小于纯框架结构，故多层建筑采用框右。因此可见普通居民用户选用G2.5膜式表是比较合理的。在民用表的设计选型时，应根据用户的具体设备情况，如果是普通居民住宅，选择G2.5表比较合适，如果是高档住宅区，需考虑灶具和其他用气设备的运行情况，进行合理选择。4.结论通过分析知道各类城市天然气流量计的选型存在一个共同的问题：小流量段使用不当。流量计在选型阶段往往考虑的是设备最大流量不超出流量计的上限流量，而对于用气设备各个流量段的使用概率及其误差区域未加考虑，这样导致流量计使用中均未超出其流量上限，但是小流量段或常用流量段误差偏大。流量计选型应仔细了解用气设备各流量点与流量计的匹配程度，选择合适的流量计、合适的规格，保证使用流量点均落在误差稳定区域。涡轮、旋涡、腰轮使用在锅炉用户时最大流量点选在0.6Qmax～0.8Qmax；普通居民用户(双眼灶加热水器)使用的膜式表选用G2.5膜式表比较合适；对于燃气设备较多、且耗气量差异很大的商业公福用户，应仔细核算使用流量与流量计量程，当一台流量计无法兼顾大小流量时，可采用分路计量供气。106城市建设2009年总第37期剪结构的经济效益优于纯钢框架结构。3.多层钢砼框架结构设计体系典型问题的处理3.1对砼结构裂缝的修补采用表面密封法用于修补不再发展的裂缝，其缝隙宽度不大于0.2mm.具体做法为：在裂缝处用钢丝刷将砼表面打毛，并用清水洗净，然后喷涂或涂刷一层涂敷材料、丙烯酸橡胶、聚酯树脂，或在裂缝上先铺放玻璃丝布，再用修补材料涂刷。3.2对砼结构受损伤部位的修补采用涂抹砂浆法或化学灌浆方法对于浅表面损伤，可采用涂抹砂浆法或化学灌浆法。其具体做法是先将受损表面清洗干净，然后涂一层界面剂或低黏度环氧树脂，再涂抹环氧树脂砂浆或聚合物水泥砂浆进行修补。3.3对砼结构的加固对砼结构加固的目的是要在恢复中提高结构的承载力，使结构能继续使用或改作其他用途。加固的方法，大致有以下几种：（1）采用增大截面加固方法，这是一种加大原结构截面和配筋量的加固方法，用于提高构件的抗弯强度、抗剪强度和刚度，也可用来修补砼的裂缝。这种方法的优点是适用面广，可用于加固梁、柱、墙、基础、屋架弦、腹杆以及连接节点等。新浇砼标号宜比原构件砼标号提高一级。施工工艺简单，但是作业量大，减少了建筑的使用面积，施工中必须保证新老砼的粘结。必要时可采用砼界面剂。（2）采用粘钢加固方法。在钢筋砼结构表面用结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力。这种方法的优点是施工简单、快捷。加固时，基本上不影响使用，主要用于梁的加固。钢板应延伸出需要加固部位外，延伸的长度应满足加固钢板传力的需要，如果钢板的锚固长度受到限制，则需要采用锚拴或型箍板加固粘结。加固法至关重要的是处理好粘结处的砼表面和粘结钢板的表面，选配好粘结的胶。黏胶后再加固加压，胶固化后才能受力。（3）采用增设支点加固方法。增设支点以减少结构计算跨度，从而能较大幅度地提高承载能力，并能减少和限制梁、板的挠曲变形。该法的优点是简单，但使用空间受到限制。这种加固方法，应核算增设支点后结构受力情况的改变，该法多用于框架梁和一般梁的加固。针对钢砼结构应用于建筑中会遇到的一些具体问题，通过工程实践的结果表明，钢砼结构可以用于多层建筑的建设，同时也为钢砼结构在建筑建设中的推广应用打下坚实的理论基础。二、钢筋混凝土框架结构设计1.框架结构方案构思时应考虑以下几点1.1结构的传力路线应简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，‘所耗费的建材也就越少。1.2在民用和公共建筑的平面布局中，应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距（或近似于等距）布置，这样可以相应减少边跨柱距，也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距，可以使各跨梁截面趋于一致，而提高结构的整体刚度。1.3结构方案还应结合工程地质情况和建筑功能要求综合考虑。2.应从概念设计上着手注意几个问题2.1关于强柱弱梁节点。这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态，而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，从而使柱不被压溃的关键控制措施。2.2关于“强剪弱弯”措施：强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保工程管理CONSTRUCTION证率不出现脆性剪切失效。对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。2.3注意构造措施。①对于大跨度柱网的框架结构，在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯问处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点，在设计中容易被忽视，应引起重视。②对框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱可能成为短柱，应注意加强构造措施。③对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150mm，对屋面宜设置后浇带，后浇带处按构造措施宜适当加强。④其它构造措施限于篇幅，这里不再赘述，请详见新规范。3.结构计算方面的问题3.1计算简图的处理结构计算中，计算简图选取的正确与否，直接影响到计算结果的准确性，其中比较典型的是基础梁的处理。一般情况下，基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当按规范要求需设置基础拉梁时，其断面和配筋可按构造设计，截面高度取柱中心距的1/12～1/18，纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的10％作为拉力来计算。但是，当基础埋深过大时，为了减少底层的计算高度和底层的位移，设计者往往在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁应作为一层输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。拉梁层无楼板，应开洞处理，并采用总刚分析方法进行计算。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。若因此造成底层框架柱形成短柱，应采取构造措施予以加强。另一个需要注意的是，当框架结构的电梯井道采用钢筋混凝土井壁时（设计时应尽量避免），计算简图一定要按实际情况输入，否则可能会造成顶部框架柱设计不安全。3.2结构计算参数的选取（1）设计基本地震加速度值《建筑抗震设计规范》（GB50011一2001）中规定：抗震设防烈度为7度时，设计基本地震加速度值分别为0.1g和0.15g两种，抗震设防烈度为8度时，设计基本地震加速度值分别为O.2g和0.3g两种，这与89规范差别较大。计算中应严格注意地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值，这一项对地震作用效应的影响极大。（2）结构周期折减系数框架结构由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震作用效应偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的。折减系数可根据填充墙的材料及数量选取0.7～0.9.（3）梁刚度放大系数SATWE或TAT等计算软件的梁输入模型均为矩形截面，未考虑因存在楼板形成T型截面而引起的刚度增大，造成结构的实际刚度大于计算刚度，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全。因此计算时应将梁刚度进行放大，放大系数中梁取2.0、边梁取1.5为宜。（4）活荷载的最不利布置多层框架，尤其是活荷载较大时，是否进行活荷的最不利布置对计算结果影响较大。即使选用程序中给定的梁设计弯矩放大系数，也不一定能反映出工程的实际受力情况，有可能造成结构不安全或过于保守。考虑目前的计算机计算速度都比较快，作者建议所有工程都应进行活荷载的最不利布置计算。3.3独立梁箍筋计算结果需复核《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中规定：对集中荷载作城市建设1072009年总第37期CONSTRUCTION工程管理浅谈通风空调安装工程的质量控制

王洪升河北省第二建筑工程公司通风空调安装工程是建筑工程中一个关系到使用功能的重要的分部工程，通风空调工程的质量不仅取决于设计的水平和设备的性能，而且取决于安装的质量，它关系到工程项目生产效益和经济效益的发挥，为消除工程中的隐患，施工技术人员和工程监理人员要严格把好五关、坚持三检制度、作好五要素的管理，笔者结合多年的施工经验，提出以下主要分项工程的控制关键点：一、管道预洞或预埋套管的施工1、地下室管道穿防水外墙，应随结构预埋刚性或柔性防水套管。2、管道穿墙处、穿楼板处、穿屋面处应随结构预留洞，待结构施工完毕后再进行套管埋设，穿墙预留套管时两端一定要用胶布等密封好。3、穿越人防楼板、人防墙体及人防扩散室处的管道及测压管应随结构预埋密闭套管。4、排烟阀(口)及手控装置(包括预埋套管)的位置应符合设计要求。预埋套管不得有死弯及瘪陷。5、住宅工程中空调冷凝水管及室外机连接管一定要提前预埋，做法参照88J2-4-W17。6、风管预留的孔洞一般按比风管实际截面每边尺寸大100mm。二、风管制作及安装1风管加工的划线方法可用直角线法。展开方法采用平行线法。根据大样图风管不同的几何形状和规格，分别划线展开，并进行剪切。下料后在轧口之前，板材必须倒角。2风管外观质量应达到折角平直，圆弧均匀，两端面平行，无翘角，表面凹凸不大于5mm；风管与法兰连接牢固，翻边平整，宽度不小于6mm，紧贴法兰；风管法兰孔距应符合设计要求和施工规范的规定，焊接应牢固，焊缝处不设置螺孔，螺孔具备互换性；矩形风管边长大于630mm保温风管大于800mm时应有加固措施，角钢加固筋应排列整齐、均匀对称固定牢固。.3风管直角弯头或边长大于500mm时应在弯头处增加导流片，使气流能够顺利通过，降低风阻。4先按设计图纸提前放好安装线，支、吊架的标高必须正确，支、吊架膨胀螺栓埋人部分不得油漆，并应去除油污。支、吊架不得安装用下的独立梁，应按公式进行计算，且集中荷载作用点至支座间的箍筋，应均匀配置。但SATWE软件计算梁箍筋时，未考虑独立梁这一情况，都按公式进行计算，有时会造成计算结果偏小，设计中若遇到有独立梁存在的情况，应对梁箍筋的计算结果进行手算复核。4.设计构造方面的问题4.1框架节点核芯区箍筋配置应满足要求对于规范中规定的框架柱箍筋加密区的箍筋最小体积配箍率的要求，绝大部分设计人员都能给予足够的重视，但对于是柱轴压比不大时，常常不满足要求。这一规定是保证节点核芯区延性的重要构造措施，应严格遵守。4.2底层框架柱箍筋加密区范围应满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中规定：“底层柱，柱根处箍筋加密区范围为不小于柱净高的1/3”的要求，设计中应重点说明4.3框架梁的纵向配筋率应注意050011在风口、阀门、检查孔等处。吊架不得直接吊在法兰上。5风管与部件和设备的连接主要用软管连接，材质应为不燃或阻燃材料。风管安装视施工现场而定，可整体吊装也可以分节吊装;一般安装顺序是先干管后支管，竖风管的安装一般由下至上进行。6防火阀的安装方向、位置应正确。防火阀直径或长边尺寸大于等于630mm时，宜设独立支、吊架。防火分区隔墙两侧安装的防火阀，检视孔能便于观测、检修、拆卸，距墙表面不应大于200mm。7在风管穿过防火墙体或楼板时，应设预埋管或防护套管，其钢板厚度不应小于1.6mm,风管与防护套管之间，应用不燃且对人体无危害的柔性材料封堵。三、竖井内管道的安装空调冷冻和空调热水向高层供水的立管主要集中于几个管道竖井内，因此施工前应进行认真图纸纸面放样，进行调整，以便于安装各工序的完成(管线防腐、管线试验又管线保温等工序)，也为将来业主进行维护管理创造条件。因竖井内管道较多，其配管安装工作比一般竖井内管道的安装要复杂，安装前应认真做好纸面放样和实地放线排列工序，以确保安装工作的顺利进行。竖井内立管安装应在井口设型钢支架，上下统一吊线安装卡架，暗装支管应画线定位，并将预制好的支管敷设在预定位置，找正位置后用勾钉固定。管道的支架应进行核算和重新设计，并在土建专业支模时将预埋件埋设就绪。由于空调冷冻水等的立管长度较长，虽然温差不太大，但管道直线长度较长，为保证系统运行安全，按设计要求在管道竖井中设置伸缩节和固定支架。四、风机盘管等设备的安装1风机盘管进场前应进行进场验收，做单机三速试运转及水压试验。试验压力为系统工作压力的1.5倍，不漏为合格。卧式机组应由支吊架固定，并应便于拆卸和维修；排水管坡度要符合设计要求，冷凝水应畅通地流到设计指定位置，供回水阀及水过虑器(宜设置以防堵塞)应靠近风机盘管机组安装。风机盘管与管道的连接宜采用弹性接管或软接管(金属或非金属软管)连接，其耐压值应高于1.5倍的工作压力，软管连接应牢靠、不应有强扭或瘪管。设备出厂前翅片的残油应清理干净，否则容易造成冷凝水不能顺畅的排人积水盘而产生“冒烟”现象。2空调(新风)机组新风人口应设电动风阀并与风机连锁，以防止《建筑抗震设计规范》（GB50011一2001）中规定：“当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，梁箍筋最小直径的数值应比表6.3.3中规定的数值增大2mm.”在目前设计中，这一规定常被忽视，造成梁端延性不足。4.4框架梁上部纵筋端部水平锚固长度应满足要求《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中规定：“框架端节点处，当框架梁上都纵筋水平直线段锚固长度不足时，应伸至柱外边并向下弯折，弯折前的水平投影长度不应小于0.4LaE.”当框架柱截面尺寸小于400×400mm时，应注意梁上部纵筋直径的选择，否则这一项要求不容易得到保证。钢筋混凝土框架结构虽然相对简单，但设计中仍有很多需要注意的问题，只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念，才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。108城市建设2009年总第37期浅议钢砼框架与钢筋混凝土框架结构设计

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王红丽

浙江金瑞建筑设计有限公司,310001城市建设与商业网点

CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN2009，(23)0次

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