框架柱結(jié)構(gòu)是一種普遍結(jié)構(gòu)方式，特別是在量大范圍廣的高層建筑中廣泛運(yùn)用。框架柱結(jié)構(gòu)因?yàn)榱汉桶宓目缇嗖⒉淮螅�梁和板的提升室�?nèi)空間相對(duì)性較小。

下邊從墻肢布局、結(jié)構(gòu)測(cè)算主要參數(shù)賦值、特性操縱指標(biāo)值(如位移角)三個(gè)層面探討框架柱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法。

1平面布置圖標(biāo)準(zhǔn)

墻肢布局的好壞立即從宏觀經(jīng)濟(jì)上危害全部工程建筑結(jié)構(gòu)的物理性能和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，因而提升布局是開(kāi)展框架柱結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)的重要。框架柱布局宜遵照以下四點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1墻肢兩端對(duì)齊布局

框架柱預(yù)制構(gòu)件做為高層住宅框架柱結(jié)構(gòu)關(guān)鍵的抗側(cè)移預(yù)制構(gòu)件，開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí)要充分運(yùn)用墻肢間的連動(dòng)效應(yīng)。因而開(kāi)展結(jié)構(gòu)布局時(shí)，同一方向的墻肢宜勻稱(chēng)布局，在平面圖上產(chǎn)生多道聯(lián)肢框架柱協(xié)調(diào)工作，盡量減少框架柱移位布局。如圖所示1所顯示的某高層建筑結(jié)構(gòu)平面圖Y向存有4片墻肢恰好移位布局的狀況(圖1中框起一部分的墻肢)。略微調(diào)節(jié)該墻肢的部位，可產(chǎn)生2道聯(lián)肢框架柱，則兩端對(duì)齊布局的測(cè)算實(shí)體模型部分側(cè)面彎曲剛度可提升10%。

1.2墻肢勻稱(chēng)布局

多層建筑結(jié)構(gòu)在考慮承擔(dān)縱向載荷和結(jié)構(gòu)抗側(cè)移彎曲剛度的必須外，還應(yīng)具備一定的抗扭曲彎曲剛度。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，可根據(jù)適度提升附近框架柱及其外地圈梁，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)彎曲剛度管理中心與結(jié)構(gòu)平面圖平面構(gòu)圖心、品質(zhì)管理中心的相對(duì)位置，盡可能保證“三心”重疊的理想化實(shí)際效果。

1.3防止應(yīng)用短肢剪力墻或長(zhǎng)墻

因?yàn)槎讨�剪力墻的延展性較弱，且結(jié)構(gòu)規(guī)定高，建筑鋼筋用量很大，結(jié)構(gòu)布局時(shí)要防止應(yīng)用短肢剪力墻。墻肢長(zhǎng)短太長(zhǎng)，剛渡過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致地震災(zāi)害力較為集中化。框架柱結(jié)構(gòu)中假如存有小量長(zhǎng)墻，地震災(zāi)害功效下的樓房剪應(yīng)力關(guān)鍵由這些長(zhǎng)墻承擔(dān)，產(chǎn)生超地震烈度地震災(zāi)害時(shí)該一部分墻肢因?yàn)槌袚?dān)極大的地震災(zāi)害力通常最先毀壞，因?yàn)閯e的墻肢的承載能力較差，非常容易導(dǎo)致框架柱墻肢由達(dá)到弱各個(gè)擊破的毀壞方式，最后造成結(jié)構(gòu)坍塌。因而，開(kāi)展框架柱結(jié)構(gòu)布局時(shí)須使各墻肢彎曲剛度

貼近，盡量減少應(yīng)用長(zhǎng)墻。

1.4優(yōu)先選擇選用帶翼緣墻

L形、T形的框架柱因墻肢頂端的翼墻具有扶壁功效，可靠性不錯(cuò)，另外也較為非常容易考慮框架柱鋼筋搭接在框架柱頂端時(shí)建筑鋼筋的鋼筋搭接長(zhǎng)度規(guī)定，開(kāi)展結(jié)構(gòu)布局時(shí)須優(yōu)先選擇選用，L形、T形墻的翼墻長(zhǎng)短可操縱在0.5～1.0M，翼墻長(zhǎng)短越少，則配筋圖越少。

2測(cè)算主要參數(shù)的敏感度

對(duì)框架柱結(jié)構(gòu)建筑鋼筋用量比較敏感的主要參數(shù)包含:周期時(shí)間折減指數(shù)、連梁彎曲剛度折減指數(shù)、梁彎曲剛度擴(kuò)大指數(shù)、考慮到壓筋危害的梁配筋圖測(cè)算、考慮到混凝土樓板做為翼緣板的梁配筋圖測(cè)算、混凝土樓板測(cè)算假定、次梁的建筑抗震等級(jí)等。僅限于篇數(shù)，下列選擇周期時(shí)間折減指數(shù)、混凝土樓板測(cè)算假定和次梁的建筑抗震等級(jí)開(kāi)展剖析。

2.1周期時(shí)間折減指數(shù)

周期時(shí)間折減指數(shù)不危害結(jié)構(gòu)彎曲剛度，但危害結(jié)構(gòu)的地震災(zāi)害效用尺寸。周期時(shí)間折減指數(shù)可根據(jù)手機(jī)軟件測(cè)算獲得，如選用GSSAP手機(jī)軟件各自測(cè)算有砌體實(shí)體模型和無(wú)砌體實(shí)體模型的第一周期時(shí)間，以這兩個(gè)周期時(shí)間的比率做為折減根據(jù)。

某12層框架柱結(jié)構(gòu)三維測(cè)算實(shí)體模型如圖2所顯示，該結(jié)構(gòu)砌體比較多，測(cè)算獲得的周期時(shí)間折減指數(shù)為0.95。某32層框架柱結(jié)構(gòu)三維測(cè)算實(shí)體模型如圖所示3所顯示，該結(jié)構(gòu)砌體較為少，測(cè)算獲得的周期時(shí)間折減指數(shù)為1.0。兩實(shí)體模型的數(shù)值見(jiàn)表1。

工程項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)說(shuō)明，周期時(shí)間折減指數(shù)每降低0.1，底材地震災(zāi)害剪應(yīng)力提升3%～10%，地震災(zāi)害力的擴(kuò)大可能造成配筋圖擴(kuò)大。因而，周期時(shí)間折減指數(shù)應(yīng)謹(jǐn)慎選擇，一般框架柱住房結(jié)構(gòu)可用0.95。也可根據(jù)測(cè)算結(jié)構(gòu)(考慮到砌體彎曲剛度)的基礎(chǔ)周期時(shí)間來(lái)明確。

2.2樓板測(cè)算假定

在結(jié)構(gòu)總體測(cè)算中，一般狀況下混凝土樓板可選用剛度板或延展性板假定。剛度板假定下可根據(jù)梁彎曲剛度放大系數(shù)考慮到混凝土樓板的彎曲剛度奉獻(xiàn)，而延展性板假定下，混凝土樓板與梁一同工作中，較真正地考慮到了混凝土樓板面外彎曲剛度的奉獻(xiàn)。選用不一樣的混凝土樓板假定所測(cè)算獲得的梁護(hù)欄板內(nèi)功分派不一樣，進(jìn)而梁護(hù)欄板的測(cè)算配筋圖也不一樣。

某32層框架柱住房結(jié)構(gòu)，其標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)圖如圖4所顯示，混凝土樓板各自選用剛度板(中梁彎曲剛度放大系數(shù)取1.8)和延展性板(殼元)假定開(kāi)展測(cè)算，獲得的結(jié)構(gòu)第一周期時(shí)間分別是2.784s和3.025s，由此可見(jiàn)，根據(jù)延展性板假定的結(jié)構(gòu)總體剛度比剛度板假定大，根據(jù)延展性板假定數(shù)值開(kāi)展設(shè)計(jì)方案比根據(jù)剛度板假定要節(jié)約不銹鋼板材，每平米梁建筑鋼筋用量降低約2kg。

2.3次梁的建筑抗震等級(jí)

選用常見(jiàn)制圖軟件模型時(shí)，與墻相接的梁的模型一般按承重梁鍵入，是不是按次梁設(shè)計(jì)方案由手機(jī)軟件分辨或技術(shù)工程師特定。次梁是是非非抗震等級(jí)預(yù)制構(gòu)件，若按抗震等級(jí)預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)方案將提升梁的最小配筋率和別的結(jié)構(gòu)規(guī)定。當(dāng)今中國(guó)各省對(duì)次梁的分辨有以下5種挑選(按次梁總數(shù)從少到多排序):1)全部與墻肢豎直相接的梁判斷為框架柱;2)有一端與墻豎直相接的梁判斷為次梁;3)兩邊與墻豎直相接的梁判斷為次梁;4)一端與墻方位一致，另一端搭在主梁的梁判斷為次梁;5)一端與墻方位一致，另一端不論怎樣鋼筋搭接均分辨為次梁。現(xiàn)階段大部分選用第三種狀況，即兩邊與墻豎直相接的梁判斷為次梁。

3不一樣層間位移角的原材料用量較為

某品字型高層建筑，結(jié)構(gòu)總高寬比為97.5m，地底1層，地面上32層，首逐層高4.5m，規(guī)范逐層高3M，結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖所示5所顯示。本工程項(xiàng)目坐落于7度區(qū)，基礎(chǔ)地震災(zāi)害瞬時(shí)速度0.20g，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)所，設(shè)計(jì)方案地震災(zāi)害排序?yàn)榈谝唤M，基本風(fēng)壓0.20kN/m2，地面粗糙度為B類(lèi)。

根據(jù)改動(dòng)抗側(cè)力預(yù)制構(gòu)件的橫截面規(guī)格和部分調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)布局，促使結(jié)構(gòu)在多遇地震災(zāi)害功效下的較大 層間位移角各自考慮1/700，1/800，1/1000，1/1300，1/1600的限制值規(guī)定。

由表2得知，層間位移角按1/1300的限制值操縱的建筑鋼筋用量至少，層間位移角按1/700的限制值操縱的混泥土用量至少。由此可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)彎曲剛度越大，框架柱用含鋼量越大，梁用含鋼量越小，但混泥土用量越大。較為原材料總工程造價(jià)，則層間位移角限制值越大越節(jié)約原材料用量;若實(shí)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2010)(通稱(chēng)高規(guī))，則層間位移角貼近1/1000限制值時(shí)原材料用量最節(jié)約;若實(shí)行廣東省高規(guī)，則層間位移角貼近1/800限制值時(shí)原材料用量最節(jié)約。