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�，梁和板的提升室�?nèi)空間相對性較小。

下邊從墻肢布局、結(jié)構(gòu)測算主要參數(shù)賦值、特性操縱指標(biāo)值(如位移角)三個層面探討框架柱結(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)，因而提升布局是開展框架柱結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計的重要�？蚣苤�布局宜遵照以下四點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1墻肢兩端對齊布局

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，開展結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時要充分運(yùn)用墻肢間的連動效應(yīng)。因而開展結(jié)構(gòu)布局時，同一方向的墻肢宜勻稱布局，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，則兩端對齊布局的測算實(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)計過程中，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)布局時要防止應(yīng)用短肢剪力墻。墻肢長短太長，剛渡過大，會導(dǎo)致地震災(zāi)害力較為集中化�？蚣苤�結(jié)構(gòu)中假如存有小量長墻，地震災(zāi)害功效下的樓房剪應(yīng)力關(guān)鍵由這些長墻承擔(dān)，產(chǎn)生超地震烈度地震災(zāi)害時該一部分墻肢因?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)到弱各個擊破的毀壞方式，最后造成結(jié)構(gòu)坍塌。因而，開展框架柱結(jié)構(gòu)布局時須使各墻肢彎曲剛度

貼近，盡量減少應(yīng)用長墻。

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，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建筑鋼筋的鋼筋搭接長度規(guī)定，開展結(jié)構(gòu)布局時須優(yōu)先選擇選用，L形、T形墻的翼墻長短可操縱在0.5～1.0M，翼墻長短越少，則配筋圖越少。

2測算主要參數(shù)的敏感度

對框架柱結(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算、考慮到混凝土樓板做為翼緣板的梁配筋圖測算、混凝土樓板測算假定、次梁的建筑抗震等級等。僅限于篇數(shù)，下列選擇周期時間折減指數(shù)、混凝土樓板測算假定和次梁的建筑抗震等級開展剖析。

2.1周期時間折減指數(shù)

周期時間折減指數(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。周期時間折減指數(shù)可根據(jù)手機(jī)軟件測算獲得，如選用GSSAP手機(jī)軟件各自測算有砌體實(shí)體模型和無砌體實(shí)體模型的第一周期時間，以這兩個周期時間的比率做為折減根據(jù)。

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

工程項(xiàng)目實(shí)踐活動說明，周期時間折減指數(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)測算結(jié)構(gòu)(考慮到砌體彎曲剛度)的基礎(chǔ)周期時間來明確。

2.2樓板測算假定

在結(jié)構(gòu)總體測算中，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)假定開展測算，獲得的結(jié)構(gòu)第一周期時間分別是2.784s和3.025s，由此可見，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)值開展設(shè)計方案比根據(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

選用常見制圖軟件模型時，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預(yù)制構(gòu)件，若按抗震等級預(yù)制構(gòu)件設(shè)計方案將提升梁的最小配筋率和別的結(jié)構(gòu)規(guī)定。當(dāng)今中國各省對次梁的分辨有以下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�，F(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)害瞬時速度0.20g，Ⅱ類場所，設(shè)計方案地震災(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。

根據(jù)改動抗側(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，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，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)(通稱高規(guī))，則層間位移角貼近1/1000限制值時原材料用量最節(jié)約;若實(shí)行廣東省高規(guī)，則層間位移角貼近1/800限制值時原材料用量最節(jié)約。