時間：2023-02-07 09:19:20
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關(guān)鍵詞: 框架結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土；內(nèi)力位移特點；震害分析
1框架結(jié)構(gòu)的受力特點
在框架結(jié)構(gòu)中的框架柱梁，軸承重力垂直負(fù)荷，還要承受水平荷載、地震、強風(fēng)暴雨、在這些荷載一起作用的情況下，一般底部框架柱的M、N、V最大,向上漸漸減小，底部柱多數(shù)是屬于小偏心受壓構(gòu)件，在頂部幾層柱大偏心受壓構(gòu)件；在負(fù)載條件大約在同一時間的時候，每層框架梁的M、V比較接近，會出現(xiàn)小小的變化。
框架結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下側(cè)向位移2部分構(gòu)成。一部分是框架的剪切變形，這是由一個框架，梁柱桿彎曲和水平位位置偏移。底層變形一般比較大的，向上漸漸減少。另一部分是彎曲和變形，它是由一個框架的抵抗傾覆彎矩時發(fā)生整體彎曲，如果拉伸和壓縮柱子時就會出現(xiàn)水平位移。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)高寬比例不超過4時，側(cè)移框架彎曲變形的比例較小，一般與剪切位移曲線?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗側(cè)向剛度很小。
2水平荷載作用下的內(nèi)力位移特點
在強風(fēng)暴雨或地震的情況下對框架結(jié)構(gòu)水平的作用，一般可以簡化為作用于水平力對框架節(jié)點上。根據(jù)精確的分析方法得知，框架結(jié)構(gòu)在節(jié)點水平荷載情況下，各桿彎矩圖是直線型的，并且一般都會有一個反彎點。在同層的每個節(jié)點都具有同樣的側(cè)向位移；同層內(nèi)的每個柱的都有著相同的層間位移。
柱轉(zhuǎn)折點位置取決于上部和下部的比率。如果柱的下端設(shè)置有相同的角度，轉(zhuǎn)折點柱高度，如果柱上下端的角度完全不同，而反彎點偏轉(zhuǎn)角度大的那邊，即使偏向約束剛度小的另外一邊。橫向外面負(fù)荷形式及梁柱線剛度比直接影響柱兩端旋轉(zhuǎn)角度偏差的因素，結(jié)構(gòu)總層數(shù)該梁柱所在的層次柱，柱上下梁線剛度比，上層的層高變化與下層的層高度變化等原因。
1）層次對反彎點高度影響是在于梁柱線剛度比和層數(shù)；
2）反彎點高度的影響是在于上下橫梁線剛度比；
3）反彎點的影響是在于高層的變化；
3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害分析
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不均勻性，構(gòu)造的存在而層間屈服強度較弱的樓層。在強烈地震情況下，結(jié)構(gòu)薄弱樓層產(chǎn)生率先屈服、發(fā)展的彈塑性變形，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象，造成導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。
3．1柱端與節(jié)點的破壞較為突出
框架構(gòu)造地震災(zāi)害的損傷通常梁輕柱重，柱子頂部重于柱底，特別是角、柱、邊會更容易被破壞。剪跨比小的短柱（比如樓梯柱子等）容易出現(xiàn)柱的中間剪切破壞，一般柱端彎曲可能出現(xiàn)破壞，輕則發(fā)生水平或斜向斷裂；重則混凝土壓酥，主筋外露，壓曲和箍筋折斷。當(dāng)節(jié)點核心區(qū)無箍筋時，節(jié)點和柱端加重破壞。當(dāng)柱側(cè)具有高強度砌體填充墻緊密嵌砌時，柱頂?shù)募羟衅茐募又?，損壞的部分也可能轉(zhuǎn)移到窗（門）孔上下，甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。
3．2砌體填充墻的破壞較為普遍
砌體填充墻剛度大和承載力低，首先承受地震作用而遭受破壞，在8度及8度以上的地震作用下，填充墻的裂縫明顯著增加，甚至于部分倒塌，震害規(guī)律一般是根據(jù)上輕下重，空心砌塊墻體重于實心砌體墻，混凝土砌塊墻重于磚壁。
3．3防震縫的震害也很普遍
以前的抗震設(shè)計人員要求將是復(fù)雜，不規(guī)則鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅抗震縫劃分為一些比較正常的單元。滿足不了強烈地震實際側(cè)移量的原因，是因為防震縫的寬度受到了建筑裝飾要求的限制，造成強震相鄰單元之間的位移，導(dǎo)致地震災(zāi)害的影響。
4算例
本文結(jié)合江蘇某市工程的連鑄電氣室為例，論述了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計重點。
某板坯連鑄機工程連鑄電氣室,廠房長寬為32.0m×31.2m,跨度為4×7.80m。其中③~⑤軸為已建建筑,并已投入使用,本次設(shè)計范圍為①~③軸,抗震設(shè)防烈度為6度,其他設(shè)計要求基本與已建電氣室相同(僅變壓器布置稍有不同)。改建筑地上4層,地下1層,層高為3.7(首層),5.0,3.0,5.94m,總高為17.64m。樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5.0 kN/m2(各層相同)。
圖1平面布置
4.1梁柱截面的確定
柱截面與原設(shè)計一致,中柱底層600mm×800mm,以上各層均為500mm×700mm;邊跨中柱400mm×700mm;邊柱500mm×500mm;角柱400mm×500mm?？蚣芰航孛媾c已建電氣室相同。
4.2箍筋的數(shù)量
在改進節(jié)點箍筋的抗剪強度起著非常重要的作用。這是由于箍筋對核心區(qū)混凝土具備有限制作用，然而，提高混凝土的強度和變形是明顯的。顯然，箍筋間距較小的混凝土約束效應(yīng)就越大，節(jié)點受剪承載力也越高。然而，通過斜裂縫的箍筋可以直接承受節(jié)點剪力。另外，箍筋的存在可以阻擋柱縱筋壓屈。在循環(huán)荷載（如地震）的影響下，箍筋還可以防止被斜裂縫混凝土劈塊之間出現(xiàn)剪切滑動，以保持節(jié)點區(qū)混凝土的受剪承載力。
4.3軸力的影響
由于軸向力的增加，節(jié)點到達(dá)通過裂縫和極限狀態(tài)時的受剪承載力均增加。但軸向壓力較大時，其延性有所下降。節(jié)點受剪承載力隨軸向壓力增加而且提高具有一定的限度，在軸向壓力超過一定限度之后，受剪承載力就會降低。所以，對軸壓比應(yīng)加以限制。
4.4交叉梁的影響
由于框架平面垂直交叉梁對節(jié)點核心區(qū)混凝土的約束作用，可以提高混凝土的節(jié)點抗剪承載力。其提高程度可用節(jié)點約束系數(shù)ηj表示。在三邊有梁時,，提高效果不明顯，四邊有梁時，ηj值可達(dá)到1.683，四邊有梁同時又有樓板時，效果最明顯，ηj值可達(dá)到2.329。但考慮到實際工程中，由于垂直荷載和水平荷載的作用，在交叉梁或樓板頂部開裂，削弱了這種約束作用，因此建議四邊有梁約束的中間節(jié)點，當(dāng)框架梁截面高度不低于主梁截面高度的0.75和梁寬不大于柱寬的0.5時，取ηj=1.5，在其他情況下，ηj=1.0。
通常當(dāng)滿足計算要求的基礎(chǔ)上，還要通過節(jié)點的配筋構(gòu)件保證了節(jié)點的受力性能和整體框架的安全可靠。節(jié)點配筋構(gòu)件主要包括梁筋在節(jié)點區(qū)的錨固與節(jié)點區(qū)域箍筋設(shè)置等方面。
首先是頂層節(jié)點。由于頂層邊柱軸向力彎矩較小，彎矩較大，梁及柱的連接區(qū)受力情況接近受彎構(gòu)件，因此梁中縱筋在節(jié)點內(nèi)的錨固長度應(yīng)根據(jù)柱截面偏心距e0(e0=Mc/Nc)和柱截面高度h的比值的大小區(qū)別對待。通常分為以下3種情況：
1）當(dāng)e0/h< 0.25，橫梁上部縱筋應(yīng)延伸柱內(nèi)并和柱內(nèi)鋼筋搭接，其長度不小于la（la為受拉鋼筋的錨固長度）。當(dāng)梁端的下側(cè)出現(xiàn)斜支撐時，應(yīng)加設(shè)4Φ10的附加鋼筋。
2）當(dāng)0.25
3）當(dāng)e0/h>0.50時，橫梁上層縱向鋼筋應(yīng)全都延伸到柱內(nèi)，而且延伸過梁下部不小于la，每次切斷不超過2根。柱內(nèi)的一部分鋼筋延伸到頂部，另一部分鋼筋應(yīng)延伸到梁內(nèi)，其根數(shù)根據(jù)計算確定，但不得少于2根。另外，錨固鋼筋彎折的時候應(yīng)具有一定發(fā)彎曲半徑r，一般r>5d，以免粉碎彎曲點以下的混凝土。其次是中間層節(jié)點。關(guān)于邊柱節(jié)點,橫梁上面鋼筋伸入節(jié)點的長度las應(yīng)根據(jù)充分受拉的情況考慮,即las>la,并且也應(yīng)該是伸過了梁柱的中心線。當(dāng)鋼筋在節(jié)點區(qū)的水平長度小于la，應(yīng)該擴展到圓柱的側(cè)面向下彎曲。彎曲前水平的長度不少于0.45la，彎曲的垂直長度應(yīng)不小于10d（d為鋼筋直徑），也不容易22d。下面鋼筋節(jié)點長度las應(yīng)按下列情況分別處理：在計算時不利用其強度時,las>12d(月牙紋鋼筋)或15d(光圓鋼筋)；在計算時充分利用其受拉強度，las>la；在計算時充分利用其受壓強度時，las>0.7la。對于中柱，梁上面鋼筋應(yīng)直接通過節(jié)點區(qū)，下面鋼筋延伸到節(jié)點的長度las,，而且還根據(jù)在計算結(jié)果被用不同的情況下來作為邊柱同樣處理。
在節(jié)點區(qū)里還應(yīng)設(shè)置水平箍筋，其數(shù)量不得少于柱中的配箍率。柱中縱向鋼筋應(yīng)通過節(jié)點區(qū)域，并在節(jié)點核心區(qū)以上進行搭接或焊接。
5、結(jié)束語
以上綜述是一個地震區(qū)框架節(jié)點構(gòu)造。地震區(qū)框架節(jié)點結(jié)造，梁筋錨固在節(jié)點區(qū)和非地震區(qū)框架節(jié)點是完全相同的，但其延伸到長度比非地震區(qū)加大。
參考文獻
[1]程光煜,葉列平.彈塑性SDOF系統(tǒng)的地震輸入能量譜.工程力學(xué),2008,25（2）
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；抗震；措施
前言：萬事做到有備無患才好，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物的抗震設(shè)計也一樣，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能不好，一旦遭遇地震，有極大可能使鋼筋混凝土框架的建筑物發(fā)生坍塌，造成的后果無非是樓毀人亡，造成巨大的人員傷亡，無法挽回的財產(chǎn)損失，鑒于此，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物設(shè)計者極其有必要重視這種結(jié)構(gòu)建筑物的抗震設(shè)計，明確其抗震性能差的事實，并針對這種事實提出優(yōu)化設(shè)計方案，從最大可能上減小鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物在地震中發(fā)生坍塌的可能性，保障居民的財產(chǎn)和生命安全。
1 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的一些缺陷分析
1.1 抗震概念設(shè)計的因素
我們所說的抗震概念設(shè)計，指的是在明確某地區(qū)發(fā)生地震的頻率、震源深度、地震烈度等詳細(xì)的資料的基礎(chǔ)上，確定出的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類建筑物的基本性抗震設(shè)計原則。由此可知，抗震概念設(shè)計是一個基礎(chǔ)，如果這個基礎(chǔ)沒有打好或者出現(xiàn)哪怕是小小的失誤，或者不符合本地的實際情況，就會對后面的設(shè)計與施工造成毀滅性的影響，導(dǎo)致建筑物抗震性能差，這種缺陷具有隱蔽性，很難被發(fā)現(xiàn)，存在嚴(yán)重的安全隱患，增大了發(fā)生危險的可能性。接下來，我們來具體分析一下鋼筋混凝土框架存在的一些缺陷。
1.1.1 荷載傳遞路徑不明確
荷載指的是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的外力及其他的因素。或習(xí)慣上指施加在工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)的各種直接作用，常見的有：車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性抗震設(shè)計時整個建筑抗震設(shè)計的關(guān)鍵，也是最容易出現(xiàn)缺陷的地方。
1.1.2 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的剛度和強度變化不連續(xù)
造成這種缺陷的因素一般有兩種，一種是設(shè)計因素。一些建筑物設(shè)計者為了保證建筑物的外形或者保證附屬結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，往往會采取對框架結(jié)構(gòu)進行強度和剛度的局部加強或者削弱的做法，造成框架結(jié)構(gòu)的剛度和強度變化不連續(xù)，這種做法犯了片面性的錯誤，外形、附屬結(jié)構(gòu)與建筑物的主體結(jié)構(gòu)比起來，孰輕孰重，設(shè)計者們應(yīng)該很清楚，切不可犯這么低級的錯誤，外形不好看不會產(chǎn)生什么重大損失，而一旦顧此失彼，取輕舍重，到時候遇到地震造成的損失將是無法挽回、不可估量的以上兩方面都是細(xì)節(jié)問題，尤其針對第二方面，只要施工工人在澆筑過程當(dāng)中稍微用點兒心，使用正確嚴(yán)密的澆筑方法把混凝土攪拌均勻，這樣就能保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度和強度的連續(xù)性。我們所說的抗震概念設(shè)計，指的是在明確某地區(qū)發(fā)生地震的頻率、震源深度、地震烈度等詳細(xì)的資料的基礎(chǔ)上，確定出的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類建筑物的基本性抗震設(shè)計原則。由此可知，抗震概念設(shè)計是一個基礎(chǔ)，如果這個基礎(chǔ)沒有打好或者出現(xiàn)哪怕是小小的失誤，或者不符合本地的實際情況，就會對后面的設(shè)計與施工造成毀滅性的影響，導(dǎo)致建筑物抗震性能差，這種缺陷具有隱蔽性，很難被發(fā)現(xiàn)，存在嚴(yán)重的安全隱患，增大了發(fā)生危險的可能性。接下來，我們來具體分析一下鋼筋混凝土框架存在的一些缺陷。荷載指的是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的外力及其他的因素。或習(xí)慣上指施加在工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)的各種直接作用，常見的有：車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性抗震設(shè)計時整個建筑抗震設(shè)計的關(guān)鍵，也是最容易出現(xiàn)缺陷的地方。這種做法犯了片面性的錯誤，外形、附屬結(jié)構(gòu)與建筑物的主體結(jié)構(gòu)比起來，孰輕孰重，設(shè)計者們應(yīng)該很清楚，切不可犯這么低級的錯誤，外形不好看不會產(chǎn)生什么重大損失，而一旦顧此失彼，取輕舍重，到時候遇到地震造成的損失將是無法挽回、不可估量；另一種是施工因素。在混凝土的澆筑過程中，如果澆筑的方法出現(xiàn)問題或者振搗不均勻，抑或建筑過程中出現(xiàn)了冷縫，也會導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)的強度和剛度出現(xiàn)突變的缺陷。以上兩方面都是細(xì)節(jié)問題，尤其針對第二方面，只要施工工人在澆筑過程當(dāng)中稍微用點兒心，使用正確嚴(yán)密的澆筑方法把混凝土攪拌均勻，這樣就能保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度和強度的連續(xù)性。
1.1.3 性質(zhì)脆
混凝土的脆性隨混凝土強度等級的提高而加大。也就是說，鋼筋混凝土的強度等級越高，其脆性越高，很顯然，這是矛盾的，因為我們必須要求加鋼筋混凝土建筑物的質(zhì)量，保證其強度夠高，然而強度越高，脆性越大。
1.1.4 抗裂性差
如前所述，混凝土的抗拉強度非常低，因此，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常帶裂縫工作，盡管裂縫的存在不一定意味著結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，但是它影響結(jié)構(gòu)的耐用性和美觀。當(dāng)裂縫數(shù)量較多和開展較寬時，還將給人造成一種不安全感。
1.2 計算設(shè)計原因
造成的缺陷所謂的計算設(shè)計，指的是根據(jù)建筑物的力學(xué)特點和受力分布，來設(shè)計鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)、強度和剛度。一旦力學(xué)計算出現(xiàn)失誤，就會導(dǎo)致鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)缺陷。如框架梁抗剪強度不足、框架柱抗剪強度不足、節(jié)點抗剪強度不足等。
2 增強鋼筋混凝土建筑物抗震性能的一些設(shè)計方法探討
2.1 科學(xué)選擇
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的選址是非常重要的抗震對策，能夠有效彌補框架結(jié)構(gòu)中可能存在的一些缺陷。特別是在山區(qū)或者地震高發(fā)區(qū)，建筑物的特別是高層建筑物的選址更為重要。其原因就在于，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，在遭受相同烈度的地震沖擊時，被破壞的程度也是不同的。例如相比較于松軟的地面，堅硬地面耐受力就非常強，在這種地面上面建設(shè)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，就能實現(xiàn)比松軟地面好得多的抗震能力。因此，選擇施工地址時，應(yīng)盡量避開地震時可能發(fā)生地基失效的松軟場地，選擇堅硬場地。
2.2 鋼筋和混凝土的選擇
鋼筋的性能指標(biāo)直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)抗震性能，控制鋼筋實際抗拉強度、屈服強度和強度標(biāo)準(zhǔn)值之間的關(guān)系，注意發(fā)揮鋼筋的延性性能，避免超強過多，有助于混凝土結(jié)構(gòu)強柱弱梁、強剪弱彎要求的實現(xiàn)；至于混凝土，在框架結(jié)構(gòu)中，提高混凝土的強度等級可以減少梁柱的剪壓比和柱軸壓比，有利于提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的延性。如果對鋼筋和混凝土做出了比較正確的選擇，或者說選擇了質(zhì)量上乘的鋼筋和混凝土，那么將對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物提高抗震性能有很大幫助。
2.3 注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計
建筑抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系分別為框-筒、筒中筒和框架-剪力墻體系。在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土（柱）結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，可以從傳統(tǒng)的剛性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)以柔克剛、剛?cè)嵯酀?，有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。
3 結(jié)束語
要切實提高鋼筋混凝土建筑物的抗震性能，要求從細(xì)節(jié)入手，要特別重視建筑物的梁柱、節(jié)點等處的施工，確保這些關(guān)鍵部位的施工質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查工作人員在這些地方的施工情況，并且要積極優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的抗震設(shè)計。
參考文獻：
【關(guān)鍵詞】鋼筋 混凝土 控制
一、鋼筋混凝土的概論
(一)相關(guān)理論的界定。框架是由橫梁和立柱聯(lián)合組成能同時承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在一般的工業(yè)和民用建筑中，框架的橫梁和立柱都是剛性連接的。它們間的夾角在受力前后是保持一致的。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成的，由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由連續(xù)梁連接起來而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)是一種常用的結(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，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。
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由梁和柱剛性連接的骨架所組成，框架的連接點是剛節(jié)點，是一個幾何不變體。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種抗震、抗風(fēng)較好的結(jié)構(gòu)體系，建筑平面布置靈活，使用空間大，延性較好易于滿足建筑物設(shè)置大房間的要求，還可以減輕建筑物的重量，在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中被廣泛應(yīng)用。
(二)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼框架結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。具有以下特點：自重較輕，工作的可靠性較高，抗震性、抗沖擊性好，工業(yè)化程度較高，容易做成密封結(jié)構(gòu)，易腐蝕，耐火性差等特點。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是用鋼筋和混凝土建造的一種結(jié)構(gòu)，鋼筋承受拉力?；炷脸惺軌毫Α＞哂袌怨獭⒛途?、防火性能好、比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu)點。
由于鋼材塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，其次鋼材勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定，因此，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能好。
二、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)當(dāng)注意的幾點問題
(一)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)。梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，除應(yīng)滿足規(guī)范所要求的取值范圍，還應(yīng)注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1，以達(dá)到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性鉸時，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，節(jié)點仍處于彈性工作階段的目的，即規(guī)范所要求的“強柱弱梁強節(jié)點”。
為了保證框架結(jié)構(gòu)的抗震安全，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性及耗能等性能。設(shè)計中應(yīng)合理地布置抗側(cè)力構(gòu)件，減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；平面布置宜規(guī)則、對稱，并應(yīng)具有良好的整體性；結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小(不應(yīng)在同一層同時改變構(gòu)件的截面尺寸和材料強度)，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。
(二)鋼筋混凝土框架柱配筋的調(diào)整?？蚣苤呐浣盥室话愣己艿停袝r電算結(jié)果為構(gòu)造配筋，但是實際工程中應(yīng)注意一些薄弱環(huán)節(jié)的配筋。因為在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大，同時又受雙向彎矩作用，而橫梁的約束又較小，工作狀態(tài)下又處于雙向偏心受壓狀態(tài)。所以其震害重于內(nèi)柱。對于質(zhì)量分布不均勻的框架尤為明顯。為了滿足框架柱在多種內(nèi)力組合作用下其強度要求，在配筋計算時應(yīng)注意以下問題：一是角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產(chǎn)生偏心受拉時，其柱內(nèi)縱筋應(yīng)加強；二是框架柱的配筋可加強。滿足概念設(shè)計中的強柱弱梁原則?？蚣苤墓拷钚问綉?yīng)選用菱形或井字形，以增強箍筋對混凝土的約束；三是對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接，且當(dāng)柱縱向鋼筋的總配筋率超過3％時，箍筋的直徑不應(yīng)小于8，并應(yīng)焊接。
三、混凝土框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制
(一)嚴(yán)把澆柱關(guān)，防止出現(xiàn)“爛根”、“夾渣”現(xiàn)象?，F(xiàn)澆框架容易出現(xiàn)“夾渣爛根”現(xiàn)象，使根部混凝土漏漿，嚴(yán)重時出現(xiàn)“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在樓地板上，預(yù)先沒有在樓板上做找平層或加標(biāo)準(zhǔn)框澆出底面，更沒有留清掃口。當(dāng)層高>5m時中段未留澆筑口，進料從頂部直接下。自由落差>3m，在柱內(nèi)鋼筋阻攔下料使粗細(xì)料分離，另因底部板面不平且未堵縫。導(dǎo)致水泥漿流失掉，也存在底面垃圾未清除凈、振動棒長度不到位等因素，造成根部夾渣，爛根問題。保證質(zhì)量的措施應(yīng)在框架柱接頭外進行，即上次燒筑后加相同規(guī)格的方框，并澆平框面，繼續(xù)上澆前支橫模從板面開始，澆筑時在頂灑一層1：0.4的水泥砂漿。并鋪1：2水泥25～30mm厚，在其上澆混凝土，可保證框架柱自然密實，不會出現(xiàn)夾渣或爛根的質(zhì)量問題。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；施工準(zhǔn)備；施工工藝
一、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備
1、施工準(zhǔn)備
組織施工人員對相關(guān)設(shè)計圖紙與技術(shù)規(guī)范進行全面學(xué)習(xí)與熟練掌握。同時，與施工現(xiàn)場具體地質(zhì)、地形條件相結(jié)合，進行施工組織設(shè)計的合理制定，并進行崗位責(zé)任制的落實，保證工程施工進度與質(zhì)量。施工材料選擇應(yīng)符合施工規(guī)定。機械進入施工現(xiàn)場前，需將地表下各類雜物清理干凈，做好地面回填整平及碾壓工作。
2、測量施工
按照平面控制圖，需做好關(guān)鍵位置放線工作，如剪力墻、柱插筋等。澆筑完成基礎(chǔ)放大腳、地梁與剪力墻基礎(chǔ)，豎向模板設(shè)置前，需在模板上將此層平面控制軸線的放出，綁扎完成豎向鋼筋，可在各層豎向鋼筋上部將標(biāo)高控制點標(biāo)出。
3、材料準(zhǔn)備
水泥：325號以上礦渣硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。進場時必須有質(zhì)量證明書及復(fù)試試驗報告。
砂：宜用粗砂或中砂?；炷恋陀贑30時，含泥量不大于5%，高于C30時，不大于3%。
石子：粒徑0.5～3.2cm，混凝土低于C30時，含泥量不大于2%，高于C30時，不大于1%。
摻合料：粉煤灰，其摻量應(yīng)通過試驗確定，并應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
混凝土外加劑：減水劑、早強劑等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其摻量經(jīng)試驗符合要求后，方可使用。
二、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工工藝
1、模板工程
（1）模板及其支護系統(tǒng)安裝質(zhì)量要求
模板的安裝必須準(zhǔn)確掌握構(gòu)件的幾何尺寸，保證軸線位置的準(zhǔn)確。模板應(yīng)具有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性，能可靠地承受新澆混凝土的重量、側(cè)壓力以及施工荷載，應(yīng)進行強度、剛度、穩(wěn)定性等計算。澆筑前應(yīng)檢查承重架及加固支撐扣件是否擰緊。模板的安裝誤差應(yīng)嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)，超過允許值必須校正。
（2）模板及其支護系統(tǒng)安裝
所有結(jié)構(gòu)支模前均應(yīng)由專人進行配板設(shè)計和畫出配板放樣圖并編號，余留量由縫模調(diào)整；模板就位時應(yīng)嚴(yán)格按照配模圖紙進行安裝；模板及其支撐均應(yīng)落在實處，不得有“虛”腳出現(xiàn)，安拆均設(shè)專人負(fù)責(zé)；墻、柱腳模板應(yīng)加墊木和導(dǎo)模，防止混凝土漏漿造成爛根；當(dāng)梁、板跨度R4m時，其底模應(yīng)按跨度的1～3‰起拱；安裝墻、柱模板時需有保護措施：模板由塔吊吊裝就位時，已綁扎好的鋼筋很容易損傷模板面，這時需有施工工人在現(xiàn)場扶住模板輕輕就位，避免損傷模板；在靠近模板部位進行鋼筋、鋼管電焊作業(yè)時，在施工焊處的模板面應(yīng)用鐵皮墊隔，防止焊火燒壞模板面；在安裝模板之前，應(yīng)將各種電管、水管等按圖就位，避免模板安裝好后二次開洞；為防止混凝土在硬化過程中與模板粘結(jié)而影響脫模，在澆筑混凝土之前，應(yīng)在清理過的模板表面上（包括第一次使用的模板）涂刷隔離劑（對隔離劑的基本要求是：不粘結(jié)、易脫落、不污染墻、易于操作、易清理、無害于人體、不腐蝕模板）；澆搗振搗混凝土?xí)r插入式振搗器不能直接碰到板面上，避免磨損、撞壞模板面，同時振搗時間要按規(guī)范規(guī)定，要適時，以防模板變形。
2、鋼筋工程
梁底部鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在支座處，上部鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在跨中1/3范圍內(nèi)，且同一斷面鋼筋接頭根數(shù)不得超過總根數(shù)的50%（焊接）或25%（綁扎搭接），接頭位置應(yīng)錯開45d（d為鋼筋直徑）；墻、柱豎向鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在每層樓板面處，接頭位置應(yīng)錯開50d；板底筋接頭應(yīng)設(shè)在支座處，負(fù)鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在跨中1/3范圍內(nèi)，其它短鋼筋則按設(shè)計長度配料制作不設(shè)接頭?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面一般不留施工縫，如遇天氣、施工組織、水電供應(yīng)或其他特殊情況不得不留施工縫時，斷面處應(yīng)增設(shè)施工插筋以增加施工縫處的抗剪能力，插筋數(shù)量和伸入縫兩側(cè)的長度由施工單位會同監(jiān)理單位確定。板插筋采用Φ12鋼筋，放置于板中部，梁插筋用Φ20的鋼筋放于上、下受力鋼筋位置。
3、混凝土工程
泵送混凝土的垂直輸送管道采用在樓層鋼筋混凝土邊梁上預(yù)埋鐵件，然后用角鐵焊接固定輸送管；在樓面，輸送管需搭支架及馬道布置，不能直接放在樓面鋼筋網(wǎng)上。混凝土澆筑方向與泵送方向相反。采用獨立式混凝土布料桿，方法是：先將它安放在支撐穩(wěn)固的待澆筑樓板的模板平面上，一端與泵送混凝土輸送管道接通，另一端接軟管，由人力推動作水平布料。
每層結(jié)構(gòu)混凝土分二次澆筑，第一次澆筑柱，第二次澆筑梁、板。混凝土自由傾落高度不應(yīng)超2米，否則應(yīng)用串筒、溜槽，以保證混凝土不致發(fā)生離析現(xiàn)象。柱澆筑高度大于3.0m的，在1.8～2.0m高處一側(cè)或兩側(cè)模板開設(shè)門子板，混凝土從門子板處的斜槽或平臺灌入柱模內(nèi)，采用高頻振搗棒從頂部插入振搗，按300-500mm厚分層澆筑。高度較大的梁也要分層澆筑。澆筑時應(yīng)重點控制澆筑高度和振搗棒插入間距、深度、順序。振動棒快插慢拔，插點布置均勻排列，逐點移動，順序進行，不應(yīng)遺漏，移動間距一般不30-40L。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常檢查觀察模板、鋼筋、預(yù)留孔和埋件，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。泵送混凝土應(yīng)根據(jù)澆筑速度配備足夠的振搗機械和人員，應(yīng)使料斗內(nèi)持續(xù)保持一定量的混凝土（20cm厚以上），以免吸入空氣造成混凝土逆流形成堵塞。泵送時應(yīng)隨時觀察泵送效果，每2h換一次水洗槽，并檢查泵缸的行程，發(fā)現(xiàn)有變化及時調(diào)整。
三、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工注意事項
1、在鋼筋下料加工的時候，就考慮增加若干根與箍筋同級別的短鋼筋；具體長度根據(jù)節(jié)點區(qū)箍筋高度確定，箍筋開口處先焊接好，然后把柱箍筋按照設(shè)計間距用短鋼筋焊接，可以在箍筋每邊或兩邊相對焊接即可，加工成上下開口四周封閉的整體骨架。
在安裝梁鋼筋之前，把整體骨架套入柱縱筋并用墊木擱置在樓板模板面上，然后穿梁縱向鋼筋并綁扎，待梁鋼筋安裝完沉梁時，節(jié)點區(qū)骨架就與梁整體下落，且不會出現(xiàn)變形、開口的問題。這種方法可保證節(jié)點區(qū)箍筋的間距與數(shù)量，實施效果很好，使得節(jié)點區(qū)箍筋能夠滿足規(guī)范要求。
2、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)設(shè)計原則，為保證“強柱弱梁”強節(jié)點的要求，柱的混凝土強度等級通常會比梁板高，而且隨著建筑物高度的增加，兩者的差距會更大。然而這樣的話，就會給實際施工帶來很大麻煩。為了方便施工，可以直接在梁端（柱邊）設(shè)置垂直交界面，采用快易收口網(wǎng)，可避免在板內(nèi)設(shè)置交界面，使施工難度降低；但為防止交界面出現(xiàn)施工冷縫，建議施工時節(jié)點區(qū)混凝土采用塔吊用漏斗澆筑，梁板混凝土則采用泵送，同時澆筑。
四、結(jié)束語
綜上所述，城建工程作為工程建設(shè)施工與國民經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，其不僅影響著城市建設(shè)結(jié)構(gòu)變化，更能推動社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)作為城建工程施工的重要環(huán)節(jié)，要求施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照工程實際情況，并結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、地形情況等因素，做好施工各項工作，才能達(dá)到施工流程的規(guī)范性、合理性，只有這樣才能推動工程建設(shè)的進一步發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；節(jié)點；質(zhì)量控制
中圖分類號：TU37 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，框架結(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成，構(gòu)件截面較小，因此框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都較低，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻，起圍護和分隔作用，框架結(jié)構(gòu)的特點是能為建筑提供靈活的使用空間，但抗震性能差。筆者認(rèn)為，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中，要注意以下幾個問題：
1 框架梁柱節(jié)點模板支設(shè)的新方法
對于框架模板，人們常常采用底木側(cè)鋼的支設(shè)方法，側(cè)模板是采用組合鋼模板。由于現(xiàn)行梁截面高度大部分以50mm 為模數(shù)，與組織鋼模寬度模數(shù)相同，因此，在保證梁高參數(shù)等各種要求的前提下，提高了鋼模板的重復(fù)利用率。從更改模板體系入手，筆者詳細(xì)提出了一整套具體措施。改進方法如下：1） 在梁柱交接陰角處設(shè)定型強剛度陰角模；2） 在柱帽處設(shè)靈活性膠結(jié)木模板；3） 在柱角處設(shè)定型強剛度陽角模；4） 在柱帽處加活式連體模板；5） 梁側(cè)模端部加可調(diào)活接頭。這種支設(shè)方法的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：梁與柱接頭處采用強剛度角模后，模板結(jié)構(gòu)牢固，拆模容易；拆模后的混凝土表現(xiàn)平整光滑，在裝飾要求不高的情況下，可稍作打磨而不用抹灰即可刮膩子、噴白或直接進行吊頂裝飾。
2 梁柱節(jié)點箍筋施工問題
在實際施工中，梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋密集，構(gòu)造復(fù)雜，在框架結(jié)構(gòu)施工中，施工單位普遍采取先安裝梁板模板，再綁扎安裝梁鋼筋，待梁鋼筋安裝結(jié)束，然后整體沉梁，那么節(jié)點區(qū)箍筋就無法綁扎，致使梁柱節(jié)點區(qū)出現(xiàn)不放、少放或者亂放的情況，這樣就會給節(jié)點區(qū)質(zhì)量留下安全隱患。根據(jù)規(guī)范的規(guī)定，為保證箍筋對混凝土核心區(qū)起到約束作用，箍筋要封閉、末端要有彎鉤。還有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋綁扎好，然后和梁一起下落，由于箍筋與柱縱筋摩擦且下落不平衡，使得箍筋不能下落出現(xiàn)施工人員強力往下打的現(xiàn)象，這樣做的結(jié)果是箍筋沒有得到封閉綁扎且雜亂變形，間距更不會滿足規(guī)范要求。筆者建議，具體可采取以下措施：第一，在鋼筋下料加工的時候，就考慮增加若干根與箍筋同級別的短鋼筋；具體長度根據(jù)節(jié)點區(qū)箍筋高度確定，箍筋開口處先焊接好，然后把柱箍筋按照設(shè)計間距用短鋼筋焊接，可以在箍筋每邊或兩邊相對焊接，加工成上下開口四周封閉的整體骨架。第二，在安裝梁鋼筋之前，把整體骨架套入柱縱筋并用墊木擱置在樓板模板面上，然后穿梁縱向鋼筋并綁扎，待梁鋼筋安裝完沉梁時，節(jié)點區(qū)骨架就與梁整體下落，且不會出現(xiàn)變形、開口的問題。
3 節(jié)點混凝土澆筑問題
按照結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求，對框架結(jié)構(gòu)而言，要求是“強柱弱梁、強剪弱彎、更強節(jié)點”。那么節(jié)點在混凝土框架結(jié)構(gòu)當(dāng)中是一個非常重要的構(gòu)件，在一般的設(shè)計當(dāng)中，柱混凝土的強度等級往往要比梁混凝土等級高一個級別，對于高層而言，節(jié)點處混凝土等級差別更大；按照框架結(jié)構(gòu)施工的一般方法，梁柱分別澆筑，由于節(jié)點核心區(qū)處混凝土工程量很小，而且很難與梁板分隔，絕大部分施工是將梁板與節(jié)點處混凝土同時施工，這樣施工縫留在柱與梁的交接部位，達(dá)不到設(shè)計的要求，存在質(zhì)量隱患。為避免節(jié)點處質(zhì)量隱患，節(jié)點核心區(qū)的混凝土澆筑方法為：1） 先將與柱同級別的混凝土運送到位，采用小型振搗器，分層振搗密實，杜絕漏振死角；2） 振搗過程中，在樓面梁板處留出45°斜槎；3）混凝土初凝前，泵送澆筑樓面梁板的混凝土。這樣的澆筑方法保證了柱子混凝土強度不發(fā)生變化，同時確保梁在柱子內(nèi)的錨固，也避免了高低混凝土的鄰接面形成冷縫，很好的實現(xiàn)了設(shè)計的要求。
4 控制好混凝土的質(zhì)量
對配合比的控制不容忽視，再準(zhǔn)確的配合比，現(xiàn)場不控制粗細(xì)骨料的含雜質(zhì)量和稱量，仍然會生產(chǎn)出不合格品。有的工地不做配合比設(shè)計，而套用別人的比例。對已澆成品不保護，養(yǎng)護不及時，尤其是夏天氣溫高的地區(qū)更需要保養(yǎng)，這是提高強度的重要環(huán)節(jié)。對混凝土框架柱的澆筑施工，必須遵守現(xiàn)行的施工規(guī)范，注意克服配料計量、拌和時間短，加水不控制，運距長搖晃離析現(xiàn)象，更要注意不允許二次加水重拌及振搗不密實、過振、漏漿、跑模、不清除殘留木屑等現(xiàn)象。操作素質(zhì)低下所產(chǎn)生的后果將削弱支撐件的豎向荷載，影響結(jié)構(gòu)連接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作標(biāo)準(zhǔn)，步步檢驗認(rèn)證，按規(guī)范施工，框架工程質(zhì)量就會得到保證。
5 混凝土保護層厚度問題
保護層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。保護層厚度太小，無法滿足上述要求，太大則構(gòu)件表面 易 開 裂 ，因 此 ， 《混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 工 程 施 工 及 驗 收 規(guī) 范》（GB50204- 1992） 第 3.5.8 條、 《建筑工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ301- 1988） 第5.2.10 條、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204- 2002） 第5.5.2 條均規(guī)定受力鋼筋保護層厚度梁柱允許偏差為±5mm。在框架結(jié)構(gòu)施工中，由于樓面標(biāo)高是一致的，雙向框架梁同時穿越柱節(jié)點時，必然造成一側(cè)框架梁面筋保護層厚度偏大（往往會超過40ram）。井字架梁節(jié)點也有同樣問題，這些問題無法避免，但需注意：一是梁箍筋的下料問題，由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過，若該向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料，面筋無法直接綁扎到箍筋上，對粱骨架受力不利，因此梁端箍筋下料時高度可減小20～30mm （儀一向框架梁端需要），二是施工時以哪一向為主，因保護層厚度增大，截面有效高度變小，正截面受彎承載能力減小 （約5％），設(shè)計時要考慮這種影響 。 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010- 2002） 第9.2.4 條規(guī)定：當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的保護層厚度大于40mm 時，應(yīng)對保護層采取有效的防裂構(gòu)造措施。對此須在設(shè)計時就明確以哪一向為主，并對保護層厚度偏大的一向梁端加鋪一層鋼絲網(wǎng)以防表面開裂。
6小結(jié)
總而言之，在框架結(jié)構(gòu)施工過程中，我們要了解可能出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的環(huán)節(jié)，只有這樣才能有針對性地解決問題，否則既影響混凝土的質(zhì)量，也影響梁柱的外觀。因此，在施工過程中要做好各個環(huán)節(jié)的工作，確保建筑物的使用質(zhì)量。
參考文獻：
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土，框架結(jié)構(gòu)，工業(yè)廠房
中圖分類號:TU375．4 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.03.017
整個工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程運行中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是非常重要的內(nèi)容。提高該部分工程設(shè)計水平和設(shè)計質(zhì)量，不僅能有效保障方案的科學(xué)性與合理性，還能提高廠房質(zhì)量，增強其綜合性能，預(yù)防質(zhì)量缺陷出現(xiàn)，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。但在設(shè)計過程中，一些單位忽視采取有效的控制和完善方法，未能嚴(yán)格遵循相應(yīng)的工作流程，制約其綜合性能提升，為此，今后需要采取措施改進和完善。文章將對這些問題進行探討分析，并提出設(shè)計對策，希望能為類似工程的有效開展提供啟示與借鑒。
1工業(yè)廠房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的組成
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，有利于增強結(jié)構(gòu)的抗震、抗裂性能，在工業(yè)廠房建設(shè)中的應(yīng)用非常廣泛。為促進工程質(zhì)量提高，施工中需要采取相應(yīng)措施，加強每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，保證方案設(shè)計的合理性，促進工業(yè)廠房更好運行和發(fā)揮作用。1)橫向框架。該結(jié)構(gòu)的主要組成部分包括柱和由柱支撐的屋架、屋蓋橫梁，在整個工業(yè)廠房施工和運行過程中，它是最為主要的承重結(jié)構(gòu)體系，在確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定運行方面具有積極作用。橫向框架主要承受結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)雪荷載、吊車的橫向和豎向荷載，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時在承受這些荷載的前提下，將其傳遞至工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，對保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定也具有積極作用。2)屋蓋結(jié)構(gòu)。屋蓋結(jié)構(gòu)也是非常重要的內(nèi)容，能遮住太陽和雨水，確保工業(yè)廠房有效運行和發(fā)揮作用。該結(jié)構(gòu)主要承擔(dān)屋蓋所帶來的荷載，具體的結(jié)構(gòu)類型包括橫梁、托架、中間屋架、天窗架、檁條等，在保證屋蓋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面發(fā)揮重要作用。3)支撐體系。支撐體系能確保結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)定支撐，讓工業(yè)廠房更好發(fā)揮相應(yīng)的作用，最為重要的組成部分為屋蓋部分支撐和柱間支撐。支撐體系與柱、吊車梁有效結(jié)合，能有效承擔(dān)縱向水平框架，保證縱向框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與可靠，讓縱向框架更好發(fā)揮作用。同時還能將主要的承重結(jié)構(gòu)體系，由個別整合而成為整體，形成空間整體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對廠房結(jié)構(gòu)的有效支撐，保證結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。進而避免出現(xiàn)傾斜、垮塌現(xiàn)象，促進結(jié)構(gòu)更好發(fā)揮相應(yīng)的作用。4)托架結(jié)構(gòu)。包括梁和桁架，具體是指吊車梁和制動桁架，也是整個結(jié)構(gòu)設(shè)計必須關(guān)注和重視的內(nèi)容，對確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，促進工業(yè)廠房發(fā)揮作用具有積極作用。在實際運行中，這些結(jié)構(gòu)主要承受吊車豎向荷載以及水平荷載，使其傳遞至橫向和縱向框架之上，促進其作用的有效發(fā)揮，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。另外還有墻架，墻架結(jié)構(gòu)也是非常重要的組成部分，工程實際運行中，能有效承受墻體自重以及風(fēng)荷載，避免出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，實現(xiàn)對其質(zhì)量的有效保障和控制。
2工業(yè)廠房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的對策
在明確結(jié)構(gòu)組成的前提下，還要結(jié)合鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建設(shè)的基本情況，綜合采取有效對策，促進設(shè)計水平提高。進而增強方案的科學(xué)性與合理性，更為有效的指導(dǎo)工程施工。1)堅持有效設(shè)計原則。堅持以相應(yīng)的設(shè)計原則為指導(dǎo)，包括適用性、經(jīng)濟性、合理性、安全性、效益性等原則，對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理安排，有效指導(dǎo)后續(xù)施工建設(shè)和運行維護。要確保結(jié)構(gòu)合理，安全穩(wěn)定可靠，在滿足結(jié)構(gòu)基本功能的前提下，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)綜合性能的全面考慮，推動結(jié)構(gòu)更好運行和發(fā)揮作用。2)合理選擇設(shè)計方案。在對框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，包括屋蓋、橫向框架、支撐體系等，都要綜合全面考慮，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性與可靠性。對比不同方案的技術(shù)性和經(jīng)濟性，實現(xiàn)對設(shè)計方案的有效改進和完善，達(dá)到科學(xué)合理指導(dǎo)施工建設(shè)，降低維護管理成本的目的。3)科學(xué)進行結(jié)構(gòu)布置。結(jié)構(gòu)布置是非常重要的環(huán)節(jié)，必須采取有效措施處理和應(yīng)對。根據(jù)剛度對稱、均勻的規(guī)則進行，降低扭矩和偏心。合理控制結(jié)構(gòu)高跨比，降低水平荷載側(cè)移，統(tǒng)一規(guī)劃柱網(wǎng)和層高，科學(xué)布局構(gòu)件尺寸和類型。在滿足功能要求的前提下，盡量簡化柱與梁的設(shè)計，促進工業(yè)廠房更好發(fā)揮作用。4)注重結(jié)構(gòu)受力分析。采用中國建筑科學(xué)研究院編制的PK-PM2010V2．2版本的相關(guān)設(shè)計程序進行計算，模擬框架結(jié)構(gòu)受力過程，準(zhǔn)確計算出框架結(jié)構(gòu)的跨度、層高、橫截面大小等數(shù)據(jù)。重視增強結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性，滿足剛度要求，穩(wěn)定性要求，科學(xué)布置抗側(cè)力構(gòu)件，使其更好發(fā)揮作用。5)合理設(shè)計框架結(jié)構(gòu)。在遵循相應(yīng)的原則，提高方案設(shè)計科學(xué)性與合理性的前提下，為實現(xiàn)設(shè)計水平提高，應(yīng)該結(jié)合鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)實際情況，有針對性的應(yīng)用合理方法。常用直接和間接設(shè)計法，最終實現(xiàn)提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性的目的。a．框架結(jié)構(gòu)直接設(shè)計。考慮增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性的目的，讓工業(yè)廠房更好運行和發(fā)揮作用，對存在缺陷與不足的部位直接進行設(shè)計改進和完善。例如，置換混凝土設(shè)計中，結(jié)合實際需要有針對性的采取完善措施，與加大截面積方法非常類似，操作步驟和基本原理存在相似之處，有利于增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。但該方法也存在缺陷，例如整個施工過程中，濕作業(yè)法使用的時間較長，容易延誤施工進度，影響工程建設(shè)效果。因此，在混凝土強度不足，結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷的部位加工時，可以采用該設(shè)計方法。另外還可以適當(dāng)采用粘貼纖維增強塑料設(shè)計法，效果明顯，對提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性具有積極作用。耐腐蝕、耐潮濕性能良好，結(jié)構(gòu)自重較輕，幾乎不會增加框架結(jié)構(gòu)的重量。同時還能保證框架結(jié)構(gòu)性能良好，維修管理方便，并且可以節(jié)約維護管理費用。值得注意的是，施工中需要進行專門的防火處理，在一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件和混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工中應(yīng)用具有良好效果。b．框架結(jié)構(gòu)間接設(shè)計。采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿，將混凝土受彎構(gòu)件進行科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計。在預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的作用下，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，并且會傳遞至構(gòu)件上，進而產(chǎn)生偏心受壓作用。在該作用的影響之下，能實現(xiàn)構(gòu)件良好運行的目的，還可以克服外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少外荷載效應(yīng)，增強構(gòu)件的抗彎能力。另外還能有效緩解和控制構(gòu)件裂縫，實現(xiàn)對裂縫的有效預(yù)防，增強斜截面的抗剪承載力，確保構(gòu)件綜合性能良好。新項目設(shè)計過渡到既有工程改造加固時，注重整體加固和重要節(jié)點加固。從提高框架結(jié)構(gòu)整體性能出發(fā)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)傳力，符合結(jié)構(gòu)規(guī)則性、剛度、延性要求，提高整體設(shè)計水平。
3結(jié)語
整個結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)工程建設(shè)基本情況，重視現(xiàn)場調(diào)查，采取有效的設(shè)計方法，提高方案設(shè)計的科學(xué)性與合理性。從而順利完成設(shè)計任務(wù)，有效指導(dǎo)工程建設(shè)，確保工業(yè)廠房建筑工程質(zhì)量和綜合性能。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 應(yīng)用
中圖分類號：TU37 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、框架結(jié)構(gòu)體系選擇的因素及適用范圍
（一）選擇框架結(jié)構(gòu)體系需要考慮的因素很多，綜合如下：
1、要考慮建筑功能的要求。例如多層建筑空間大、平面布置靈活等。
2、要考慮建筑高度和高寬比、抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、場地條件等因素。
3、框架結(jié)構(gòu)體系是介于砌體結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)之間的可選結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、方便施工的原則（結(jié)構(gòu)設(shè)計原則）。
（二）框架結(jié)構(gòu)體系的適用范圍
1、非抗震設(shè)計時用于多層及高層建筑?？拐鹪O(shè)計時一般情況下框架結(jié)構(gòu)多用多層及小高層建筑（7度區(qū)以下）。
2、框架結(jié)構(gòu)由于其抗側(cè)剛度較差，因此在地震區(qū)不宜設(shè)計較高的框架結(jié)構(gòu)。在7度（0.15g）設(shè)防區(qū)，對于一般民用建筑，層數(shù)不宜超過7層，總高度不宜超過28米。在8度（0.3g）設(shè)防區(qū)，層數(shù)不宜超過5層，總高度不宜超過20米。超過以上數(shù)據(jù)時雖然計算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，但是不經(jīng)濟。
框架結(jié)構(gòu)體系的特點
1、建筑平面布置靈活，使用空間大；
2、延性較好；
3、整體側(cè)向剛度較小，水平力作用下側(cè)向變形較大（呈剪切型）。所以建筑高度受到限制；
4、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。
三、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)問題及解決辦法
1、混凝土強度等級不同的問題
在鋼筋混凝士框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)設(shè)計原則，為保證“強柱弱梁”強節(jié)點的要求，柱的混凝士強度等級通常會比梁板高，而且隨著建筑物高度的增加，兩者的差距會更大。然而這樣的話，就會給實際施工帶來很大麻煩。
在框架結(jié)構(gòu)施工中，比較普遍的做法是柱和粱板混凝土分兩批集中澆筑。如果單獨澆筑節(jié)點區(qū)，會存在因供應(yīng)量少和與粱板分隔困難的問題，若同柱一起澆筑，會因節(jié)點區(qū)混凝土施工縫留置出現(xiàn)違背規(guī)范規(guī)定的問題，如與梁板同時澆筑存在節(jié)點“夾層”，存在質(zhì)量隱患。
根據(jù)文獻規(guī)定，粱柱混凝七強度等級相差不宜大于5MPa，如果超過時，粱柱節(jié)點區(qū)施工時應(yīng)作專門處理，使節(jié)點區(qū)混凝士強度等級與柱相同。特別強調(diào)節(jié)點核心區(qū)的混凝土強度等級要與柱相同，不能與梁板混凝土強度等級相同；而文獻規(guī)定。當(dāng)柱混凝土設(shè)計強度等級高于梁板的設(shè)計強度時。應(yīng)該對粱柱節(jié)點核心區(qū)混凝土強度等級采取有效措施，保證節(jié)點混凝土的強度。兩個規(guī)范都在保證強節(jié)點的設(shè)計原則。具體可采取以下措施：為了方便施工，可以直接在梁端(柱邊)設(shè)黃垂直交界面，采用快易收口網(wǎng)，可避免在板內(nèi)設(shè)置交界面，使施工難度降低；但為防止交界面出現(xiàn)施工冷縫，建議施工時節(jié)點區(qū)混凝土采用塔吊用漏斗澆筑，梁板混凝土則采用泵送，同時澆筑。
要保證核心區(qū)混凝土的強度，具體做法是在節(jié)點處增加縱向鋼筋，設(shè)置型鋼或矩形芯柱及增加箍筋予以補強。這種方法旋工方便，質(zhì)量容易保證，易被施T單位接受，但節(jié)點區(qū)軸壓比增大，延性減小。
2、混凝土保護層厚度問題
保護層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。保護層厚度太小,無法滿足上述要求,太大則構(gòu)件表面易開裂,因此,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204——1992)第3.5.8 條《建筑工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB J301——1988) 第5.2.10條、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范))(GB50204-——002)第5.5.2 條均規(guī)定受力鋼筋保護層厚度梁拄允許偏差為±5mm。
施工時須嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計要求保證混凝土保護層厚度，但實際施工時很難做到。高層建筑中。由于柱箍筋直徑較大．間距較密，肢數(shù)較多，加工難度較大。安裝時內(nèi)外箍筋很難做到完全重疊，只能部分外突部分內(nèi)凹，外突箍筋使模板無法安裝，為此施工單位總是有意識地將箍筋做小一點以便安裝模板。但會造成柱縱筋保護層偏大，解決該問題有賴于提高現(xiàn)場加工精度。
3、混凝土施工質(zhì)量控制
（1）柱的“爛根”和“夾渣”
現(xiàn)澆框架容易出現(xiàn)“夾渣爛根”現(xiàn)象,使根部混凝土漏漿,嚴(yán)重時出現(xiàn)“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在樓地板上, 預(yù)先沒有在樓板上做找平層或加標(biāo)準(zhǔn)框澆出底面, 更沒有留清掃口。當(dāng)層高>5m 時中段未留澆筑口,進料從頂部直接下。自由落差>3m,在柱內(nèi)鋼筋阻攔下料使粗細(xì)料分離, 另因底部板面不平且未堵縫。導(dǎo)致水泥漿流失掉,也存在底面垃圾未清除凈、振動棒長度不到位等因素,造成根部夾渣,爛根問題。保證質(zhì)量的措施應(yīng)在框架柱接頭外進行,即上次燒筑后加相同規(guī)格的方框,并澆平框面,繼續(xù)上澆前支橫模從板面開始,澆筑時在頂灑一層1:0.4的水泥砂漿。并鋪1:2水泥25～30mm厚,在其上澆混凝土,可保證框架柱自然密實,不會出現(xiàn)夾渣或爛根的質(zhì)量問題。
要控制好混凝土質(zhì)量，對配合比的控制不容忽視, 再準(zhǔn)確的配合比, 現(xiàn)場不控制粗細(xì)骨料的含雜質(zhì)量和稱量,仍然會生產(chǎn)出不合格品。有的工地不做配合設(shè)計,而套用別人的比例。對已澆成品不保護,養(yǎng)護不及時,尤其是夏天氣溫高的地區(qū)需要保養(yǎng),這是提高強度的重要環(huán)節(jié)。對混凝土框架柱的澆筑施工,必須遵守現(xiàn)行的施工規(guī)范,注意克服配料計量、拌和時間短,加水不控制,運距長搖晃離析現(xiàn)象, 更要注意不允許二次加水重拌及振搗不密實、過振、漏漿、跑模、不清除殘留木屑等現(xiàn)象。操作素質(zhì)低下所產(chǎn)生的后果將削弱支撐件的豎向荷載,影響結(jié)構(gòu)連接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作標(biāo)準(zhǔn),步步檢驗認(rèn)證,按規(guī)范施工,框架工程質(zhì)量就會得到保證。
參考文獻
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作者簡介：
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化
中圖分類號： TV331 文獻標(biāo)識碼： A
前言
無論從國際建筑業(yè)還是國內(nèi)的建筑業(yè)上來看，高層建筑的興起無論對于城市的規(guī)劃建設(shè)還是居民的生活方面以及設(shè)計師設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)、建筑企業(yè)施工技術(shù)、施工方法等多個方面都是一次建筑業(yè)的革命。尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計工作方面有所重視，這就要求在高層建筑設(shè)計中，能夠?qū)τ诨炷恋膬?yōu)化設(shè)計工作有所重視，作為建筑設(shè)計人員應(yīng)在綜合分析建筑因素的前提下，對于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有所掌握，從設(shè)計的基本原則出發(fā)，掌握設(shè)計中整體設(shè)計理念，并且能夠針對設(shè)計的對象為設(shè)計出發(fā)點，這樣才能完成混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計上的完善。
一、分析高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原則與要求
（一）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的設(shè)計原則
就目前的建筑設(shè)計要求而言，建筑設(shè)計人員能夠?qū)Ω邔咏ㄖ械幕炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計本著使用性、合理性以及耐久性等幾個方面制定設(shè)計原則，這不僅能夠為高層的建筑設(shè)計帶來品質(zhì)提升，性能上面更加優(yōu)越，降低施工造價的卓越效果，并且能夠保障結(jié)構(gòu)上的各種功能都能夠符合施工設(shè)計中的原有要求。
（二）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的設(shè)計要求
1、對于延展性方面的設(shè)計需要，要符合高層建筑的結(jié)構(gòu)更加具有柔韌性能，并且相對多層建筑要提高要求，為了能夠有效的避免由于地震原因引起傾斜、倒塌等情況出現(xiàn)，就必須合理選擇建筑的結(jié)構(gòu)形式。
2、高層建筑的傾斜力，是在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面能夠就結(jié)構(gòu)的內(nèi)在作用力以及外形變化等情況，重要能夠針對地震等水平力作用以及在自然環(huán)境中的風(fēng)速風(fēng)向等影響因素，隨著高度的不斷變化，層數(shù)上的增加也會對于動水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的考慮因素，就必須綜合這些外界不同方向力的作用，而進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。
二、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施
一般，框架結(jié)構(gòu)有以下的特點：1）框架只能在自身平面內(nèi)抵抗側(cè)向力，必須在兩個正交的主軸方向設(shè)置框架，以抵抗各個方向的側(cè)向力。抗震框架結(jié)構(gòu)的梁柱不允許鉸接，必須采用剛接，使梁端能傳遞彎矩，同時使結(jié)構(gòu)有良好的整體性和比較大的剛度。2）梁端、邊柱端多存在負(fù)彎矩，梁端僅考慮彎曲和剪切；柱端只考慮彎曲和壓縮；3）框架結(jié)構(gòu)選用超靜定框架結(jié)構(gòu)而不能采用“幾何可變體系”的框架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)計算時，首先要進行荷載組合，在豎向和水平荷載共同作用下，設(shè)計的控制因素是梁、柱變形所引起的側(cè)向位移?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)受力特點使得結(jié)構(gòu)方案的選擇十分重要。
(一) 樓梯斜板加強配筋計算
在目前常規(guī)的設(shè)計中, 板式樓梯的兩端是按照簡支模型來計算, 主要是梯段板下部受力，故樓板在支座處無彎矩或者是彎矩很小，負(fù)筋配置較小, 并且通常選擇在距支座 1/ 3~/1 4板跨度處截斷負(fù)筋, 如下圖 1所示。
圖1
然而在實際地震的往復(fù)作用下, 樓板上下顛覆, 由受彎構(gòu)件變成受拉構(gòu)件, 中間位置極 易出現(xiàn)負(fù)彎矩, 在板上部未配置相應(yīng)的受拉鋼筋時,負(fù)筋的截斷處造成 了樓梯處受拉剛度突變, 斷裂點恰好是截斷點，如圖2所示，正好在樓梯 /1 3~1/4 跨度梯段板處出現(xiàn)了一道明顯的水平裂縫，故在結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 梯段斜板首先要加厚處理, 其次受力鋼筋采用雙層雙向布置,間距較密,盡量采用延性較好的鋼筋。與梯段相連接的，平臺梁、平臺板等構(gòu)件在地震 中也是薄弱環(huán)節(jié), 容 易在反復(fù)的地震力作用下發(fā)生變形而遭受破壞。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，都需要加強配筋，保證其在地震作用下的結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。
圖2樓梯斜板破壞圖
（二）框架柱的優(yōu)化設(shè)計
對框架柱配筋進行調(diào)整，一般來說, 框架柱的配筋率都很低,很多時候電算結(jié)果與實際工程中應(yīng)用的配筋率都不一致。所以在地震的作用下,框架柱以及角柱都受到特別大的扭轉(zhuǎn)剪力以及雙向彎矩作用，但是因為橫梁的約束力小, 在工作狀態(tài)下是處在一種雙向偏心受壓的情況, 所以震害要比內(nèi)柱嚴(yán)重很多。尤其是那些質(zhì)量分布不夠均勻的框架結(jié)構(gòu)最為明顯。在框架柱接頭外進行,即上次燒筑后加相同規(guī)格的方框，并澆平框面,繼續(xù)上澆前支橫模從板面開始,澆筑時在頂灑一層1:40的水泥砂漿，為了使框架柱滿足多種內(nèi)力共同作用，計算配筋時應(yīng)該注意這些問題：
1、進行框架計算時選擇最不利的那個方向，也可以計算兩個方向的配筋然后選取最合適的。
2、控制柱單邊方向上縱筋最少根數(shù)。
3、適當(dāng)放大框架柱的構(gòu)造配筋，控制在1.2倍~ 1.6倍之間，角柱1.4倍， 中柱1.2倍而邊柱1.3倍。
（三）加強短柱的構(gòu)造措施
在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修，甲方為了節(jié)約開支，往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞口，這樣往往會造成短柱。由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當(dāng)混凝土抗剪強度不足時，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯斷，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌。所以在設(shè)計中應(yīng)采取如下措施：盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等；增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于l00mm，柱的縱向鋼筋間距≤150mm；采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。
（四）節(jié)點優(yōu)化設(shè)計
“強柱弱梁”節(jié)點，這是為了實現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒有屈服，但節(jié)點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱，也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小，是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動能力，而且不致形成“層側(cè)移機構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動力特征的相應(yīng)變化。因此，當(dāng)建筑許可時，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗算截面承載力時，人為地將柱的設(shè)計彎距按“強柱弱梁”原則調(diào)整放大，加強柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。
四、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程應(yīng)注意的問題
1、在框架結(jié)構(gòu)中不允許采用兩種不同的結(jié)構(gòu)型式，樓、電梯間、局部突出屋頂?shù)姆块g，均不得采用磚墻承重。因為框架結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)體系，而磚混結(jié)構(gòu)是一種剛性結(jié)構(gòu)。為了使結(jié)構(gòu)的變形相互協(xié)調(diào)，不應(yīng)采用不同結(jié)構(gòu)混合受力。
2、在設(shè)計框架結(jié)構(gòu)和裙房時，高低跨之間不要采用主樓設(shè)牛腿、低層屋面或樓梯梁擱在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作為防震縫。因為在地震時各單元之間，尤其是高低層之間的震動情況不同，連接處很容易壓碎、拉斷。因此，凡要設(shè)縫，就要分得徹底，凡不設(shè)縫，就要連接牢固，絕不能似分非分，似連非連，否則很容易在地震中破壞。
3、填充墻拉筋和預(yù)埋件等不應(yīng)與框架梁、柱的縱向鋼筋焊接，宜采用在柱內(nèi)預(yù)留預(yù)埋件，待砌筑填充墻時再將拉結(jié)筋與之焊接的施工方法。
4、結(jié)構(gòu)計算中，計算簡圖選取的正確與否，直接影響到計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，其中比較典型的是基礎(chǔ)梁的處理。一般情況下，基礎(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi)，作為基礎(chǔ)的一部分，此時結(jié)構(gòu)的底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度?；A(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載，構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)按規(guī)范要求需設(shè)置基礎(chǔ)拉梁時，其斷面和配筋可按構(gòu)造設(shè)計，截面高度取柱中心距的1/12～1/18，縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設(shè)計值的10%作為拉力來計算。但是，當(dāng)基礎(chǔ)埋深過大時，為了減少底層的計算高度和底層的位移，設(shè)計者往往在±0.000以下的某個適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時，基礎(chǔ)拉梁應(yīng)作為一層輸入，底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至基礎(chǔ)拉梁頂面的高度，二層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無樓板，應(yīng)開洞處理，并采用總剛分析方法進行計算?；A(chǔ)拉梁截面及配筋按實際計算結(jié)果采用。若因此造成底層框架柱形成短柱，應(yīng)采取構(gòu)造措施予以加強。另一個需要注意的是，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)的電梯井道采用鋼筋混凝土井壁時，計算簡圖一定要按實際情況輸入，否則可能會造成頂部框架柱設(shè)計不安全。
結(jié)語
綜上所述，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，筆者通過切身體會，總結(jié)了上述一些鋼筋混凝土設(shè)計優(yōu)化措施以及一些需要注意的問題，希望對以后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計改進工作有所幫助。
參考文獻：
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)(以下簡稱框架結(jié)構(gòu))是我國既有建筑的重要組成類型。鋼筋混凝土框架體系,其建筑布置比較靈活,可以設(shè)計成具有較大空間的各類建筑。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑中是一種常見的結(jié)構(gòu)類型,特別是隨著社會的進步和發(fā)展,在一些大中型、多功能的綜合建筑應(yīng)用更加廣泛,在工業(yè)建筑中應(yīng)用也很普遍。此類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)遵循質(zhì)量中心和剛度中心的重合。如設(shè)計中由于功能的區(qū)分和要求,質(zhì)量中心和剛度中心的不重合,在地震作用下會產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),設(shè)計中應(yīng)高度重視,這是框架結(jié)構(gòu)的主要特點。因此應(yīng)充分提高其整體的抗震能力。
1 建筑設(shè)計布置原則
在建筑設(shè)計中應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求,不宜采用嚴(yán)重不規(guī)則設(shè)計方案。在抗震設(shè)計中建筑及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面圖布置應(yīng)遵循平面和立面外型簡單、規(guī)則、對稱并應(yīng)具有良好的整體性原則,合理的建筑布置對抗震起重要作用。因為震害表明,建筑結(jié)構(gòu)形式簡單對稱的建筑在地震時較不容易破壞。建筑布置的“規(guī)則”包括了對建筑的平面和立面外形尺寸,抗側(cè)力構(gòu)件布置原則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面和材料宜自下而上逐步減少避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變,質(zhì)量分布、承載力分布等諸多因素的綜合要求。在設(shè)計過程中,建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)相互配合、協(xié)調(diào),才能布置出合理的布局。對抗震性良好的建筑,在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時要遵循以下原則:
1）面易簡單、規(guī)則、對稱,減少偏心;2）度中心與質(zhì)量中心盡量重合,否則應(yīng)考慮其不利影響;3）量大的設(shè)備宜布置在剛度中心較近的布位;4）宜采用懸挑結(jié)構(gòu);5）有多道抗震防線。
2 結(jié)構(gòu)的抗震等級
抗震等級確定是為了更好的對建筑物的抗震采取措施,抗震等級在鋼筋混凝土構(gòu)件的抗震設(shè)計,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、房屋高度和設(shè)防烈度采取不同的抗震等級,并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。
在平面、立面不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)中,應(yīng)進行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整,并應(yīng)對薄弱部位采用有效的抗震構(gòu)造措施,需要根據(jù)具體情況適當(dāng)提高承載力以推遲或減少進入非彈性階段,結(jié)合具體情況進行承載力和變形能力的設(shè)計是解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的有效方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不僅與建筑重要性和地震烈度有關(guān),而且與建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有關(guān),結(jié)構(gòu)的抗震能力又與房屋高度和結(jié)構(gòu)類型、主要抗側(cè)力構(gòu)件還是次要抗側(cè)力構(gòu)件等直接有關(guān)。結(jié)構(gòu)在水平地震作用下,其內(nèi)力和側(cè)移隨房屋高度增長速度很快,房屋越高地震效應(yīng)越大,不同結(jié)構(gòu)類型的抗側(cè)力體系或構(gòu)件對結(jié)構(gòu)抗震能力的貢獻不同,框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中框架的要求可低于純框架結(jié)構(gòu)中的框架,抗震墻結(jié)構(gòu)中抗震墻的抗震要求可低于框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中抗震墻的抗震要求。
3 抗震結(jié)構(gòu)的延性及結(jié)構(gòu)中設(shè)計原則
對于抗震結(jié)構(gòu)除承載力問題之外,還必須考慮的一個重要問題就是延性。結(jié)構(gòu)在地震作用下即使進入破壞階段,由于具有充分的延性性能將意味著結(jié)構(gòu)雖然會產(chǎn)生較大的變形,但是不會發(fā)生脆性破壞和倒塌?？紤]到地震區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)經(jīng)濟合理,延性性能成為一個極為重要的問題。因為現(xiàn)在建筑抗震設(shè)計規(guī)范的基本原則只能用來設(shè)計在彈性范圍內(nèi)承擔(dān)低于本地區(qū)多遇地震作用的結(jié)構(gòu),而在罕遇地震時,則需依靠屈服后可利用的延性,使得結(jié)構(gòu)能夠保存下來而不致倒塌,這就是延性設(shè)計的重要意義。
延性性能是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在承載力沒有明顯下降的情況下能夠承受很大的非彈性變形能力。一般結(jié)構(gòu)的延性包括:結(jié)構(gòu)延性和構(gòu)件延性,而結(jié)構(gòu)延性包括總體延性和樓層延性。構(gòu)件延性要求一般都高于結(jié)構(gòu)延性的要求,而構(gòu)件延性又取決于構(gòu)件截面縱向配筋率,約束混凝土和防止縱向鋼筋壓屈的箍筋配筋率,混凝土和鋼筋的強度以及軸向荷載的大小。
構(gòu)件破壞時的變形與屈服時變形的比值稱為構(gòu)件的延性,延性越大,則結(jié)構(gòu)在地震作用下可以承受大的塑性變形而不破壞倒塌,可以使地震作用更多地降下來。因此結(jié)構(gòu)的設(shè)計和配筋構(gòu)造都要保證它具有足夠的延性。因此,結(jié)構(gòu)要有良好的抗震性能,通常采取以下措施保證結(jié)構(gòu)的延性:
1)有足夠的承載力來保證結(jié)構(gòu)的強度;2)有足夠的抗側(cè)向力的剛度來保證結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移;3)結(jié)構(gòu)的自震周期應(yīng)與地震的卓越周期錯開;4)盡可能設(shè)置多道防線;5)在地震作用下節(jié)點承載力應(yīng)大于相連構(gòu)件承載力,當(dāng)構(gòu)件屈服時,退化時,節(jié)點應(yīng)保證承載力和剛度不變;6)合理控制結(jié)構(gòu)的非彈性部位(塑性鉸區(qū)),實現(xiàn)合理的機制;7)結(jié)構(gòu)單元之間應(yīng)遵守牢固連接或徹底分離的原則;8)底層應(yīng)加強,彎矩考慮增大;地下室一層可考慮延性;9)采用有效措施,防止早出現(xiàn)剪切、錨固、受壓等脆性破壞,因此采用“約束混凝土”是非常重要的措施;10)抗震設(shè)計中應(yīng)加強的就強,應(yīng)弱的就弱,不得任意加強。因此在設(shè)計不合理的任意加強以及在施工中以大代小改變鋼筋,都需要慎重考慮;
框架設(shè)計中應(yīng)遵循“強柱弱梁”的原則,推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸;還應(yīng)滿足“強剪弱彎”的要求,防止過早發(fā)生剪切破壞。為提高框架柱的延性,尚應(yīng)控制柱的軸壓比不要太大。
由于框架柱的延性比梁的延性小,一旦在框架柱形成塑性絞,就會產(chǎn)生很大的層間側(cè)移直接危及結(jié)構(gòu)的豎向承載力。因此在設(shè)計中可以有目的地增大柱端彎矩設(shè)計值,體現(xiàn)出“強柱弱梁”的原則,使得框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下梁先出現(xiàn)塑性鉸。為了防止柱在彎壓破壞前發(fā)生剪切破壞,要求柱受剪承載力大于柱彎曲屈服時實際達(dá)到的剪力。“強剪弱彎”是保證構(gòu)件的延性防止脆性破壞的重要原則。
4 框架結(jié)構(gòu)的底層柱底、角柱的設(shè)計及框架節(jié)點
框架結(jié)構(gòu)的底層柱底的抗彎能力應(yīng)適當(dāng)提高,其原因:①框架結(jié)構(gòu)的底層柱底過早出現(xiàn)塑性鉸,將影響整個框架結(jié)構(gòu)的變形能力,不利于結(jié)構(gòu)持續(xù)吸收和耗散地震能量;②隨著梁端塑性鉸的出現(xiàn)結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性內(nèi)力重分布,底層柱的反彎點位置也將改變,而使底層柱底彎矩增大。因此,按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010第6.2.3條一、二、三、四級框架結(jié)構(gòu)的底層,柱下面截面組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.7、1.5、1.3和1.2。
框架結(jié)構(gòu)中角柱也應(yīng)適當(dāng)提高,其考慮到角柱由于地震作用引起的內(nèi)力較大且受力復(fù)雜,在設(shè)計中應(yīng)增大彎矩和剪力的設(shè)計值,對一、二、三、四級框架結(jié)構(gòu),當(dāng)角柱內(nèi)力計算按兩個主軸方向分別考慮地震作用時其彎矩、剪力設(shè)計值宜在調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計值基礎(chǔ)上在乘以不小于1.1的增大系數(shù)。
框架節(jié)點是結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位,在水平地震力作用下,框架節(jié)點受到梁柱傳來的彎矩、剪力和軸力作用,節(jié)點核芯區(qū)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),地震時,一旦節(jié)點破壞,難以修復(fù)和加固。因此應(yīng)根據(jù)“強節(jié)點”的設(shè)計原則使得節(jié)點核芯區(qū)的承載力強于與之相連的桿件的承載力設(shè)計值。
5 結(jié)語
總之,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一方面應(yīng)按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范對結(jié)構(gòu)進行必要的計算,滿足承載力和變形的要求;另一方面還要采取正確的構(gòu)造措施,提高結(jié)構(gòu)的延性,防止結(jié)構(gòu)倒塌。在進行鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時,首先要有合理的滿足抗震要求的建筑布置,同時要有清楚的抗震設(shè)計概念,不僅要進行抗震理論計算,更要重視框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,確保框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全可靠。
參考文獻:
[1]GB50011-2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].
