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钢筋混凝土框架结构范文1
前言：万事做到有备无患才好，钢筋混凝土框架结构建筑物的抗震设计也一样，钢筋混凝土框架结构抗震性能不好，一旦遭遇地震，有极大可能使钢筋混凝土框架的建筑物发生坍塌，造成的后果无非是楼毁人亡，造成巨大的人员伤亡，无法挽回的财产损失，鉴于此，钢筋混凝土框架结构建筑物设计者极其有必要重视这种结构建筑物的抗震设计，明确其抗震性能差的事实，并针对这种事实提出优化设计方案，从最大可能上减小钢筋混凝土框架结构建筑物在地震中发生坍塌的可能性，保障居民的财产和生命安全。
1 钢筋混凝土框架结构抗震性能的一些缺陷分析
1.1 抗震概念设计的因素
我们所说的抗震概念设计，指的是在明确某地区发生地震的频率、震源深度、地震烈度等详细的资料的基础上，确定出的钢筋混凝土框架结构类建筑物的基本性抗震设计原则。由此可知，抗震概念设计是一个基础，如果这个基础没有打好或者出现哪怕是小小的失误，或者不符合本地的实际情况，就会对后面的设计与施工造成毁灭性的影响，导致建筑物抗震性能差，这种缺陷具有隐蔽性，很难被发现，存在严重的安全隐患，增大了发生危险的可能性。接下来，我们来具体分析一下钢筋混凝土框架存在的一些缺陷。
1.1.1 荷载传递路径不明确
荷载指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其他的因素。或习惯上指施加在工程结构或构件产生效应的各种直接作用，常见的有：车辆荷载、结构自重、楼面活荷载。钢筋混凝土框架结构结构性抗震设计时整个建筑抗震设计的关键，也是最容易出现缺陷的地方。
1.1.2 钢筋混凝土框架结构的刚度和强度变化不连续
造成这种缺陷的因素一般有两种，一种是设计因素。一些建筑物设计者为了保证建筑物的外形或者保证附属结构的稳定性，往往会采取对框架结构进行强度和刚度的局部加强或者削弱的做法，造成框架结构的刚度和强度变化不连续，这种做法犯了片面性的错误，外形、附属结构与建筑物的主体结构比起来，孰轻孰重，设计者们应该很清楚，切不可犯这么低级的错误，外形不好看不会产生什么重大损失，而一旦顾此失彼，取轻舍重，到时候遇到地震造成的损失将是无法挽回、不可估量的以上两方面都是细节问题，尤其针对第二方面，只要施工工人在浇筑过程当中稍微用点儿心，使用正确严密的浇筑方法把混凝土搅拌均匀，这样就能保证钢筋混凝土结构的刚度和强度的连续性。我们所说的抗震概念设计，指的是在明确某地区发生地震的频率、震源深度、地震烈度等详细的资料的基础上，确定出的钢筋混凝土框架结构类建筑物的基本性抗震设计原则。由此可知，抗震概念设计是一个基础，如果这个基础没有打好或者出现哪怕是小小的失误，或者不符合本地的实际情况，就会对后面的设计与施工造成毁灭性的影响，导致建筑物抗震性能差，这种缺陷具有隐蔽性，很难被发现，存在严重的安全隐患，增大了发生危险的可能性。接下来，我们来具体分析一下钢筋混凝土框架存在的一些缺陷。荷载指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其他的因素。或习惯上指施加在工程结构或构件产生效应的各种直接作用，常见的有：车辆荷载、结构自重、楼面活荷载。钢筋混凝土框架结构结构性抗震设计时整个建筑抗震设计的关键，也是最容易出现缺陷的地方。这种做法犯了片面性的错误，外形、附属结构与建筑物的主体结构比起来，孰轻孰重，设计者们应该很清楚，切不可犯这么低级的错误，外形不好看不会产生什么重大损失，而一旦顾此失彼，取轻舍重，到时候遇到地震造成的损失将是无法挽回、不可估量；另一种是施工因素。在混凝土的浇筑过程中，如果浇筑的方法出现问题或者振捣不均匀，抑或建筑过程中出现了冷缝，也会导致框架结构的强度和刚度出现突变的缺陷。以上两方面都是细节问题，尤其针对第二方面，只要施工工人在浇筑过程当中稍微用点儿心，使用正确严密的浇筑方法把混凝土搅拌均匀，这样就能保证钢筋混凝土结构的刚度和强度的连续性。
1.1.3 性质脆
混凝土的脆性随混凝土强度等级的提高而加大。也就是说，钢筋混凝土的强度等级越高，其脆性越高，很显然，这是矛盾的，因为我们必须要求加钢筋混凝土建筑物的质量，保证其强度够高，然而强度越高，脆性越大。
1.1.4 抗裂性差
如前所述，混凝土的抗拉强度非常低，因此，普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作，尽管裂缝的存在不一定意味着结构发生破坏，但是它影响结构的耐用性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时，还将给人造成一种不安全感。
1.2 计算设计原因
造成的缺陷所谓的计算设计，指的是根据建筑物的力学特点和受力分布，来设计钢筋混凝土框架的结构、强度和刚度。一旦力学计算出现失误，就会导致钢筋混凝土的框架结构施工出现缺陷。如框架梁抗剪强度不足、框架柱抗剪强度不足、节点抗剪强度不足等。
2 增强钢筋混凝土建筑物抗震性能的一些设计方法探讨
2.1 科学选择
钢筋混凝土框架结构建筑的选址是非常重要的抗震对策，能够有效弥补框架结构中可能存在的一些缺陷。特别是在山区或者地震高发区，建筑物的特别是高层建筑物的选址更为重要。其原因就在于，由于地质结构的不同，在遭受相同烈度的地震冲击时，被破坏的程度也是不同的。例如相比较于松软的地面，坚硬地面耐受力就非常强，在这种地面上面建设钢筋混凝土框架结构建筑，就能实现比松软地面好得多的抗震能力。因此，选择施工地址时，应尽量避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。
2.2 钢筋和混凝土的选择
钢筋的性能指标直接关系到结构抗震性能，控制钢筋实际抗拉强度、屈服强度和强度标准值之间的关系，注意发挥钢筋的延性性能，避免超强过多，有助于混凝土结构强柱弱梁、强剪弱弯要求的实现；至于混凝土，在框架结构中，提高混凝土的强度等级可以减少梁柱的剪压比和柱轴压比，有利于提高钢筋混凝土结构的延性。如果对钢筋和混凝土做出了比较正确的选择，或者说选择了质量上乘的钢筋和混凝土，那么将对钢筋混凝土结构的建筑物提高抗震性能有很大帮助。
2.3 注重抗震结构的设计
建筑抗震设计的结构采用的三种主要结构体系分别为框-筒、筒中筒和框架-剪力墙体系。在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。在建筑结构的抗震设计中，可以从传统的刚性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。
3 结束语
要切实提高钢筋混凝土建筑物的抗震性能，要求从细节入手，要特别重视建筑物的梁柱、节点等处的施工，确保这些关键部位的施工质量，要严格检查工作人员在这些地方的施工情况，并且要积极优化钢筋混凝土结构建筑物的抗震设计。
参考文献：
钢筋混凝土框架结构范文2
关键词:钢筋混凝土；框架结构；节点；质量控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
钢筋混凝土框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。笔者认为，在钢筋混凝土框架结构施工中，要注意以下几个问题：
1 框架梁柱节点模板支设的新方法
对于框架模板，人们常常采用底木侧钢的支设方法，侧模板是采用组合钢模板。由于现行梁截面高度大部分以50mm 为模数，与组织钢模宽度模数相同，因此，在保证梁高参数等各种要求的前提下，提高了钢模板的重复利用率。从更改模板体系入手，笔者详细提出了一整套具体措施。改进方法如下：1） 在梁柱交接阴角处设定型强刚度阴角模；2） 在柱帽处设灵活性胶结木模板；3） 在柱角处设定型强刚度阳角模；4） 在柱帽处加活式连体模板；5） 梁侧模端部加可调活接头。这种支设方法的优点主要表现在以下几个方面：梁与柱接头处采用强刚度角模后，模板结构牢固，拆模容易；拆模后的混凝土表现平整光滑，在装饰要求不高的情况下，可稍作打磨而不用抹灰即可刮腻子、喷白或直接进行吊顶装饰。
2 梁柱节点箍筋施工问题
在实际施工中，梁柱节点区钢筋密集，构造复杂，在框架结构施工中，施工单位普遍采取先安装梁板模板，再绑扎安装梁钢筋，待梁钢筋安装结束，然后整体沉梁，那么节点区箍筋就无法绑扎，致使梁柱节点区出现不放、少放或者乱放的情况，这样就会给节点区质量留下安全隐患。根据规范的规定，为保证箍筋对混凝土核心区起到约束作用，箍筋要封闭、末端要有弯钩。还有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋绑扎好，然后和梁一起下落，由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡，使得箍筋不能下落出现施工人员强力往下打的现象，这样做的结果是箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形，间距更不会满足规范要求。笔者建议，具体可采取以下措施：第一，在钢筋下料加工的时候，就考虑增加若干根与箍筋同级别的短钢筋；具体长度根据节点区箍筋高度确定，箍筋开口处先焊接好，然后把柱箍筋按照设计间距用短钢筋焊接，可以在箍筋每边或两边相对焊接，加工成上下开口四周封闭的整体骨架。第二，在安装梁钢筋之前，把整体骨架套入柱纵筋并用垫木搁置在楼板模板面上，然后穿梁纵向钢筋并绑扎，待梁钢筋安装完沉梁时，节点区骨架就与梁整体下落，且不会出现变形、开口的问题。
3 节点混凝土浇筑问题
按照结构抗震设计要求，对框架结构而言，要求是“强柱弱梁、强剪弱弯、更强节点”。那么节点在混凝土框架结构当中是一个非常重要的构件，在一般的设计当中，柱混凝土的强度等级往往要比梁混凝土等级高一个级别，对于高层而言，节点处混凝土等级差别更大；按照框架结构施工的一般方法，梁柱分别浇筑，由于节点核心区处混凝土工程量很小，而且很难与梁板分隔，绝大部分施工是将梁板与节点处混凝土同时施工，这样施工缝留在柱与梁的交接部位，达不到设计的要求，存在质量隐患。为避免节点处质量隐患，节点核心区的混凝土浇筑方法为：1） 先将与柱同级别的混凝土运送到位，采用小型振捣器，分层振捣密实，杜绝漏振死角；2） 振捣过程中，在楼面梁板处留出45°斜槎；3）混凝土初凝前，泵送浇筑楼面梁板的混凝土。这样的浇筑方法保证了柱子混凝土强度不发生变化，同时确保梁在柱子内的锚固，也避免了高低混凝土的邻接面形成冷缝，很好的实现了设计的要求。
4 控制好混凝土的质量
对配合比的控制不容忽视，再准确的配合比，现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量，仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合比设计，而套用别人的比例。对已浇成品不保护，养护不及时，尤其是夏天气温高的地区更需要保养，这是提高强度的重要环节。对混凝土框架柱的浇筑施工，必须遵守现行的施工规范，注意克服配料计量、拌和时间短，加水不控制，运距长摇晃离析现象，更要注意不允许二次加水重拌及振捣不密实、过振、漏浆、跑模、不清除残留木屑等现象。操作素质低下所产生的后果将削弱支撑件的竖向荷载，影响结构连接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作标准，步步检验认证，按规范施工，框架工程质量就会得到保证。
5 混凝土保护层厚度问题
保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度太小，无法满足上述要求，太大则构件表面 易 开 裂 ，因 此 ， 《混 凝 土 结 构 工 程 施 工 及 验 收 规 范》（GB50204- 1992） 第 3.5.8 条、 《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301- 1988） 第5.2.10 条、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204- 2002） 第5.5.2 条均规定受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为±5mm。在框架结构施工中，由于楼面标高是一致的，双向框架梁同时穿越柱节点时，必然造成一侧框架梁面筋保护层厚度偏大（往往会超过40ram）。井字架梁节点也有同样问题，这些问题无法避免，但需注意：一是梁箍筋的下料问题，由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过，若该向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料，面筋无法直接绑扎到箍筋上，对粱骨架受力不利，因此梁端箍筋下料时高度可减小20～30mm （仪一向框架梁端需要），二是施工时以哪一向为主，因保护层厚度增大，截面有效高度变小，正截面受弯承载能力减小 （约5％），设计时要考虑这种影响 。 《混凝土结构设计规范》（GB50010- 2002） 第9.2.4 条规定：当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大于40mm 时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。对此须在设计时就明确以哪一向为主，并对保护层厚度偏大的一向梁端加铺一层钢丝网以防表面开裂。
6小结
总而言之，在框架结构施工过程中，我们要了解可能出现质量缺陷的环节，只有这样才能有针对性地解决问题，否则既影响混凝土的质量，也影响梁柱的外观。因此，在施工过程中要做好各个环节的工作，确保建筑物的使用质量。
参考文献：
钢筋混凝土框架结构范文3
关键词：钢筋混凝土；结构设计；优化
中图分类号： TV331 文献标识码： A
前言
无论从国际建筑业还是国内的建筑业上来看，高层建筑的兴起无论对于城市的规划建设还是居民的生活方面以及设计师设计建筑结构、建筑企业施工技术、施工方法等多个方面都是一次建筑业的革命。尤其对于混凝土结构的优化设计工作方面有所重视，这就要求在高层建筑设计中，能够对于混凝土的优化设计工作有所重视，作为建筑设计人员应在综合分析建筑因素的前提下，对于结构优化设计有所掌握，从设计的基本原则出发，掌握设计中整体设计理念，并且能够针对设计的对象为设计出发点，这样才能完成混凝土结构设计上的完善。
一、分析高层建筑中的混凝土结构设计原则与要求
（一）混凝土结构设计中的设计原则
就目前的建筑设计要求而言，建筑设计人员能够对高层建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为高层的建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求。
（二）混凝土结构设计中的设计要求
1、对于延展性方面的设计需要，要符合高层建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。
2、高层建筑的倾斜力，是在结构设计方面能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况，重要能够针对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素，随着高度的不断变化，层数上的增加也会对于动水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的结构设计方面的考虑因素，就必须综合这些外界不同方向力的作用，而进行结构设计。
二、钢筋混凝土框架结构设计优化措施
一般，框架结构有以下的特点：1）框架只能在自身平面内抵抗侧向力，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。抗震框架结构的梁柱不允许铰接，必须采用刚接，使梁端能传递弯矩，同时使结构有良好的整体性和比较大的刚度。2）梁端、边柱端多存在负弯矩，梁端仅考虑弯曲和剪切；柱端只考虑弯曲和压缩；3）框架结构选用超静定框架结构而不能采用“几何可变体系”的框架。框架结构计算时，首先要进行荷载组合，在竖向和水平荷载共同作用下，设计的控制因素是梁、柱变形所引起的侧向位移。框架结构的结构受力特点使得结构方案的选择十分重要。
(一) 楼梯斜板加强配筋计算
在目前常规的设计中, 板式楼梯的两端是按照简支模型来计算, 主要是梯段板下部受力，故楼板在支座处无弯矩或者是弯矩很小，负筋配置较小, 并且通常选择在距支座 1/ 3~/1 4板跨度处截断负筋, 如下图 1所示。
图1
然而在实际地震的往复作用下, 楼板上下颠覆, 由受弯构件变成受拉构件, 中间位置极 易出现负弯矩, 在板上部未配置相应的受拉钢筋时,负筋的截断处造成 了楼梯处受拉刚度突变, 断裂点恰好是截断点，如图2所示，正好在楼梯 /1 3~1/4 跨度梯段板处出现了一道明显的水平裂缝，故在结构设计中, 梯段斜板首先要加厚处理, 其次受力钢筋采用双层双向布置,间距较密,尽量采用延性较好的钢筋。与梯段相连接的，平台梁、平台板等构件在地震 中也是薄弱环节, 容 易在反复的地震力作用下发生变形而遭受破坏。因此在结构设计中，都需要加强配筋，保证其在地震作用下的结构整体稳定性。
图2楼梯斜板破坏图
（二）框架柱的优化设计
对框架柱配筋进行调整，一般来说, 框架柱的配筋率都很低,很多时候电算结果与实际工程中应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别大的扭转剪力以及双向弯矩作用，但是因为横梁的约束力小, 在工作状态下是处在一种双向偏心受压的情况, 所以震害要比内柱严重很多。尤其是那些质量分布不够均匀的框架结构最为明显。在框架柱接头外进行,即上次烧筑后加相同规格的方框，并浇平框面,继续上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层1:40的水泥砂浆，为了使框架柱满足多种内力共同作用，计算配筋时应该注意这些问题：
1、进行框架计算时选择最不利的那个方向，也可以计算两个方向的配筋然后选取最合适的。
2、控制柱单边方向上纵筋最少根数。
3、适当放大框架柱的构造配筋，控制在1.2倍~ 1.6倍之间，角柱1.4倍， 中柱1.2倍而边柱1.3倍。
（三）加强短柱的构造措施
在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口，这样往往会造成短柱。由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施：尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm，柱的纵向钢筋间距≤150mm；采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
（四）节点优化设计
“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，而且不致形成“层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此，当建筑许可时，尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯距按“强柱弱梁”原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。
四、框架结构设计过程应注意的问题
1、在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶的房间，均不得采用砖墙承重。因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。
2、在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之间的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连接牢固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。
3、填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接，宜采用在柱内预留预埋件，待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。
4、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，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。
结语
综上所述，在钢筋混凝土框架结构的设计过程中，笔者通过切身体会，总结了上述一些钢筋混凝土设计优化措施以及一些需要注意的问题，希望对以后的钢筋混凝土结构设计改进工作有所帮助。
参考文献：
钢筋混凝土框架结构范文4
【关键词】钢筋；混凝土；框架结构；结构设计
0.概述
自改革开放以来，特别是上世纪90年代以后，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展，特别是钢筋混凝土框架结构，因为其具有足够的强度，良好的延性和较强的整体性，更是广泛应用于地震设防区的多高层建筑中。下面就框架结构的一些设计理念及常见问题与大家共同探讨与学习。
1.框架结构的设计思路
框架结构抗震设计的正确指导思想：（1）塑性效应发生在梁端，底层柱的塑性效应较晚形成。（2）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其他形式的破坏，如剪切破坏，粘性破坏。（3）在梁柱破坏之前，节点应有足够的强度及变形能力。（4）重视非主体结构构件设计。
2.重视强柱弱梁，强剪弱弯的设计理念
为什么要在这里着重强调一下呢，通过去年汶川5.12强震后一些框架结构建筑物的实际破坏情况我们注意到，柱破坏了建筑物整个都会倾覆，而梁破坏则仅是某个区域失效，不会影响全局，柱较之梁破坏的损害更大，这是我们的必须重视的。因此我们设计人员在设计中一定要将这一概念设计贯彻下去，首先必须严格控制柱轴压比，我们目前的计算均是基于小震下进行的，如果小震下柱子轴压比过高，则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力（有文章研究表明约增加30%），则柱子根本不可能有这点安全储备，在大震即会破坏，那又何谈大震不倒呢？笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0.9%。其次我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议边柱，角柱应适当加强，特别是角柱，建议应全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%所有框架柱，不包括小截面柱，笔者建议纵筋均应大于20，且柱筋品种不宜过多，矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部筋，而支座筋则可通过调幅让其适当降低，以使地震作用下能形成梁铰机制，防止柱先于梁屈服，使粱端能首先产生塑性铰，保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力。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。
3.框架结构抗震设计用软件（如pkpm）计算时应注意的几个问题
3.1抗震等级
对于乙类建筑，建筑抗震设计规范3.1.322规定：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，但是抗震措施（主要体现为抗震等级）在一般情况下，当抗震设防烈度为6度-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。实际设计中经常发生抗震等级选错的情况，如：位于8度区的某乙类建筑，应按9度由建筑抗震设计规范表6.1.2确定，为一级抗震等级。
3.2振型组合数的选取
应按以下规则选取：对于较高层建筑，当不考虑扭转耦联时，振型数应不小于3；当振型数多于3时，宜取为3的倍数（由于程序按3个振型一页输出），但不能多于层数。当房屋层数不大于2时，振型数可取层数。对于不规则建筑，当考虑扭转耦联时，振型数应不小于9，但不能超过结构层的3倍，只有定义弹性楼板且按总刚分析法分析时，才可以取更多的振型。建筑抗震设计规范在条文说明中明确指出：振型数可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。目前satwe等程序已有这种功能，这是一个重要指标。如：对于某一建筑，选取的振型数为15，但振型参与质量系数只有50%，说明振型数取得不够，可能由于此建筑过于复杂或由于某些杆件不连续导致局部震动引起的，应仔细复核。
3.3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。
3.4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，放大系数中粱取20、边梁取1.5为宜。
3.5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。
4.设计中应注意的若干问题
（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《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中规定的”一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10、0.08且体积配箍率分别不宜小于06%0.5%，0.4%。”设计中经常被忽视，尤其是柱轴压比不大时，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是、应严格遵守。
（2）底层框架柱箍筋加密区范围应满足要求建筑抗震设计规范（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l/3”这是新增加的要求，设计中应重点说明。
（3）框架梁的纵向配筋率应注意《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）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2/mm。”在目前设计中，这一规定常被忽视，造成梁端延性不足。
（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。
（5）短柱位置未明确楼梯平台梁或者雨篷梁支撑在框架柱上，容易形成短柱，应按要求全长加密箍筋。框架填充墙开窗，由于窗台处砌体对框架柱作用，容易形成短柱，也应全长加密。若不加密，可将砌体墙与框架柱设成柔性连接（如：墙柱之间留有缝隙，填充一些松散材料，但应有钢筋与柱拉结），或从边框梁处出挑挑耳，上砌砌体填充墙，消除对框架柱的作用。
5.总结
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。 [科]
【参考文献】
[1]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[S].
钢筋混凝土框架结构范文5
Abstract: The construction problems ofreinforced concrete framework are analyzed which play the roles in the construction quality control.
关键词:钢筋混凝土;框架结构;节点
Key words: reinforced concrete;framework; joint
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0202-02
0引言
随着设计和施工水平的提高,多层和高层建筑采用钢筋混凝土现浇结构的形势发展很好,由于现浇施工的框架具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样,在许多工程中得到广泛应用。问题是由于施工人员技术素质存在差异,对操作规程了解较少,在施工中容易产生影响质量的现象,这些状况如重视不够或解决不及时,将会直接影响质量和工期。就施工质量容易形成的通病和实际应用措施谈几点体会。
1梁柱节点箍筋施工问题
1.1 一般施工做法的弊病
梁柱节点施工的复杂性主要表现为:节点构造复杂,钢筋分布密集,操作人员高空作业,施工难度大,特别是中间柱子钢筋纵横交错,箍筋绑扎不便,采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎,致使梁节点部位不放或少放柱箍筋,留下严重隐患。部分施工人员意识到钢筋骨架整体人模后柱节点内箍筋绑扎困难,便采用两个开口箍筋拼合,然而在整个节点区均采用开口箍筋显然不符合规范规定。规范对箍筋封闭和箍筋末端弯钩的构造要求,是保证箍筋对混凝土核心起有效约束作用的必要条件。采用分层套箍法操作难度仍相当大,且须将节点部分侧模板拆除方能保证节点箍筋间距及绑扎牢固。若采用原位绑扎钢筋(即先安装梁底模,再直接在梁底模上绑扎梁筋、安装侧模板),其缺陷是:(1)只安装梁底模,不安装侧模板,板的模板无法安装,造成整个模板支撑系统不稳定,易发生模板倒塌事故;(2)在框架结构施工中,所有的钢筋均须在施工楼层堆放和二次运输,在这种开放的模板体系上推放和搬运钢筋极其不安全;(3)支模和绑钢筋多次交叉作业,不利于施工组织管理,窝工现象较严重,工效较低。
1.2 改进的对策
近几年的做法是将梁板模板(含侧模板)全部安装完毕后才安装梁板钢筋并整体沉梁。该施工程序的优点是钢筋堆放、运输及绑扎较安全,交叉作业少,支模和绑钢筋不冲突,工效较高。但若不采取特别措施,会出现节点箍筋少放或者箍筋间距无法保证的问题。对此,可采用如下措施解决:(1)下料时每个节点增加若干根纵向短筋(可用细钢筋);(2)柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架,再将整体骨架套入柱纵筋并搁置在楼板模板面上,穿梁钢筋并绑扎,为防止附加纵向短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难,附加纵向短筋应偏离箍筋角部约50mm,采用该法可保证柱节点箍筋的间距与数量,实施效果较好.需要说明的是,当结构较复杂时,采用该方法可能也会有困难,施工时要视具体情况而定。
2框架柱纵筋的搭接
按照规范和规程的规定允许搭接的矩形,异形柱纵筋应优先采用机械连接或对接焊,但有些施工单位为降低成本或贪图方便,更愿意采用搭接。这种做法往往会造成柱在纵筋搭接部位的截面过小,因该部位箍筋尺寸并未变化,使柱纵筋难以紧靠箍筋(相差柱主筋1d的距离,其直径通常在Φ18以上)。这一问题在柱截面较大时还不太突出。随柱截面的减小就显得较为突出。特别是异型柱通常柱宽仅200mm,如端部配2Φ25纵筋,减去钢筋保护层50mm。则此时两根纵筋的净距仅100mm。若采用搭接,则搭接处两根纵筋的净距如按搭接1根考虑也仅75mm,若两根同时搭接则只剩下50mm。显然对柱有效截面削弱太大,使钢筋搭接末端延伸部位成为柱的薄弱点。
在按规范柱纵筋容许搭接时(三、四级框架d
3混凝土保护层厚度问题
保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度太小,无法满足上述要求,太大则构件表面易开裂,因此,《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-1992)第3.5.8条《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301-1988)第5.2.10条、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第5.5.2条均规定受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为±5mm。
在框架结构施工中,由于楼面标高是一致的,双向框架梁同时穿越柱节点时,必然造成一侧框架梁面筋保护层厚度偏大(往往会超过40ram)。井字架梁节点也有同样问题,这些问题无法避免,但需注意:一是梁箍筋的下料问题,由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过,若该向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料,面筋无法直接绑扎到箍筋上,对粱骨架受力不利,因此梁端箍筋下料时高度可减小20～30mm(仪一向框架梁端需要),二是施工时以哪一向为主,因保护层厚度增大,截面有效高度变小,正截面受弯承载能力减小(约5%),设计时是否考虑了这种影响,另一方面构件表面容易开裂。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.2.4条规定:当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大干40mm时,应对保护层采取有效的防裂构造措施。对此须在设汁时就明确以哪一向为主,并对保护层厚度偏大的一向梁端加铺一层钢丝网以防表面开裂。
4混凝土施工质量控制
4.1 柱的“烂根”和“夹渣”
现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象,使根部混凝土漏浆,严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上,预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面,更没有留清扫口。当层段>5m中段未留浇筑口,进料从顶部直接下。自由落差>3m,在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离,另因底部板丽不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉,也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素,造成根部夹渣,烂根问题。保证质量的措施应在框架柱接头外进行,即上次烧筑后加相同规格的方框,并浇平框面,继续上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层1:0.4的水泥砂浆。并铺1:2水泥25～30mm厚,在其上浇混凝土,可保证框架柱自然密实,不会出现夹渣或烂根的质量问题。
4.2 控制好混凝土质量
对配合比的控制不容忽视,再准确的配合比,现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量,仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合比设计,而套用别人的比例。对已浇成品不保护,养护不及时,尤其是夏天气温高的地区更需要保养,这是提高强度的重要环节。对混凝土框架柱的浇筑施工,必须遵守现行的施工规范,注意克服配料计量、拌和时间短,加水不控制,运距长摇晃离析现象,更要注意不允许二次加水重拌及振捣不密实、过振、漏浆、跑模、不清除残留木屑等现象。操作素质低下所产生的后果将削弱支撑件的竖向荷载,影响结构连接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作标准,步步检验认证,按规范施工,框架工程质量就会得到保证。
钢筋混凝土框架结构范文6
关键词：框架结构：抗震：塑性变形：延性
中图分类号： TU323. 文献标识码： A 文章编号：
一、钢筋混凝土框架结构延性的重要性
混凝土框架结构抗震实质上就是结构的延性设计。所谓延性，指的是指构件与结构屈服之后，在其承载能力不下降的前提下，所具备的塑性变形能力，这种能力被称为“延性比”。提高结构的延性比有助于提升框架的抗震潜能，加强其抗倒塌能力。设计在延性结构的混凝土框架通过其塑性铰区域发生变形，可以有效吸收和分散地震传对于框架作用力；该区域变形也可以使整体框架刚度得以降低，减弱地震对于结构的作用力。具有延性结构能够使框架对于承载力要求降低，事实上延性结构对抗突发地震的武器就是它所具有的变形能力。也就是说，如果钢筋混凝土框架的结构延性不够好，那么就要求框架对于地震具备足够大的承载力。
二、钢筋混凝土框架结构抗震延性设计
延性设计是针对延性结构在钢筋混凝土建筑结构中所起到的与结构本身的承载能力一样不可忽视的作用，而进行的研究尤其对是震区的钢筋混凝土建筑显得更加重要。倡导延性设计，以加强其抗震能力。由于钢筋混凝土材料还具脆性，在突遇地震时会发生断裂对居住者的人身安全是一个极大隐患，所以为了最大限度减少这一特点的损害，在设计中更应当重视发挥钢筋的塑性特征，增强其吸收消耗能量的能力，实行延性设计。
根据我国目前对于钢筋混凝土结构设计的要求，在实施混凝土框架延性设计过程中需得遵循以下要求：
控制塑性铰的位置，“强柱弱梁”
框架结构若形成梁铰机构，则塑性铰分布比较均匀，而且梁铰机构的延性要求也比较容易实现。若形成柱铰机构，则易使整个结构形成机动结构，从而导致整个结构的倒塌。框架结构设计时应遵循的设计原则是“强柱弱梁”这是为了确保结构的延性，这样就可以确保设计荷载下同一节点上柱端截面抗弯承载力之和大于梁端截面抗弯承载力之和，而且可以使框架结构中柱的抗弯承载力储备足够。塑性铰出现在梁端，大大减少柱端屈服的可能性，吸收更多的地震能量，增强了构件的延性。
在发生地震时，钢筋混凝土结构中的塑性铰不许现于梁的跨中，而要求出现在梁上。因为如果现于梁的跨中会导致框架局部遭到破坏。如今的建筑中有的采取现浇楼板设计，这种设计解决了梁的刚度和强度加强问题，而在实际的震后调查中我们发现，只属现浇楼板框架，地震破坏均发生在柱中，而且破坏较严重；那些无楼板构架式设计的裂缝也出现在梁中，破坏却相对较轻，由此可以证明强梁弱柱所引发的的结构性震害相对较重。框架结构的塑性铰所现顺序和位置不相同，框架结构所遭遇的破坏形式也会有所不同。如果塑性铰出现在柱中则不但难以修复还容易致使整个框架结构发生倒塌。只有当梁端出现塑性铰时，混凝土框架才可以在遭到外力损坏前就已经发生一定程度的变形，因此可以耗散和吸收比较多震时能量，相对具备更好的抗震能力。总的来说，比较合理的钢筋混凝土框架破坏机制应是梁比柱的塑性屈服尽可能早发生和多发生，底层柱柱根的塑性铰较晚形成，各层柱子的屈服顺序应错开，不要集中在某一层。这种破坏机制的框架，就是强柱弱梁型框架。
梁柱的延性设计
钢筋混凝土框架的延性和能量耗散能力，主要源之于梁和柱子上经过专门构造处理的塑性铰的变。节点的变形应基本限制在弹性范围内主要是因为节点的动力性能受剪切和锚固机制控制，而且节点一般不宜作为能量耗散部位，因为其滞回特性较差，能量耗损较差。框架节点的破坏主要是由于节点核芯区箍筋数量不足，在剪力和压力的共同作用下节点核芯区混凝土出现斜裂缝，箍筋屈服甚至被拉断，柱的纵向箍筋被压屈而引起的。因此，为了防止节点核芯区发生剪切破坏，对节点剪压比进行控制及进行节点核芯区抗剪承载力验算，保证节点核芯区混凝土的强度满足要求和配置足够数量的钢筋，做到“强节点”。我国规范则规定利用节点核心区截面抗震承载力验算公式计算节点的剪切配筋。并规定节点核芯区箍筋量不小于柱端加密区的实际配箍量，以使节点核芯区具有较高的强度和延性。
要使钢筋混凝土框架有延性，就要保证框架中的梁柱延性足够，而梁柱面塑性铰的转动能力大小直接是衡量其延性是否足够的关键，所以框架抗震设计中梁柱塑性铰的设计非常重要。此设计技术要求如下首先，要做到“强剪弱弯”。钢筋混凝土制梁柱在遭受到较大的外界剪力时，常会出现脆性破坏，不能达到较好的延性从而实现对地震能量的分散，因此做其框架的梁、柱设计工作时，要请注意使其构件受剪承载的能力力大于其受弯承载能力，以保证构件能够发生弯曲破坏，尽量避免其形成延性较差的剪切破坏，而且即使塑性铰出现之后也可保证构件避免被过早剪坏，实际上这么做目的是为了最大程度地控制框架构件在遭遇地震时的破坏形态。其次，对梁、柱剪跨比和压比的限制有一定的要求。剪跨比是框架构件截面所承受的弯矩与剪力相对大小的反映，能够影响到梁、柱的极限变形能力，因此其剪跨比应当控制到 。如果构件截面的过小时，箍筋数量就会需要很多，在箍筋起作用之前，框架构件过早出现脆性斜压式破坏，而引时箍筋用量再多也毫无作用。所以，在设计时就要限制梁截面的平均剪应力，这样箍筋无需太多，也可有效防止斜裂缝的过早出现。当然，要保证结构的延性，构造措施是必不可少的，这些在现行的规范和构造手册上都有详细的说明。
三、钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计构造措施
明显提高构件延性的措施是使轴压比与纵筋最大配筋率受力合理，规范限制轴压比及纵筋的最大配筋率可以实现受拉钢筋的屈服限于受压混凝土压碎的破坏形式，来提高塑性铰区域的转动能力。加密塑性区域内的局部延性和箍筋间距可以保证强柱弱梁和强剪弱弯的设计原则及塑性区域的局部延性。这样可以在提高柱端抗剪能力的同时还可约束核心区混凝土，对纵向钢筋提供侧向支持，避免了大变形下纵筋压屈，从而改善塑性区域的局部延性。约束箍筋的最小直径，最大间距，塑性铰区域的最小长度都在规范中做出了详细规定，并对箍筋肢距及箍筋形式提出了相应要求。材料延性对确保构件延性极为重要，为此规范对材料也提出相应限制，如保证钢强屈比，延伸率及混凝土强度等级，同时对施工过程中可能出现的钢筋代换也提出相应限制。梁柱等构件延性的影响因素。因素主要是混凝土极限压应变和破坏时的受压区高度。同时，对于梁而言，不允许柱出现塑性铰（底层柱除外）和允许柱出现塑性铰但控制其出现时间和程度这两种方案，出现塑性铰的主要部位都由梁端始终引导，所以都希望梁端具有良好延性的塑性变形（即不丧失基本抗弯能力前提下的塑性变形转动能力）和良好的塑性耗能能力。因此除计算上满足一定的要求外，还要通过的一系列严格的构造措施来满足梁的这种延性。
三、结语
钢筋混凝土框架的延性对于建筑的抗震能力起着决定性的作用，而且对其中主要构成部分延性的要求要比对结构总体来说要更高。在钢筋混凝土建筑设计中，必然要求设计方选择性价比最合适方法，使框架结构具有足够的延性，才有希望大幅度提升建筑物抗震能力。
参考文献：
［1］ 张恒宁，刘红叶，赵文军，刘华锋.浅谈抗震设计中影响框架柱延性的因素[J].工程抗震，2001(9).
［2］ 程天博，侯志峰，管品武，王 勇.钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计及修正建议[J].郑州工业大学学报，1999(12).
