鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)精選(九篇)
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第1篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
關(guān)鍵詞：多層鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計
中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言
一般來說，多層建筑建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)使用是最為常見的，因此，分析混凝土框架結(jié)構(gòu)在多層建筑中的設(shè)計問題也是非常有必要的，是提高多層建筑建設(shè)質(zhì)量的前提。
一常見的多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系類型
1.框架結(jié)構(gòu)由梁和柱組成的結(jié)構(gòu)單元稱為框架；全部豎向荷載和側(cè)向荷載由框架承受的結(jié)構(gòu)體系。
2.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由框架和剪力墻共同承受豎向荷載和側(cè)向荷載。
3.板—柱及板柱—剪力墻結(jié)構(gòu)。板柱結(jié)構(gòu)是指鋼筋混凝土無梁樓板和柱組成的結(jié)構(gòu)。在板柱結(jié)構(gòu)中設(shè)置剪力墻或?qū)恰㈦娞蓍g做成鋼筋混凝土筒，就成為板柱—剪力墻結(jié)構(gòu)。
二鋼筋混凝土的性質(zhì)特點及工作原理
鋼筋混凝土又稱鋼筋砼，先用鐵絲將鋼筋固定成想要的形狀結(jié)構(gòu)，然后在鋼筋骨架外覆蓋模板，再將混凝土澆灌進(jìn)去，進(jìn)過護(hù)養(yǎng)達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后再拆模，得到的就是鋼筋混凝土?；炷两Y(jié)構(gòu)具有抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，但它的抗壓強(qiáng)度則是抗拉強(qiáng)度的十倍，所以在抗拉強(qiáng)度上的“弱勢”很容易導(dǎo)致它的結(jié)構(gòu)遭到破壞。因為鋼筋具有強(qiáng)勁的抗拉力強(qiáng)度所以與混凝土的結(jié)合它們各自承擔(dān)不同的功能使鋼筋混凝土發(fā)揮了它的有效作用。
鋼筋混凝土的工作原理主要表現(xiàn)在以下幾個方面。因為鋼筋具有獨特的抗拉力強(qiáng)度，而混凝土具有較強(qiáng)的抗壓力特性，所以兩者相結(jié)合形成的鋼筋混凝土才能夠具有較好的延展性和較大的強(qiáng)度的優(yōu)良特性。第一，鋼筋和混凝土有著相近的線膨脹系數(shù)，不會因為環(huán)境的改變而產(chǎn)生過大的應(yīng)力；第二，混凝土中的氫氧化鈣能夠提供堿性環(huán)境，這樣在鋼筋的表面就會形成一層鈍化的保護(hù)膜，讓其在相對中性和酸性的環(huán)境下更加不易被腐蝕。第三，鋼筋和混凝土之間有較好的黏結(jié)力，有時將鋼筋表面做成肋條狀就是為了鋼筋和混凝土之間的咬合程度。
三多層建筑鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)底層的設(shè)計
沒有地下室的多層鋼筋混凝土建筑，獨立基礎(chǔ)埋置的位置較深，底層計算高度過大，位移指標(biāo)難以控制，且柱配筋不經(jīng)濟(jì)，故一般在-0.05m處設(shè)一層拉梁，按照一個結(jié)構(gòu)層來輸入。例如，某工程項目要求三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，丙類建筑，Ⅱ類建筑場地；3.3m層高，基礎(chǔ)埋深4.0m，0.8m基礎(chǔ)高，室內(nèi)外高差0.45m。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.2條，在Ⅶ度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級應(yīng)為為三級。按三層框架房屋計算，第一層取3.35m高，基礎(chǔ)按照中心受壓來計算，顯然這樣的選擇是有欠妥當(dāng)?shù)?。因為根?jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)第7.3.11條規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)底柱的高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至首層樓蓋頂面的高度。而上述構(gòu)造所設(shè)計拉梁是無法平衡柱腳彎矩的。根據(jù)工程設(shè)計的經(jīng)驗來看，這樣的框架結(jié)構(gòu)最好是按照四層來進(jìn)行整體的分析計算，就是將-0.05m處的拉梁作為一個結(jié)構(gòu)層來輸入，若在拉梁上有應(yīng)力荷載，應(yīng)一并載入。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.2.3條，框架柱底層柱腳彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.3。因此，在設(shè)計拉梁層的時候，一般來說要比較底層柱的配筋是由基礎(chǔ)拉梁頂面的截面來控制，還是由基礎(chǔ)頂面的截面控制。另外，考慮到地基土的約束作用，對于這樣的設(shè)計而言，在電算程序總信息的輸入中可將地下室層數(shù)設(shè)為1，并重復(fù)計算一次，再按照兩次計算結(jié)果的包絡(luò)圖來進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)底層柱的設(shè)計。
2.多層框架房屋基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計
一般情況下，當(dāng)獨立基礎(chǔ)的埋深值不大，或者雖然埋深值較大但采用了類似高杯口基礎(chǔ)時，可視具體要求沿主軸的兩個方向來設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁。設(shè)計時，基礎(chǔ)拉梁截面的寬度可取柱中心距的1／20～1／30，高度可取柱中心距的1／12～1／18。當(dāng)拉梁上承受樓梯柱或者填充墻傳來的應(yīng)力荷載時，應(yīng)適當(dāng)加大拉梁截面，此時拉梁層可以不建入模型參與結(jié)構(gòu)計算，但應(yīng)將拉梁荷載導(dǎo)入基礎(chǔ)計算。
3.多層框架結(jié)構(gòu)中樓梯、電梯的小井筒設(shè)計
在多層建筑的框架結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該盡量避免設(shè)置鋼筋混凝土的樓梯、電梯小井筒，因為鋼筋混凝土的小井筒的存在會減少框架結(jié)構(gòu)能承擔(dān)的地震剪力，并且小井筒下的基礎(chǔ)設(shè)計也具有較高的難度，因此在設(shè)計中通常采用構(gòu)造柱夾砌體材料做填充墻形成隔墻。
必須設(shè)計為鋼筋混凝土小井筒時，井筒的墻壁厚度應(yīng)當(dāng)減少，并進(jìn)進(jìn)行剛度弱化（可采取開豎縫、開結(jié)構(gòu)洞等辦法）；配筋也只能配置少量單排鋼筋，消弱小井筒的作用。
設(shè)計計算時，除了按照框架確定抗震等級計算外，還要按照帶井筒的框架來進(jìn)行復(fù)核，并加強(qiáng)與井筒墻體相連的柱子的配筋。
4.多層建筑中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)計算的注意事項
①基礎(chǔ)拉梁層計算模型的選定
在選用TAT或者SATWE等程序進(jìn)行框架整體計算時，對于基礎(chǔ)拉梁層無樓板的情況，應(yīng)取0作為樓板厚度，并定義彈性樓板，采用總綱分析方法進(jìn)行分析計算。否則程序分析時自動按照剛性樓面來進(jìn)行計算，這樣一來便與實際情況不相符，在設(shè)計過程中要特別注意這一點。
②多層建筑框架結(jié)構(gòu)的抗震等級
在工程設(shè)計中，多數(shù)房屋建筑分屬于丙類建筑（如民用住宅、辦公樓、一般工業(yè)建筑等），其抗震等級可參考《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表6.1.2來確定。而對于交通、通訊、消防、醫(yī)療等類型的建筑以及大型體育場館、大型商場、科技展廳、電影院等公共建筑，可首先根據(jù)GB50223-2010《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》來確定那些建筑屬于哪些類別。丙類建筑的地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計算；乙類建筑在一般情況下當(dāng)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ～Ⅷ度時，抗震措施應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高I度的要求。
③地震力的振型組合數(shù)
對于多層建筑而言，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，地震力的振型組合數(shù)至少要取3；當(dāng)振型數(shù)多于3時，應(yīng)取3的倍數(shù)，但不能多于層數(shù)X3；而房屋層數(shù)≤2時，則振型數(shù)可取層數(shù)層數(shù)X3。
對于多層建筑不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時振型數(shù)要取≥9。若是結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或者結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應(yīng)多取。
四多層框架設(shè)計需注意的事項
1.多層框架民用建筑基礎(chǔ)設(shè)計的注意事項
首先，結(jié)構(gòu)設(shè)計師要認(rèn)真閱讀地質(zhì)報告，在認(rèn)真把握的基礎(chǔ)上，要正確的使用地質(zhì)報告，并要對報告中的內(nèi)容進(jìn)行考察和判斷，這樣可以幫助把建筑場地的地質(zhì)條件和民用建筑的具體情況結(jié)合起來。其次，在滿足多層框架民用建筑的承載力要求下，應(yīng)該采用經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)的淺基礎(chǔ)，需要綜合考慮地質(zhì)情況和建筑的結(jié)構(gòu)、類型和承載力等來實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定的結(jié)合。再者，多層框架的民用建筑要采用獨立的基礎(chǔ)或者條形的基礎(chǔ)，這要考慮基礎(chǔ)的承載力來確定基礎(chǔ)的面積，然后進(jìn)行設(shè)計電算，另外還要符合相關(guān)規(guī)定的構(gòu)造結(jié)構(gòu)。最后，在處理地基時，要運(yùn)用合理、科學(xué)的地基處理手段，要做到符合力學(xué)等相關(guān)的基本理論以及基本實際的當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗相結(jié)合。
2.多層框架民用建筑上部設(shè)計的注意事項
首先，在抗震設(shè)防地區(qū)，應(yīng)注意遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點強(qiáng)錨固的設(shè)計原則，形成延性框架。恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用“強(qiáng)柱弱梁”的原則可以節(jié)約費用，做到經(jīng)濟(jì)實惠；還可以使樓層的凈空高度得到加大；來提高建筑的整體剛度。其次，在框架梁的配筋設(shè)計上，主要在主梁和次梁之間相交的地方要增加箍筋和吊筋來保證穩(wěn)定性。當(dāng)梁端的縱向受拉鋼筋的配筋率大于2%時，要加大箍筋的最小直徑到至少2mm，結(jié)構(gòu)設(shè)計師不能忽視這個問題，要根據(jù)實際情況及時的調(diào)整，這也不代表在進(jìn)行框架計算時荷載取值并不是越大越好，要結(jié)合各種具體的情況來進(jìn)行設(shè)計計算等。最后，在現(xiàn)澆樓板設(shè)計中的注意事項是：由于樓板通常包括單向板和雙向板，在普遍情況下，可以運(yùn)用次梁把樓板變?yōu)殡p向板的結(jié)構(gòu)，保證整體的受力合理，配筋的均勻等，雙向板的厚度一般要薄于單向板。
結(jié)束語
綜上所述，多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計是多層建筑設(shè)計的重點環(huán)節(jié)，也是多層建筑建設(shè)的關(guān)鍵步驟，在設(shè)計的過程中，必須要保質(zhì)保量的完成設(shè)計工作，保證建筑的質(zhì)量符合規(guī)范要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]洪慧慧.論鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)的地震控制設(shè)計[J].民營科技，2010，(05)
[2]陳炎浩.論鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計[J].廣東科技，2012，(04)
第2篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
關(guān)鍵詞:框架:腋撐;優(yōu)化設(shè)計
中圖分類號:TU375
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1008-0422(2010)07-0149-03
1 新型鋼筋混凝土帶腋撐框架
新型鋼筋混凝土帶腋撐框架結(jié)構(gòu)是由常規(guī)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在節(jié)點區(qū)的腋撐組成,適用于單層或多層大跨度的混凝土結(jié)構(gòu)房屋建筑以及土木工程構(gòu)筑物,結(jié)構(gòu)體系可以是單跨或多跨、單層或多層,單跨二層帶腋撐框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。腋撐的上、下端分別和框架梁、框架柱剛接;腋撐軸線和框架梁軸線的內(nèi)夾角、腋撐軸線和框架柱軸線的內(nèi)夾角可以根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求進(jìn)行調(diào)整,以使該結(jié)構(gòu)的受力合理、并滿足使用功能的要求。
腋撐的設(shè)置,改變了常規(guī)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的受力模式。下面以單跨二層的框架結(jié)構(gòu)相比較,說明鋼筋混凝土帶腋撐框架結(jié)構(gòu)受力模式所具有的特點和優(yōu)勢。圖2中取層高H1=8900mm,H2=8700mm,結(jié)構(gòu)跨度L=30000mm,梁中線與腋撐中線水平夾角為40°X=3000mm,Y=2517mm,彎矩單位為kN?m。
由圖2可知:
(1)腋撐的設(shè)置改變了常規(guī)框架結(jié)構(gòu)的受力模式。在豎向荷載和水平荷載作用下,框架梁和框架柱的設(shè)計控制截面的彎矩值均大幅度減少。
(2)腋撐的設(shè)置改變了框架梁、框架柱的設(shè)計控制截面的位置,使得設(shè)計控制截面分別在梁、柱的腋撐連接處?？蚣芰?、框架柱在該支撐點處彎矩出現(xiàn)峰值。
(3)腋攆的設(shè)置減小了大跨度框架梁的計算跨度,使梁內(nèi)力減少,截面尺寸和配筋也可以減少,易滿足建筑上對層高方面限制的要求;同時大跨度梁的撓度和裂縫寬度更容易滿足。
(4)梁柱設(shè)計控制截面彎矩值的大幅減小,使得框架梁和框架柱的截面減少、配筋也得以大幅減小,從而簡便了施工,有利于保證框槊的施工質(zhì)量。
2 工程概況
華南師范大學(xué)體育教學(xué)樓(下稱體育樓)總建筑面積約8202m2,總建筑高度23.95m,其使用功能為體育教學(xué),可同時容納500人日常使用。體育樓根據(jù)使用功能分為三個區(qū),左側(cè)及右側(cè)為三層大空間教學(xué)用房,中部為人流疏散區(qū),框架基本柱網(wǎng)為7.8m X37.8m,7 8mX25.2m,左右兩側(cè)三層層高分別為8.7m,8.9m,5.7m。其中左右兩側(cè)平面尺寸分別為:30.7mX37.8m和25.2X37.8m。體育樓結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖3。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 結(jié)構(gòu)方案
本工程為多層大跨度空間結(jié)構(gòu),受到建筑總高度限制,首層層高8.7m,二層層高8.9m,這兩層凈高需滿足籃球及排球正規(guī)比賽的使用高度:頂層層高僅為5.7m,凈高需滿足乒乓球訓(xùn)練比賽使用高度。如采用常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),為滿足大跨度結(jié)構(gòu)撓度和裂縫的規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)框架梁的尺寸勢必會非常大,從而影響到建筑功能的正常使用,同時自重巨大,框架梁及框架柱的配筋率亦會非常高,導(dǎo)致造價提升,并且施工困難。在這樣的情況下,摒棄傳統(tǒng)混凝土框架結(jié)構(gòu),采用一種新型的結(jié)構(gòu)體系來解決上述問題成為必然之選。而前述新型鋼筋混凝土帶腋撐框架結(jié)構(gòu)受力性能優(yōu)良、繹溶牛和施工性好、可以不影響或基本不影響結(jié)構(gòu)使用功能的特點,使其能很好的解決上述問題。經(jīng)過初步的計算,當(dāng)采用新型鋼筋混凝土帶腋撐框架結(jié)構(gòu)時,框架梁高度可以降低300～400mm,在降低框架梁高度的同時,框架梁底筋配筋量可降低30%～40%,面筋基本-持平;框架柱配筋量可降低30%～40%。故我們決定在體育樓工程采用新型鋼筋混凝土帶腋撐框架結(jié)構(gòu)。
3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
選定了結(jié)構(gòu)體系之后,接下來的工作就是針對此結(jié)構(gòu)體系的一系列參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,使其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理化。經(jīng)過多次的計算分析表明,腋撐設(shè)置位置的不同對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布會產(chǎn)生重要影響,在該新型鋼筋混凝土帶腋撐框架結(jié)構(gòu)體系中,有幾個關(guān)鍵參數(shù),分別是腋撐水平投影長度(圖1中X)、腋撐豎直投影長度(圖1中Y)、腋撐中線與梁中線夾角(圖1中a),這三個參數(shù)的變化將直接影響到整個帶腋撐框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、峰值、梁、柱截面尺寸及配筋,而這三個參數(shù)中只要有兩個參數(shù)確定下來之后,另一個參數(shù)也是確定的,所以必須確定這三個參數(shù)中兩個參數(shù)的合理取值范圍,以達(dá)到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及使用功能上的平衡,從而優(yōu)化設(shè)計。
我們抽取體育樓其中一個中間跨單元作為分析對象,采用結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析軟件SAP2000分析腋撐各參數(shù)的改變對豎向重力荷載作用下的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的影響a結(jié)構(gòu)分析方案如表1所示。表中編號(x、I-A-a)中X代表腋撐水平投影長度變化、T代表Y和x同時變化,A代表腋撐水平投影長度為L/A(L為梁名義跨度)a代表腋撐與梁夾角(度)。
3.2.1 腋撐水平投影長度x變化時的內(nèi)力變化趨勢
保持腋撐豎直投影高度不變,通過腋撐與梁夾角的變化調(diào)整腋撐水平投影長度,結(jié)構(gòu)分析方案如表1左列所示。圖4是腋撐框架各控制截面彎矩變化趨勢圖。從圖4(a)可以看出,梁的跨中彎矩隨著腋撐與梁夾角的增大而增大,這是因為在腋撐與柱上端距離合理且不變的情況下。當(dāng)腋撐與梁夾角增大時,腋撐與梁端距離是變小的,從而導(dǎo)致梁的實際計算跨度增大;梁腋撐處彎矩與梁跨中彎距變化趨勢類似。從圖4(b)可以看出,與其他位置處的彎矩變化特點不同,各層梁端彎矩變化并不是簡單的單調(diào)變化,而是表現(xiàn)出開口向上的拋物線式變化特征,其拋物線最低值在腋撐與梁夾角為35。處,這表明當(dāng)腋撐與梁夾角太大或太小時,都會造成梁端彎矩增長幅度顯著,這對梁的端部而言是不利的。從圖4(c)可以看出,柱腋撐處彎矩隨腋撐與梁夾角的增大而減小,表明腋撐與梁夾角角度越大柱的內(nèi)力越小,夾角減小彎矩增大,不利于結(jié)構(gòu)受力,腋撐與梁夾角宜設(shè)置較大些。
梁端剪力與梁腋撐處左剪力的變化趨勢圖形基本與圖4(a)類似,隨著腋撐夾角的增大而單調(diào)增大,這是因為梁的實際跨度在增大。從圖4(d)可以看出,各層柱上端至腋撐處剪力變化曲線為近似不對稱開口向下的拋物線型;夾角25。左右時出現(xiàn)最大值,因此為了使得柱不發(fā)生剪切破壞應(yīng)將夾角設(shè)置大些。
3.2.2 腋撐水平投影長度×和豎直投影長度同時變化時的內(nèi)力變化趨勢
保持腋撐與梁夾角不變,以X、Y為變量,通過同步內(nèi)移或外移腋撐分析腋撐位置的改變對結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布和變化的影響。由于在每種夾角保持不變的情況下,同步外移或內(nèi)移腋撐時,結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化趨勢是一致的,因此選取夾角
為45。的情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化分析。結(jié)構(gòu)分析方案如表1右列所示。
各層框架梁和框架柱控制截面內(nèi)力變化趨勢如圖5所示。從圖5(a)、(b)和fc)中可以看出,在腋撐與梁夾角保持不變的情況下,腋撐位置逐漸內(nèi)移(橫坐標(biāo)減小),各彎矩逐漸減小,對結(jié)構(gòu)有利:各控制截面剪力的變化趨勢與彎距的變化趨勢基本一致。進(jìn)一步分析表明:在帶腋撐結(jié)構(gòu)中,小幅度同日寸變化腋撐與梁端、柱上端距離兩參數(shù)比僅大幅度變化單一參數(shù)更有效,能使結(jié)構(gòu)內(nèi)力更小,從而產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2.3 腋撐參數(shù)優(yōu)化結(jié)論
從前述比較分析中可以看出當(dāng)腋撐與梁夾角在35°～45°之間時,腋撐的水平投影長度在L/10左右時,腋撐框架各控制界面的內(nèi)力可以達(dá)到一個較為經(jīng)濟(jì)、均衡的狀態(tài),且腋撐的位置及大小在整個結(jié)構(gòu)空間中的比例一般都不會影響到建筑功能的正常使用,是腋撐參數(shù)取值較為合理的范圍。
4 施工技術(shù)措施
經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計之后?？蚣芰褐呐浣钜呀?jīng)大幅度減少,不過在腋撐節(jié)點處,三個構(gòu)件縱筋交匯,加上箍筋均為加密段,所以鋼筋不可避免的還是較為密集,特別是腋撐與柱交接處,混凝土的振搗較為困難,而節(jié)點處的施工質(zhì)量又是整個工程的重中之重,針對這種情況,我們提出在節(jié)點處采用自密實混凝土,保證難以振搗位置的施工質(zhì)量,施工完成拆模后的現(xiàn)場觀感以及結(jié)構(gòu)主體抽芯檢測結(jié)果證明了在節(jié)點區(qū)采用自密實混凝土是適合的。
5 結(jié)語
在大跨度結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越廣泛的情況下,這種新型的帶腋撐鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系以其受力性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)性和施工性好、可以不影響或基本不影響結(jié)構(gòu)使用功能的特點有著良好的應(yīng)用前景。在腋撐框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)結(jié)合工程項目對腋撐設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行合理取值,腋撐與梁的夾角宜控制在35°～45°之間,腋撐的水平投影長度控制在L/10左右時較為合理,在不影響功能使用的前提下可適當(dāng)設(shè)置大一些,當(dāng)需注意技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及使用功能各方面的平衡,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和使用功能,同時在施工時應(yīng)特別注意節(jié)點處的施工方法,合理采用一些新的技術(shù)方法,保證節(jié)點施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]GB 5001～2002.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.
第3篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)延性 抗震設(shè)計
Abstract: this article mainly from the main factors affecting the structure ductility, design principles and specific measures are studied.
Keywords: reinforced concrete frame structure seismic design of ductility
中圖分類號： TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
前言
結(jié)構(gòu)的延性可定義為結(jié)構(gòu)在承載力無明顯降低的前提下發(fā)生非彈性變形的能力。結(jié) 構(gòu)的延性反映了結(jié)構(gòu)的變形能力，在結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，延性的大小已作為衡量結(jié)構(gòu)物抗震能力強(qiáng)弱的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系在工業(yè)與民用建筑中是一種廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)類型，對該類結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計時應(yīng)充分提高其整體的抗震能力。
一、影響結(jié)構(gòu)延性的主要因素
框架結(jié)構(gòu)是由梁、板、柱以及節(jié)點四個部分組成，其中梁、柱以及節(jié)點的延性決定了整個框架結(jié)構(gòu)的延性。因此。只要保證柱、梁和節(jié)點的延性就可以保證框架結(jié)構(gòu)的延性從而確保了框架結(jié)構(gòu)的抗震能力。
梁是框架結(jié)構(gòu)中的主要受力構(gòu)件之一。在抗震設(shè)計中要求塑性鉸首出現(xiàn)在梁端且又不能發(fā)生剪切破壞同時還要防止由于梁筋屈服滲入節(jié)點而影響節(jié)點
核心區(qū)的性能。試驗和理論分析表明影響梁截面延性的主要因素見表1。
柱是框架結(jié)構(gòu)中主要的受力構(gòu)件，要想提高框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，就必須確保構(gòu)件有足夠的延性，構(gòu)件延性好的框架結(jié)構(gòu)能吸收較多的地震能量?？拐鹦阅?/p>
就好。因此。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)．遵循強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計原則，使塑性鉸出現(xiàn)在梁端，以增強(qiáng)構(gòu)件的延性。
節(jié)點是框架梁柱構(gòu)件的公共部分。節(jié)點的失效就意味著與之相連的梁與柱同時失效，所以對節(jié)點也應(yīng)予以足夠的重視。
二、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原則
通過研究歷次地震震害，發(fā)現(xiàn)有一定數(shù)量的框架結(jié)構(gòu)沒有明顯破壞或者破壞輕微。我們發(fā)現(xiàn)這些建筑之所以損壞較輕，與其良好的抗震概念設(shè)計密不可分，而結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計功不可沒，為達(dá)到良好的抗震性能，設(shè)計人員應(yīng)把握以下原則。
1、采用合理的建筑平立面
建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗 震原則，就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。
2、提高延性設(shè)計
構(gòu)延性和耗能的大小，取決于構(gòu)件的破壞形態(tài)及其塑化過程，彎曲構(gòu)件的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于剪切構(gòu)件，構(gòu)件彎曲屈服直至破壞所消耗的地震輸入能量，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于構(gòu)件剪切破壞所消耗的能 量。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實現(xiàn)彎曲破壞。
(1)強(qiáng)柱弱梁框架。延性結(jié)構(gòu)在中震下就會出現(xiàn)塑性鉸，應(yīng)控制塑性鉸出現(xiàn)的部位，使結(jié)構(gòu)具有 良好的通過塑性鉸耗散能量的能力，同時還要有足夠的剛度和承載能力以抵抗地震。在設(shè)計延性框 架時，要控制塑性鉸，使之在梁端出現(xiàn)(不允許在跨中出塑性鉸)，盡量避免或減少柱子中的塑性鉸，這一概念稱為強(qiáng)柱弱梁。如梁端出現(xiàn)塑性鉸，則數(shù)量多但結(jié)構(gòu)不至形成機(jī)構(gòu)；如果在同一層柱上下端出 現(xiàn)塑性鉸，該層結(jié)構(gòu)將不穩(wěn)定而倒塌，抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)絕對避免這種薄弱層。柱是壓彎構(gòu)件，軸力大，其延性不如受彎構(gòu)件；而且作為結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，柱子破損不易修復(fù)，也容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌，將引起嚴(yán)重后果，因此，延性框架應(yīng)設(shè)計成強(qiáng)柱弱梁結(jié)構(gòu)。
(2)強(qiáng)剪弱彎構(gòu)件。必須保證梁、柱構(gòu)件具有足夠的延性，其要害是防止構(gòu)件過早出現(xiàn)剪切破壞，即要求按強(qiáng)剪弱彎設(shè)計構(gòu)件，并采取措施使構(gòu)件中塑性鉸出現(xiàn)后還有足夠大的塑性變形能力。
(3)強(qiáng)節(jié)點、強(qiáng)錨固。必須保證各構(gòu)件的連接部位不過早破壞，這樣才能充分發(fā)揮構(gòu)件塑性鉸的 延性作用。連接部位是指節(jié)點區(qū)，支座連接和鋼筋錨固等。因此，延性框架中應(yīng)設(shè)計強(qiáng)節(jié)點、強(qiáng)錨固。始終遵循“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點、強(qiáng)錨固”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作，使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化，以避免地震卓越周期長時間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。
三、架結(jié)構(gòu)的延性抗震設(shè)計
1、合理設(shè)置填充墻
我們知道，普通填充墻并不能稱之為第一道防線，但可通過合理的構(gòu)造措施實現(xiàn)，如設(shè)置構(gòu)造柱、水平系梁、拉結(jié)鋼筋等，提高填充墻的變形能力，包括抗裂能力和抗倒塌能力。填充墻在中震下發(fā)生一定程度的開裂應(yīng)屬于正常，但應(yīng)控制在可修范圍，并且應(yīng)保證大震下填充墻不倒塌。在小震和中震下，填充墻與框架部分共同承擔(dān)地震作用，并允許中震下填充墻部分開裂，大震下填充墻嚴(yán)重開裂，基本退出工作，整體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度顯著降低，主要由框架部分繼續(xù)承擔(dān)地震作用。 這種組合墻應(yīng)作為整體結(jié)構(gòu)抗震的組成部分，在整體結(jié)構(gòu)的抗震分析和設(shè)計中就要給予考慮，且相應(yīng)的構(gòu)造措施也要予以保證，并在施工中落實。
2、梁柱的延性設(shè)計
要使結(jié)構(gòu)具有延性，就必須保證框架梁柱有足夠的延性，而梁柱的延性是以其截面塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力來度量的。因此框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵是梁柱塑性鉸設(shè)計。為此，應(yīng)遵循：“強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計原則。適筋梁或大偏壓柱，在截面破壞時可以達(dá)到較好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使內(nèi)力重分布得以充分發(fā)展；而鋼筋混凝土梁柱在受到較大剪力時，往往呈現(xiàn)脆性破壞。所以在進(jìn)行框架梁，柱設(shè)計時，應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于其受彎承載力，使構(gòu)件發(fā)生延性較好的彎曲破壞，避免發(fā)生延性較差的剪切破壞，而且保證構(gòu)件在塑性鉸出現(xiàn)之后也不過早剪壞，這就是“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計原則，它實際上是控制構(gòu)件的破壞形態(tài)。梁、柱剪跨比限制。剪跨比反映了構(gòu)件截面承受的彎矩與剪力的相對大小。它是影響梁、柱極限變形能力的主要因素之一，對構(gòu)件的破壞形態(tài)有很重要的影響。因此柱的剪跨比宜控制在1．5以上。
3、延性框架節(jié)點抗震設(shè)計
框架節(jié)點核心區(qū)受力比較復(fù)雜，在地震和豎向荷載作用下，主要是剪力和壓
力。節(jié)點核心區(qū)可能出現(xiàn)的破壞形式有兩種：剪壓破壞和黏結(jié)錨固破壞。核心區(qū)的受剪承載力一般都不足，在剪壓作用下出現(xiàn)斜裂縫，在地震往復(fù)作用下，形成交叉裂縫使混凝土擠碎，縱向鋼筋壓屈為燈籠狀。另一方面，在地震往復(fù)作用下，框架梁伸入核心瓦的縱筋與混凝上間的黏結(jié)破壞，導(dǎo)致梁端轉(zhuǎn)角增大，從而增大了層間位移。剪壓破壞和黏結(jié)錨固破壞都不是延性破壞，核心區(qū)不能作為框架的耗能部位。因此，核心區(qū)的抗震設(shè)計概念是；強(qiáng)核心區(qū)和強(qiáng)錨周。主要抗震的構(gòu)造措施是配置足夠的箍筋、梁的上部鋼筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點和梁的下部鋼筋在核心區(qū)內(nèi)應(yīng)有足夠的錨固長度。
結(jié)語
總之，鋼筋混凝土抗震結(jié)構(gòu)不僅要滿足強(qiáng)度要求，還必須滿足延性要求，因為建筑結(jié)構(gòu)的延性是保證建筑物在受到地震力、風(fēng)力等荷載的作用下具有一定的耗能能力、產(chǎn)生可控塑性變形破壞、避免突然脆性破壞的主要條件。所以，我們在設(shè)計時要綜合考慮，提高抗震能力。
參考文獻(xiàn)
【1】李立勝．鋼筋混凝土框架延性設(shè)計的理解【J】．內(nèi)江科技．2005，(7)
【2】鮑雷．鋼筋混凝土和砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計【J】．中國建筑工業(yè)出版社．1999．
第4篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
關(guān)鍵詞：歐洲規(guī)范；鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；抗震性能
Abstract: according to wenchuan earthquake damage scene investigation records and European seismic code of seismic provisions related, discusses the cause of reinforced concrete frame structure, the causes of the earthquake damage to frame structure of the earthquake damage are analyzed, especially introduced the earthquake in the frame structure of the fill walls of performance, analyzed its failure mechanism, and in this foundation for the building of the seismic design are proposed.
Keywords: European standard; Reinforced concrete; Frame structure; Seismic performance
中圖分類號：TU352.1-2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
1引言
2008年5月12日14時28分，在四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)附近發(fā)生8.0級的地震。此次地震倒塌較多的是磚混結(jié)構(gòu)、底層框架上部磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑，震害統(tǒng)計資料如表1所示[1]。
從各地震害看，經(jīng)過抗震設(shè)計的房屋基本上經(jīng)受住地震考驗。在倒塌和嚴(yán)重破壞的結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)一直被認(rèn)為是抗震性能較好的一種，因此其破壞倒塌的原因受到格外關(guān)注。本文通過框架結(jié)構(gòu)震害介紹，探討其倒塌和破壞的原因及解決辦法, 詳細(xì)介紹了地震中填充墻框架結(jié)構(gòu)的各種表現(xiàn)，分析其破壞機(jī)理，在此基礎(chǔ)上為該類建筑物的抗震設(shè)計提出建議。
表1.建筑震害情況統(tǒng)計(按結(jié)構(gòu)形式分類)
可以使用 加固后可以使用 停止使用 立刻拆除
砌體結(jié)構(gòu) 42(21%） 74(37%） 33(16%） 52(26%）
砌體-框架結(jié)構(gòu) 20(488%） 9(21%） 4(10%） 9(21%）
框架結(jié)構(gòu) 66(54%） 40(32%） 8(7%） 9(7%）
框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 5(71%） 2(29%） 0(0%） 0(0%）
鋼結(jié)構(gòu) 4(57%） 3(43%） 0(0%） 0(0%）
2框架結(jié)構(gòu)震害淺析
2.1框架結(jié)構(gòu)薄弱層的破壞
（1）強(qiáng)梁弱柱造成。在倒塌的框架中有很多是框架柱的截面小，而梁的截面較大。另外，梁實配鋼筋較多，鋼筋直徑也大；相比而言，柱實配鋼筋要少得多，這就是在構(gòu)件截面上造成的“強(qiáng)梁弱柱”。配筋設(shè)計中，跨度越大，梁配筋越多，而框架柱的配筋主要受地震控制，中低設(shè)防烈度的框架柱配筋多數(shù)是構(gòu)造配筋或配筋較少。與歐洲規(guī)范EN1998第十一章中6.3.2條要求抗震柱的軸壓比不大于0.65對比[2]，我國抗震規(guī)范規(guī)定的柱軸壓比限值偏高[3] [4]，許多設(shè)計往往緊扣軸壓比限值，導(dǎo)致框架柱截面偏小。再加上樓板一般與框架梁現(xiàn)澆，兩者共同工作能力強(qiáng)，顯著提高框架梁的抗彎剛度和抗彎承載力。
產(chǎn)生未實現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁屈服機(jī)制的原因：a.填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響；b.樓板對框架梁的承載力和剛度增大影響；c.框架梁跨度和荷載過大，使梁截面尺寸增大，梁端抗彎承載力增大；d.梁端超配筋和鋼筋實際強(qiáng)度超強(qiáng)；e.柱軸壓比限值規(guī)定偏高，柱截面尺寸偏??；f.柱最小配筋率和最小配箍率偏小；g.大震下結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)與結(jié)構(gòu)彈性受力狀態(tài)存在差異；h.梁柱可靠度的差異。
（2）剛度突變造成。產(chǎn)生剛度突變的因素之一是填充墻。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，填充墻和隔墻只作為荷載參與結(jié)構(gòu)計算，并且以周期折減系數(shù)的設(shè)定調(diào)整結(jié)構(gòu)的總體剛度。實際上不同材質(zhì)填充墻或多或少具有一定的剛度和強(qiáng)度，布置密集時會產(chǎn)生較大的樓層剛度和強(qiáng)度，而未設(shè)置填充墻的樓層層剛度則相對變小，形成柔弱層。震區(qū)中很多這樣的低層框架，由于底層為商鋪或停車場，填充墻很少；而上部為旅館或住宅，有較密集的填充墻，這樣就形成了上剛下柔的結(jié)構(gòu)，使底層成為柔弱層，導(dǎo)致底層發(fā)生層屈服機(jī)制。
2.2框架結(jié)構(gòu)節(jié)點的破壞
柱剪切破壞，梁柱節(jié)點區(qū)破壞，大多屬于配箍不足，箍筋拉結(jié)或彎鉤等構(gòu)造措施不足等原因造成，與歐洲規(guī)范EN1998對比[2]，我國規(guī)范規(guī)定的最小配箍率可能也需要提高[3] [4]。值得注意的是，在柱的強(qiáng)剪弱彎方面，即使柱端首先發(fā)生彎曲破壞而形成塑性鉸，巨大的軸壓容易使混凝土壓潰而發(fā)生剝離脫落（本次地震豎向振動很大），從而嚴(yán)重削弱柱端的抗剪能力，而柱端出現(xiàn)塑性鉸并不會減小其所受到的地震剪力，因而容易引起剪切破壞。因此，需考慮壓彎破壞對柱端抗剪承載力降低的影響充分保證“強(qiáng)剪弱彎”。
2.3框架結(jié)構(gòu)底層柱頂?shù)钠茐?/p>
框架底層柱頂破壞與薄弱層破壞有類似原因，最大不同在于柱根。當(dāng)?shù)讓又A(chǔ)及地梁有一定埋深、地面有回填土和建筑面層時，柱根部就不易發(fā)生彎曲破壞，框架柱只出現(xiàn)底層柱頂端破壞。但由于填充墻有一定的剛度和強(qiáng)度，地震時對柱頂端產(chǎn)生偏心支撐的作用，可能引起框架柱或節(jié)點的剪切破壞。按照規(guī)范要求，填充墻與框架應(yīng)采用柔性連接，但由于設(shè)計困難，施工難處理，多數(shù)工程沒有這樣做。
2.4框架結(jié)構(gòu)的樓梯破壞
框架結(jié)構(gòu)在樓梯設(shè)計時只考慮靜荷載和活荷載的作用，目前使用較多的板式樓梯通常只在梯板下配置受彎鋼筋。但是，樓梯在地震中會起一定的支撐作用，承受地震產(chǎn)生的拉力和壓力，當(dāng)?shù)卣疠^大、樓梯板配筋不足時，就會出現(xiàn)受拉屈服或拉斷，受壓時出現(xiàn)壓彎破壞。樓梯梁也會因樓梯的支撐作用而承擔(dān)更多的地震作用，產(chǎn)生相應(yīng)的破壞。
3填充墻框架結(jié)構(gòu)抗震性能
3.1汶川地震中填充墻框架結(jié)構(gòu)的破壞情況
目前設(shè)計采用的結(jié)構(gòu)分析方法對于填充墻所作的貢獻(xiàn)通常用剛度增大系數(shù)體現(xiàn),與地震發(fā)生時結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的抗震性能有一定差異。地震作用下,填充墻與框架共同工作,一方面墻體受到框架的約束,另一方面框架受到填充墻所提供的支撐作用。由于填充墻早期的剛度大,吸收了較大的地震作用,而其強(qiáng)度相對較低,所以填充墻的震害重于框架梁柱。填充墻的震害大部分是墻面產(chǎn)生單斜裂縫或者是交叉裂縫;在填充墻和框架梁界面上出現(xiàn)水平裂縫的情況也較為普遍；當(dāng)填充墻與框架梁柱缺少連接或連接很弱時,填充墻可能發(fā)生平面外倒塌。由于框架變形屬于剪切型,下部的層間位移大,填充墻的震害規(guī)律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻[5]。
（1）填充墻沿豎向布置不均形成軟弱層。底層作商業(yè)用途或停車場、上部作為住宅的框架結(jié)構(gòu)建筑物的底層遭受了不同程度的破壞。在這些框架結(jié)構(gòu)中廣泛的采用頁巖空心磚和加氣混凝土砌塊作為填充墻,上部因用于住宅而使用了較多的填充墻來分隔空間,底層為了追求商業(yè)空間和停車空間,填充墻或其他抗側(cè)力構(gòu)件布置很少。底層幾乎無填充墻,底層抗側(cè)剛度很低。汶川地震使該棟建筑在縱向方向發(fā)生了30 cm左右的水平側(cè)移,側(cè)移主要集中在底層,其他層基本完好,底層形成軟弱層。
（2）填充墻和框架結(jié)構(gòu)的相互作用所造成的柱破壞。造成框架柱破壞的原因有很多,如地震作用下表現(xiàn)出來的弱柱強(qiáng)梁,由于建筑功能要求而在結(jié)構(gòu)布置時形成的短柱,由于窗下填充墻形成的短柱等。由于短柱的剛度大于框架結(jié)構(gòu)中的其他非短柱,地震作用下短柱會吸收更多的地震作用,而相比于同層其他非短柱,短柱的耗能能力相對較低,因此在地震作用下先發(fā)生破壞。加之短柱的破壞具有明顯的脆性性質(zhì),短柱破壞有明顯的壓、彎、剪破壞特征。框架在水平地震作用下發(fā)生側(cè)向變形時,填充墻將對一側(cè)框架柱產(chǎn)生斜向的壓力,即類似于斜壓桿的作用,因而會加大斜裂縫和梁底之間一段柱所承受的地震剪力,從而導(dǎo)致剪切破壞形態(tài)。而且填充墻也會將一部分剪力傳遞給柱。這樣就增加了柱破壞的可能性[6] [7]。
（3）填充墻和框架結(jié)構(gòu)的相互作用所造成的梁的破壞?？蚣芰旱钠茐闹饕怯捎谔畛鋲蚣芰旱撞慨a(chǎn)生向上的壓力從而使框架梁發(fā)生彎剪破壞。
3.2填充墻對框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響
(1)與框架梁共同受力，顯著減小框架梁彎曲變形，增大框架梁的剛度和抗彎承載力。
(2)直接參與整體結(jié)構(gòu)的抗震受力，增加結(jié)構(gòu)層剛度，造成結(jié)構(gòu)層剛度不均勻，使未設(shè)置填充墻的樓層形成薄弱層（通常是底層），導(dǎo)致形成層屈服機(jī)制，無法實現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”屈服機(jī)制；或造成平面剛度分布不規(guī)則，引起扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
(3)結(jié)構(gòu)總體剛度增大，基本周期減小約40％至60％，地震力增大。
(4)影響框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，如約束框架柱部分柱段的側(cè)移變形，形成短柱，使得局部抗側(cè)剛度過大，地震剪力增大，進(jìn)而導(dǎo)致短柱剪切破壞，影響整體結(jié)構(gòu)的破壞模式。
3.3填充墻框架結(jié)構(gòu)破壞過程分析
采用離散單元建立單片墻模型，運(yùn)用ANSYS有限元軟件進(jìn)行非線性有限元分析，根據(jù)文獻(xiàn)[8]所選取的單元和材料參數(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240 115 53mm的實心粘土磚，材料參數(shù)如表2所示，以一順一丁砌式建立1250 240 882mm的單片墻，離散單元采用單元類型是ANSYS中的SOLID65模擬磚塊和砂漿，以MKIN-CONCRETE準(zhǔn)則作為砌體的破壞準(zhǔn)則。
表2 磚塊和砂漿的材料參數(shù)
彈性
模量
（Pa） 泊松比 密度
（kg/ ）
單軸抗壓強(qiáng)度（Pa） 單軸抗拉強(qiáng)度（Pa）
磚塊 11E+9 0.15 1837 10E+6 0.813E+6
砂漿 2.2E+9 0.15 1837 5 E+6 0.333E+6
對單片墻在豎向壓力和水平力作用下的力學(xué)特性進(jìn)行分析，模型四周加以約束以模擬框架作用，左側(cè)增設(shè)水平加載鋼板。加載時第一荷載步設(shè)定一次性將豎向荷載以均布荷載的形式加載在彈性梁頂部，再進(jìn)行水平加載，水平荷載分為多個荷載步，每荷載步增加100kN，并以均布形式施加于水平加載鋼板側(cè)面，剪壓破壞時，單片墻開裂圖如圖1所示。
圖1 離散單元單片墻剪壓破壞開裂圖
圖2是湖南大學(xué)進(jìn)行混凝土小型空心砌塊墻體剪壓破壞時的有限元開裂圖以及實際試驗開裂圖[9]，與圖1相比，開裂縫走向相似，但圖2的空心砌塊壓碎狀況更嚴(yán)重，這是因為進(jìn)行混凝土小型空心砌塊墻體的極限承載力模擬計算時，由于設(shè)置了墻內(nèi)鋼筋，承載能力增強(qiáng)，鋼筋屈服時空心砌塊壓碎程度明顯比本文磚砌體大。
圖2混凝土小型空心砌塊墻體剪壓破壞開裂圖
根據(jù)有限元分析過程，得出填充墻的破壞過程如下：
(1)彈性階段,填充墻和框架均處于彈性狀態(tài)兩者共同作用,填充墻與框架周邊相接觸的地方產(chǎn)生界面裂縫。
(2)隨著側(cè)力的加大,界面裂縫也不斷擴(kuò)展,填充墻和框架對角接觸部分出現(xiàn)局部的破裂現(xiàn)象,墻面未出現(xiàn)貫穿的X型裂縫。此時,框架仍處于彈性工作狀態(tài),這時填充墻承擔(dān)了大部分的側(cè)向力。
(3)隨著側(cè)力繼續(xù)加大,填充墻的中間部分出現(xiàn)微裂縫并發(fā)展成貫通的斜裂縫,框架柱也出現(xiàn)裂縫并開始擴(kuò)大。此時,填充墻的抗側(cè)能力達(dá)到極限值,整個結(jié)構(gòu)呈彈塑性狀態(tài)。
(4) 填充墻框架結(jié)構(gòu)達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時,框架梁柱形成明顯的塑性鉸,整個結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出明顯的塑性特點。
由填充墻和框架共同作用的原理可以看出,地震過程中,填充墻起到抵抗側(cè)向力的作用主要發(fā)生在前兩個階段。多數(shù)地震(小震)下,填充墻分擔(dān)了一部分抗側(cè)力;在強(qiáng)震作用下,填充墻也可起到吸收地震能量的作用。但是遇到罕遇地震情況,填充墻即使與框架柱間設(shè)有可靠的連接也會出現(xiàn)破壞和倒塌。
3.4改善措施
(1)填充墻的布置應(yīng)盡量考慮整體結(jié)構(gòu)豎向剛度分布均勻,避免形成軟弱層；
(2)盡量避免形成窗間墻短柱；
(3)建筑平面上填充墻的布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)剛度分布均勻?qū)ΨQ,盡量使質(zhì)量中心和剛度中心重合,以免結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)；
(4)為了避免小震和中震下,填充墻倒塌,填充墻體和框架柱之間宜采取可靠的連接措施；
(5)對于不同材料的填充墻的剛度和強(qiáng)度貢獻(xiàn)應(yīng)有不同的考慮；
(6)當(dāng)建筑物遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度或低于本地區(qū)設(shè)防烈度時,應(yīng)避免填充墻發(fā)生破壞,尤其是對于公共建筑。
4框架結(jié)構(gòu)震害的啟示
(1)增加柱的抗震能力，真正實現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”。規(guī)范實現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”采取的辦法是框架結(jié)構(gòu)的抗震等級調(diào)整設(shè)計內(nèi)力，再進(jìn)行配筋。但是小震下的彈性設(shè)計內(nèi)力與大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性內(nèi)力的不一致，造成了即使按調(diào)整后的彈性內(nèi)力進(jìn)行配筋，柱的實際抗彎承載力也不一定比梁的大，也就無法實現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的要求。規(guī)范要求的按梁柱實配鋼筋驗算，其承載力只針對9度區(qū)的一級框架，因此大部分框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時實際未按這一條執(zhí)行。汶川地震中一些7層以上的框架結(jié)構(gòu)柱截面較大，配筋較多，震害較輕。這說明柱截面和配筋是鋼筋混凝土框架抗倒塌的關(guān)鍵。
(2)重視填充墻產(chǎn)生的剛度突變。填充墻或隔墻在框架抗震設(shè)計時應(yīng)得到充分重視。當(dāng)填充墻或隔墻各層布置均勻時，可不考慮；如果各層布置不均勻，尤其是底層少填充墻或隔墻時，應(yīng)考慮其設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免設(shè)置不合理而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。
(3)采用抗震新技術(shù)。采用抗震新技術(shù)是框架結(jié)構(gòu)抗倒塌最有效的方法，尤其有助于框架結(jié)構(gòu)抵御超烈度的地震影響。消能減震技術(shù)是在框架中安置消能器，通過消能器消耗地震作用結(jié)構(gòu)的震動能量，達(dá)到結(jié)構(gòu)抗倒塌的目的。
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第5篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
一般施工做法的弊病
梁柱節(jié)點施工的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為：節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋分布密集，操作人員高空作業(yè)，施工難度大，特別是中間柱子鋼筋縱橫交錯，箍筋綁扎不便，采用整體沉梁時節(jié)點區(qū)下部箍筋無法綁扎，致使梁節(jié)點部位不放或少放柱箍筋，留下嚴(yán)重隱患。部分施工人員意識到鋼筋骨架整體人模后柱節(jié)點內(nèi)箍筋綁扎困難，便采用兩個開口箍筋拼合，然而在整個節(jié)點區(qū)均采用開口箍筋顯然不符合規(guī)范規(guī)定。規(guī)范對箍筋封閉和箍筋末端彎鉤的構(gòu)造要求，是保證箍筋對混凝土核心起有效約束作用的必要條件。采用分層套箍法操作難度仍相當(dāng)大，且須將節(jié)點部分側(cè)模板拆除方能保證節(jié)點箍筋間距及綁扎牢固。若采用原位綁扎鋼筋(即先安裝梁底模，再直接在梁底模上綁扎梁筋、安裝側(cè)模板)，其缺陷是：(1)只安裝梁底模，不安裝側(cè)模板，板的模板無法安裝，造成整個模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定，易發(fā)生模板倒塌事故；(2)在框架結(jié)構(gòu)施工中，所有的鋼筋均須在施工樓層堆放和二次運(yùn)輸，在這種開放的模板體系上推放和搬運(yùn)鋼筋極其不安全；(3)支模和綁鋼筋多次交叉作業(yè)，不利于施工組織管理，窩工現(xiàn)象較嚴(yán)重，工效較低。
2.2改進(jìn)的對策
近幾年的做法是將梁板模板(含側(cè)模板)全部安裝完畢后才安裝梁板鋼筋并整體沉梁。該施工程序的優(yōu)點是鋼筋堆放、運(yùn)輸及綁扎較安全，交叉作業(yè)少，支模和綁鋼筋不沖突，工效較高。但若不采取特別措施，會出現(xiàn)節(jié)點箍筋少放或者箍筋間距無法保證的問題。對此，可采用如下措施解決：(1)下料時每個節(jié)點增加若干根縱向短筋(可用細(xì)鋼筋)；(2)柱節(jié)點區(qū)箍筋現(xiàn)場焊接在縱向短筋上形成整體骨架，再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上，穿梁鋼筋并綁扎，為防止附加縱向短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難，附加縱向短筋應(yīng)偏離箍筋角部約50mm，采用該法可保證柱節(jié)點箍筋的間距與數(shù)量，實施效果較好．需要說明的是，當(dāng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時，采用該方法可能也會有困難，施工時要視具體情況而定。
3框架柱縱筋的搭接
按照規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定允許搭接的矩形，異形柱縱筋應(yīng)優(yōu)先采用機(jī)械連接或?qū)雍?，但有些施工單位為降低成本或貪圖方便，更愿意采用搭接。這種做法往往會造成柱在縱筋搭接部位的截面過小，因該部位箍筋尺寸并未變化，使柱縱筋難以緊靠箍筋(相差柱主筋1d的距離，其直徑通常在?覬18以上)。這一問題在柱截面較大時還不太突出。隨柱截面的減小就顯得較為突出。特別是異型柱通常柱寬僅2O0mm．如端部配2?覬25縱筋．減去鋼筋保護(hù)層5Omm。則此時兩根縱筋的凈距僅100mm。若采用搭接，則搭接處兩根縱筋的凈距如按搭接1根考慮也僅75mm，若兩根同時搭接則只剩下50mm。顯然對柱有效截面削弱太大，使鋼筋搭接末端延伸部位成為柱的薄弱點。
在按規(guī)范柱縱筋容許搭接時(三、四級框架d<22)，施工人員應(yīng)在下部柱筋搭接部位末端延伸15Omm，并向外彎折1d，使上部柱縱筋通過此彎折段與下部柱縱筋軸線對齊，并宜在彎折段增加構(gòu)造焊，可較好地解決這一問題。同時增加的工作量又不算大。
4混凝土保護(hù)層厚度問題
保護(hù)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(hù)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(hù)層厚度梁拄允許偏差為±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(hù)層厚度偏火(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(hù)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)計時是否考慮了這種影響，另一方面構(gòu)件表面容易開裂。《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(hù)層厚度大干40mm時，應(yīng)對保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施。對此須在設(shè)汁時就明確以哪一向為主，并對保護(hù)層厚度偏大的一向梁端加鋪一層鋼絲網(wǎng)以防表面開裂。
5混凝土施工質(zhì)量控制
5.1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)層段>5m中段未留澆筑口，進(jìn)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，另因底部板麗不平且未堵縫。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(jìn)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l：0.4的水泥砂漿。并鋪l：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。
5.2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。有的工地不做配合比設(shè)計，而套用別人的比例。對已澆成品不保護(hù)，養(yǎng)護(hù)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(qiáng)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(yùn)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)生的后果將削目支撐件的豎向荷載，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。
6結(jié)語
現(xiàn)澆施工的框架具有整體性好、圍護(hù)墻體輕、抗震性好、施工速度快、布局靈活多樣的優(yōu)點，在工程實踐中成為主要的結(jié)構(gòu)形式，工程技術(shù)人員在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙和規(guī)范施工，確保工程質(zhì)量和安全。
第6篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計
1 明確鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震等級
影響水平地震作用及結(jié)構(gòu)側(cè)移大小的因素。首先，建筑場地類別，當(dāng)建筑場地越軟時，地震作用越大，房屋的側(cè)移越大，反之越小。其次，地震烈
度越高時，地震作用越大，房屋側(cè)移越大，反之越小。第三，建筑物高度越高時，地震作用越大，房屋側(cè)移越大，反之越小。第四，建筑物的重要性越重要時，要求結(jié)構(gòu)的可靠度越高，水平地震作用越大，房屋側(cè)移越大，反之越小。為使抗震設(shè)計真正達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的，規(guī)范根據(jù)上述因素將丙類框架結(jié)構(gòu)分為不同的抗震等級，見表1。
2 規(guī)范鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計要點
2.1 “強(qiáng)柱弱梁”措施
首先，主要是通過人為增大柱相對于梁的抗彎能力，使塑性鉸更多的出現(xiàn)在梁端而不是柱端，讓結(jié)構(gòu)在地震引起的動力反應(yīng)中形成“梁鉸機(jī)構(gòu)”或“梁柱鉸機(jī)構(gòu)”，通過框架梁的塑性變形來耗散地震能量。其次，根據(jù)對構(gòu)件在強(qiáng)震下非線性動力分析可知，強(qiáng)震下，由于構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形，因此可以耗散部分地震能量，同時根據(jù)桿系結(jié)構(gòu)塑性力學(xué)的分析知道，在保證結(jié)構(gòu)不形成機(jī)構(gòu)的要求下，“梁鉸機(jī)構(gòu)” 或“梁柱鉸機(jī)構(gòu)”相對與“柱鉸機(jī)構(gòu)”而言，能夠形成更多的塑性鉸，從而能耗散更多的地震能量，因此我們需要加強(qiáng)柱的抗彎能力，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下形成更優(yōu)、更合理的“梁鉸機(jī)構(gòu)”或“梁柱鉸機(jī)構(gòu)”。第三，框架結(jié)構(gòu)的延性與塑性鉸分布的部位有關(guān)。若梁中先出現(xiàn)塑性鉸形成梁鉸結(jié)構(gòu)，則塑性鉸分布較均勻，每個塑性鉸所要求的彈性變形量也比較小，而且延性要求也較容易實現(xiàn)，若柱中出現(xiàn)塑性鉸而形成柱鉸結(jié)構(gòu)，非彈性變形就集中在某一層的柱中，對柱的延性提出極高的要求，二者往往很難實現(xiàn)，且柱鉸機(jī)構(gòu)伴隨較大的層間位移，這不僅引起不穩(wěn)定的問題，還會引起結(jié)構(gòu)承受偏心豎向荷載，導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的倒塌。在經(jīng)受較大側(cè)向位移時，未能確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并能維持它承受豎向荷載的能力，必須要求非彈性變形一般只限于梁內(nèi)，即要求在設(shè)計荷載下節(jié)點上柱段截面極限彎矩的總和大于梁端極限彎矩總和。這就是所謂的強(qiáng)柱弱梁，既保證框架柱具有足夠的抗彎承載能力儲備，又大大減少柱段屈服的可能性。與國外規(guī)范相比，建議適當(dāng)提高作用效應(yīng)，以相對提高設(shè)計可靠性，同時對九度抗震設(shè)防區(qū)的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)提出更高的延性要求。
2.2 強(qiáng)剪弱彎
首先，框架結(jié)構(gòu)的延性與構(gòu)件的破壞形態(tài)有關(guān)，框架的抗震設(shè)計應(yīng)遵循強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計原則，以減少在非彈性變形時發(fā)生剪切破壞的可能性。
其次，框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)剪弱彎設(shè)計原則主要是有設(shè)計剪力的計算、抗剪承載力計算公式的選取以及必要的構(gòu)造措施來實現(xiàn)。實際建立的計算與抗彎承載力的計算相類似，按抗震等級不同采用地震效應(yīng)調(diào)整系數(shù)，但較抗彎承載力計算更嚴(yán)格，以相對提高抗剪承載力。
第三，為減少框架梁柱在非彈性反應(yīng)趨于發(fā)生剪切破壞的危險，梁柱端部的設(shè)計剪力應(yīng)與梁柱端部形成塑性鉸后的極限抗彎強(qiáng)度相對應(yīng)，抗剪計算公式的選取主要表現(xiàn)為考慮地震作用的反復(fù)性及剪切問題的離散性，采用在縱筋屈服后的偏下限抗彎承載力計算公式，并輔以抗震構(gòu)造措施。與抗彎承載力的計算相類似，抗剪計算一方面需增大結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠度(提高作用效應(yīng))，而且更為重要的是應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)延性要求的不同，即抗震等級的不同，提出不同的抗剪承載力計算公式。
第四，在加載初期，混凝土承擔(dān)大部分剪力，箍筋起次要作用。隨著構(gòu)件交叉裂縫形成和發(fā)展，混凝土的作用逐漸下降，箍筋起主導(dǎo)作用。這是因為反復(fù)加載次數(shù)的增加，核心區(qū)混凝土裂縫大大開展，從而減小受剪區(qū)混凝土的抗剪能力，另外因混凝土反復(fù)張合，導(dǎo)致剪切鉸合面粗糙程度的降低，削弱了骨料間的咬合作用，由于反復(fù)加載次數(shù)的增加，構(gòu)件剛度逐漸退化，柱兩側(cè)的混凝土逐漸壓潰、剝落而退出工作，導(dǎo)致混凝土抗剪面積的減少，從而削弱抗剪能力。而受壓區(qū)混凝土保護(hù)層的剝落及塑性鉸區(qū)較大的非彈性變形，加速了斜裂縫的發(fā)展，削弱抗剪能力。同時，非彈性循環(huán)變形過程減少了構(gòu)件在給定方向上所能承受的最大非彈性變形，也就是說，抗剪承載力退化隨所要求延性系數(shù)的增加而加劇，構(gòu)件的非彈性變形量與循環(huán)加載次數(shù)有關(guān)。
第五，用剪力增大系數(shù)增大梁端、柱端、剪力墻端、剪力墻洞口連梁端以及梁柱節(jié)點中的組合剪力值，并用增大后的剪力設(shè)計值進(jìn)行受剪截面控制條件驗算和受剪承載力設(shè)計，以避免在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性的剪切破壞。
2.3 強(qiáng)節(jié)點，強(qiáng)錨固
為保證框架結(jié)構(gòu)的延性，在梁鉸機(jī)構(gòu)充分發(fā)揮作用以前，框架節(jié)點縱筋錨固不應(yīng)過早破壞，框架節(jié)點破壞主要是因為節(jié)點處核心區(qū)箍筋數(shù)量不足，在剪力和壓力的共同作用下，節(jié)點核心區(qū)混凝土出現(xiàn)斜裂縫，箍筋屈服至拉斷，柱的縱筋被壓屈以至拉斷而引起的，故規(guī)范通過保證核心區(qū)混凝土強(qiáng)度及配置足夠數(shù)量的箍筋來防止節(jié)點核心區(qū)的過早剪切破壞。而強(qiáng)錨固要求則通過在靜力設(shè)計錨固長度的基礎(chǔ)上疊加一定的抗震附加錨固長度，利用鋼筋錨固段的機(jī)械錨固措施來實現(xiàn)的。
3 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計構(gòu)造措施
3.1 軸壓比與縱筋最大配筋率
合理的受力特征可明顯提高構(gòu)件延性，為實現(xiàn)受拉鋼筋的屈服限于受壓混凝土壓碎的破壞形式，以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力，規(guī)范限制軸壓比及縱筋的最大配筋率，同時對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。
3.2 約束箍筋及配筋形式
為保證強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計原則及塑性區(qū)域的局部延性，有必要加密塑性區(qū)域內(nèi)的箍筋間距。這不僅可提高柱端抗剪能力，還可約束核心區(qū)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)向支持，防止大變形下縱筋壓屈，從而改善塑性區(qū)域的局部延性。規(guī)范對約束箍筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區(qū)域的最小長度都做出了詳細(xì)規(guī)定，并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求。
3.3 材料要求
材料延性對確保構(gòu)件延性極為重要，為此規(guī)范對材料也提出相應(yīng)限制，如保證鋼筋屈服強(qiáng)度實測值與抗拉強(qiáng)度實測值的比值、伸長率及混凝土強(qiáng)度等級，同時對施工過程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出相應(yīng)限制。
3.4 梁柱等構(gòu)件延性的影響因素
影響因素主要是混凝土極限壓應(yīng)變和破壞時的受壓區(qū)高度。同時對于梁而言，無論是對不允許柱出現(xiàn)塑性鉸（底層柱除外）的方案，還是允許柱出現(xiàn)塑性鉸但控制其出現(xiàn)時間和程度的方案，梁端始終都是引導(dǎo)出現(xiàn)塑性鉸的主要部位，所以都希望梁端的塑性變形有良好的延性和良好的塑性耗能能力。因此除計算上滿足一定的要求外，還要通過的一系列嚴(yán)格的構(gòu)造措施來滿足梁的這種延性。
第7篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；施工質(zhì)量；控制
中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
在多個項目的鋼筋工程檢查驗收過程中，幾乎每次檢查驗收都會發(fā)現(xiàn)一些常見的且反復(fù)出現(xiàn)的鋼筋工程施工質(zhì)量問題，這些質(zhì)量問題都會或多或少對我們的施工成本和施工質(zhì)量造成一定的負(fù)面影響，對這些質(zhì)量問題我們要深刻總結(jié)并且引起足夠的重視，現(xiàn)總結(jié)一下鋼筋工程施工過程中的一些質(zhì)量通病，并且結(jié)合工作過程中的一些有效的質(zhì)量預(yù)防和整改措施，來探討一下鋼筋工程施工質(zhì)量通病的整改措施。
1、框架結(jié)構(gòu)及特點
框架結(jié)構(gòu)是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配成而的住宅樓，商用樓等。它比較適合高層和大面積結(jié)構(gòu)的樓層施工，因為其先澆柱、梁、樓板，后做填充墻的特點，使得填充墻的拆卸或堆砌較為靈活，為用戶提供了靈活的使用空間?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成，構(gòu)件截面較小，其承載力和剛度都較低，另外其受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，因此樓層越高，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?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由于其 “整體”的特性，其抗震效果較傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)要高。但是影響框架結(jié)構(gòu)抗震性的關(guān)鍵因素還是在施工質(zhì)量和震級，后者是不可控的自然因素，因此框架結(jié)構(gòu)以及墻體的施工質(zhì)量對于抗震效果有重要影響。
2、框架結(jié)構(gòu)施工過程
混凝土框架結(jié)構(gòu)施工包括以下工序：軸線定位，柱鋼筋綁扎及支模架搭設(shè)，柱模板，柱混凝土，梁底模及梁筋，板底模，板筋，梁板混凝土。重要步驟如下：軸線定位，即選取適當(dāng)位置上的幾條軸線作為整個軸網(wǎng)的控制線，用普通經(jīng)緯儀定出這些控制軸線，其它軸線以這些主軸線為基準(zhǔn)用鋼尺量測軸線間距離得出；柱筋綁扎及支模架搭設(shè)，根據(jù)柱邊框線校正樓面上柱插筋位置后采取焊接、搭接或機(jī)械連接等方式將柱縱筋接長后再綁扎箍筋。對于多層或高層框架結(jié)構(gòu)，目前最常見的接長方式是電渣壓力焊；混凝土澆注，可以采用泵送混凝土，該方法澆灌速度較快，可采取柱、梁、板一次性澆灌的方式。另外的澆灌方式是在樓面模板安裝之前先澆柱混凝土待達(dá)到一定強(qiáng)度拆出柱模，然后再封裝樓面模板。
混凝土施工速度或施工周期對混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響極大?；炷翗?gòu)件只有嚴(yán)格按規(guī)定的程序，即測量放線，技術(shù)復(fù)核，鋼筋綁扎，隱蔽驗收，模板安裝，模板加固及拼縫處理，模板檢查，混凝土澆注，才可能達(dá)到施工及驗收規(guī)范要求。
3、柱、墻鋼筋工程施工
3.1柱主筋鋼筋偏位
現(xiàn)象：柱子主筋偏位因柱子受扭使兩邊的保護(hù)層不均勻，這使得柱子鋼筋驗收困難重重，即使綁扎的再好，也很難因為柱主筋偏位而很順利的通過驗收。
預(yù)防措施：在澆筑混凝土之前，在梁主筋上部7cm處以及主筋露出混凝土面的腰部分別綁上兩套箍筋，確保柱子各主筋在澆筑混凝土?xí)r相對位置不受變動。其次用鐵絲把柱子的角筋和梁鋼筋拉結(jié)綁扎在一起，保證柱子在澆筑混凝土的過程中不至于受扭而導(dǎo)致其保護(hù)層不均勻。最后就是混凝土澆筑過程中，要每一次都叮囑鋼筋工跟班作業(yè)人員跟班調(diào)整澆筑柱子混凝土?xí)r對鋼筋定位的破壞。
3.2柱子核心區(qū)（梁柱交接處）箍筋間距不均勻
現(xiàn)象：框架結(jié)構(gòu)在框架梁的綁扎過程中，通常會破壞柱子核心區(qū)箍筋，使其間距不均勻，達(dá)不到驗收要求，如沒有得當(dāng)措施，每次都會出現(xiàn)相同問題，且整改困難，容易被監(jiān)理單位抓住不放。
預(yù)防措施：將核心區(qū)箍筋通過一部分構(gòu)造鋼筋焊接成固定間距的鋼筋籠，梁鋼筋綁扎完成時一起下落到預(yù)定位置。
3.3剪力墻水平鋼筋
現(xiàn)象：剪力墻鋼筋一般采用雙層鋼筋網(wǎng)片時，在兩層鋼筋網(wǎng)綁扎時，內(nèi)外層水平鋼筋綁扎不一致，使得拉筋綁扎后，拉筋與豎筋和水平筋不垂直，產(chǎn)生傾斜現(xiàn)象。
預(yù)防措施：首先在剪力墻水平鋼筋綁扎時，內(nèi)外層首先在兩邊柱子上用粉筆劃線保證其位置，在綁扎剪力墻內(nèi)鋼筋網(wǎng)片時，為保證墻內(nèi)拉筋與豎筋和水平筋垂直度，防止傾斜，四周兩行鋼筋交叉點應(yīng)全部綁扎，中間交叉點可間隔交錯綁扎，雙向主筋的鋼筋網(wǎng)，應(yīng)將全部交叉點綁扎，剪力墻內(nèi)的鋼筋必須鉤住水平鋼筋。剪力墻內(nèi)鋼筋必須先綁扎暗柱鋼筋，再綁扎墻體鋼筋，首次墻體鋼筋綁扎先綁扎樣板，經(jīng)檢查合格以后，再展開綁扎。注意綁扣成“八”字形。墻內(nèi)拉鉤朝向交錯布置，彎鉤因工藝需要制作成90°的，綁扎完成后盡可能調(diào)至135°，彎鉤必須朝向混凝土。
4、梁鋼筋工程施工
4.1當(dāng)梁主筋有多排鋼筋時，多排鋼筋之間的間距
現(xiàn)象：框架結(jié)構(gòu)梁鋼筋施工過程中，二排鋼筋和一排鋼筋間距綁扎隨意，要么兩排鋼筋貼在一起，要么二排筋和梁腰筋的位置差不多，當(dāng)單層結(jié)構(gòu)面積大，梁很多的情況下，會給整個鋼筋工程施工質(zhì)量造成不好的影響。
預(yù)防措施：梁鋼筋一排筋與二排筋采用分隔筋斷開，分隔筋直徑≥主筋直徑或25mm；分隔筋距支座邊500mm設(shè)置一道，中間每隔3m設(shè)置一道。
4.2特殊節(jié)點配筋不符合規(guī)范要求
現(xiàn)象：梁、柱鋼筋綁扎過程中，一些特殊節(jié)點，在驗收過程中往往不符合規(guī)范要求，如建筑面積底層大，越往上越收縮變小的過程中，中間層會有框架柱的收頭，也會有屋面框架梁的出現(xiàn)。而我們的鋼筋工長往往會忽視，以為到屋面層才會有屋面框架梁的出現(xiàn)，而導(dǎo)致一些特殊節(jié)點配筋失誤，不符合規(guī)范要求。
預(yù)防措施：在熟悉圖紙的過程中，質(zhì)檢員要提醒鋼筋工長哪些地方有一些特殊的節(jié)點，有鋼筋工長和質(zhì)檢員一起，把一些特殊的節(jié)點提前在圖紙上做好記號，等到下料的時候鋼筋工長根據(jù)圖紙上的記號，就不會忽視一些地方，做到特殊節(jié)點下料準(zhǔn)確。
5、板鋼筋施工
5.1板底筋未通過梁中線
現(xiàn)象：板鋼筋一般間距較小，鋼筋根數(shù)較多，綁扎任務(wù)量大，對于板底筋經(jīng)常會出現(xiàn)一邊過梁中10cm，另一邊未過梁中的情況，且此種情況相當(dāng)普遍，每次都會發(fā)生。
預(yù)防措施：鋼筋工長在鋼筋下料過程中要在板底筋過梁中的長度基礎(chǔ)上，每根鋼筋總長加上5cm來控制下料長度，同時板底筋施工時每一跨板應(yīng)該由兩名鋼筋作業(yè)人員協(xié)作施工，保證板底筋位置兩邊都過梁中。
5.2板鋼筋的成品保護(hù)
現(xiàn)象：板鋼筋驗收完畢后，澆筑混凝土的過程中，通常由于混凝土操作工人的踩踏以及機(jī)械破壞等人為因素使得板鋼筋偏移原有的位置，達(dá)不到驗收規(guī)范對網(wǎng)片間距的規(guī)范要求。
預(yù)防措施：在混凝土澆筑前，工長應(yīng)該嚴(yán)格交底，規(guī)范混凝土班組的操作過程，不得隨意在板鋼筋上行走。同時板鋼筋上部鋼筋要嚴(yán)格控制滿綁，保證其設(shè)計位置不輕易變動；柱子澆筑完畢后，值班鋼筋作業(yè)人員應(yīng)該隨著混凝土的澆筑順序，跟班調(diào)整踩壞的板面筋以及馬凳和墊塊。
6、總結(jié)
質(zhì)量是建筑的核心，強(qiáng)化建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制，是提高建筑質(zhì)量的有效保證。當(dāng)我們明確了控制目標(biāo)，質(zhì)量控制才能有所重點、有所關(guān)注，并以此為控制的綱領(lǐng)，綱舉目張，有效促進(jìn)建筑施工的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)：
[1] GB 50204-2002，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》.
第8篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；抗連續(xù)倒塌能力
結(jié)構(gòu)的安全性對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)來說是非常重要的，尤其是現(xiàn)在面對環(huán)境的變化，自然災(zāi)害頻發(fā)，這就對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的安全性要求比較高，比如在發(fā)生地震災(zāi)害時，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)不會馬上倒塌，擁有抗連續(xù)倒塌的能力，擁有一定的變形能力，給人們以安全的保障。
一、對于我國現(xiàn)在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌的現(xiàn)狀
最近幾年，建筑物倒塌的案例越來越多，這也引起了國內(nèi)外專業(yè)人士的重視，對于我國的國內(nèi)建筑物鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展比起國外的研究起步晚，對于該領(lǐng)域還沒有完善規(guī)定和相關(guān)的條文，相對于西方的發(fā)達(dá)國家，我國對混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌的能力的研究還比較落后，為此，我們以后要付出更大的努力和更大的工作量來對該領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)的研究。
二、國內(nèi)外混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物連續(xù)倒塌的實例
（一）對于英國的Ronan Point公寓樓倒塌的實例
Ronan Point公寓樓是在1966―1968年間建于英國倫敦的一所鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物，是一所公寓建筑，在1968年5月公寓內(nèi)的一個住戶在做飯時不注意而引起了煤氣的泄露，導(dǎo)致了爆炸，隨著爆炸，樓板開始墜落，上一層的樓板墜落導(dǎo)致下一層的墜落，如此造成了整個建筑物的連續(xù)倒塌，危害之嚴(yán)重，損失只慘重可想而知。事后，有關(guān)人士對建筑物倒塌的原因進(jìn)行了分析，得出的結(jié)論是：建筑物在設(shè)計時沒有考慮爆炸破壞時產(chǎn)生的沖擊破壞的承載力的要求，并且公寓采用的樓板是預(yù)制裝配式的樓板，雖然安裝方便，施工速度快，但是整體性能比較差，所以，樓板是建筑比較薄弱的部分，在發(fā)生沖擊時，樓板會發(fā)生從上到下的連續(xù)性倒塌破壞。對于Ronan Point公寓樓連續(xù)性倒塌破壞的圖片如下：
圖1 Ronan Point公寓樓連續(xù)性倒塌破壞圖
（二）紐約世貿(mào)中心大樓倒塌的實例
對于紐約世貿(mào)中心大樓的倒塌事件相信大家都很熟悉了，這是震驚世界的一個大事件，它的倒塌是由于一架飛機(jī)的相撞引起的，也是由爆炸引起的，高溫軟化了建筑物，使建筑發(fā)生連續(xù)倒塌，使結(jié)構(gòu)失去整體的性能，失去承載能力，有導(dǎo)致了相鄰的建筑的連續(xù)性的倒塌，造成的危害是非常重大的。紐約市世貿(mào)中心大樓倒塌如下圖：
圖2 紐約市世貿(mào)中心大樓倒塌破壞圖
二、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力分析的方法
對于現(xiàn)如今世界上對混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力破壞有一定的研究，并且提出了很多的分析方法，其中包括靜力非線性分析法、非線性動力時程的分析、線性動力時程分析，以下對這幾種方法進(jìn)行介紹：
靜力非線性分析法是不考慮動態(tài)因素的分析方法，將地震作用中的水平的破壞力轉(zhuǎn)換為豎向的力，進(jìn)行相關(guān)的豎向推理的分析，實驗中，將模型上加載豎向力，逐漸的增大，直到實驗的模型破壞時停止加載，這就得到了建筑物的最大的承載能力的數(shù)值和建筑物破壞準(zhǔn)則的關(guān)系式。
參考有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對于靜力非線性分析法的破壞準(zhǔn)則為：
對于建筑進(jìn)行靜力分析法和動力分析法實驗時，荷載的施加范圍如圖所示：
圖3 對建筑物進(jìn)行實驗時的荷載加載的范圍圖
對于線性動力時程分析法是將動力的因素考慮在內(nèi)，但是有一個缺點就是沒有加入建筑物的倒塌與荷載的非線性的關(guān)系，假設(shè)這是一種現(xiàn)行的關(guān)系，簡化了分析，將問題簡單化、單一化，所以，就此而言，這種方法只是一種簡化的分析方法，因為建筑物的倒塌與荷載肯定不是一個純粹的線性關(guān)系，存在非線性的因素，建筑物的塑性位移與建筑物的荷載有很大的關(guān)系。
三、對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的實驗分析
（一）計算框架模型
現(xiàn)在高科技發(fā)達(dá)，尤其是計算機(jī)領(lǐng)域的高度的發(fā)達(dá)，很多領(lǐng)域都應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)，在計算機(jī)中采用編程程序，只要輸入相應(yīng)的數(shù)值，計算機(jī)就會幫助我們作相應(yīng)的工作，做出分析，對于我們實驗室采用的結(jié)構(gòu)框架的計算簡圖用圖來表示：
圖4 實驗室建筑物的框架計算簡圖
在程序進(jìn)行相關(guān)的計算時，對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的強(qiáng)度值都應(yīng)該采取規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，對于材料的計算參數(shù)也有一定的要求，要符合國家的有關(guān)規(guī)范要求。
（二）對于程序計算結(jié)果的分析
在實驗的進(jìn)行中，將建筑的每根梁和柱進(jìn)行三單元的等分，對于底部破壞的柱子，在頂端繼續(xù)加荷載分析，隨著荷載的逐漸的加大，柱子的變形也越來越大，在計算機(jī)中輸入框架的幾何數(shù)值進(jìn)行相關(guān)的分析計算，得出曲線圖，在豎向力的作用下，對于中柱的破壞的分析，即中柱的豎向的軸力與中柱的破壞的位移的關(guān)系圖：
圖5 中柱的豎向軸力與底層的破壞的位移的關(guān)系圖
在水平的荷載下也要進(jìn)行相關(guān)的實驗探索研究，對于多跨度的框架來說，還要給出各層框架柱子的注定隨著水平荷載的作用下位移的變化曲線，對于位移由正負(fù)之分，對于負(fù)值是表現(xiàn)框架柱向外的運(yùn)動，對于正值是表示框架向里的運(yùn)動的，在實驗中，緩慢的加荷載，在計算機(jī)輸入相關(guān)的框架的參數(shù)數(shù)值，然后隨著荷載的增加，分析位移隨荷載變化的關(guān)系，從圖像可以看出柱子經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段、塑性的發(fā)展階段，最后試件破壞，荷載與位移的變化圖如下圖：
圖6 柱的水平荷載與中柱的位移的關(guān)系
（三）計算的結(jié)果與實驗的結(jié)果進(jìn)行比較分析
計算分析是偏于理論化的，它是利用規(guī)定的公式與相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行對混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物的抗連續(xù)倒塌能力的分析計算，而對于實驗就是很實際性的，但是實驗過程中也會發(fā)生很多誤差，對于模型的建立，荷載的加載速率以及材料的性質(zhì)等都會對實驗的結(jié)果造成很大的影響，對于計算機(jī)的計算結(jié)果形成的位移曲線與實驗所得到的結(jié)果進(jìn)行分析得：
圖7 初始狀態(tài)下計算與實驗的荷載―位移比較圖
結(jié)束語：
對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌的能力是非常重要的一個力學(xué)指標(biāo)，它對于結(jié)構(gòu)的安全是一個非常嚴(yán)重的威脅因素，只要發(fā)生建筑物的連續(xù)倒塌破壞，會造成非常大的損失，對人們的生命財產(chǎn)造成威脅，目前無論是我國還是世界，對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌的能力的研究還不是很徹底，還不能完全控制建筑物的連續(xù)性倒塌破壞，所以，我們要繼續(xù)加以研究和探索。
【參考文獻(xiàn)】
[1]蔡官民.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力研究[M].南昌大學(xué)，2008.
第9篇：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文
【關(guān)鍵詞】小高層住宅；鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)
Explore the reinforced concrete frame structure high-rise residential design
Yang Ya-li
（Dujiangyan Municipal Building Survey and Design Co.， Ltd Dujiangyan Sichuan 611830）
【Abstract】With the prosperity of society and economy， the rapid development of China's high-rise buildings. Design ideas are constantly updated. Architecture is becoming more diverse. High-rise reinforced concrete frame structure is widely used in building high-rise reinforced concrete frame structure design has a bright prospect. China has not yet formed corresponding norms， but also requires a lot of research work.
【Key words】High-rise residential；Framework；Reinforced concrete
1. 小高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅的基本結(jié)構(gòu)形式
1.1 框架結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的特點是開間大、靈活性好、抗震性能較好，造價較低，但由于柱截面大于隔墻厚度而造成柱角外凸，影響家具的布置和美觀，有時由于住宅中房間分隔的不規(guī)則性又造成柱網(wǎng)的難以布置。
1.2 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻就組成了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。它是小高層住宅中應(yīng)用比較廣泛的一種主體結(jié)構(gòu)型式。其特點是平面靈活，適用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)合理，能使框架、剪力墻兩種有不同變形性能的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)很好地協(xié)同發(fā)揮作用。
1.3 大開間剪力墻結(jié)構(gòu)。隨著時代的發(fā)展和人們生活水平的提高，原來建造的小開間剪力墻體系住宅在建筑功能上的局限性變得日益明顯。從強(qiáng)度方面看，小開間結(jié)構(gòu)中墻體的作用不能得到充分的發(fā)揮，并且過多的剪力墻布置還會導(dǎo)致較大的地震力，增加工程費用，另外，由于結(jié)構(gòu)自重較大，也增加了基礎(chǔ)的投資，因此，大開間剪力墻應(yīng)運(yùn)而生。承重墻的開間達(dá)到4.5m～7.5m，進(jìn)深達(dá)到7.5m～11m，室內(nèi)一般無承重的橫墻和縱墻，可以按照住戶的不同要求靈活分隔，隨著家庭的變化還可重新布置。
1.4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻）介乎于異形框架柱和一般剪力墻之間，由于這種結(jié)構(gòu)體系在建筑功能、結(jié)構(gòu)形式、投資效益、節(jié)能指標(biāo)等多方面效果良好，己成小高層住宅的主要結(jié)構(gòu)形式。
2. 小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點
2.1 水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計；而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對某一特定建筑來說，豎向荷載大體上是定值；而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨動力特性的不同而有較大幅度的變化。
2.2 軸向變形不容忽視。對于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種差異軸向變形將會達(dá)到很大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生沉陷，使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
2.3 側(cè)移成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制指標(biāo)。與低層住宅不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，結(jié)構(gòu)的頂點側(cè)移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設(shè)計小高層住宅時，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，而且還要有足夠的抗側(cè)移剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移控制在一定的范圍內(nèi)。這是因為：
（1）過大的側(cè)移會使人不舒服，影響房屋的正常使用。
（2）過大的側(cè)移會使隔墻、圍護(hù)墻以及它們的高級飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞，也會使電梯軌道變形而導(dǎo)致不能正常運(yùn)行。
（3）過大的側(cè)移會因P一效應(yīng)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力，甚至因側(cè)移與附加內(nèi)力的惡性循環(huán)導(dǎo)致建筑物的倒塌。
2.4 結(jié)構(gòu)延性是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標(biāo)。相對于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。
3. 小高層住宅鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計策略
3.1 優(yōu)化設(shè)計的方法。當(dāng)前，在無成熟的優(yōu)化設(shè)計分析軟件的情況下，主要是應(yīng)用小高層住宅結(jié)構(gòu)分析軟件，采用人工分析進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)用概念設(shè)計的方法對不同的結(jié)構(gòu)選型和布置不斷的進(jìn)行方案分析比較，以獲得比較理想的結(jié)構(gòu)方案，這是在結(jié)構(gòu)設(shè)計中最常用的也是最簡單的優(yōu)選或者說是優(yōu)化方法。用概念設(shè)計的方法所得的方案是較合理、經(jīng)濟(jì)的，雖其費工費時、對設(shè)計人員的素質(zhì)要求較高，但這種依靠設(shè)計人員經(jīng)驗進(jìn)行人工優(yōu)化的方法仍是當(dāng)前所普遍采用的主要方法。對于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）布置方案；確定了結(jié)構(gòu)布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設(shè)計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是唯一的；小高層住宅物細(xì)部的處理更是不盡相同等等，這些問題目前計算機(jī)是無法完全解決的，都需要設(shè)計人員自己做出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進(jìn)行，這便是前面所說的概念設(shè)計。因此，概念設(shè)計存在于設(shè)計師對多種備選方案進(jìn)行選擇的過程中。
3.2 性能分析。
3.2.1 抗震性能分析。
（1）對結(jié)構(gòu)體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結(jié)合概念設(shè)計的理念，對上述兩種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學(xué)研究院編制的結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件SATWE。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的承載能力，還要求其有適當(dāng)?shù)膭偠?。高層結(jié)構(gòu)的使用功能和安全與其側(cè)移的大小密切相關(guān)，過大的側(cè)向變形會使隔墻、維護(hù)墻及其飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞。結(jié)構(gòu)分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結(jié)構(gòu)體系層間位移角，剪力墻結(jié)構(gòu)小于框剪結(jié)構(gòu)，但均小于規(guī)范要求，且富裕量較大，說明兩種結(jié)構(gòu)體系滿足剛度要求。
（2）但就使用性能方面，剪力墻結(jié)構(gòu)由于墻體太多，結(jié)構(gòu)自重大，導(dǎo)致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高；同時也增加了基礎(chǔ)工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的特點是平面使用靈活，適用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)很好地協(xié)同發(fā)揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結(jié)構(gòu)更為有利的水平變形曲線。由框架構(gòu)成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求；同時剪力墻具有相當(dāng)大的抗側(cè)移剛度，從而使框一剪結(jié)構(gòu)具有較好的抗震能力，也大大減少了結(jié)構(gòu)的側(cè)移。
3.2.2 經(jīng)濟(jì)性比較。我們通過對三種鋼筋混凝土住宅結(jié)構(gòu)直接費的計算，發(fā)現(xiàn)三種鋼筋混凝土住宅結(jié)構(gòu)單位面積直接費相差不是很多，其中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費最大，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費最小，其中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費比框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費比框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的單位面積直接費高出4.9%。三種鋼筋混凝土住宅結(jié)構(gòu)的次要項目造價基本相同。單位面積造價框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的最小，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的次之，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的稍微較大，三種結(jié)構(gòu)體系直接費最大相差不到45元/m2元。
4. 結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平進(jìn)一步提高，用戶對住宅的功能提出更高的要求，人們希望建筑物在使用過程中具有更大的靈活性，能夠適應(yīng)多功能變換的需求。因此，設(shè)計單位在拿到開發(fā)單位的設(shè)計意圖后，應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)美觀，安全適用的原則多為社會設(shè)計出更好的產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
