鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)范文

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篇1

關(guān)鍵詞: 框架結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土；內(nèi)力位移特點(diǎn)；震害分析

1框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)

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(qiáng)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(shí)間的時(shí)候，每層框架梁的M、V比較接近，會(huì)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(gè)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(gè)框架的抵抗傾覆彎矩時(shí)發(fā)生整體彎曲，如果拉伸和壓縮柱子時(shí)就會(huì)出現(xiàn)水平位移。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)高寬比例不超過(guò)4時(shí)，側(cè)移框架彎曲變形的比例較小，一般與剪切位移曲線。框架結(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(diǎn)

在強(qiáng)風(fēng)暴雨或地震的情況下對(duì)框架結(jié)構(gòu)水平的作用，一般可以簡(jiǎn)化為作用于水平力對(duì)框架節(jié)點(diǎn)上。根據(jù)精確的分析方法得知，框架結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)水平荷載情況下，各桿彎矩圖是直線型的，并且一般都會(huì)有一個(gè)反彎點(diǎn)。在同層的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有同樣的側(cè)向位移；同層內(nèi)的每個(gè)柱的都有著相同的層間位移。

柱轉(zhuǎn)折點(diǎn)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(diǎn)柱高度，如果柱上下端的角度完全不同，而反彎點(diǎn)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(duì)反彎點(diǎn)高度影響是在于梁柱線剛度比和層數(shù)；

2）反彎點(diǎn)高度的影響是在于上下橫梁線剛度比；

3）反彎點(diǎn)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(jì)中存在的不均勻性，構(gòu)造的存在而層間屈服強(qiáng)度較弱的樓層。在強(qiáng)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(diǎn)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(huì)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(diǎn)核心區(qū)無(wú)箍筋時(shí)，節(jié)點(diǎn)和柱端加重破壞。當(dāng)柱側(cè)具有高強(qiáng)度砌體填充墻緊密嵌砌時(shí)，柱頂?shù)募羟衅茐募又兀瑩p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(shí)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(jì)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(qiáng)烈地震實(shí)際側(cè)移量的原因，是因?yàn)榉勒鹂p的寬度受到了建筑裝飾要求的限制，造成強(qiáng)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(jì)重點(diǎn)。

某板坯連鑄機(jī)工程連鑄電氣室,廠房長(zhǎng)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(jì)范圍為①~③軸,抗震設(shè)防烈度為6度,其他設(shè)計(jì)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(jì)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。框架梁截面與已建電氣室相同。

4.2箍筋的數(shù)量

在改進(jìn)節(jié)點(diǎn)箍筋的抗剪強(qiáng)度起著非常重要的作用。這是由于箍筋對(duì)核心區(qū)混凝土具備有限制作用，然而，提高混凝土的強(qiáng)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(diǎn)受剪承載力也越高。然而，通過(guò)斜裂縫的箍筋可以直接承受節(jié)點(diǎn)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(dòng)，以保持節(jié)點(diǎn)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(diǎn)到達(dá)通過(guò)裂縫和極限狀態(tài)時(shí)的受剪承載力均增加。但軸向壓力較大時(shí)，其延性有所下降。節(jié)點(diǎn)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(guò)一定限度之后，受剪承載力就會(huì)降低。所以，對(duì)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(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土的約束作用，可以提高混凝土的節(jié)點(diǎn)抗剪承載力。其提高程度可用節(jié)點(diǎn)約束系數(shù)ηj表示。在三邊有梁時(shí),，提高效果不明顯，四邊有梁時(shí)，ηj值可達(dá)到1.683，四邊有梁同時(shí)又有樓板時(shí)，效果最明顯，ηj值可達(dá)到2.329。但考慮到實(shí)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(kāi)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(diǎn)，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(shí)，取ηj=1.5，在其他情況下，ηj=1.0。

通常當(dāng)滿足計(jì)算要求的基礎(chǔ)上，還要通過(guò)節(jié)點(diǎn)的配筋構(gòu)件保證了節(jié)點(diǎn)的受力性能和整體框架的安全可靠。節(jié)點(diǎn)配筋構(gòu)件主要包括梁筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固與節(jié)點(diǎn)區(qū)域箍筋設(shè)置等方面。

首先是頂層節(jié)點(diǎn)。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(diǎn)內(nèi)的錨固長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)度不小于la（la為受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度）。當(dāng)梁端的下側(cè)出現(xiàn)斜支撐時(shí)，應(yīng)加設(shè)4Φ10的附加鋼筋。

2）當(dāng)0.25

3）當(dāng)e0/h>0.50時(shí)，橫梁上層縱向鋼筋應(yīng)全都延伸到柱內(nèi)，而且延伸過(guò)梁下部不小于la，每次切斷不超過(guò)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(jì)算確定，但不得少于2根。另外，錨固鋼筋彎折的時(shí)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(diǎn)以下的混凝土。其次是中間層節(jié)點(diǎn)。關(guān)于邊柱節(jié)點(diǎn),橫梁上面鋼筋伸入節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)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(guò)了梁柱的中心線。當(dāng)鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的水平長(zhǎng)度小于la，應(yīng)該擴(kuò)展到圓柱的側(cè)面向下彎曲。彎曲前水平的長(zhǎng)度不少于0.45la，彎曲的垂直長(zhǎng)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(diǎn)長(zhǎng)度las應(yīng)按下列情況分別處理：在計(jì)算時(shí)不利用其強(qiáng)度時(shí),las>12d(月牙紋鋼筋)或15d(光圓鋼筋)；在計(jì)算時(shí)充分利用其受拉強(qiáng)度，las>la；在計(jì)算時(shí)充分利用其受壓強(qiáng)度時(shí)，las>0.7la。對(duì)于中柱，梁上面鋼筋應(yīng)直接通過(guò)節(jié)點(diǎn)區(qū)，下面鋼筋延伸到節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度las,，而且還根據(jù)在計(jì)算結(jié)果被用不同的情況下來(lái)作為邊柱同樣處理。

在節(jié)點(diǎn)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(guò)節(jié)點(diǎn)區(qū)域，并在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)以上進(jìn)行搭接或焊接。

5、結(jié)束語(yǔ)

以上綜述是一個(gè)地震區(qū)框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。地震區(qū)框架節(jié)點(diǎn)結(jié)造，梁筋錨固在節(jié)點(diǎn)區(qū)和非地震區(qū)框架節(jié)點(diǎn)是完全相同的，但其延伸到長(zhǎng)度比非地震區(qū)加大。

參考文獻(xiàn)

[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）

篇2

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(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙與技術(shù)規(guī)范進(jìn)行全面學(xué)習(xí)與熟練掌握。同時(shí)，與施工現(xiàn)場(chǎng)具體地質(zhì)、地形條件相結(jié)合，進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)的合理制定，并進(jìn)行崗位責(zé)任制的落實(shí)，保證工程施工進(jìn)度與質(zhì)量。施工材料選擇應(yīng)符合施工規(guī)定。機(jī)械進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(diǎn)標(biāo)出。

3、材料準(zhǔn)備

水泥：325號(hào)以上礦渣硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須有質(zhì)量證明書(shū)及復(fù)試試驗(yàn)報(bào)告。

砂：宜用粗砂或中砂。混凝土低于C30時(shí)，含泥量不大于5%，高于C30時(shí)，不大于3%。

石子：粒徑0.5～3.2cm，混凝土低于C30時(shí)，含泥量不大于2%，高于C30時(shí)，不大于1%。

摻合料：粉煤灰，其摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)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(qiáng)劑等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其摻量經(jīng)試驗(yàn)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(hù)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(qiáng)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(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等計(jì)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(guò)允許值必須校正。

（2）模板及其支護(hù)系統(tǒng)安裝

所有結(jié)構(gòu)支模前均應(yīng)由專人進(jìn)行配板設(shè)計(jì)和畫(huà)出配板放樣圖并編號(hào)，余留量由縫模調(diào)整；模板就位時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照配模圖紙進(jìn)行安裝；模板及其支撐均應(yīng)落在實(shí)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(shí)，其底模應(yīng)按跨度的1～3‰起拱；安裝墻、柱模板時(shí)需有保護(hù)措施：模板由塔吊吊裝就位時(shí)，已綁扎好的鋼筋很容易損傷模板面，這時(shí)需有施工工人在現(xiàn)場(chǎng)扶住模板輕輕就位，避免損傷模板；在靠近模板部位進(jìn)行鋼筋、鋼管電焊作業(yè)時(shí)，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(kāi)洞；為防止混凝土在硬化過(guò)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(guò)的模板表面上（包括第一次使用的模板）涂刷隔離劑（對(duì)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(wú)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(shí)振搗時(shí)間要按規(guī)范規(guī)定，要適時(shí)，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(guò)總根數(shù)的50%（焊接）或25%（綁扎搭接），接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)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(cuò)開(kāi)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(jì)長(zhǎng)度配料制作不設(shè)接頭。現(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(shí)，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(zhǎng)度由施工單位會(huì)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(dú)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(dòng)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(kāi)設(shè)門子板，混凝土從門子板處的斜槽或平臺(tái)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(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制澆筑高度和振搗棒插入間距、深度、順序。振動(dòng)棒快插慢拔，插點(diǎn)布置均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，不應(yīng)遺漏，移動(dòng)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(wèn)題及時(shí)糾正。泵送混凝土應(yīng)根據(jù)澆筑速度配備足夠的振搗機(jī)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(shí)應(yīng)隨時(shí)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(shí)調(diào)整。

三、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工注意事項(xiàng)

1、在鋼筋下料加工的時(shí)候，就考慮增加若干根與箍筋同級(jí)別的短鋼筋；具體長(zhǎng)度根據(jù)節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋高度確定，箍筋開(kāi)口處先焊接好，然后把柱箍筋按照設(shè)計(jì)間距用短鋼筋焊接，可以在箍筋每邊或兩邊相對(duì)焊接即可，加工成上下開(kāi)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(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)骨架就與梁整體下落，且不會(huì)出現(xiàn)變形、開(kāi)口的問(wèn)題。這種方法可保證節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋的間距與數(shù)量，實(shí)施效果很好，使得節(jié)點(diǎn)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(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)原則，為保證“強(qiáng)柱弱梁”強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的要求，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)通常會(huì)比梁板高，而且隨著建筑物高度的增加，兩者的差距會(huì)更大。然而這樣的話，就會(huì)給實(shí)際施工帶來(lái)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(shí)節(jié)點(diǎn)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(shí)澆筑。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，城建工程作為工程建設(shè)施工與國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)際情況，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、地形情況等因素，做好施工各項(xiàng)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(dòng)工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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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(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

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(chǎng)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。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的原則（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則）。

（二）框架結(jié)構(gòu)體系的適用范圍

1、非抗震設(shè)計(jì)時(shí)用于多層及高層建筑。抗震設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)較高的框架結(jié)構(gòu)。在7度（0.15g）設(shè)防區(qū)，對(duì)于一般民用建筑，層數(shù)不宜超過(guò)7層，總高度不宜超過(guò)28米。在8度（0.3g）設(shè)防區(qū)，層數(shù)不宜超過(guò)5層，總高度不宜超過(guò)20米。超過(guò)以上數(shù)據(jù)時(shí)雖然計(jì)算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，但是不經(jīng)濟(jì)。

框架結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)

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(wèn)題及解決辦法

1、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的問(wèn)題

在鋼筋混凝士框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)原則，為保證“強(qiáng)柱弱梁”強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的要求，柱的混凝士強(qiáng)度等級(jí)通常會(huì)比梁板高，而且隨著建筑物高度的增加，兩者的差距會(huì)更大。然而這樣的話，就會(huì)給實(shí)際施工帶來(lái)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(dú)澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)，會(huì)存在因供應(yīng)量少和與粱板分隔困難的問(wèn)題，若同柱一起澆筑，會(huì)因節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工縫留置出現(xiàn)違背規(guī)范規(guī)定的問(wèn)題，如與梁板同時(shí)澆筑存在節(jié)點(diǎn)“夾層”，存在質(zhì)量隱患。

根據(jù)文獻(xiàn)規(guī)定，粱柱混凝七強(qiáng)度等級(jí)相差不宜大于5MPa，如果超過(guò)時(shí)，粱柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工時(shí)應(yīng)作專門處理，使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝士強(qiáng)度等級(jí)與柱相同。特別強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)要與柱相同，不能與梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同；而文獻(xiàn)規(guī)定。當(dāng)柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)。應(yīng)該對(duì)粱柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采取有效措施，保證節(jié)點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度。兩個(gè)規(guī)范都在保證強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)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(shí)節(jié)點(diǎn)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(shí)澆筑。

要保證核心區(qū)混凝土的強(qiáng)度，具體做法是在節(jié)點(diǎn)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(bǔ)強(qiáng)。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(diǎn)區(qū)軸壓比增大，延性減小。

2、混凝土保護(hù)層厚度問(wèn)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(duì)受力鋼筋有效錨固的要求。保護(hù)層厚度太小,無(wú)法滿足上述要求,太大則構(gòu)件表面易開(kāi)裂,因此,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204——1992)第3.5.8 條《建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)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(yàn)收規(guī)范))(GB50204-——002)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。

施工時(shí)須嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求保證混凝土保護(hù)層厚度，但實(shí)際施工時(shí)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(shí)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(wú)法安裝，為此施工單位總是有意識(shí)地將箍筋做小一點(diǎn)以便安裝模板。但會(huì)造成柱縱筋保護(hù)層偏大，解決該問(wèn)題有賴于提高現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(méi)有在樓板上做找平層或加標(biāo)準(zhǔn)框澆出底面, 更沒(méi)有留清掃口。當(dāng)層高>5m 時(shí)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(dòng)棒長(zhǎng)度不到位等因素,造成根部夾渣,爛根問(wèn)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(kāi)始,澆筑時(shí)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(shí),不會(huì)出現(xiàn)夾渣或爛根的質(zhì)量問(wèn)題。

要控制好混凝土質(zhì)量，對(duì)配合比的控制不容忽視, 再準(zhǔn)確的配合比, 現(xiàn)場(chǎng)不控制粗細(xì)骨料的含雜質(zhì)量和稱量,仍然會(huì)生產(chǎn)出不合格品。有的工地不做配合設(shè)計(jì),而套用別人的比例。對(duì)已澆成品不保護(hù),養(yǎng)護(hù)不及時(shí),尤其是夏天氣溫高的地區(qū)需要保養(yǎng),這是提高強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)。對(duì)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(jì)量、拌和時(shí)間短,加水不控制,運(yùn)距長(zhǎng)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(shí)、過(guò)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(yàn)認(rèn)證,按規(guī)范施工,框架工程質(zhì)量就會(huì)得到保證。

參考文獻(xiàn)

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[2] 劉西拉. 框架結(jié)構(gòu)倒塌分析中的幾個(gè)問(wèn)題.《上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)》.2001(10)

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作者簡(jiǎn)介：

篇4

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；施工

1.前言

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(diǎn)是剛節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)幾何不變體，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(diǎn)，其體系抗震、抗風(fēng)較好，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，在工民建中應(yīng)用廣泛。

陽(yáng)江市某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房工程，高3層，無(wú)地下室，框架柱柱距7.6m。施工單位制定了完整的施工方案，采用預(yù)拌混凝土，鋼筋現(xiàn)場(chǎng)加工，并采用覆膜多層板作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件模板，模架支撐采用碗扣式腳手架。施工工序安排框架柱單獨(dú)澆筑，第二步梁與板同時(shí)澆筑。施工過(guò)程發(fā)生一些問(wèn)題。下面，筆者對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析。

2.鋼筋位移問(wèn)題和對(duì)策

鋼筋位移的問(wèn)題主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①鋼筋保護(hù)層厚度過(guò)大或過(guò)小；②墻板雙排鋼筋有效間距縮小，甚至變成一排鋼筋；③墻、柱豎向鋼筋整體偏移，造成上層結(jié)構(gòu)模板和鋼筋施工困難、樓板上層負(fù)加筋水平間距偏差過(guò)大等問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，施工中要注意：

①鋼筋保護(hù)層的墊塊（或馬鐙鐵）厚度尺寸要符合設(shè)計(jì)要求，要按規(guī)范要求的間距均勻地安放在受力主筋上固定可靠；要保證墻板雙排鋼筋的有效截面，一般設(shè)計(jì)中都設(shè)有梅花形布置拉筋，應(yīng)嚴(yán)格按照要求綁扎牢固。杜絕偷工減料造成澆筑過(guò)程雙排鋼筋有效截面偏大或偏小的現(xiàn)象；在剪力墻模板支護(hù)時(shí)，應(yīng)設(shè)置貫穿墻板的水平短撐筋，撐筋長(zhǎng)度等于墻板厚度，與墻板雙排主筋點(diǎn)焊固定，以固定墻板筋的間距、位置，并可兼作混凝土墻支模板時(shí)控制截面尺寸之用。

②造成墻、柱豎向鋼筋整移的主要原因是模板不垂直或保護(hù)層墊塊沒(méi)墊好。一般在樓面混凝土澆注成型完畢，施放上一層控制線時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，處理起來(lái)比較麻煩。重點(diǎn)要加強(qiáng)事前控制，在混凝土澆注之前對(duì)模板、鋼筋工程逐一檢查，把誤差控制在最小的合理范圍。另外，現(xiàn)在大部分住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為框剪結(jié)構(gòu)，混凝土墻、柱厚度一般為200 mm，且縱、橫梁筋在柱內(nèi)或穿過(guò)或錨固或搭接，致使混凝土澆注時(shí)，振動(dòng)棒無(wú)法插入，施工人員存在翹動(dòng)梁筋間距或從墻柱筋側(cè)面放入振動(dòng)棒的現(xiàn)象，這樣就造成位移的可能。施工單位應(yīng)對(duì)混凝土澆注施工操作人員進(jìn)行交底，盡量避免這些事項(xiàng)發(fā)生，施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋看護(hù)工人應(yīng)對(duì)此重點(diǎn)控制。已澆筑混凝土中的剪力墻豎筋如確有發(fā)生位移，其間距不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可按1∶6 的平緩坡度調(diào)至原位，但不得出現(xiàn)死彎、硬彎。偏移較大時(shí)應(yīng)征得設(shè)計(jì)單位同意，在根部增焊鋼板，并保證焊接長(zhǎng)度滿足要求，通過(guò)上部鋼筋與鋼板焊接來(lái)解決復(fù)位問(wèn)題。

③樓板上層負(fù)加筋水平間距偏差問(wèn)題普遍存在。現(xiàn)階段樓板設(shè)計(jì)中鋼筋一般均采用一級(jí)鋼，在混凝土澆筑過(guò)程中，人員行走踩踏及混凝土輸送管道的移位、沖擊等都會(huì)造成上層鋼筋松動(dòng)、偏移，主要應(yīng)安排責(zé)任心強(qiáng)的專人進(jìn)行看護(hù)，發(fā)現(xiàn)鋼筋撞斜碰歪、綁扎松動(dòng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)校正處理或暫停澆筑，待糾正后再施工。

3.混凝土蜂窩、麻面、孔洞、露筋問(wèn)題及對(duì)策

主要表現(xiàn)為剪力墻、柱根或模板拼縫部位混凝土漏漿，造成蜂窩麻面，甚至出現(xiàn)露筋、孔洞等現(xiàn)象。混凝土外部的這些缺陷，在施工過(guò)程中非常普遍，不少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞也往往是從這些缺陷開(kāi)始的，因此必須予以足夠的重視。

3.1 原因分析

①混凝土骨料的級(jí)配不佳。骨料級(jí)配，要用不同粒徑的石子和砂配合使用，相互填充空隙，使混凝土中空隙率達(dá)到最小。最佳混凝土配合比應(yīng)具有良好的密實(shí)性、和易性。現(xiàn)在施工中基本采用商品混凝土，配比影響較小。

②結(jié)構(gòu)支護(hù)的模板表面不平、粘帶水泥漿灰、模板表面不澆水濕潤(rùn)，拆模時(shí)混凝土表面會(huì)呈現(xiàn)麻面現(xiàn)象。

③模板支護(hù)對(duì)混凝土側(cè)壓力考慮不周時(shí)，容易發(fā)生模板固定不牢、走形，導(dǎo)致振搗不密實(shí)；模板拼裝不嚴(yán)密，混凝土表面也會(huì)產(chǎn)生麻面、蜂窩。

④澆筑過(guò)程中，混凝土一次下料過(guò)多、過(guò)厚、過(guò)高，未設(shè)串筒等措施下料，造成石子砂漿離析，振搗器振動(dòng)不到位，容易形成松散孔洞。

3.2 預(yù)防措施

①在支模前將剪力墻部位的雜物清理干凈。澆筑混凝土前將模板用水濕潤(rùn)，先均勻澆筑一層50～100 mm 厚的同強(qiáng)度等級(jí)的水泥砂漿，以避免混凝土在下落過(guò)程中石子落在下面，造成石子過(guò)多砂漿少的現(xiàn)象。

②若是剪力墻根部樓面平整度較差，應(yīng)先將模板支設(shè)部位用1∶2 水泥砂漿找平壓光，或在模板側(cè)面貼好海綿條立在樓面上能更好地堵住縫隙，防止漏漿。模板拼縫部位不嚴(yán)密時(shí)，可用膠帶粘貼堵塞間隙，防止漏漿發(fā)生。應(yīng)嚴(yán)格按照混凝土的配合比施工，確保混凝土有良好的和易性。

③墻、柱混凝土澆注高度過(guò)高時(shí)，應(yīng)采取串筒等下料措施，使混凝土不產(chǎn)生離析、分離等現(xiàn)象，逐層澆注、振搗密實(shí)。混凝土樓板澆筑過(guò)程中，振搗措施很重要，商品混凝土一般塌落度較大，平板振動(dòng)器上的時(shí)間要掌握準(zhǔn)確，上早了容易使樓板上層鋼筋保護(hù)層厚度減小，并且起不到振動(dòng)密實(shí)的效果，上遲了也不行。出現(xiàn)的混凝土質(zhì)量缺陷時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定要求認(rèn)真處理，不留隱患。

4.泵送混凝土表面裂縫問(wèn)題及對(duì)策

泵送混凝土水泥用量、摻和料用量較大，而混凝土中粉狀材料用量越多，混凝土越易出現(xiàn)收縮裂縫。為滿足混凝土泵送的要求，采用高流動(dòng)性混凝土，其坍落度值偏大，用水量相對(duì)較大，混凝土也就容易出現(xiàn)干縮裂縫。泵送混凝土配合比中粗骨料粒徑較小、施工中局部開(kāi)孔，產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及溫度影響等因素也會(huì)引起裂縫形成。這些裂縫可能引起鋼筋銹蝕、混凝土侵蝕、滲漏等問(wèn)題，因此應(yīng)引起足夠重視。

①混凝土原材料的選擇。水泥應(yīng)盡量選中低水化熱的水泥品種；對(duì)粗骨料應(yīng)選用最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比碎石不宜大于1∶3，卵石不宜大于1∶2.5 且級(jí)配良好，含泥量不大于1%；細(xì)骨料應(yīng)選用中粗砂，含泥量不大于2%；合理科學(xué)地選用外加劑和摻和科。泵送混凝土進(jìn)場(chǎng)后若不能及時(shí)泵送，必須嚴(yán)格控制二次加水。

②墻板的配筋。由于地下室混凝土墻板裂縫是豎向的收縮裂縫，因此，防止其開(kāi)裂主要依靠水平方向的分布筋。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)圖紙均將分布筋設(shè)計(jì)在主筋內(nèi)側(cè)，間距按構(gòu)造要求在150～200 mm 之間，由于分布筋保護(hù)層厚度達(dá)40 mm 左右，且間距偏大，對(duì)防止混凝土開(kāi)裂作用不大，因此，設(shè)計(jì)時(shí)若可將分布筋置于主筋外側(cè)布設(shè)，則可以減少保護(hù)層厚度，同時(shí)采取小直徑、小間距的配筋形式。墻體洞口處增設(shè)45°斜筋、合理配置拉結(jié)筋等都能較有效地防止裂縫的出現(xiàn)。

③增設(shè)后澆帶。高層建筑地下室側(cè)墻混凝土墻體裂縫與墻體長(zhǎng)度有關(guān)，墻越長(zhǎng)受溫度干縮變形影響越大，產(chǎn)生裂縫的可能性也越大。增設(shè)后澆帶是目前工程實(shí)踐中常用的行之有效的措施。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了地下室墻壁伸縮的最大間距，對(duì)于露天條件下的外墻最大間距僅為20 m，而一般情況下地下室外墻施工完畢后至回填土還有相當(dāng)一段時(shí)間暴露在外，因此設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮適當(dāng)增設(shè)伸縮縫和后澆帶。

④加強(qiáng)混凝土的振搗。澆筑后的混凝土，在振搗時(shí)間界限以前，可以進(jìn)行二次振搗，以排除混凝土中因泌水在粗骨料和水平鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙，增強(qiáng)混凝土與鋼筋的結(jié)合力。值得一提的是樓板混凝土振搗，平板振動(dòng)器的使用時(shí)間點(diǎn)一定要掌握好，根據(jù)水泥的初凝時(shí)間控制，在即將凝結(jié)時(shí)操作才能達(dá)到振實(shí)混凝土、整平表面的效果，另外，還需人工摸平，在終凝前將已經(jīng)出現(xiàn)的細(xì)小裂紋揉壓、撮摸密實(shí)。夏季高溫施工中應(yīng)控制混凝土的入模溫度，減少混凝土的內(nèi)外溫差。

⑤要注意養(yǎng)護(hù)的加強(qiáng)。混凝土在澆筑完成后，要用濕的織物材料覆蓋，為防止水分蒸發(fā)過(guò)快，還要安排人員持續(xù)做好灑水保溫工作，保證混凝土表面在養(yǎng)護(hù)期間的長(zhǎng)期濕潤(rùn)狀態(tài)。該過(guò)程中必須注意的是，使用的澆水溫度和混凝土表面的溫度不能超過(guò)15 ℃的差值。

參考文獻(xiàn)：

篇5

關(guān)鍵詞 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；抗震可靠性分析；蒙特卡羅法有限元

中圖分類號(hào) TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）092-0102-02

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全性概述

結(jié)構(gòu)分析的目的是保證所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在施工和使用過(guò)程中能滿足一定的預(yù)期功能，這些預(yù)期功能概括而言就是安全性、適用性、耐久性三個(gè)方面，也就是人們常說(shuō)的建筑結(jié)構(gòu)可靠性。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分如果超過(guò)某一特定的狀態(tài)，就可能不滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的上述某一功能，此特定狀態(tài)即為該功能的極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的安全性所對(duì)應(yīng)的極限狀態(tài)為承載能力極限狀態(tài)。

對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行安全性控制，如果要對(duì)承載能力極限狀態(tài)的各個(gè)具體方面都做到準(zhǔn)確把握，即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)體系，其失效模式也是很多的，而對(duì)于復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)體系，其失效模式就多達(dá)成千上萬(wàn)種，幾乎不可能完成失效模式計(jì)算。混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)行規(guī)范采用的是以概率為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，也只是基于結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，對(duì)于結(jié)構(gòu)體系的可靠性往往是采用有效的構(gòu)造措施來(lái)加以保證。

2 蒙特卡羅有限元法在可靠度分析中的應(yīng)用

2.1 蒙特卡羅法

蒙特卡羅有限元法是一種隨機(jī)有限元法，它是蒙特卡羅概率模擬方法和有限元法相結(jié)合的產(chǎn)物。該法用于可靠性分析的基本原理就是將各個(gè)隨機(jī)變量的隨機(jī)數(shù)反復(fù)代入有限元控制方程，求解之，得到一組待求變量（你所定義的輸出參數(shù)）的解。最后，將這組解進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到該待求變量的分布特征或直接計(jì)算得到失效概率及相應(yīng)可靠指標(biāo)β。

2.2 ANSYS軟件可靠性分析應(yīng)用

運(yùn)用ANSYS軟件實(shí)現(xiàn)可靠性分析，原理就是采用其APDL語(yǔ)言編制的命令流對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后與PDS模塊的隨機(jī)模擬和統(tǒng)計(jì)分析功能相結(jié)合。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：

1）確定性的有限元分析，創(chuàng)建分析文件；2）定義隨機(jī)輸入變量和隨機(jī)輸出變量；3）確定隨機(jī)分析方法，進(jìn)行模擬分析；4）分析蒙特卡羅模擬結(jié)果：失效概率Pf及可靠指標(biāo)β的運(yùn)算值。

3 采用蒙特卡羅有限元法的分析與計(jì)算

工程算例：圖1所示2跨6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，各變量的統(tǒng)計(jì)特性參照文獻(xiàn)[5]，將水平地震作用加載在梁柱節(jié)點(diǎn)上，得到以框架頂端的側(cè)向位移的功能函數(shù)g（X）=11-D（X），式中11（mm）表示頂點(diǎn)位移極限值。

本算例采用基于ANSYS的蒙特卡羅法對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析，有限元模型取用二維彈性梁?jiǎn)卧˙EAM3）。在抽取輸入變量的樣本時(shí)，ANSYS程序分別提供了直接抽樣法（DIR）和拉丁超立方法（LHS）兩種抽樣方法，本文分別用兩種方法對(duì)限值水平進(jìn)行了可靠性分析，其計(jì)算結(jié)果如表1所示。

在文獻(xiàn)[4]中，進(jìn)行了20萬(wàn)次的蒙特卡羅隨機(jī)有限元模擬，可靠指標(biāo)為2.203（失效概率Pf為0.01380），在這里認(rèn)為這個(gè)結(jié)果是精確值。由表1中數(shù)據(jù)可以看出采用基于拉丁超立方抽樣的蒙特卡羅法在500次抽樣后得出的失效概率與文獻(xiàn)[4]中算出的失效概率相比，誤差較小。以上計(jì)算結(jié)果表明在500次抽樣后趨于穩(wěn)定，基于拉丁超立方抽樣的蒙特卡羅法具有較高的精度，效率高，滿足實(shí)際工程需要。

側(cè)向位移DMAX對(duì)各隨機(jī)變量的靈敏度如圖2所示。可以看出材料特性（彈性模量）、結(jié)構(gòu)頂層荷載、梁柱截面特性（慣性矩）等對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震以變形為準(zhǔn)則的可靠度影響較大。

4 結(jié)束語(yǔ)

1）以ANSYS軟件的結(jié)構(gòu)分析為基礎(chǔ)，應(yīng)用ANSYS參數(shù)化語(yǔ)言（APDL）編制了基于蒙特卡羅法的抗震可靠度程序，并應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的抗震可靠度分析。

2）采用基于直接抽樣和拉丁超立方抽樣法的蒙特卡羅法分析計(jì)算了算例，基于拉丁超立方的蒙特卡羅法可靠度分析具有較高的精度，效率較高，能滿足實(shí)際工程需要。

參考文獻(xiàn)

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篇6

[關(guān)鍵詞]框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)抗震；鋼筋混凝土框架

中圖分類號(hào)：P315.95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）43-0141-01

引言

因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)能夠提供給人們寬闊的使用空間，能夠幫助建筑功能的分割和組織，正因?yàn)槿绱耍軌驈V泛地應(yīng)用在許多的建設(shè)當(dāng)中去。但是不能忽視的是，因?yàn)榭箓?cè)剛度并不強(qiáng)，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候很容易出現(xiàn)比較大的位移，很容易出現(xiàn)很嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞，從抗震的角度說(shuō)是不利的。框架結(jié)構(gòu)一般是在有防震保護(hù)的多層建筑或者是不用考慮防震設(shè)施、樓層比較少的建筑中使用。當(dāng)出現(xiàn)有抗震要求，建筑層數(shù)比較多或者是建筑的樓層要求比較高的時(shí)候，一般采用的是框架結(jié)構(gòu)是剪力墻結(jié)構(gòu)或者是筒體結(jié)構(gòu)等其他的結(jié)構(gòu)類型。規(guī)定的是“抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不合適使用單跨框架”。

一、鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)特性

混凝土框架結(jié)構(gòu)的材料主要是由混凝土作為梁、板、柱為主要承載構(gòu)件組成的，在正常使用情況下，樓層恒荷載和活荷載主要借助板到梁，在從梁到柱，柱到基礎(chǔ)的模式這樣的順序傳遞力學(xué)。

（一）抗震性良好，剛度良好

鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)是由梁、板、柱等多個(gè)結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成的空間系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成的空間的剛度一般相對(duì)比較大的。假設(shè)能在標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)或者是施工的前提下，也就是設(shè)計(jì)的時(shí)候按照“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的原則作為主要而又基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)原理，施工的時(shí)候嚴(yán)格按照混凝土抗震的規(guī)范要求的基本構(gòu)造措施然后在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)，使得結(jié)構(gòu)能夠滿足在面對(duì)地震情況的時(shí)候達(dá)到“大地震不倒，中震可以修，小地震不壞”的抗震要求。

（二）柱網(wǎng)比較靈活的布置，功能單元分配自由

因?yàn)殇摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的梁、柱的截面模量是比較大的，因此它的承載的能力也是比較強(qiáng)，柱網(wǎng)布置也就比較靈活。在工業(yè)建筑和居民樓的建筑要求對(duì)功能單位的要求也是比較多，對(duì)空間的分配也是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模欢蚣芙Y(jié)構(gòu)的墻體作為一般的較輕質(zhì)砌體墻不承重的。正是因?yàn)檫@一個(gè)特點(diǎn)，框架結(jié)構(gòu)在配合建筑墻體平面布置上是比較靈活的，可以分割出越來(lái)越多的功能區(qū)間，可以有效的達(dá)到建設(shè)預(yù)期的使用要求。

（三）工業(yè)化的成分比較高，整體的經(jīng)濟(jì)收益好

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的主要材料是混凝土和鋼筋，建筑材料的來(lái)源比較豐富、其分布的范圍也是比較的廣泛，并且工業(yè)化生產(chǎn)的混凝土和鋼筋沒(méi)有地域的差異、材料和結(jié)構(gòu)種類也是比較單一，所以總體的建筑成本是比較低的，而資金的回報(bào)比較快，投資的綜合經(jīng)濟(jì)收益也是比較好的。

二、抗震設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)和結(jié)構(gòu)要求

（一）注意事項(xiàng)

首先，混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工場(chǎng)地的選擇要符合現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范的要求，要選擇對(duì)抗震有利的或者是沒(méi)有很大威脅的作為建設(shè)得場(chǎng)地，盡量的避開(kāi)不利的和危險(xiǎn)地段地段；對(duì)于一些不能夠避免的危險(xiǎn)地方，要進(jìn)行合理的評(píng)定，嚴(yán)格的按照《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》明確的解了結(jié)構(gòu)的分類和設(shè)防等級(jí)以后，運(yùn)用比較有效地方案處理或者其它的抗震結(jié)構(gòu)的解決辦法，也保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

其次，混凝土框架結(jié)構(gòu)的平面梁、板的布置、立柱面、支撐布置，都要滿足抗震概念的設(shè)計(jì)的基本的要求，目的是要保障結(jié)構(gòu)在平面和立面上都具有規(guī)則性。面對(duì)不規(guī)則的建筑布置需要按照規(guī)范要求采取有利的辦法，很不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置需要有專門的研究和論證，對(duì)于嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置的不予采用。

此外，對(duì)于混凝土框架結(jié)構(gòu)需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)略圖和符合實(shí)際的地震作用傳遞的路徑，所有的結(jié)構(gòu)桿件都應(yīng)該具備一定的抗震承載的能力、優(yōu)良的變形能力和消耗地震能量的基本能力。

最后，混凝土框架結(jié)構(gòu)也應(yīng)該建設(shè)多道抗震防線，結(jié)構(gòu)桿件的平面和立面的布置也需要承載力的分布合理，目的是防止形成比較薄弱的環(huán)節(jié)最終產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，框架結(jié)構(gòu)的填充墻在關(guān)鍵的位置需要設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱之間也需要設(shè)置拉結(jié)鋼筋，并且在填充墻和柱子之間也需要首先考慮的柔性連接，這樣是防止剛度的不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震的時(shí)候因?yàn)樽冃螀f(xié)調(diào)的不一致而導(dǎo)致局部的破壞，這樣會(huì)造成整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞。

（二）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震的設(shè)計(jì)

（1）永久荷載：永久荷載主要是由圍護(hù)墻、框架梁、樓板、框架柱等結(jié)構(gòu)桿件自身重量，和面層等一系列的附屬物。

（2）可變荷載：可變荷載主要有雪荷載、屋面積灰荷載、屋面活荷載或依照建筑功能的分區(qū)不同而產(chǎn)生的功能性活荷載構(gòu)成的，例如檔案庫(kù)、藏書(shū)庫(kù)等這些活荷載。

（3）荷載組合：荷載組合一般是要服從《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5009-2012的規(guī)定，和考慮到鋼筋混凝土框架的自我結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)多方的資料，做出最好的設(shè)計(jì)。

（三）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、填充墻抗震設(shè)計(jì)構(gòu)造的要求

第一，框架梁主梁截面高度的標(biāo)準(zhǔn)可以按照計(jì)算跨度的1/10～1/18去確定，梁凈跨和截面高度之比也最好不要小于四；

第二，框架梁的截面的寬度也適合小于梁截面高度的四分之一，也不應(yīng)該小于200mm；

第三，框架梁的撓度需要根據(jù)計(jì)算跨度I的大小取IM200（我們通常是要求其數(shù)值IQ7m，或者7m≤I≥9m，或者是R9m），當(dāng)對(duì)梁饒度使用的比較高的時(shí)候，可以按照這個(gè)順序嚴(yán)格的進(jìn)行調(diào)整。

第四，框架梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)候需要記錄好受壓鋼筋作用的梁端截面混凝土受壓區(qū)高度和與其有效高度的比值，一級(jí)不應(yīng)該大于0.25，二級(jí)和三級(jí)不應(yīng)該大于0.35；

第五，矩形截面的混凝土框架柱在結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)是四級(jí)的時(shí)候其斷面不應(yīng)該小于300mm，一、二、三及時(shí)也不適合小于400mm。

第六，混凝土框架結(jié)構(gòu)的填充墻需要優(yōu)先使用比較輕質(zhì)量的墻體材料。當(dāng)時(shí)候砌體墻的時(shí)候，也需要采取一定的辦法盡量減少對(duì)主體結(jié)構(gòu)的不利的影響。

結(jié)語(yǔ)

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該要考慮地震發(fā)生時(shí)候的破壞機(jī)制，需要合理評(píng)估結(jié)構(gòu)承受地震的能力，嚴(yán)謹(jǐn)而認(rèn)真的考慮結(jié)構(gòu)布置的抗震性能，然后遵循GB50011-2010所要求的抗震概念設(shè)計(jì)的要求，也要防止結(jié)構(gòu)在地震的時(shí)候因?yàn)椴糠值胤降钠茐亩l(fā)連續(xù)性的倒塌，為保證民生的安全和盡量的減少社會(huì)財(cái)富的損壞提供最大的保證。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土：延性；構(gòu)造措施；

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一 前言

隨著鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)施工工藝的不斷發(fā)展，延性結(jié)構(gòu)不但能提高發(fā)生破壞的可靠指標(biāo)外還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能夠提供足夠的變形能力，抵抗偶然因素。還能產(chǎn)生內(nèi)力重分布獲得有利的彎矩分布并實(shí)現(xiàn)配筋合理、節(jié)約材料的目的。建筑在使用過(guò)程中可能會(huì)遇到偶然超載、不均勻沉降及收縮引起的體積變化等偶然因素，其可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的內(nèi)力和變形，延性結(jié)構(gòu)則可作為該情況下的內(nèi)力和變形的安全儲(chǔ)備，內(nèi)力重分布。

二 影響結(jié)構(gòu)延性的主要原因

1．1柱截面形狀和尺寸影響柱延性的因素

框架柱的截面形狀，將直接影響框架柱截面界限破壞時(shí)鋼筋和混凝土內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變的分布，還將嚴(yán)重影響混凝土受壓邊緣的極限壓應(yīng)變。為了保證框架柱有足夠的延性，框架柱的截面尺寸必須在兩個(gè)主軸方向的剛度相差不宜太大，矩形柱截面長(zhǎng)寬比不宜超過(guò)1：1.5，柱的凈高與截面高度之比不宜小于4。

1．2剪跨比

剪跨比是決定構(gòu)件截面特性的主要因素，根據(jù)剪跨比 ( =M／Vh)的大小，可將柱分為長(zhǎng)柱( ≥2)、短柱(1．5≤ ≥2)和極短柱( ≤1．5)。一般情況下。長(zhǎng)柱常發(fā)生正截面破壞，而短柱特別是極短柱則多出現(xiàn)斜截面受剪破壞。

大量試驗(yàn)研究表明：柱為長(zhǎng)柱時(shí)，單調(diào)荷載特別在低周反復(fù)荷載作用下一般發(fā)生延性較好彎曲破壞，而若為短柱特別是極短柱一般發(fā)生延性較差的斜截面受剪破壞時(shí)，脆性破壞較矩形柱顯著。因此應(yīng)避免現(xiàn)斜截面受剪破壞。

1．3配筋率

從實(shí)際工程設(shè)計(jì)中可以得知，增大縱向鋼筋配筋率對(duì)框架柱本身是有利的，在一定程度上能提高框架柱截面的延性。但是，當(dāng)縱向配筋量達(dá)一定值時(shí)，對(duì)框架柱變形能力的提高就很不明顯了，而且如果縱向鋼筋量過(guò)大，容易使柱子產(chǎn)生剪切破壞或粘結(jié)破壞，使延性變差。

由于箍筋能改善混凝土的受力性能，特別是能有效提高混凝土受壓區(qū)邊緣的最大應(yīng)變，因此，當(dāng)箍筋含量特征值越高，柱子的延性提高就越大。

2．1梁截面尺寸影響粱延性的因素

在地震作用下，梁端塑性鉸區(qū)混凝土保護(hù)層容易剝落，故粱截面寬度過(guò)小則截面損失比例較大，所以一般框架梁寬度不宜小于200mm。同時(shí)為了提高節(jié)點(diǎn)剪力、避免梁側(cè)向失穩(wěn)及確定梁塑性鉸區(qū)發(fā)展范圍，分別要求梁寬不宜小于柱寬的l／2、粱的高寬比不宜≥4、梁的跨高比不宜≤4。

2. 2粱配筋

因?yàn)橐欢ㄊ軌轰摻羁梢詼p小混凝土受壓區(qū)高度且在地震作用下粱端可能會(huì)出現(xiàn)正彎矩如果梁底面鋼筋過(guò)少，梁下部破壞嚴(yán)重，會(huì)影響梁的承載力和變形能力。因此，梁端截面上縱向受壓鋼筋與縱向受拉鋼筋保持一定比例，對(duì)梁的延性有很大的影響。

另外配筋率較低時(shí)，彎矩達(dá)到最大值后，彎矩— — 曲率曲線能保持相當(dāng)長(zhǎng)的水平段，因而大大提高了梁的延性和耗散能量的能力。

3．1剪壓比影響節(jié)點(diǎn)延性的因素

為了防止框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)出現(xiàn)斜拉或斜壓的脆性破壞，必須控制剪壓比，即限制配箍率．避免框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的破壞先于箍筋的屈服，保證節(jié)點(diǎn)有一定的延性。

3．2軸壓比

在一定范圍內(nèi)軸向壓力可以提高框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的抗剪承載力。由于柱軸向壓力的作用，在框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土開(kāi)裂以前，柱截面受壓區(qū)面積加大，斜壓桿作用加強(qiáng)。

當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)，混凝土塊體間產(chǎn)生咬合力。隨著軸壓比的增大，抗剪承載力相應(yīng)增大，但當(dāng)軸壓比超過(guò)某一臨界值時(shí)，框架節(jié)點(diǎn)受壓區(qū)混凝土產(chǎn)生微裂縫，使混凝土壓碎，抗剪承載力反而下降。因此要限制軸壓比在一定的范圍之內(nèi)以確保其延性。

3.3水平箍筋

在框架節(jié)點(diǎn)內(nèi)配置水平封閉箍筋，一方面對(duì)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土產(chǎn)生有利約束，增強(qiáng)傳遞軸向荷載的能力，另一方面承擔(dān)部分水平剪力，提高框架節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力。

試驗(yàn)表明．配箍適當(dāng)?shù)目蚣芄?jié)點(diǎn)核芯區(qū)出現(xiàn)貫通裂縫后，混凝土承擔(dān)的剪力繼續(xù)增加，箍筋全部屈服，混凝土與箍筋同時(shí)充分發(fā)揮作用，使節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)受剪承載力在破壞時(shí)達(dá)到最大。

三．提高構(gòu)件延性的措施

1 減小豎向構(gòu)件的軸壓比

豎向構(gòu)件的延性對(duì)防止結(jié)構(gòu)的倒塌至關(guān)重要。鋼筋混凝土柱子和剪力墻的變形能力隨著軸壓比的增加而明顯下降。抗震規(guī)范對(duì)抗震等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的框架柱和抗震等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位的軸壓比進(jìn)行了限制。框架柱的初始截面尺寸常常根據(jù)軸壓比的限制來(lái)進(jìn)行估算。

2 控制構(gòu)件的破壞形態(tài)

構(gòu)件的破壞形態(tài)機(jī)理和破壞形態(tài)決定了其變形能力和耗能能力．發(fā)生彎曲破壞的構(gòu)件的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)生剪切破壞的構(gòu)件，一般認(rèn)為彎曲破壞是一種延性破壞，而剪切破壞是一種脆性破壞。

因此，控制構(gòu)件的破壞形態(tài)，可以從根本上控制構(gòu)件的延性。目前，在鋼筋混凝土構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)中采用“強(qiáng)剪弱彎”(即構(gòu)件的受剪承載力大于受彎承載力)的原則來(lái)控制構(gòu)件的破壞形態(tài)，一般采用增大剪力設(shè)計(jì)值和增加抗剪箍筋的方法來(lái)提高構(gòu)件的受剪承載力，并且通過(guò)驗(yàn)算截面上的剪力來(lái)控制截面上的平均剪應(yīng)力的大小，避免過(guò)早發(fā)生剪切破壞，對(duì)跨高比(或剪跨比)小的構(gòu)件，平均剪應(yīng)力的限制更加嚴(yán)格。

此外，應(yīng)注意跨高比(或剪跨比)對(duì)破壞形態(tài)的影響．隨著跨高比(或剪跨比)的減小，剪力的影響加大，剪切變形占總變形的比例也加大，構(gòu)件易發(fā)生剪切破壞。一般認(rèn)為，梁的跨高比不宜≥4，柱的剪跨比不宜≥2，剪力墻的高寬比不應(yīng)≥2。

對(duì)于簡(jiǎn)體中截面高跨比不大于2的連梁，可以通過(guò)設(shè)置交叉暗撐來(lái)增強(qiáng)連梁的受剪承載力，如圖1所示。也可以通過(guò)在連梁中設(shè)置水平縫來(lái)增大連梁的跨高比，減小剪切變形的影響。對(duì)于柱子，當(dāng)剪跨比在1.5～2之間時(shí)，一般稱其為短柱，將發(fā)生剪切破壞，需通過(guò)加強(qiáng)構(gòu)造措施如增加箍筋等來(lái)提高變形能力；當(dāng)剪跨比小于1．5時(shí)，一般稱其為極短柱，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免，否則應(yīng)采取特殊措施。

對(duì)于剪力墻，當(dāng)其長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，為了滿足每個(gè)墻段高寬比≤2的要求，可以通過(guò)開(kāi)設(shè)洞口將長(zhǎng)墻分成長(zhǎng)度較小、較均勻的獨(dú)立墻段，洞口處的連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁。

圖1連梁內(nèi)交叉暗撐的配筋

3 加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施

3．1鋼筋混凝土框架梁

在其受壓區(qū)配置一定數(shù)量的縱向鋼筋可減小梁截面的受壓區(qū)高度，增加梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，從而提高梁的變形能力．試驗(yàn)研究表明，當(dāng)梁截面的受壓區(qū)相對(duì)高度x／hO在0.2～0.35時(shí)，梁的曲率延性系數(shù)可在4左右。

因此，需限制梁端截面的受壓區(qū)相對(duì)高度．此外，在梁端塑性鉸區(qū)縱筋屈服的范圍內(nèi)(可達(dá)1．5～2.0倍的梁高)配置加密的封閉式箍筋(間距小于6～8倍的縱筋直徑)可以提高該范圍的壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變，并防止在塑性鉸區(qū)內(nèi)壓筋過(guò)早壓屈和最終發(fā)生剪切破壞。

3．2鋼筋混凝土框架柱

實(shí)際震害表明，在反復(fù)地震作用下，柱端的保護(hù)層往往首先剝落。此時(shí)，若無(wú)足夠的箍筋約束，在壓力作用下，縱筋就會(huì)向外膨曲，柱端破壞。箍筋對(duì)柱子的核心區(qū)混凝土具有較強(qiáng)的約束作用，提高配箍率可以顯著提高受壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變，從而增加柱子的變形能力。

因此，在框架柱的兩端需配置加密的封閉式箍筋（間距≥6-8倍的縱筋直徑)，抗震規(guī)范還對(duì)箍筋加密區(qū)的體積配箍率的最小限制作了規(guī)定。對(duì)于短柱(一般指剪跨比≥2的柱)，由于變形能力差，需要沿整個(gè)高度配置加密箍筋。

此外，柱子中配箍的形式對(duì)其變形能力也有較大的影響。試驗(yàn)研究表明，采用螺旋箍、復(fù)合螺旋箍或連續(xù)復(fù)合螺旋箍，(如圖2)所示可顯著提高柱子的極限變形能力。

根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告，相同柱截面，相同配筋、配箍率，相同箍距和箍筋肢距，采用連續(xù)復(fù)合螺旋箍的柱子的極限變形比采用一般復(fù)合箍筋的柱子提高25％，采用這類箍筋形式的柱子，軸壓比的限值可適當(dāng)放寬。

圖2各類螺旋箍憚位：mm)

3．3鋼筋混凝土剪力墻

在墻端部設(shè)置邊緣構(gòu)件(暗柱、明柱、翼柱)，將墻體的縱向鋼筋量的大部分集中于兩端邊緣構(gòu)件處，并在邊緣構(gòu)件中配置足夠的橫向箍筋以約束其中的混凝土，可以防止初始的斜裂縫貫穿墻面，使剪力墻的塑性鉸一般出現(xiàn)在底部，為了保證剪力墻在出現(xiàn)塑性鉸后具有較高的延性，在該范圍內(nèi)需加強(qiáng)構(gòu)造措施(如增加墻體厚度、設(shè)置約束邊緣構(gòu)件、增加抗剪箍筋、箍筋全長(zhǎng)加密等)，提高其抗剪破壞的能力。

四 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文詳細(xì)的分析了影響結(jié)構(gòu)延性和提高構(gòu)建延性的措施。結(jié)構(gòu)延性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度同等重要，因此我們必須吸收國(guó)內(nèi)外的一些先進(jìn)理念，不斷完善設(shè)計(jì)方案，提高施工水評(píng)，從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；質(zhì)量；問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

為滿足建筑物的抗震能力和使用壽命的設(shè)計(jì)要求，采用框架、框剪結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱框架結(jié)構(gòu)）的建筑物越來(lái)越多。框架結(jié)構(gòu)之所以能提高建筑物的抗震能力和使用壽命，主要是依靠現(xiàn)澆混凝土梁、板、柱、墻的整體性和鋼筋骨架的抗變形能力，加上鋼筋混凝土梁、板、柱、墻和填充砌體之間的拉結(jié)鋼筋有效地拉結(jié)錨固，使各層的填充砌體都受到縱向和橫向的制約，從而提高了砌體的抗剪強(qiáng)度和抵抗水平推動(dòng)的能力，提高了砌體的塑性變形能力。一旦有地震發(fā)生，由于框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋骨架具有較好的抗變形能力，同時(shí)砌體具有較大的塑性變形能力，因此能裂而不倒，從而較大程度地減輕地震造成的損害。同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)也會(huì)加強(qiáng)建筑物的防侵蝕能力，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

但從目前的施工情況看，一些建筑施工單位對(duì)框架結(jié)構(gòu)建筑施工質(zhì)量不夠重視，施工質(zhì)量低劣，給建筑結(jié)構(gòu)留下了一些不應(yīng)有的質(zhì)量隱患，導(dǎo)致一些框架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位不但達(dá)不到預(yù)設(shè)的抗震性能目標(biāo)，而且影響了結(jié)構(gòu)的安全性及其正常使用功能，降低了建筑物的使用壽命。質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)高度重視這類問(wèn)題的嚴(yán)重性，督促施工單位采取積極的措施，改進(jìn)施工工藝，認(rèn)真治理框架結(jié)構(gòu)建筑施工中的質(zhì)量問(wèn)題，努力提高框架結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量，確保工程質(zhì)量。下面筆者結(jié)合實(shí)際施工情況，總結(jié)和分析框架結(jié)構(gòu)建筑施工中存在的質(zhì)量通病和應(yīng)對(duì)措施，以供參考。

1梁柱節(jié)點(diǎn)處柱子加密箍筋施工問(wèn)題

在梁柱節(jié)點(diǎn)處柱子加密箍筋施工中，常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題是梁柱節(jié)點(diǎn)處少放甚至不放柱箍筋。相關(guān)規(guī)范對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)處柱子加密箍筋的閉合、末端彎鉤長(zhǎng)度和角度等構(gòu)造施工有具體要求，以保證箍筋對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土核心區(qū)起到有效約束作用。但在施工中，由于節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋縱橫交叉、分布密集，特別是當(dāng)中間柱子有四根或更多根梁相連時(shí)，通常采用整體沉梁入模，這導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)下部箍筋無(wú)法綁扎，致使梁柱節(jié)點(diǎn)處少放甚至不放柱箍筋，留下嚴(yán)重質(zhì)量隱患。

為解決這一問(wèn)題，施工中往往存在以下現(xiàn)象：一是違背抗震對(duì)箍筋一體式閉合的要求。有的施工隊(duì)意識(shí)到整體沉梁入模后梁柱節(jié)點(diǎn)處箍筋綁扎困難，便采用兩個(gè)開(kāi)口箍筋或者四根拉筋相拼合。二是違規(guī)操作，不按施工操作要求施工。有的施工隊(duì)直接在梁底面模板上安裝及綁扎鋼筋，即先安裝梁底面模板，然后在其上綁扎梁筋，最后安裝梁側(cè)面模板，人為造成施工安全問(wèn)題。這是因?yàn)橹话惭b梁底面模板而不安裝梁側(cè)面模板時(shí)，由于梁底標(biāo)高和板底標(biāo)高不同，導(dǎo)致與梁相鄰的模板無(wú)法安裝，從而造成整個(gè)模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定，很容易發(fā)生模板倒塌事故。同時(shí)，裝模和綁扎鋼筋多次交叉作業(yè)，施工人員在這種開(kāi)放式、不穩(wěn)定的模板系統(tǒng)上堆放和搬運(yùn)鋼筋很不安全。三是采用分層套箍法，但該法施工難度相當(dāng)大，且必須將節(jié)點(diǎn)處側(cè)模板拆除才能保證箍筋間距及綁扎牢固。

為改進(jìn)梁柱節(jié)點(diǎn)處柱子加密箍筋的施工，可在節(jié)點(diǎn)處四角增加若干6mm或8mm的附加縱向短筋（長(zhǎng)度與節(jié)點(diǎn)高度相同）。先將柱節(jié)點(diǎn)處箍筋按設(shè)計(jì)圖紙間距焊接在縱向短筋上，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；然后穿梁鋼筋并綁扎，或?qū)⒄w骨架焊在節(jié)點(diǎn)處截面高度最大的梁上；最后整體沉梁入模。為防止附加縱向短筋位置因與柱縱筋沖突而造成套箍困難，應(yīng)將其偏離箍筋角部約5cm。采用該法可很好地保證節(jié)點(diǎn)處柱箍筋的間距與數(shù)量，實(shí)施效果較好。但需要說(shuō)明的是，焊接時(shí)焊點(diǎn)要適可而止，絕不能焊?jìng)拷詈土褐摻睢?/p>

2梁柱節(jié)點(diǎn)留置砼試件問(wèn)題

梁柱節(jié)點(diǎn)留置砼試件問(wèn)題通常為：在梁柱砼強(qiáng)度等級(jí)不同且不連續(xù)澆灌砼時(shí)，未留置梁柱節(jié)點(diǎn)處的砼試件。在實(shí)際施工中，未留置梁柱節(jié)點(diǎn)處的砼試件有兩種情況：一是節(jié)點(diǎn)處的砼強(qiáng)度按柱子的強(qiáng)度等級(jí)澆灌，未留置砼試件。此種情況可稱“有驚無(wú)險(xiǎn)”，為施工人員一時(shí)疏忽使然，尚可通過(guò)砼回彈檢測(cè)等方法解決。二是節(jié)點(diǎn)處的砼強(qiáng)度按梁板的強(qiáng)度等級(jí)澆灌，未留置砼試件。此種情況可謂“險(xiǎn)象環(huán)生”或“危機(jī)四伏”，其可能因施工人員概念不清造成，或因工地技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)節(jié)點(diǎn)部位砼強(qiáng)度的重要性認(rèn)識(shí)不足，未能制訂專項(xiàng)施工方案。

要解決梁柱節(jié)點(diǎn)留置砼試件問(wèn)題，應(yīng)制訂節(jié)點(diǎn)部位的砼澆灌專項(xiàng)施工方案并進(jìn)行技術(shù)交底落實(shí)。

3框架柱、剪力墻的“夾渣”和“爛根”問(wèn)題

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架柱、剪力墻根容易出現(xiàn)“夾渣”現(xiàn)象，即柱、剪力墻根部混凝土夾有鋸末等雜物。出現(xiàn)“夾渣”現(xiàn)象的直接原因是安裝柱、剪力墻模板時(shí)沒(méi)有在模板根部留清掃口，致使樓板模板安裝和現(xiàn)場(chǎng)切割加工時(shí)產(chǎn)生的碎片、鋸末等雜物在沖洗模板時(shí)堆積于根部，在澆灌柱、剪力墻混凝土?xí)r含在其中。要解決“夾渣”問(wèn)題，應(yīng)先在模板根部留清掃口，待清掃凈鋸末等雜物后再用模板封住清掃口。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架柱、剪力墻根還容易出現(xiàn)“爛根”現(xiàn)象，即澆灌混凝土?xí)r，柱、剪力墻根部混凝土出現(xiàn)漏漿，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)“露筋”、“蜂窩”和“孔洞”現(xiàn)象。其原因可能有二：一是根部樓板混凝土面不平且未采取堵縫措施，致使水泥漿流失。二是層高超過(guò)5m時(shí)中間部位未留澆筑口，混凝土從頂部直接落下，由于自由落差大于3m，在柱、剪力墻內(nèi)縱橫向鋼筋阻攔下，致使粗細(xì)料分離。同時(shí)，由于一次成型高度過(guò)大，也易使振動(dòng)棒長(zhǎng)度不到位，從而加劇“爛根”現(xiàn)象。要解決“爛根”問(wèn)題，可采取堵縫措施或在中間部位預(yù)留澆灌斜口。

4其它問(wèn)題

構(gòu)造柱方面問(wèn)題：箍筋松散，滑移歪斜，數(shù)量不足和上下柱端不按規(guī)定加密箍筋；構(gòu)造柱縱筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)箍筋不加密；構(gòu)造柱鋼筋搭接位置隨意，且搭接長(zhǎng)度也沒(méi)有滿足35d的規(guī)范要求；構(gòu)造柱縱筋存在嚴(yán)重移位現(xiàn)象；構(gòu)造柱縱筋未錨入上下部主體結(jié)構(gòu)，形成假柱；箍筋彎鉤頭平直段長(zhǎng)度不足10d。

墻體拉結(jié)筋問(wèn)題：一是采用預(yù)埋方式時(shí)，框架柱預(yù)埋拉結(jié)筋間距、長(zhǎng)度和數(shù)量不符合設(shè)計(jì)要求，入柱末端無(wú)彎鉤或拉結(jié)筋入墻末端無(wú)彎鉤。設(shè)計(jì)墻體砌塊材料規(guī)格變更后，預(yù)埋拉結(jié)筋間距和砌塊模數(shù)不相符，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有采取相應(yīng)調(diào)整措施，部分砌墻操作人員擅自將拉結(jié)筋彎折埋入墻內(nèi)，得過(guò)且過(guò)。二是采用后植入方式的，無(wú)植筋拉拔試驗(yàn)。三是填充墻砌體中的構(gòu)造柱拉結(jié)筋間距大于設(shè)計(jì)要求且末端無(wú)彎鉤，出現(xiàn)拉結(jié)筋漏放或錯(cuò)放的情況。

衛(wèi)生間周邊防水翻邊問(wèn)題：翻邊采用砂漿制作，高度低于12cm，不符要求。對(duì)二次成型接口未清理雜物，處理不嚴(yán)格，雖有經(jīng)總監(jiān)審批的專項(xiàng)施工方案，但施工中并不執(zhí)行，方案形同虛設(shè)，無(wú)實(shí)際意義。

篇9

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；質(zhì)量事故；柱平面錯(cuò)位；梁柱交接

中圖分類號(hào)：TU756文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）11-0176-02

一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)工序多，難度大，技術(shù)和管理要求高。現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，除了鋼筋混凝土工程施工中常見(jiàn)的如混凝土強(qiáng)度不足、鋼筋用量偏低等質(zhì)量事故外，就其框架結(jié)構(gòu)本身而言，可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷或事故主要是柱、梁、板等構(gòu)件的施工質(zhì)量缺陷或事故，以及各構(gòu)件之間剛性連接節(jié)點(diǎn)不牢固的質(zhì)量缺陷事故。下面主要就柱、柱梁連接等施工中常見(jiàn)質(zhì)量缺陷或事故做一簡(jiǎn)要分析。

（一）柱平面錯(cuò)位

多層框架的上下層柱，在各樓層處容易發(fā)生平面位置錯(cuò)位，特別是在邊柱、樓梯間柱和角柱更是明顯。如圖1所示：

造成上述現(xiàn)象的主要原因有：

1．放線不準(zhǔn)確，使軸線或柱邊線出現(xiàn)較大的偏差。

2．下層柱模板支立不垂直、支撐不牢或模板受到側(cè)向撞擊，均易造成柱上端移動(dòng)錯(cuò)位。

3．柱主筋位移偏差較大，使模板無(wú)法正位。

（二）柱主筋位移

柱主筋位移，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中極易發(fā)生，鋼筋的位移嚴(yán)重地影響了結(jié)構(gòu)的受力性能。

造成柱主筋位移的主要原因：

1．梁、柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋較密，柱主筋被梁筋擠歪，造成柱上端外伸主筋位移。

2．柱箍筋綁扎不牢，模板上口剛度差，澆筑混凝土?xí)r施工不當(dāng)引起主筋位移。

（三）柱彎曲、鼓肚、扭轉(zhuǎn)

在柱的施工中，柱容易發(fā)生彎曲、截面扭轉(zhuǎn)、鼓肝、竄角等質(zhì)量缺陷，如圖2、圖3所示：

1．造成柱彎曲的主要原因：模板剛度不夠，斜向支撐不對(duì)稱、不牢固、松緊不一致，澆筑混凝土?xí)r模板受力不一，造成彎曲變形。

2．造成柱截面扭轉(zhuǎn)主要原因：放線誤差，支模未能按軸線兜方，上下端固定不牢，支撐不穩(wěn)，上部梁板模板位置不正確和澆筑混凝土?xí)r碰撞等因素，均可能造成柱身扭轉(zhuǎn)。

3．造成鼓肚、竄角的主要原因：柱箍間距過(guò)大或強(qiáng)度、剛度不足，一次澆筑過(guò)高、速度太快，振搗器緊靠模板，使混凝土產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)壓力等引起模板變形，柱箍安裝不牢固等。

（四）梁柱交接部位強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

梁柱節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)極重要的部位，該部位的質(zhì)量對(duì)于保證框架結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度至關(guān)重要。在梁柱節(jié)點(diǎn)部位常見(jiàn)的質(zhì)量事故有混凝土振搗不密實(shí)、主筋錨固達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、箍筋遺漏等。

造成上述事故的主要原因有：

1．鋼筋太密，澆筑混凝土的漏振均會(huì)引起該處混凝土的不密實(shí)。

2．主筋設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或施工錯(cuò)誤等均會(huì)造成主筋錨固不夠。

3．由于該節(jié)點(diǎn)三個(gè)方向梁柱交叉，鋼筋密集，加以受傳統(tǒng)施工工藝和順序的影響，綁扎箍筋的不方便，因此，施工中往往造成箍筋遺漏。

（五）梁板施工

鋼筋位置不正、樓板超厚等。

主要原因：

1．主次梁在柱頭交接處鋼筋重疊交叉，排列不當(dāng)時(shí)，鋼筋容易超過(guò)板面標(biāo)高，要保證鋼筋的保護(hù)層厚，必然使樓板加厚。

2．板內(nèi)各種預(yù)埋管線過(guò)多，也可能形成露筋或板厚的質(zhì)量通病。

3．施工順序安排不當(dāng)。特別是電氣工和鋼筋工的工序。先綁負(fù)筋時(shí)，部分電氣管道壓在上面，使負(fù)筋位置降低，影響結(jié)構(gòu)承載力。

二、工程實(shí)例

某百貨商店工程是一幢中部為四層，兩側(cè)為三層的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)工程。在完成基礎(chǔ)工程后，開(kāi)始上部結(jié)構(gòu)的施工，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)和部分裝飾工程均已完成時(shí)，突然發(fā)生局部倒塌，各層倒塌情況的平面示意如圖4所示：

原因分析：

（一）設(shè)計(jì)方面

1．倒塌部分的次梁多數(shù)為兩跨連續(xù)梁，在框架計(jì)算中，把連續(xù)梁當(dāng)做筒支梁來(lái)計(jì)算支座反力，并以此支座反力作為次梁對(duì)于框架的作用荷載，次梁支座傳到框架上的荷載少算了25%，造成框架內(nèi)力計(jì)算值偏小，此外框架底層柱實(shí)際高度為6m，而計(jì)算筒圖中取柱高為5.8m，也使結(jié)構(gòu)偏于不安全。

2．該工程框架設(shè)計(jì)中，內(nèi)力計(jì)算組合沒(méi)有按照設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的活荷載應(yīng)采用最不利組合的方法進(jìn)行計(jì)算。

3．框架設(shè)計(jì)中，有的荷載漏算或取值偏小。例如四層部分屋面干鋪爐渣找坡層，平均厚度為7cm，計(jì)算中僅取4cm。又如，所有梁的自重均未計(jì)入梁的末灰層的重量。

4．施工圖紙有些問(wèn)題未交代清楚，有的還有差錯(cuò)。例如墻厚尺寸不清，有的墻厚在各圖紙中還有矛盾。特別需要指出的是倒塌部分的次梁伸入墻內(nèi)的支撐長(zhǎng)度，圖紙中不明確，實(shí)際的支撐長(zhǎng)度為24cm，事故發(fā)生后，才知道應(yīng)為37cm。

5．框架配筋不足：倒塌的KJ-1框架施工圖中，有十處圖中配筋量少于需要的配筋量。例如?軸線的一層梁，支座配筋少44%，二層梁支座配筋少45%；?-?軸線間四層梁中配筋少18%（此梁已跨塌）；?軸線一層梁支座配筋量少24%，二層梁支座配筋量少21%（此梁已垮塌）等。KJ-1框架施工圖中部分?jǐn)嗝媾浣盍颗c計(jì)算需要的配筋量對(duì)照情況。

（二）施工方面

1．混凝土澆筑質(zhì)量低劣：主要是框架柱有嚴(yán)重孔洞、爛根和出現(xiàn)蜂窩狀疏松區(qū)段（50cm和100cm高處是無(wú)水泥石子）。例如框架KJ-1二層柱上麻面、孔洞嚴(yán)重，此段高達(dá)50cm，深12cm，混凝土搗固很不密實(shí)。柱斷塌后，斷裂破壞處鋼筋被扭成卷曲狀。柱被破壞成三段，下段是柱根部，高約85cm，混凝土面上可以看到多條明顯的豎向裂縫，說(shuō)明該柱因承載能力不足而破壞。中段長(zhǎng)約90cm，全段橫截面最大處的底邊寬為32cm，上邊寬為20cm（設(shè)計(jì)柱斷面為40cm×40cm）。柱的上段完全粉碎，只剩一塊混凝土掛在鋼筋上，柱鋼筋被扭彎。

2．混凝土實(shí)際強(qiáng)度低：該工程大部分混凝土沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見(jiàn)表1：

此外，三至四層框架沒(méi)有試塊檢驗(yàn)報(bào)告單。

3．部分次梁從墻中全部脫落：三層?軸線上次梁和左右鄰近次梁從③軸線墻中全部脫落，如圖5所示：

4．鋼筋工程：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)鋼筋安裝位置超過(guò)規(guī)范允許偏差，圈梁轉(zhuǎn)角部位鋼筋搭接長(zhǎng)度不夠。

5．施工超載：三層屋頂?shù)囊徊糠衷谑┕み^(guò)程中用作上料平臺(tái)，且堆料過(guò)多。倒塌時(shí)屋頂堆有腳手桿49根和屋面找坡用的爐渣堆等。

6．構(gòu)件超重：經(jīng)檢查大部分預(yù)制空心板都超厚，設(shè)計(jì)為18cm，實(shí)際為19～20.5cm。

7．亂改設(shè)計(jì)：未經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意，屋面坡度由2%改為4%，地面細(xì)石混凝土厚度由4cm改為6cm；水泥砂漿找平層由1.5cm改為3cm，這就使靜荷載由原設(shè)計(jì)的1392N/m2增加到1911N/m2，比原設(shè)計(jì)增加37%。四層則由549N/m2增加到1215N/m2，增加了120%。

8．爐渣層超重：倒塌時(shí)期正值雨季，連陰雨使屋面爐渣層的含水率飽和，爐渣的實(shí)際密度達(dá)1037kg/m3，超過(guò)設(shè)計(jì)值30%。

9．砌筑工程質(zhì)量差：磚與砌筑砂漿強(qiáng)度均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，見(jiàn)表2：

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的實(shí)例分析，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，一定要從設(shè)計(jì)及施工兩方面嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，才能避免或減少質(zhì)量事故。

參考文獻(xiàn)

[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）[S]．2002．

篇10

關(guān)鍵詞: 鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；節(jié)水點(diǎn)；保護(hù)層

中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快促進(jìn)了高層建筑的發(fā)展，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的形式，能夠形成內(nèi)部大空間以及進(jìn)行靈活的建筑平面布置，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛。但是，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，由于鋼筋配置綁扎等原因，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)水平箍筋不放、少放或間距不合適；鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度過(guò)大或過(guò)小; 鋼筋連接的接頭位置不符合規(guī)范要求等問(wèn)題，給建筑工程的質(zhì)量構(gòu)成極大的威脅。因此，有必要通過(guò)對(duì)施工和設(shè)計(jì)規(guī)范要求的分析，需找有效的措施解決此類問(wèn)題。

1 梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)水平箍筋配置

框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中，由于柱端箍筋加密區(qū)要保證箍筋最小配箍特征值的要求，為保證滿足節(jié)點(diǎn)核心區(qū)最小體積配箍率，設(shè)計(jì)盡管根據(jù)不同抗震等級(jí)采用不同的箍筋形式。但梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼筋還是很密集，且構(gòu)造復(fù)雜，特別是當(dāng)抗震等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)，處于結(jié)構(gòu)中間部位的梁柱接頭部位，梁柱鋼筋主筋縱橫、垂直交錯(cuò)，柱子的箍筋綁扎很不方便。在實(shí)際施工中，施工單位往往普遍采取先安裝梁底模，柱子箍筋先套在柱主筋上，再綁扎安裝梁縱筋，造成節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋難能及時(shí)調(diào)位和正確綁扎，甚至出現(xiàn)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不放箍筋或少放或者箍筋間距不符合設(shè)計(jì)圖紙要求，給節(jié)點(diǎn)核心區(qū)質(zhì)量留下安全隱患。

框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵區(qū)域的受力情況較為復(fù)雜，為使梁、柱縱向受力鋼筋在節(jié)點(diǎn)處有可靠的錨固條件，框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土應(yīng)具有良好的約束作用和抗剪能力，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)配置水平箍筋。在有抗震設(shè)防要求的框架節(jié)點(diǎn)，需要保證“強(qiáng)柱弱梁，節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)”的設(shè)計(jì)思想。因此，JGJ3－2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第6．4．10 條不但規(guī)定了框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)配置水平箍筋且特別規(guī)定一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)配箍特征值分別不小于0.12，0.10和0.08，且箍筋體積配箍率分別不宜小于0.6%，0.5%，0.4%。當(dāng)柱剪跨比不大于2 的框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的配箍特征值不宜小于核心區(qū)上、下柱端配箍特征值中的較大值。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)箍筋的作用與柱端有所不同，其構(gòu)造要求與柱端有所區(qū)別，雖然箍筋會(huì)比較密集，給施工帶來(lái)不方便，但為了保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的安全，施工中應(yīng)按施工圖設(shè)計(jì)文件的要求配置，不得隨意減少，對(duì)無(wú)抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)的水平箍筋，構(gòu)造要求相對(duì)可松一些，當(dāng)節(jié)點(diǎn)四邊都有框架梁時(shí)，箍筋的做法也可以簡(jiǎn)單些。具體原則和要求如下:

1) 框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)柱內(nèi)均必須設(shè)置水平箍筋，如圖1 所示。

圖1 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)水平箍筋配置

2) 有抗震設(shè)防要求的框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)中水平箍筋，應(yīng)按施工圖設(shè)計(jì)文件中的要求配置。特別應(yīng)注意抗震等級(jí)為一級(jí)和二級(jí)時(shí)，柱剪跨比不大于2時(shí)采用復(fù)合箍或井式箍，其體積配箍率不應(yīng)小于1. 2%，當(dāng)設(shè)防烈度為9度時(shí)，不應(yīng)小于1. 5%。對(duì)一級(jí)抗震箍筋肢距應(yīng)≤200mm，二、三級(jí)應(yīng)≤250mm和20倍箍筋直徑的較大值。箍筋最大間距一級(jí)時(shí)≤6d且≤100mm，二級(jí)時(shí)≤8d且≤100mm。箍筋最小直徑一級(jí)時(shí)≥10mm，二級(jí)時(shí)≥8mm。

3) 無(wú)抗震設(shè)防要求的框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，箍筋的間距不宜大于250 mm，且不應(yīng)大于15倍縱向受力鋼筋的最小直徑(不包括頂層端節(jié)點(diǎn))。對(duì)于四邊有框架梁與柱相連的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，可僅沿節(jié)點(diǎn)周邊設(shè)置矩形箍筋，如圖2所示。其他情況應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置水平箍筋。

圖2 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)水平箍筋配置

2 鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度

鋼筋混凝土保護(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(duì)受力鋼筋有效錨固的要求。相關(guān)規(guī)范對(duì)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度規(guī)定如下。

1) 縱向受力的普通鋼筋，其混凝土保護(hù)層厚度(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑。

2) 梁、柱中箍筋、構(gòu)造鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm。

3) 板、墻中分布鋼筋保護(hù)層厚度為表1 中相應(yīng)數(shù)值減10mm，在任何情況下，保護(hù)層厚度不應(yīng)小于10mm。

埋在地面以下的混凝土柱環(huán)境類別與地面以上的不同，鋼筋保護(hù)層厚度也不相同，一般地下環(huán)境為二類或三類。柱最小保護(hù)層厚度除在二b類環(huán)境要求為35mm，三類環(huán)境為40mm外，與其他環(huán)境類別下要求的30 mm 差別不大。對(duì)處于有侵蝕介質(zhì)作用環(huán)境的構(gòu)件，保護(hù)層還應(yīng)加厚，并符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。GB 50010－2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度的規(guī)定是強(qiáng)制性條文，并且是最小厚度的要求。當(dāng)梁和柱中縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度大于40mm時(shí)，應(yīng)對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施，如圖3所示; 當(dāng)保護(hù)層厚度差別不大時(shí)，柱縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度，當(dāng)無(wú)地下室時(shí)，±0.000以下柱段滿足地下環(huán)境的最小保護(hù)層厚度要求，一般采用外擴(kuò)附加保護(hù)層厚度的方法，使柱主筋在同一位置不變。當(dāng)有地下室時(shí)，在地下室頂層節(jié)點(diǎn)內(nèi)改變保護(hù)層厚度，當(dāng)保護(hù)層厚度相差較大時(shí)，地下層柱的保護(hù)層厚度滿足地下環(huán)境的最小保護(hù)層厚度，仍采用外擴(kuò)附加保護(hù)層厚度的方法，使柱主筋在同一位置不變。

圖3 保護(hù)層防裂構(gòu)造措施

框架結(jié)構(gòu)施工中，在主次梁交叉部位和梁柱側(cè)平時(shí)，由于鋼筋設(shè)置要求，不能同時(shí)滿足各方向縱向受力鋼筋最小保護(hù)層厚度要求。在主次梁交叉部位，由于次梁面筋需從主梁面筋頂上穿過(guò)，導(dǎo)致主梁面筋保護(hù)層厚度加大，梁柱側(cè)平時(shí)，梁的縱向受力鋼筋要放在柱縱向受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，導(dǎo)致梁一側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度加大，如圖4所示。當(dāng)梁鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度大于40mm 時(shí)，應(yīng)對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施。

圖4 梁柱側(cè)平混凝土保護(hù)層厚度示意

1) 接頭應(yīng)盡量設(shè)置在受力較小處，抗震設(shè)計(jì)時(shí)避開(kāi)梁端、柱端箍筋加密區(qū)范圍。

2) 在同一受力鋼筋上，宜少設(shè)連接接頭，不宜設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上接頭。

3) 接頭位置應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)，在連接范圍內(nèi)，接頭鋼筋面積百分率應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)。

4) 在鋼筋連接區(qū)域應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施，在縱向受力鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)配置箍筋，箍筋間距應(yīng)加密。

5) 軸心受拉及小偏心受拉桿件(如桁架和拱的拉桿)的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。

6) 當(dāng)受拉鋼筋的直徑d＞28mm 及受壓鋼筋的直徑d＞32mm時(shí)，不宜采用綁扎搭接接頭。

綁扎搭接、機(jī)械連接和焊接的連接機(jī)理和特點(diǎn),見(jiàn)表1。

表1 綁扎搭接、機(jī)械連接和焊接的特點(diǎn)

目前，梁、柱主筋采用綁扎搭接方法已很少，焊接連接、機(jī)械連接用得最多，隱蔽驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題是接頭位置不正確。鋼筋的接頭位置要設(shè)在受力較小處，施工人員應(yīng)掌握一定的力學(xué)知識(shí)，知道梁跨中正彎矩較大，支座附近負(fù)彎矩、剪力較大，柱端在水平力作用下彎矩較大，應(yīng)盡量避開(kāi)這些位置，事先要計(jì)算好鋼筋下料長(zhǎng)度，梁上部縱筋接頭盡量靠近跨中，下部縱筋盡量遠(yuǎn)離跨中(建議設(shè)在梁箍筋加密區(qū)外且離支座ln/4 的范圍內(nèi))。當(dāng)有抗震要求時(shí)，縱向受力鋼筋連接接頭的位置應(yīng)避開(kāi)梁端、柱端箍筋加密區(qū)，當(dāng)無(wú)法避開(kāi)時(shí)，應(yīng)采用滿足等強(qiáng)度要求的高質(zhì)量機(jī)械連接接頭(機(jī)械連接接頭等級(jí)不低于Ⅱ級(jí)) 。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，框架結(jié)構(gòu)施工中存在的問(wèn)題很可能會(huì)影響建筑工程的整體質(zhì)量。因此，要加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)控力度，施工人員要加強(qiáng)工作責(zé)任心，說(shuō)明要具體、明確，對(duì)重要部位要認(rèn)真進(jìn)行交底。同時(shí)，施工人員還應(yīng)提高自身的綜合技能，熟悉掌握施工規(guī)范。只有這樣，才能夠提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工水平，從而保證工程的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭武，關(guān)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中的若干問(wèn)題[J].中國(guó)建設(shè)信息,2006.02