钢筋混凝土框架结构范文

时间:2023-02-22 17:44:16

钢筋混凝土框架结构

钢筋混凝土框架结构范文第1篇

献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02

中图分类号:TU375

关键词:建筑事业 钢筋混凝土框架

在我国现在的多高层建筑中,钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点;与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此,在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。

一、框架结构简析

在一般的工业和民用建筑中,框架能够同时承受水平荷载和竖向荷载的结构构件,它由横梁和立柱联合组成。框架的横梁和立柱都是刚性连接的,它们间的夹角在受力前后是保持一致的。

钢筋混凝土框架结构是由楼板、粱、柱及基础四种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。钢筋混凝土多层框架结构的传力比较明确,结构布置上比较灵活、整体性和抗震性比较好,多应用于各类多层的工业与民用建筑中。

二、框架结构的特点及类型

(一)框架结构的特点

由于框架结构具有布置灵活的特点,能获得的空间比较大,具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点。很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅建筑。框架结构的构件简单,施工方便,较经济;承受竖向荷载作用合理、结构自重较轻,而且对支座不均匀沉降比较敏感。框架结构也有有比较明显的缺陷,框架结构的侧向刚度小,结构所产生水平位移较大,属柔性结构框架,在遇到强烈的地震后,抗震性能较差,易造成严重的非结构性破性。这种体系在房屋高度和地震区使用受到限制。对于钢筋混凝土框架而言,当高度和层数较多时,结构底部各层的轴力会增大,梁和柱所产生的弯矩和整体的侧移也会显著增加,会导致截面尺寸和配筋的增大,会给建筑平面布置和空间处理造成困难,从而影响建筑空间的合理使用。所以一般适用于建造不超过高层的房屋建筑,在高度不大的建筑中,框架结构是一种较好的结构体系。

(二)框架结构的类型

按照施工方法的不同,框架可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。

1、现浇式框架优点是建筑布置灵活,整体性好,有利于抗震。也存在缺点,就是现场施工相对复杂,模板耗费多,工期较长。从受力合理和控制造价的角度,现浇钢筋混凝土框架高度一般不超过45m。全现浇式框架是框架结构中使用最广泛的,大量应用于多高层建筑及抗震地区。四川南充市嘉陵区的“嘉南国际”是第一个“全现浇框架结构”多层建筑楼盘,汶川特大地震发生后,嘉南国际的在建、已建工程未受到丝毫“震伤”。

2、装配整体式框架是将预制梁、柱和板现场安装就位后,在构件连接处浇捣混凝土,使之形成整体。其优点是,省去了预埋件,减少了用钢量,整体性比装配式提高,但节点施工复杂。

3、装配式框架的构件全部为预制,在施工现场进行吊装和连接。其优点是节约模板,缩短工期,有利于施工机械化。但预埋件多,用钢量大,节点处理要求高,整体性差,在地震区不宜采用。

三、框架结构的布置

建筑体框架结构布置是否科学直接影响建筑体结构的安全性和实用性,经过对多个建筑体的研究与分析,把框架结构具体分为三类。纵向的框架承重方案就是把框架中的纵梁作为建筑体的主梁,建筑体的荷载主要有框架的纵梁来承担。横梁的截面尺寸比较小对设备管线的穿行比较有利,但是房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。横向框架承重方案就是把框架横梁作为楼盖的主梁, 建筑体的荷载主要由横向框架承担;但是由于横向框架数通常比较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度,还有利于建筑物的通风和采光。但是主梁的截面尺寸比较大,建筑体不能得到较大的空间还不利于布置纵向的管道。纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能。

四、楼梯对主体结构抗震性能的影响

楼梯是重要的逃生通道,楼梯破坏意味着逃生通道被截断。楼梯对周围构件的影响主要有两种体现,一种为楼梯间的整体破坏,另一种为楼梯间角柱的剪切破坏。新修改的国标《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)(2010年版)于2010年12月01日起执行。本次修改的内容之一就是第3.6.6条第一款中增加“计算中应考虑楼梯构件的影响”条文,认为楼梯的梯板具有斜撑的受力状态,对结构的整体刚度有较明显的影响,因此建议在结构计算中予以适当考虑。楼梯对主体结构抗震性能的影响主要包括以下几个方面。

(一)楼梯间在平面布置上的不对称,造成结构平面刚度分布不均匀,扭转效应增大,设计时宜考虑楼梯间对扭转效应的影响。对于平面不规则的结构,当楼梯布置在结构的角部时,应将楼梯构件进行简化建入模型之中,在此基础上再进行结构的调整,才能够更加符合实际情况,有效的降低结构的扭转效应。

(二)楼梯构件对结构刚度有一定的贡献,结构刚度的贡献值随楼梯布置位置的不同而变化。当楼梯对称布置在平面的四分之一部位(即位置2)处时,对整体结构刚度的贡献值最大;当楼梯对称布置在平面的中间部位时,对整体结构刚度的贡献值最小。 (三)由于楼梯对结构刚度的贡献作用,使得与楼梯相连接的框架柱轴压力加大,轴压比变大,当框架柱的轴压比接近规范规定的相应限制时应引起注意。由于休息平台梁与框架柱相连,使得框架柱形成短柱,造成该框架短柱的剪切破坏,进而导致整体结构的破坏,这就要求设计人员必须采取可靠的构造措施来保证短柱部分安全可靠。但是现在大部分软件无法将楼梯与主体结构进行整体分析,建议取消与框架柱相连的休息平台梁,休息平台采用悬挑楼板的方式可以切实有效的解决短柱的问题。

结语:

近年来,世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快,应用很多。 地震极具偶然性,但同时也极具破坏性。国内外历次地震震害情况表明, 钢筋混凝土结构在地震中遭受的破坏比较轻。多层钢筋混凝土框架结构具有较好的整体性和较大的延伸性,是抗震性能良好的一种结构型式。

参考文献:

[1]周建民.考虑时间因素的混凝土结构分析方法[D].同济大学,2006.

[2] 何益斌:《建筑结构》,中国建筑工业出版社2009年版

钢筋混凝土框架结构范文第2篇

关键词:钢筋混凝土;框架结构;住宅结构设计

混凝土框架结构是由梁、板、柱构件组成的空间结构,既承受竖向荷载,又承受水平荷载。其延性较好,横向侧移刚度较小,特点是柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间,适用于需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑。

一、截面尺寸的选择

梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提,除应满足规范[1]所要求的取值范围,还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1,以达到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性铰时,柱端处于非弹性工作状态而没有屈服,节点仍处于弹性工作阶段的目的。即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。

二、梁、柱的适宜配筋率

框架梁的配筋在设计中应掌握“适中”的原则,一般情况下其配筋率宜取0.4%~1.5%框架柱的全部纵向受力钢筋的配筋率宜取1%~3%。另外当梁端的纵向受拉钢筋最小配筋率大于2%时,其箍筋的最小直径应增大2mm。但是无论在何种情况下,均应满足规范[1]所规定的最大、最小配筋率的要求。另外框架梁的纵向受拉钢筋配筋率,应注意规范[1]与规范[2]中的区别:规范[2]中梁的纵向受拉钢筋最小配筋率只和框架的抗震等级有关,而在规范[1]中梁的最小配筋率除和框架的抗震等级有关外,还和混凝土的轴心抗拉强度设计值与钢筋的抗拉强度设计值的比值有关,所以在设计中应依据规范[1]来确定梁的最小配筋。

三、框架柱配筋的调整

框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中均不会按此配筋。因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态,所以其震害重于内柱。对于质量分布不均匀的框架尤为明显。因此应选择最不利的方向进行框架计算,另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋,取其较大值,并采用对称配筋的原则。为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:

1.角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时,其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%。

2.框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.4倍,边柱1.3倍,中柱1.2倍。

3.框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束。

4.对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接,且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时,箍筋的直径不应小于Φ8,并应焊接。

另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时,可以适当放大框架柱的配筋,且宜在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋不宜按构造设置,应按框架梁进行设计,并按规范[1]要求设置箍筋加密区。

四、框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整

在满足梁柱的截面尺寸和配筋率的情况下,仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。

1.影响裂缝宽度的因素和调整的办法。框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视,对此应引起我们的注意。影响裂缝宽度的主要因素有两方面,一是构件的混凝土强度等级,二是钢筋的级别和直径。由于混凝土等级与钢筋的级别有一定的“依赖关系”,因此对于普通的混凝土构件,混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大,一般情况下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。另外需注意在利用计算机辅助软件进行结构建模中的荷载输入时,一定要将恒、活载数值分开输入,以便进行内力组合和裂缝宽度的计算,不要贪图省事而将恒、活载合并输入,以防止梁、柱内力计算错误,致使所绘制的施工图不能使用。

2.梁端斜截面的配筋调整。框架结构设计中,宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求,即“强剪弱弯”。在具体设计和梁配筋调整时,可采用以下方法:

(1)不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋(一般放大1.1~1.3倍);(2)梁端箍筋的直径可增加2mm;(3)支座处尽量不设置弯起钢筋,宜利用箍筋承受支座剪力。

3、在电算中合理、准确运用弯矩的调幅

规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。

五、框架结构设计中应注意的其它问题

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.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:

(1)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;(2)增加箍筋的配置,在短柱范围内箍筋的间距不应大于100mm,柱的纵向钢筋间距≤150mm;(3)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。

3.由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中,有些设计人员对其受力概念不清,误认为此柱为构造柱,并且其配筋为构造配筋,悬臂梁也未按计算配筋,这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足,为事故的发生埋下隐患。实际上,在结构的整体计算中,此柱为偏心受压构件,柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点,应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析,并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。

4.对于框架梁下部的填充墙构造措施,当填充墙长度大于5m时,墙顶与梁宜采用拉接措施;当墙高度超过4m时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。

5.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。

6.在设计中不得随意加大主筋的面积,或为了简化构造而统一截面设计,以避免造成结构的某些部位相对薄弱。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).中国建筑工业出版社,2010.

[2]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范(GBJ-89).中国建筑工业出版社,1989.

[3]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范(GB50011-2001).中国建筑工业出版社,2008.

钢筋混凝土框架结构范文第3篇

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:

[1] 姚虹,杜芹.框架结构设计施工中的问题及预防措施[J].山西建筑,2002.

钢筋混凝土框架结构范文第4篇

关键词:钢筋混凝土框架结构;强震破坏模式;强柱弱梁;仿真模拟

中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)05-46-2

0 引言

长期以来,“强柱弱梁”都是建筑物抗震设计所追求的目标,能够直接影响强震作用下的建筑物破坏形式,避免建筑物的完全垮塌。然而,通过对汶川地震的建筑物破坏形式分析,实际的建筑物鲜有能够满足上述要求的,这是多方面因素导致的。在强震作用下,钢筋混凝土框架的柱体首先遭受破坏,失去支撑力,导致建筑物整体垮塌,造成建筑物内部空间的急剧变化,是地震造成的财产损失和人员伤亡的主要原因。所以,有必要对强震作用下的钢筋混凝土结构的破坏模式进行分析,选择合理的破坏模式,将地震造成的破坏降到最低。

1 钢筋混凝土框架结构强震破坏模式分析

钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要由框架梁和框架柱的力学性能反映,在强震作用下,柱体先发生破坏或框架梁先发生破坏将造成建筑物的不同破坏形式,产生的危害性有极大的差异。

1.1 钢筋混凝土框架结构的总体屈服模式

总体屈服机制是在“强柱弱梁”结构的建筑物遭受强震作用后的破坏形式,建筑物的框架梁首先发生塑形形变,吸收相比例的地震能量,导致框架柱体受到的地震影响相对较小,能够保证柱体的结构完整或低端发生少量形变,仍然能够发挥可靠的支撑力,维持建筑物的空间结构,从而避免建筑物的整体垮塌。这是钢筋混凝土框架结构抗震设计的主要目标,是较为合理的强震破坏形式,能够有效降低地震造成的影响。

1.2 钢筋混凝土框架结构的楼层屈服模式

所谓楼层屈服机制是指柱端的抗弯承载力小于框架梁端的抗弯承载力,一旦地震发生,框架的柱端首先发生形变,导致柱体遭受破坏,失去对建筑物整体的承载力,造成楼层垮塌。该种破坏形式使得建筑物的空间结构发生彻底改变,人员和财物等被掩埋于废墟当中,造成严重的人员伤亡和财产损失,而且不利于震后搜救,是建筑物应该竭力避免的。然而,现在的许多建筑物都呈现“强梁弱柱”的结构特点,一旦遭遇强震,框架柱体将首先失去承载能力,导致楼层垮塌,危害极为严重。

2 借助LS-DYNA软件仿真模拟钢筋混凝土框架结构在强震作用下的破坏形式

2.1 LS-DYNA软件概述

LS-DYNA软件是基于中心差分法的显式积分算法,借助先进的信息技术实现钢筋混凝土框架结构在强震作用的破坏形式模式,分析地震作用下的建筑物的变形、破坏到坍塌的全过程,研究导致建筑物破坏的主要影响因素。

2.2 仿真模型的建立及相关参数选择

本次仿真模拟选择的建筑物为5层的钢筋混凝土框架结构建筑,建筑物单层呈现长方体结构,x方向的柱体间距离设定为7.2m,y方向的柱体间距离设定为6m,层高3.6m;框架柱尺寸为500×500(mm);主梁300×700(mm),次梁250×600(mm);楼板为现浇楼板,层厚100mm,外墙选择为填充墙。

在地震波的选择方面,为节省运算时间,选择加速度峰值较大的汶川地震部分波形作为地震波的主要形式,输入到仿真软件中,地震持续时间设定为10s。

2.3 仿真模拟结果

根据仿真模拟,构件在0.6s前基本处于弹性工作状态;1s时,由于地震动突然增大,底层框架柱底端开裂,形成局部破坏;1.3s时,底层柱顶端产生裂缝,并逐渐贯通,底层柱子退出工作;1.5s时,二层梁端产生裂缝,一层顶塑性铰形成;1.6s时,二层梁板失去支撑,开始塌落;1.9s时,二层柱顶产生贯通裂缝;2.3s时,二层楼板接触地面,碰撞碎裂;随后,上面各层梁柱也陆续出现端部开裂破坏;最后,结构整体倒塌。

3 钢筋混凝土框架结构强震破坏形式的主要影响因素分析

3.1 框架梁刚度放大系数

当前的钢筋混凝土框架结构的建筑物大多采用现浇楼板,其对框架梁的力学效果有显著的增强作用,导致建筑的框架梁的实际强度要大于梁体本身的力学强度,而且该种增强效果呈现不均一性,随着梁置的变化而改变。针对此问题,相关的设计规范采取经验参数的方式进行换算,即将中梁和边梁的刚度按照原框架梁刚度的2.0和1.5进行处理。该种处理方式仅考虑垂向上的楼板增强作用,对于框架梁的抗弯承载力的影响并未考虑,导致钢筋混凝土框架结构框架梁的实际刚度大于设计值,影响“强柱弱梁”结构的形成。

3.2 柱梁抗弯承载力比

在钢筋混凝土框架结构的设计中,柱梁抗弯承载力比值一般选择为1.1-17.之间,从理论上看,该比值能够满足“强柱弱梁”的结构要求,但是,通过对建筑物在地震中的实际破坏形式分析来看,该比值并不能确保钢筋混凝土框架结构能够形成总体屈服机制,其受到震级的影响较大。具体来说,当震级在6级以下时,框架结构的自身稳定性较强,受到的地震破坏较为轻微,能够维持建筑物的结构稳定;当震级在9度及以上时,建筑物受到的力学作用较为强烈,设计中承载力的比例选择较大,因而能够发挥“强柱弱梁”的结构特性,产生总体屈服。但是,当震级在6-9级之间时,比值选取较低,导致柱体的力学破坏较为严重,难以形成总体屈服。

3.3 框架结构柱体的轴压比

一般情况下,建筑物的柱体应该具备足够的力学强度,能够较好的抵御地震作用。然而,实际的设计过程中,出于美观和降低成本的考虑,多数钢筋混凝土框架结构的柱体截面偏小,导致柱体的轴压比处于较高水平,一旦发生地震,柱体将无法抵御更大的轴力,极易造成柱体破坏,造成建筑物的垮塌。

3.4 填充墙等围护结构对框架柱体的影响

围护结构主要是指建筑物的外墙、门窗等,是构成建筑物封闭空间的重要构件。在建筑物设计中,对此类围护结构仅仅考虑其对框架结构的重力影响,未考虑填充墙等围护结构对柱体造成的剪切影响,影响柱体力学作用的发挥,成为地震中柱体破坏的重要原因之一。

4 控制钢筋混凝土框架结构强震破坏模式的具体措施

4.1 构建梁柱铰混合破坏机制

通过对地震作用下的建筑物破坏实例分析,参考钢筋混凝土框架结构的地震破坏仿真模拟数据,在进行建筑物的结构设计时,单纯考虑“强柱弱梁”是不可取的,应该从框架结构的整体较大考虑,分析梁柱铰混合破坏的产生机制,使得建筑物在强震来临时能够形成该种破坏方式,保证建筑物的“大震不倒”,将强震造成的损失降到最低。

4.2 多指标综合评价钢筋混凝土框架结构的抗震设计

进行建筑物的抗震设计时,不能单单考虑单个或有限几个指标,而是应该将影响建筑物抗震性能的指标全部纳入考虑范围中,除了将指标作为单一变量考虑对建筑物结构稳定性的影响以外,还应该考虑指标间的关联性,确保抗震设计能够满足建筑物“强柱弱梁”的设计原则,有效抵御强震的冲击,达到“大震不倒”的目的,最大限制地维持建筑结构的稳定性。

4.3 积极应用BIM等仿真软件提升抗震设计的可行性

进入21世纪,信息技术成为社会发展的主要驱动力量。在建筑设计领域,借助信息技术形成的BIM能够实现对设计的仿真模拟,分析设计的可行性及施工、使用等后续环节中存在的问题,为设计优化提供参考,提升了设计的可行性。将其应用于抗震设计的优化中,能够消除各类不确定因素对建筑结构的影响,形成最佳的“强柱弱梁”结构。

5 结束语

总体而言,强震作用下,建筑物产生破坏是必然的,进行建筑物抗震设计的目的在于选择合理的建筑物结构破坏形式,将地震造成的影响降到最低,尽可能地维持建筑物的结构稳定性,保护建筑物内部的人员和设施安全。其设计应该从参数选择和仿真模拟等方法出发,探索合适的设计方案,满足建筑物的抗震设计需要。

参 考 文 献

[1] 李英民,_文文,韩军.钢筋混凝土框架结构强震破坏模式的控制[J].土木工程学报,2013(5):85-92.

[2] 杨黎薇,邱志刚,崔建文,等.钢筋混凝土框架结构强震连续倒塌破坏分析[J].世界地震工程,2015(4):188-192.

[3] 尹万云,缪志伟,金仁才,等.强震作用下钢筋混凝土结构的数值模拟[J].江苏建筑,2012(5):25-29.

[4] 杨剑.强柱弱梁框架结构设计[J].中国科技博览,2012(29):120.

钢筋混凝土框架结构范文第5篇

关键词:多层钢筋混凝土;框架结构;设计

中图分类号:TU37文献标识码: A

前言

一般来说,多层建筑建设中,混凝土结构使用是最为常见的,因此,分析混凝土框架结构在多层建筑中的设计问题也是非常有必要的,是提高多层建筑建设质量的前提。

一常见的多层钢筋混凝土结构体系类型

1.框架结构由梁和柱组成的结构单元称为框架;全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结构体系。

2.框架—剪力墙结构由框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向荷载。

3.板—柱及板柱—剪力墙结构。板柱结构是指钢筋混凝土无梁楼板和柱组成的结构。在板柱结构中设置剪力墙或将楼、电梯间做成钢筋混凝土筒,就成为板柱—剪力墙结构。

二钢筋混凝土的性质特点及工作原理

钢筋混凝土又称钢筋砼,先用铁丝将钢筋固定成想要的形状结构,然后在钢筋骨架外覆盖模板,再将混凝土浇灌进去,进过护养达到强度标准后再拆模,得到的就是钢筋混凝土。混凝土结构具有抗压强度和抗拉强度,但它的抗压强度则是抗拉强度的十倍,所以在抗拉强度上的“弱势”很容易导致它的结构遭到破坏。因为钢筋具有强劲的抗拉力强度所以与混凝土的结合它们各自承担不同的功能使钢筋混凝土发挥了它的有效作用。

钢筋混凝土的工作原理主要表现在以下几个方面。因为钢筋具有独特的抗拉力强度,而混凝土具有较强的抗压力特性,所以两者相结合形成的钢筋混凝土才能够具有较好的延展性和较大的强度的优良特性。第一,钢筋和混凝土有着相近的线膨胀系数,不会因为环境的改变而产生过大的应力;第二,混凝土中的氢氧化钙能够提供碱性环境,这样在钢筋的表面就会形成一层钝化的保护膜,让其在相对中性和酸性的环境下更加不易被腐蚀。第三,钢筋和混凝土之间有较好的黏结力,有时将钢筋表面做成肋条状就是为了钢筋和混凝土之间的咬合程度。

三多层建筑钢筋混凝土的框架结构设计

1.钢筋混凝土框架结构底层的设计

没有地下室的多层钢筋混凝土建筑,独立基础埋置的位置较深,底层计算高度过大,位移指标难以控制,且柱配筋不经济,故一般在-0.05m处设一层拉梁,按照一个结构层来输入。例如,某工程项目要求三层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,Ⅱ类建筑场地;3.3m层高,基础埋深4.0m,0.8m基础高,室内外高差0.45m。根据《建筑抗震设计规范》第6.1.2条,在Ⅶ度地震区该工程框架结构的抗震等级应为为三级。按三层框架房屋计算,第一层取3.35m高,基础按照中心受压来计算,显然这样的选择是有欠妥当的。因为根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。而上述构造所设计拉梁是无法平衡柱脚弯矩的。根据工程设计的经验来看,这样的框架结构最好是按照四层来进行整体的分析计算,就是将-0.05m处的拉梁作为一个结构层来输入,若在拉梁上有应力荷载,应一并载入。根据《建筑抗震设计规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.3。因此,在设计拉梁层的时候,一般来说要比较底层柱的配筋是由基础拉梁顶面的截面来控制,还是由基础顶面的截面控制。另外,考虑到地基土的约束作用,对于这样的设计而言,在电算程序总信息的输入中可将地下室层数设为1,并重复计算一次,再按照两次计算结果的包络图来进行框架结构底层柱的设计。

2.多层框架房屋基础拉梁的设计

一般情况下,当独立基础的埋深值不大,或者虽然埋深值较大但采用了类似高杯口基础时,可视具体要求沿主轴的两个方向来设置构造基础拉梁。设计时,基础拉梁截面的宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18。当拉梁上承受楼梯柱或者填充墙传来的应力荷载时,应适当加大拉梁截面,此时拉梁层可以不建入模型参与结构计算,但应将拉梁荷载导入基础计算。

3.多层框架结构中楼梯、电梯的小井筒设计

在多层建筑的框架结构中,应该尽量避免设置钢筋混凝土的楼梯、电梯小井筒,因为钢筋混凝土的小井筒的存在会减少框架结构能承担的地震剪力,并且小井筒下的基础设计也具有较高的难度,因此在设计中通常采用构造柱夹砌体材料做填充墙形成隔墙。

必须设计为钢筋混凝土小井筒时,井筒的墙壁厚度应当减少,并进进行刚度弱化(可采取开竖缝、开结构洞等办法);配筋也只能配置少量单排钢筋,消弱小井筒的作用。

设计计算时,除了按照框架确定抗震等级计算外,还要按照带井筒的框架来进行复核,并加强与井筒墙体相连的柱子的配筋。

4.多层建筑中钢筋混凝土框架结构计算的注意事项

①基础拉梁层计算模型的选定

在选用TAT或者SATWE等程序进行框架整体计算时,对于基础拉梁层无楼板的情况,应取0作为楼板厚度,并定义弹性楼板,采用总纲分析方法进行分析计算。否则程序分析时自动按照刚性楼面来进行计算,这样一来便与实际情况不相符,在设计过程中要特别注意这一点。

②多层建筑框架结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑分属于丙类建筑(如民用住宅、办公楼、一般工业建筑等),其抗震等级可参考《建筑抗震设计规范》表6.1.2来确定。而对于交通、通讯、消防、医疗等类型的建筑以及大型体育场馆、大型商场、科技展厅、电影院等公共建筑,可首先根据GB50223-2010《建筑抗震设防分类标准》来确定那些建筑属于哪些类别。丙类建筑的地震作用均按本地区抗震设防烈度计算;乙类建筑在一般情况下当抗震设防烈度为Ⅵ~Ⅷ度时,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求。

③地震力的振型组合数

对于多层建筑而言,当不考虑扭转耦联计算时,地震力的振型组合数至少要取3;当振型数多于3时,应取3的倍数,但不能多于层数X3;而房屋层数≤2时,则振型数可取层数层数X3。

对于多层建筑不规则的结构,考虑扭转耦联时振型数要取≥9。若是结构层数较多或者结构刚度突变较大,振型数应多取。

四多层框架设计需注意的事项

1.多层框架民用建筑基础设计的注意事项

首先,结构设计师要认真阅读地质报告,在认真把握的基础上,要正确的使用地质报告,并要对报告中的内容进行考察和判断,这样可以帮助把建筑场地的地质条件和民用建筑的具体情况结合起来。其次,在满足多层框架民用建筑的承载力要求下,应该采用经济性较强的浅基础,需要综合考虑地质情况和建筑的结构、类型和承载力等来实现经济和稳定的结合。再者,多层框架的民用建筑要采用独立的基础或者条形的基础,这要考虑基础的承载力来确定基础的面积,然后进行设计电算,另外还要符合相关规定的构造结构。最后,在处理地基时,要运用合理、科学的地基处理手段,要做到符合力学等相关的基本理论以及基本实际的当地工程经验相结合。

2.多层框架民用建筑上部设计的注意事项

首先,在抗震设防地区,应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则,形成延性框架。恰当的运用“强柱弱梁”的原则可以节约费用,做到经济实惠;还可以使楼层的净空高度得到加大;来提高建筑的整体刚度。其次,在框架梁的配筋设计上,主要在主梁和次梁之间相交的地方要增加箍筋和吊筋来保证稳定性。当梁端的纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时,要加大箍筋的最小直径到至少2mm,结构设计师不能忽视这个问题,要根据实际情况及时的调整,这也不代表在进行框架计算时荷载取值并不是越大越好,要结合各种具体的情况来进行设计计算等。最后,在现浇楼板设计中的注意事项是:由于楼板通常包括单向板和双向板,在普遍情况下,可以运用次梁把楼板变为双向板的结构,保证整体的受力合理,配筋的均匀等,双向板的厚度一般要薄于单向板。

结束语

综上所述,多层钢筋混凝土框架结构设计是多层建筑设计的重点环节,也是多层建筑建设的关键步骤,在设计的过程中,必须要保质保量的完成设计工作,保证建筑的质量符合规范要求。

参考文献:

[1]洪慧慧.论钢筋混凝土多层框架结构的地震控制设计[J].民营科技,2010,(05)

[2]陈炎浩.论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计[J].广东科技,2012,(04)

[3]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

钢筋混凝土框架结构范文第6篇

【关键词】钢筋 混凝土 控制

一、钢筋混凝土的概论

(一)相关理论的界定。框架是由横梁和立柱联合组成能同时承受竖向荷载和水平荷载的结构构件。在一般的工业和民用建筑中,框架的横梁和立柱都是刚性连接的。它们间的夹角在受力前后是保持一致的。钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。钢筋混凝土多层框架结构是一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。

钢筋混凝土框架结构由梁和柱刚性连接的骨架所组成,框架的连接点是刚节点,是一个几何不变体。钢筋混凝土框架结构是一种抗震、抗风较好的结构体系,建筑平面布置灵活,使用空间大,延性较好易于满足建筑物设置大房间的要求,还可以减轻建筑物的重量,在现代工业与民用建筑中被广泛应用。

(二)钢筋混凝土框架结构与钢筋混凝土结构。钢框架结构是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。具有以下特点:自重较轻,工作的可靠性较高,抗震性、抗冲击性好,工业化程度较高,容易做成密封结构,易腐蚀,耐火性差等特点。

钢筋混凝土结构是用钢筋和混凝土建造的一种结构,钢筋承受拉力。混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。

由于钢材塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载,其次钢材匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定,因此,钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的抗震性能好。

二、钢筋混凝土框架结构的应当注意的几点问题

(一)钢筋混凝土框架结构平面布置结构。梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提,除应满足规范所要求的取值范围,还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1,以达到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性铰时,柱端处于非弹性工作状态而没有屈服,节点仍处于弹性工作阶段的目的,即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。

为了保证框架结构的抗震安全,结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。设计中应合理地布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应;平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小(不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度),避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

(二)钢筋混凝土框架柱配筋的调整。框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中应注意一些薄弱环节的配筋。因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态。所以其震害重于内柱。对于质量分布不均匀的框架尤为明显。为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:一是角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时,其柱内纵筋应加强;二是框架柱的配筋可加强。满足概念设计中的强柱弱梁原则。框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束;三是对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接,且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时,箍筋的直径不应小于8,并应焊接。

三、混凝土框架结构施工质量控制

(一)严把浇柱关,防止出现“烂根”、“夹渣”现象。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。当层高>5m时中段未留浇筑口,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,另因底部板面不平且未堵缝。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。

(二)现场严控混凝土质量。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第7篇

关键词:钢筋混凝土框架结构结构抗震分析

中图分类号:TV331文献标识码: A

我国属于大陆地震比较多的国家,唐山大地震、汶川地震等情况历历在目,地震所在地区人员伤亡十分严重,同时也给我国的社会治安带来较大的挑战[1]。本文将主要从钢筋混凝土建筑的框架结构抗震能力方面进行分析,旨在明确钢筋混凝土框架抗震性能。

一、抗震能力

钢筋混凝土建筑在抵抗地震的过程中,主要依靠结构自身的强度与延性。在发生地震时,结构会首先使用自身强度来抵抗,如果地面运动速度变快,导致强度不能满足抗震的需求,就需要使用结构延性来抵抗更为强烈的运动加速。在延性使用完毕后,建筑结构便会遭到彻底的破坏。钢筋混凝土结构需要根据构件尺寸及配筋来计算结构自身的强度和延性,并且综合框架弹性的地震分析计算出杆件内力。

二、强度与延伸角度的钢筋混凝土结构抗震能力分析

钢筋混凝土结构属于建筑中主要的承重结构,使用钢筋混凝土对薄壳结构、现浇结构以及升板等建筑进行建造,框架为梁、柱构件节点连接在一起在一种结构[2]。目前钢筋混凝土框架结构在我国建筑中使用比较广泛,所以本文主要从该点为出发点进行论述。

延性指的是材料、构建以及结构处于载荷作用状态下发生明显非线性形变的时候,结构依旧可以维持建造之初的强度的一种能力,属于结构弹性阶段时自身的变形能力,延性的强弱将直接影响到结构的抗震能力,囊括承受大变形能力以及靠滞回特性来吸收能量的一种能力[3]。从延性自身本质上看,延性反应出一种非弹性变形能力,这种能力可以保证结构强度不会因受到非弹性的形变而下降的情况发生。在材料方面,只有在发生比较大的非弹性变形情况下材料强度没有发生明显下降的材料[4],才可以称之为延性材料,而有延性材料就会有脆性材料,脆性材料指在受到弹性形变或者是在受到比较小的非弹性形变的时候就会被破坏掉的材料。在结构方面与材料判定方式相同。

从上图中我们可以发现,梁A的荷载量达到最大数值的时候,突然降低,即表明时呈脆性的破坏状态。而梁B在受到拉钢筋屈服之后,因为截面的中性轴上升并且钢筋强化,承载力还会具有一定的增加,在经历了长时间变形之后,最后因为受压区域混凝土被压碎而导致破坏[5],整体表现出较好的延性。通过非线性计算可以发现,构建结构发生破坏的主要原因如果是因为钢筋屈服,那么通常情况下会表现出较好的延性。如果破坏原因是因为混凝土拉断或者是压碎的,通常表现成脆性。钢筋混凝土框架结构延性可以视为整体上的延性,但是结构的构建延性为局部延性。并且结构整体延性和延性构建当中局部延性强度有着较为密切的联系。但是结构整体的延性不仅会受到构件延性的影响,与设计合理性之间也存在着较为明显的关系[6]。

钢筋混凝土中延性构建非弹性的变形能力,一般来源于塑性中截面塑性转动。塑性铰去的截面塑性转动能力,通常由截面曲率延性的系数反应。曲率延性系数可以定为截面屈服之后曲率及屈服曲率之间的比值记为。

三、钢筋混凝土结构抗震能力评估简化能力谱的方式

常规钢筋混凝土的抗震能力评估方式十分繁琐,所以就需要相关工作人员提供出一种比较简单而且有效的评估方法,能力谱方式应运而生。能力谱方法属于一种简化弹塑性的评估方式,通常情况下我们可以将其视为静力弹塑性分析中的一部分。能力谱方法的本质是使用力设计法加位移、变形的校核,比力的设计方法更为合理。本文主要从ETABS软件对结构模型静力弹塑性进行分析。该软件具有比较直观并且强大的图形界面设计,可以广泛的应用到非线性效应、巨大并且比较复杂的建筑模型中,并且进行非线性的精力Pushover也比较简单。在能力谱的方法当中,我们可以假设结构反应和等价单自身体系具有一定的联系,该特性代表结构反应只会受到单一振型控制,并且振型在整体反应的过程当中会保持不变。经试验表明,在结构反应受到单一振型控制的时候,将多自由度体系成功转化成等价单的自由体系方法较多,可以根据实际情况从中选择适合自身的方式。弹塑性的反应谱会受到延性系数以及折减弹性的影响。当地震情况比较强烈的时候,延性结构自身最大加速度和反应对应的完全弹性结构加速度反应之间必然会存在某种关系。假定S为能力曲线上方对屈服强度上的谱加速度,并且S1是结构保持弹性的时候所对应弹性反应谱的加速度,那么可以将屈服强度折减系数定义为S=S1/R。我们就可以把弹性谱加速度的需求强度除以折减的系数,从而得到非线性谱的加速需求。从而得出抗震设计中所需要的数据。

四、抗震评估程序

首先需要使用ETABS软件对被测试建筑的结构进行弹性的地震分析,计算出中用地面运动的加速度0.05g并对其进行加载,最终求出梁柱杆三方面的内力。之后可以根据实际情况,结合单根的梁柱弯矩强度,建筑自身剪力强度以及延性,综合弹性地震分析,对梁柱内力进行判断,确定属于弯矩破坏还是剪力破坏,并且对延性进行及时的对比。因为每个柱所承担的剪力和延性是不同的,所以需要求出整体半层剪力的强度和延性比值。根据每隔半层剪力的强度和0.05g的弹性地震对层剪力的影响,可以计算出半层屈服地面的加速度。之后综合半层延性比,求出建筑结构系统中的地震力折减系数,将该系数乘以服务地面的运动加速度,即可明确该半层抗震能力。最后一步就是对每个半层的抗震能力进行对比,最小值即为整体建筑结构抗震能力解。

结束语:近些年来,我国频繁发生各种大小地震,并且从不同程度上对人们的人身安全及财产安全造成了巨大的影响。笔者通过总结自身工作经验,结合相关试验数据,主要从剪力墙与结构两方面对钢筋混凝土框架结构抗震能力的计算方式及能力进行了简要分析,主要阐述了结构及剪力墙双方面的抗震能力分析方式。

参考文献:

[1]季志政. 高层钢筋混凝土框架结构抗震能力研究[D].中国地震局工程力学研究所,2011.

[2] 鄢宇. 底部薄弱层钢筋混凝土框架结构抗震能力研究[D].中国地震局工程力学研究所 2012.

[3]龙炳煌,范华冰.一个具有轴压比和配筋率参数的开裂弯矩计算公式[J]. 建筑与结构设计,2012,30 (5).

[4]于晓辉.钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D].哈尔滨工业大学,2012.

[5]欧阳煜,张文杰 . 防屈曲耗能支撑加固钢筋混凝土框架抗震效果分析 [J]. 工业建筑,2010(11).

钢筋混凝土框架结构范文第8篇

关键词:钢筋混凝土框架结构;施工准备;施工工艺

一、钢筋混凝土框架结构施工准备

1、施工准备

组织施工人员对相关设计图纸与技术规范进行全面学习与熟练掌握。同时,与施工现场具体地质、地形条件相结合,进行施工组织设计的合理制定,并进行岗位责任制的落实,保证工程施工进度与质量。施工材料选择应符合施工规定。机械进入施工现场前,需将地表下各类杂物清理干净,做好地面回填整平及碾压工作。

2、测量施工

按照平面控制图,需做好关键位置放线工作,如剪力墙、柱插筋等。浇筑完成基础放大脚、地梁与剪力墙基础,竖向模板设置前,需在模板上将此层平面控制轴线的放出,绑扎完成竖向钢筋,可在各层竖向钢筋上部将标高控制点标出。

3、材料准备

水泥:325号以上矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。进场时必须有质量证明书及复试试验报告。

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

石子:粒径0.5~3.2cm,混凝土低于C30时,含泥量不大于2%,高于C30时,不大于1%。

掺合料:粉煤灰,其掺量应通过试验确定,并应符合有关标准。

混凝土外加剂:减水剂、早强剂等应符合有关标准的规定,其掺量经试验符合要求后,方可使用。

二、钢筋混凝土框架结构施工工艺

1、模板工程

(1)模板及其支护系统安装质量要求

模板的安装必须准确掌握构件的几何尺寸,保证轴线位置的准确。模板应具有足够的强度、刚度及稳定性,能可靠地承受新浇混凝土的重量、侧压力以及施工荷载,应进行强度、刚度、稳定性等计算。浇筑前应检查承重架及加固支撑扣件是否拧紧。模板的安装误差应严格控制在允许范围内,超过允许值必须校正。

(2)模板及其支护系统安装

所有结构支模前均应由专人进行配板设计和画出配板放样图并编号,余留量由缝模调整;模板就位时应严格按照配模图纸进行安装;模板及其支撑均应落在实处,不得有“虚”脚出现,安拆均设专人负责;墙、柱脚模板应加垫木和导模,防止混凝土漏浆造成烂根;当梁、板跨度R4m时,其底模应按跨度的1~3‰起拱;安装墙、柱模板时需有保护措施:模板由塔吊吊装就位时,已绑扎好的钢筋很容易损伤模板面,这时需有施工工人在现场扶住模板轻轻就位,避免损伤模板;在靠近模板部位进行钢筋、钢管电焊作业时,在施工焊处的模板面应用铁皮垫隔,防止焊火烧坏模板面;在安装模板之前,应将各种电管、水管等按图就位,避免模板安装好后二次开洞;为防止混凝土在硬化过程中与模板粘结而影响脱模,在浇筑混凝土之前,应在清理过的模板表面上(包括第一次使用的模板)涂刷隔离剂(对隔离剂的基本要求是:不粘结、易脱落、不污染墙、易于操作、易清理、无害于人体、不腐蚀模板);浇捣振捣混凝土时插入式振捣器不能直接碰到板面上,避免磨损、撞坏模板面,同时振捣时间要按规范规定,要适时,以防模板变形。

2、钢筋工程

梁底部钢筋接头应设在支座处,上部钢筋接头应设在跨中1/3范围内,且同一断面钢筋接头根数不得超过总根数的50%(焊接)或25%(绑扎搭接),接头位置应错开45d(d为钢筋直径);墙、柱竖向钢筋接头应设在每层楼板面处,接头位置应错开50d;板底筋接头应设在支座处,负钢筋接头应设在跨中1/3范围内,其它短钢筋则按设计长度配料制作不设接头。现浇钢筋混凝土楼面一般不留施工缝,如遇天气、施工组织、水电供应或其他特殊情况不得不留施工缝时,断面处应增设施工插筋以增加施工缝处的抗剪能力,插筋数量和伸入缝两侧的长度由施工单位会同监理单位确定。板插筋采用Φ12钢筋,放置于板中部,梁插筋用Φ20的钢筋放于上、下受力钢筋位置。

3、混凝土工程

泵送混凝土的垂直输送管道采用在楼层钢筋混凝土边梁上预埋铁件,然后用角铁焊接固定输送管;在楼面,输送管需搭支架及马道布置,不能直接放在楼面钢筋网上。混凝土浇筑方向与泵送方向相反。采用独立式混凝土布料杆,方法是:先将它安放在支撑稳固的待浇筑楼板的模板平面上,一端与泵送混凝土输送管道接通,另一端接软管,由人力推动作水平布料。

每层结构混凝土分二次浇筑,第一次浇筑柱,第二次浇筑梁、板。混凝土自由倾落高度不应超2米,否则应用串筒、溜槽,以保证混凝土不致发生离析现象。柱浇筑高度大于3.0m的,在1.8~2.0m高处一侧或两侧模板开设门子板,混凝土从门子板处的斜槽或平台灌入柱模内,采用高频振捣棒从顶部插入振捣,按300-500mm厚分层浇筑。高度较大的梁也要分层浇筑。浇筑时应重点控制浇筑高度和振捣棒插入间距、深度、顺序。振动棒快插慢拔,插点布置均匀排列,逐点移动,顺序进行,不应遗漏,移动间距一般不30-40L。浇筑混凝土时,应经常检查观察模板、钢筋、预留孔和埋件,发现问题及时纠正。泵送混凝土应根据浇筑速度配备足够的振捣机械和人员,应使料斗内持续保持一定量的混凝土(20cm厚以上),以免吸入空气造成混凝土逆流形成堵塞。泵送时应随时观察泵送效果,每2h换一次水洗槽,并检查泵缸的行程,发现有变化及时调整。

三、钢筋混凝土框架结构施工注意事项

1、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即可,加工成上下开口四周封闭的整体骨架。

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。这种方法可保证节点区箍筋的间距与数量,实施效果很好,使得节点区箍筋能够满足规范要求。

2、钢筋混凝土框架结构设计时,根据设计原则,为保证“强柱弱梁”强节点的要求,柱的混凝土强度等级通常会比梁板高,而且随着建筑物高度的增加,两者的差距会更大。然而这样的话,就会给实际施工带来很大麻烦。为了方便施工,可以直接在梁端(柱边)设置垂直交界面,采用快易收口网,可避免在板内设置交界面,使施工难度降低;但为防止交界面出现施工冷缝,建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑,梁板混凝土则采用泵送,同时浇筑。

四、结束语

综上所述,城建工程作为工程建设施工与国民经济发展的重要组成部分,其不仅影响着城市建设结构变化,更能推动社会经济的可持续发展。钢筋混凝土框架结构施工技术作为城建工程施工的重要环节,要求施工企业必须严格按照工程实际情况,并结合施工现场的地质条件、地形情况等因素,做好施工各项工作,才能达到施工流程的规范性、合理性,只有这样才能推动工程建设的进一步发展。

参考文献

[1] 冀叶银.建筑工程大面积砼施工技术的实践之我见[J].四川建材,2009,35(6):186-187,190.

[2] 杨永强.浅谈房屋建筑工程砼施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(21).

[3] 张博;钢筋混凝土框架结构施工相关问题探讨[J];科技风;2011年04期.

[4] 姚虹,杜芹;框架结构设计施工中的问题及预防措施[J];山西建筑;2001年02期.

钢筋混凝土框架结构范文第9篇

【关键词】偏心框架结构;抗震性能指标;钢筋混凝土

1 偏心框架结构性能研究

1.1 试验分析

试验了五棍试件,比较了三种支撑形式:单斜支撑、斜交叉支撑、k型支撑川,从试验过程及测得的结果可得出如下结论: (l)各试件的破坏都呈现出延性破坏特征,各试件滞回曲线以最大承载力下降15%所对应的位移为极限位移计算的延性比均大于4,三种偏心支撑框架与相应纯框架的延性比相近,但偏心支撑框架的屈服位移,最大承载力点的位移都比纯框架相应的位移减小达50%左右。纯框架测得开裂位移为2.3--2.5mm,偏心支撑框架的开裂位移为1.1--2.0mm。可见纯框架达弹性位移限值时处于开裂状态,而偏心支撑框架仍处于弹性状态,有利于保证“小震不坏,中震可修”的抗震设防原则,避免了纯框架抗侧刚度不够的不利影响。纯框架测得的最大承载力位移为30--32mm,而偏心支撑框架最大承载力位移为8--26mm。所以纯框架达最大承载力时已超过弹塑性位移限值,而偏心支撑框架最大承载力位移均小于弹塑性位移限值。故偏心支撑框架可充分发挥其承载力,而纯框架由于有倒塌的危险很难充分发挥其承载力。

1.2 性能分析

偏心支撑钢筋混凝土框架柱的性能主要取决于钢筋混凝土连系梁、支撑及框架柱。为此对连系梁及偏心支撑框架的性能进行了分析。连系梁是指偏心支撑与梁柱节点间的梁段,其变形性能主要取决于该梁段的破坏性质。经计算分析,连系梁的破坏形态主要由其高跨比控制,当高跨比大于3.5时发生弯曲破坏,当高跨比小于3.5时发生弯剪破坏。这与规范专题组的研究基本一致,即高跨比大于3.5时约束梁的抗剪承载力基本不受高跨比的影响。按框架梁设计时高跨比选择在(1/8一1/12)考虑,则框架梁在3分点处设置偏心支撑可满足其弯曲破坏的要求,因由于加设支撑高跨比适当减小。所以从连系梁的性能分析知框架设计中设置偏心支撑具有可能性。考虑连系梁的剪切斜裂缝影响,以及支撑梁、柱材料非线性、节点区锚固钢筋的粘结滑移等因素,对偏心支撑钢筋混凝土框架进行了非线性分析,分析结果表明:(1)与纯框架相比,粘结滑移对偏心支撑框架的变形影响减小,但同样使承载能力略有降低。(2)当结构梁柱内形成的塑性铰数目使结构成为机构时,结构的承载能力及变形均未达到极限状态,仍能提供抗力。在塑性铰达极限状态支撑压屈后结构才进入下降段。(3)连系梁的变形性能对框架承载力及延性均有较大影响,对于支撑影响分别达9%和20%。(4)随偏心支撑抗侧刚度的增大,框架的承载力提高,而延性降低。

2 有关受压构件截面

基本的假设,依据弹塑性力学原理,在已知材料本构关系和构件截面变形的条件下,从理论上讲,就可以对任意构件截面从开始受力到破坏的全过程进行分析,但分析过程繁琐,为便于分析,常做如下假定:(1)截面变形服从平截面假定。(2)钢筋和混凝土的应力-应变关系为已知。(3)构件的变形很小,不影响构件的受力体系计算图形和内力值。(4)一般不考虑时间(龄期)和环境温度、湿度等影响,即忽略混凝土的收缩、徐变和温湿度变化引起的内应力和变形状态。(5)忽略拉区的混凝土作用。

3 加强框架结构节点施工质量的控制是提高结构抗震性能的重要环节

要提高框架结构的抗震性能,首要的是加强构件的连接,使之能满足传递地震时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。框架节点是框架梁柱构件的公共部分,在地震作用下,若节点强度不足,延性不够,钢筋锚固质量差就会使结构丧失整体性而造成破坏。因此必须加强框架节点施工质量的控制,这也和“强节点、强锚固”的抗震设计原则是一致的,“强节点、强锚固”也理应成为施工监理的重要质量控制点。

3.1 必须保证梁柱纵向钢筋在框架节点区有正确可靠的锚固

众所周知,框架结构最佳的抗震机制是梁式侧移机构,以达到消耗地震能量的作用。但梁正常工作和梁端塑性铰形成的基本前提是保证梁纵筋在节点区有可靠的锚固,不造成钢筋的锚固破坏。若强震引起梁断裂,只要梁端钢筋的锚固未失效,悬索作用也能维持楼面不立即坍塌,以达到人员安全撤离的目的。因此施工监理人员务必加强梁端钢筋锚固质量的检查验收。梁端节点钢筋的锚固一般分为有弯折的锚固和无弯折的锚固(锚固长度满足)。弯折锚固分为水平段和弯折段两部分。试验证明弯折锚固钢筋的主要持力段是水平段,只有到加载后期水平段发生粘结破坏锚固力才转移由弯折段承担。

3.2 必须加强对框架节点区域箍筋的检查验收和防震缝的监督检查

框架节点区域箍筋加密的作用不仅能承担梁柱的剪力,而且能约束混凝土提高混凝土的抗压强度及变形能力,增加其延性的效果,还能为纵向钢筋提供支撑,防止纵筋压曲,从而提高框架的抗震性能。框架节点钢筋密集,箍筋设置困难,箍筋加密区长度及根数易被忽视,因此施工监理人员必须加强节点区域箍筋的检查验收。不仅要检查梁柱节点区域箍筋的直径、间距、加密区长度、数量、箍筋形式和绑扎质量,同时还要注意检查梁的第一个箍筋距支座边50 mm的要求。当有刚性地面时,还要注意检查底层框架柱在刚性地面上下的加密情况。对有抗震要求的箍筋弯折角度应为135°,弯折后平直长度不应小于箍筋直径的10倍,且不小于75 mm。

4 抗震概念设计的原因与总结

抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。概念设计是指设计人员从结构的宏观整体出发,用结构系统的观点,着眼于结构整体反应,正确地解决总体方案、材料使用、分析计算、截面设计和细部构造等问题,力求得到最为经济、合理的结构设计方案以达到合理抗震设计的目的。结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,避免结构出现敏感的薄弱部位。概念设计的提出是随着抗震设计的发展应运而生的,它是地震灾害分析的总结。(1)荷载传递路径不明确。结构抗震概念设计的基本原则是:结构的简单性;结构的规则和均匀性;结构的刚度和抗震能力;结构的整体性。由于在设计中过分强调建筑物的造型,导致结构的荷载传递路线复杂且不明确。(2)强度和刚度不连续有突变。由于沿竖向楼层质量与刚度变化太大,使楼层变形过分集中而产生破坏。

5 结语

建设部领导多次强调,今后对自然灾害中垮塌的建筑物必须审查有关单位贯彻执行强制性标准情况,对违规者要追究法律责任。因此严格隐蔽工程的验收,加强结构抗震的验收,严格质量保证资料的审查,把抗震知识贯穿于建设的全过程。历次地震经验表明,只要经过合理的抗震设计和良好的施工质量,在一般烈度地区是可以保证安全的。相信在我们广大建设者的共同努力下,我国的建筑工程质量和抗震性能一定会大大提高。

参考文献:

[1]缪志伟,叶列平.钢筋混凝土框架-联肢剪力墙结构的地震能量分布研究[J].工程力学, 2010, 27(2):130-140.

[2]史庆轩,门进杰,杨 坤,等.钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标[J].四川建筑科学研究,2007, 33: 78-81.

钢筋混凝土框架结构范文第10篇

【关键词】钢筋混凝土;结构;抗震;设计

1 明确钢筋混凝土框架结构的抗震等级

影响水平地震作用及结构侧移大小的因素。首先,建筑场地类别,当建筑场地越软时,地震作用越大,房屋的侧移越大,反之越小。其次,地震烈

度越高时,地震作用越大,房屋侧移越大,反之越小。第三,建筑物高度越高时,地震作用越大,房屋侧移越大,反之越小。第四,建筑物的重要性越重要时,要求结构的可靠度越高,水平地震作用越大,房屋侧移越大,反之越小。为使抗震设计真正达到安全经济的目的,规范根据上述因素将丙类框架结构分为不同的抗震等级,见表1。

2 规范钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计要点

2.1 “强柱弱梁”措施

首先,主要是通过人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使塑性铰更多的出现在梁端而不是柱端,让结构在地震引起的动力反应中形成“梁铰机构”或“梁柱铰机构”,通过框架梁的塑性变形来耗散地震能量。其次,根据对构件在强震下非线性动力分析可知,强震下,由于构件产生塑性变形,因此可以耗散部分地震能量,同时根据杆系结构塑性力学的分析知道,在保证结构不形成机构的要求下,“梁铰机构” 或“梁柱铰机构”相对与“柱铰机构”而言,能够形成更多的塑性铰,从而能耗散更多的地震能量,因此我们需要加强柱的抗弯能力,引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”。第三,框架结构的延性与塑性铰分布的部位有关。若梁中先出现塑性铰形成梁铰结构,则塑性铰分布较均匀,每个塑性铰所要求的弹性变形量也比较小,而且延性要求也较容易实现,若柱中出现塑性铰而形成柱铰结构,非弹性变形就集中在某一层的柱中,对柱的延性提出极高的要求,二者往往很难实现,且柱铰机构伴随较大的层间位移,这不仅引起不稳定的问题,还会引起结构承受偏心竖向荷载,导致整个结构的倒塌。在经受较大侧向位移时,未能确保框架结构的稳定性,并能维持它承受竖向荷载的能力,必须要求非弹性变形一般只限于梁内,即要求在设计荷载下节点上柱段截面极限弯矩的总和大于梁端极限弯矩总和。这就是所谓的强柱弱梁,既保证框架柱具有足够的抗弯承载能力储备,又大大减少柱段屈服的可能性。与国外规范相比,建议适当提高作用效应,以相对提高设计可靠性,同时对九度抗震设防区的框架结构应提出更高的延性要求。

2.2 强剪弱弯

首先,框架结构的延性与构件的破坏形态有关,框架的抗震设计应遵循强剪弱弯的设计原则,以减少在非弹性变形时发生剪切破坏的可能性。

其次,框架结构的强剪弱弯设计原则主要是有设计剪力的计算、抗剪承载力计算公式的选取以及必要的构造措施来实现。实际建立的计算与抗弯承载力的计算相类似,按抗震等级不同采用地震效应调整系数,但较抗弯承载力计算更严格,以相对提高抗剪承载力。

第三,为减少框架梁柱在非弹性反应趋于发生剪切破坏的危险,梁柱端部的设计剪力应与梁柱端部形成塑性铰后的极限抗弯强度相对应,抗剪计算公式的选取主要表现为考虑地震作用的反复性及剪切问题的离散性,采用在纵筋屈服后的偏下限抗弯承载力计算公式,并辅以抗震构造措施。与抗弯承载力的计算相类似,抗剪计算一方面需增大结构设计的可靠度(提高作用效应),而且更为重要的是应根据结构延性要求的不同,即抗震等级的不同,提出不同的抗剪承载力计算公式。

第四,在加载初期,混凝土承担大部分剪力,箍筋起次要作用。随着构件交叉裂缝形成和发展,混凝土的作用逐渐下降,箍筋起主导作用。这是因为反复加载次数的增加,核心区混凝土裂缝大大开展,从而减小受剪区混凝土的抗剪能力,另外因混凝土反复张合,导致剪切铰合面粗糙程度的降低,削弱了骨料间的咬合作用,由于反复加载次数的增加,构件刚度逐渐退化,柱两侧的混凝土逐渐压溃、剥落而退出工作,导致混凝土抗剪面积的减少,从而削弱抗剪能力。而受压区混凝土保护层的剥落及塑性铰区较大的非弹性变形,加速了斜裂缝的发展,削弱抗剪能力。同时,非弹性循环变形过程减少了构件在给定方向上所能承受的最大非弹性变形,也就是说,抗剪承载力退化随所要求延性系数的增加而加剧,构件的非弹性变形量与循环加载次数有关。

第五,用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值,并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计,以避免在结构出现脆性的剪切破坏。

2.3 强节点,强锚固

为保证框架结构的延性,在梁铰机构充分发挥作用以前,框架节点纵筋锚固不应过早破坏,框架节点破坏主要是因为节点处核心区箍筋数量不足,在剪力和压力的共同作用下,节点核心区混凝土出现斜裂缝,箍筋屈服至拉断,柱的纵筋被压屈以至拉断而引起的,故规范通过保证核心区混凝土强度及配置足够数量的箍筋来防止节点核心区的过早剪切破坏。而强锚固要求则通过在静力设计锚固长度的基础上叠加一定的抗震附加锚固长度,利用钢筋锚固段的机械锚固措施来实现的。

3 钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计构造措施

3.1 轴压比与纵筋最大配筋率

合理的受力特征可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服限于受压混凝土压碎的破坏形式,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比及纵筋的最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。

3.2 约束箍筋及配筋形式

为保证强柱弱梁、强剪弱弯的设计原则及塑性区域的局部延性,有必要加密塑性区域内的箍筋间距。这不仅可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区混凝土,对纵向钢筋提供侧向支持,防止大变形下纵筋压屈,从而改善塑性区域的局部延性。规范对约束箍筋的最小直径、最大间距、塑性铰区域的最小长度都做出了详细规定,并对箍筋肢距及箍筋形式提出了相应要求。

3.3 材料要求

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,如保证钢筋屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值、伸长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。

3.4 梁柱等构件延性的影响因素

影响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,无论是对不允许柱出现塑性铰(底层柱除外)的方案,还是允许柱出现塑性铰但控制其出现时间和程度的方案,梁端始终都是引导出现塑性铰的主要部位,所以都希望梁端的塑性变形有良好的延性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。

4 结束语

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