时间：2023-02-07 09:19:20
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关键词: 框架结构；钢筋混凝土；内力位移特点；震害分析
1框架结构的受力特点
在框架结构中的框架柱梁，轴承重力垂直负荷，还要承受水平荷载、地震、强风暴雨、在这些荷载一起作用的情况下，一般底部框架柱的M、N、V最大,向上渐渐减小，底部柱多数是属于小偏心受压构件，在顶部几层柱大偏心受压构件；在负载条件大约在同一时间的时候，每层框架梁的M、V比较接近，会出现小小的变化。
框架结构在水平荷载的作用下侧向位移2部分构成。一部分是框架的剪切变形，这是由一个框架，梁柱杆弯曲和水平位位置偏移。底层变形一般比较大的，向上渐渐减少。另一部分是弯曲和变形，它是由一个框架的抵抗倾覆弯矩时发生整体弯曲，如果拉伸和压缩柱子时就会出现水平位移。当框架结构高宽比例不超过4时，侧移框架弯曲变形的比例较小，一般与剪切位移曲线。框架结构抗侧向刚度很小。
2水平荷载作用下的内力位移特点
在强风暴雨或地震的情况下对框架结构水平的作用，一般可以简化为作用于水平力对框架节点上。根据精确的分析方法得知，框架结构在节点水平荷载情况下，各杆弯矩图是直线型的，并且一般都会有一个反弯点。在同层的每个节点都具有同样的侧向位移；同层内的每个柱的都有着相同的层间位移。
柱转折点位置取决于上部和下部的比率。如果柱的下端设置有相同的角度，转折点柱高度，如果柱上下端的角度完全不同，而反弯点偏转角度大的那边，即使偏向约束刚度小的另外一边。横向外面负荷形式及梁柱线刚度比直接影响柱两端旋转角度偏差的因素，结构总层数该梁柱所在的层次柱，柱上下梁线刚度比，上层的层高变化与下层的层高度变化等原因。
1）层次对反弯点高度影响是在于梁柱线刚度比和层数；
2）反弯点高度的影响是在于上下横梁线刚度比；
3）反弯点的影响是在于高层的变化；
3钢筋混凝土框架结构的震害分析
钢筋混凝土框架结构设计中存在的不均匀性，构造的存在而层间屈服强度较弱的楼层。在强烈地震情况下，结构薄弱楼层产生率先屈服、发展的弹塑性变形，并形成弹塑性变形集中的现象，造成导致结构倒塌。
3．1柱端与节点的破坏较为突出
框架构造地震灾害的损伤通常梁轻柱重，柱子顶部重于柱底，特别是角、柱、边会更容易被破坏。剪跨比小的短柱（比如楼梯柱子等）容易出现柱的中间剪切破坏，一般柱端弯曲可能出现破坏，轻则发生水平或斜向断裂；重则混凝土压酥，主筋外露，压曲和箍筋折断。当节点核心区无箍筋时，节点和柱端加重破坏。当柱侧具有高强度砌体填充墙紧密嵌砌时，柱顶的剪切破坏加重，损坏的部分也可能转移到窗（门）孔上下，甚至出现短柱的剪切破坏。
3．2砌体填充墙的破坏较为普遍
砌体填充墙刚度大和承载力低，首先承受地震作用而遭受破坏，在8度及8度以上的地震作用下，填充墙的裂缝明显着增加，甚至于部分倒塌，震害规律一般是根据上轻下重，空心砌块墙体重于实心砌体墙，混凝土砌块墙重于砖壁。
3．3防震缝的震害也很普遍
以前的抗震设计人员要求将是复杂，不规则钢筋混凝土结构住宅抗震缝划分为一些比较正常的单元。满足不了强烈地震实际侧移量的原因，是因为防震缝的宽度受到了建筑装饰要求的限制，造成强震相邻单元之间的位移，导致地震灾害的影响。
4算例
本文结合江苏某市工程的连铸电气室为例，论述了钢筋混凝土框架结构的设计重点。
某板坯连铸机工程连铸电气室,厂房长宽为32.0m×31.2m,跨度为4×7.80m。其中③~⑤轴为已建建筑,并已投入使用,本次设计范围为①~③轴,抗震设防烈度为6度,其他设计要求基本与已建电气室相同(仅变压器布置稍有不同)。改建筑地上4层,地下1层,层高为3.7(首层),5.0,3.0,5.94m,总高为17.64m。楼面均布活荷载标准值为5.0 kN/m2(各层相同)。
图1平面布置
4.1梁柱截面的确定
柱截面与原设计一致,中柱底层600mm×800mm,以上各层均为500mm×700mm;边跨中柱400mm×700mm;边柱500mm×500mm;角柱400mm×500mm。框架梁截面与已建电气室相同。
4.2箍筋的数量
在改进节点箍筋的抗剪强度起着非常重要的作用。这是由于箍筋对核心区混凝土具备有限制作用，然而，提高混凝土的强度和变形是明显的。显然，箍筋间距较小的混凝土约束效应就越大，节点受剪承载力也越高。然而，通过斜裂缝的箍筋可以直接承受节点剪力。另外，箍筋的存在可以阻挡柱纵筋压屈。在循环荷载（如地震）的影响下，箍筋还可以防止被斜裂缝混凝土劈块之间出现剪切滑动，以保持节点区混凝土的受剪承载力。
4.3轴力的影响
由于轴向力的增加，节点到达通过裂缝和极限状态时的受剪承载力均增加。但轴向压力较大时，其延性有所下降。节点受剪承载力随轴向压力增加而且提高具有一定的限度，在轴向压力超过一定限度之后，受剪承载力就会降低。所以，对轴压比应加以限制。
4.4交叉梁的影响
由于框架平面垂直交叉梁对节点核心区混凝土的约束作用，可以提高混凝土的节点抗剪承载力。其提高程度可用节点约束系数ηj表示。在三边有梁时,，提高效果不明显，四边有梁时，ηj值可达到1.683，四边有梁同时又有楼板时，效果最明显，ηj值可达到2.329。但考虑到实际工程中，由于垂直荷载和水平荷载的作用，在交叉梁或楼板顶部开裂，削弱了这种约束作用，因此建议四边有梁约束的中间节点，当框架梁截面高度不低于主梁截面高度的0.75和梁宽不大于柱宽的0.5时，取ηj=1.5，在其他情况下，ηj=1.0。
通常当满足计算要求的基础上，还要通过节点的配筋构件保证了节点的受力性能和整体框架的安全可靠。节点配筋构件主要包括梁筋在节点区的锚固与节点区域箍筋设置等方面。
首先是顶层节点。由于顶层边柱轴向力弯矩较小，弯矩较大，梁及柱的连接区受力情况接近受弯构件，因此梁中纵筋在节点内的锚固长度应根据柱截面偏心距e0(e0=Mc/Nc)和柱截面高度h的比值的大小区别对待。通常分为以下3种情况：
1）当e0/h< 0.25，横梁上部纵筋应延伸柱内并和柱内钢筋搭接，其长度不小于la（la为受拉钢筋的锚固长度）。当梁端的下侧出现斜支撑时，应加设4Φ10的附加钢筋。
2）当0.25
3）当e0/h>0.50时，横梁上层纵向钢筋应全都延伸到柱内，而且延伸过梁下部不小于la，每次切断不超过2根。柱内的一部分钢筋延伸到顶部，另一部分钢筋应延伸到梁内，其根数根据计算确定，但不得少于2根。另外，锚固钢筋弯折的时候应具有一定发弯曲半径r，一般r>5d，以免粉碎弯曲点以下的混凝土。其次是中间层节点。关于边柱节点,横梁上面钢筋伸入节点的长度las应根据充分受拉的情况考虑,即las>la,并且也应该是伸过了梁柱的中心线。当钢筋在节点区的水平长度小于la，应该扩展到圆柱的侧面向下弯曲。弯曲前水平的长度不少于0.45la，弯曲的垂直长度应不小于10d（d为钢筋直径），也不容易22d。下面钢筋节点长度las应按下列情况分别处理：在计算时不利用其强度时,las>12d(月牙纹钢筋)或15d(光圆钢筋)；在计算时充分利用其受拉强度，las>la；在计算时充分利用其受压强度时，las>0.7la。对于中柱，梁上面钢筋应直接通过节点区，下面钢筋延伸到节点的长度las,，而且还根据在计算结果被用不同的情况下来作为边柱同样处理。
在节点区里还应设置水平箍筋，其数量不得少于柱中的配箍率。柱中纵向钢筋应通过节点区域，并在节点核心区以上进行搭接或焊接。
5、结束语
以上综述是一个地震区框架节点构造。地震区框架节点结造，梁筋锚固在节点区和非地震区框架节点是完全相同的，但其延伸到长度比非地震区加大。
参考文献
[1]程光煜,叶列平.弹塑性SDOF系统的地震输入能量谱.工程力学,2008,25（2）
【关键词】钢筋混凝土；框架结构；抗震；措施
前言：万事做到有备无患才好，钢筋混凝土框架结构建筑物的抗震设计也一样，钢筋混凝土框架结构抗震性能不好，一旦遭遇地震，有极大可能使钢筋混凝土框架的建筑物发生坍塌，造成的后果无非是楼毁人亡，造成巨大的人员伤亡，无法挽回的财产损失，鉴于此，钢筋混凝土框架结构建筑物设计者极其有必要重视这种结构建筑物的抗震设计，明确其抗震性能差的事实，并针对这种事实提出优化设计方案，从最大可能上减小钢筋混凝土框架结构建筑物在地震中发生坍塌的可能性，保障居民的财产和生命安全。
1 钢筋混凝土框架结构抗震性能的一些缺陷分析
1.1 抗震概念设计的因素
我们所说的抗震概念设计，指的是在明确某地区发生地震的频率、震源深度、地震烈度等详细的资料的基础上，确定出的钢筋混凝土框架结构类建筑物的基本性抗震设计原则。由此可知，抗震概念设计是一个基础，如果这个基础没有打好或者出现哪怕是小小的失误，或者不符合本地的实际情况，就会对后面的设计与施工造成毁灭性的影响，导致建筑物抗震性能差，这种缺陷具有隐蔽性，很难被发现，存在严重的安全隐患，增大了发生危险的可能性。接下来，我们来具体分析一下钢筋混凝土框架存在的一些缺陷。
1.1.1 荷载传递路径不明确
荷载指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其他的因素。或习惯上指施加在工程结构或构件产生效应的各种直接作用，常见的有：车辆荷载、结构自重、楼面活荷载。钢筋混凝土框架结构结构性抗震设计时整个建筑抗震设计的关键，也是最容易出现缺陷的地方。
1.1.2 钢筋混凝土框架结构的刚度和强度变化不连续
造成这种缺陷的因素一般有两种，一种是设计因素。一些建筑物设计者为了保证建筑物的外形或者保证附属结构的稳定性，往往会采取对框架结构进行强度和刚度的局部加强或者削弱的做法，造成框架结构的刚度和强度变化不连续，这种做法犯了片面性的错误，外形、附属结构与建筑物的主体结构比起来，孰轻孰重，设计者们应该很清楚，切不可犯这么低级的错误，外形不好看不会产生什么重大损失，而一旦顾此失彼，取轻舍重，到时候遇到地震造成的损失将是无法挽回、不可估量的以上两方面都是细节问题，尤其针对第二方面，只要施工工人在浇筑过程当中稍微用点儿心，使用正确严密的浇筑方法把混凝土搅拌均匀，这样就能保证钢筋混凝土结构的刚度和强度的连续性。我们所说的抗震概念设计，指的是在明确某地区发生地震的频率、震源深度、地震烈度等详细的资料的基础上，确定出的钢筋混凝土框架结构类建筑物的基本性抗震设计原则。由此可知，抗震概念设计是一个基础，如果这个基础没有打好或者出现哪怕是小小的失误，或者不符合本地的实际情况，就会对后面的设计与施工造成毁灭性的影响，导致建筑物抗震性能差，这种缺陷具有隐蔽性，很难被发现，存在严重的安全隐患，增大了发生危险的可能性。接下来，我们来具体分析一下钢筋混凝土框架存在的一些缺陷。荷载指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其他的因素。或习惯上指施加在工程结构或构件产生效应的各种直接作用，常见的有：车辆荷载、结构自重、楼面活荷载。钢筋混凝土框架结构结构性抗震设计时整个建筑抗震设计的关键，也是最容易出现缺陷的地方。这种做法犯了片面性的错误，外形、附属结构与建筑物的主体结构比起来，孰轻孰重，设计者们应该很清楚，切不可犯这么低级的错误，外形不好看不会产生什么重大损失，而一旦顾此失彼，取轻舍重，到时候遇到地震造成的损失将是无法挽回、不可估量；另一种是施工因素。在混凝土的浇筑过程中，如果浇筑的方法出现问题或者振捣不均匀，抑或建筑过程中出现了冷缝，也会导致框架结构的强度和刚度出现突变的缺陷。以上两方面都是细节问题，尤其针对第二方面，只要施工工人在浇筑过程当中稍微用点儿心，使用正确严密的浇筑方法把混凝土搅拌均匀，这样就能保证钢筋混凝土结构的刚度和强度的连续性。
1.1.3 性质脆
混凝土的脆性随混凝土强度等级的提高而加大。也就是说，钢筋混凝土的强度等级越高，其脆性越高，很显然，这是矛盾的，因为我们必须要求加钢筋混凝土建筑物的质量，保证其强度够高，然而强度越高，脆性越大。
1.1.4 抗裂性差
如前所述，混凝土的抗拉强度非常低，因此，普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作，尽管裂缝的存在不一定意味着结构发生破坏，但是它影响结构的耐用性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时，还将给人造成一种不安全感。
1.2 计算设计原因
造成的缺陷所谓的计算设计，指的是根据建筑物的力学特点和受力分布，来设计钢筋混凝土框架的结构、强度和刚度。一旦力学计算出现失误，就会导致钢筋混凝土的框架结构施工出现缺陷。如框架梁抗剪强度不足、框架柱抗剪强度不足、节点抗剪强度不足等。
2 增强钢筋混凝土建筑物抗震性能的一些设计方法探讨
2.1 科学选择
钢筋混凝土框架结构建筑的选址是非常重要的抗震对策，能够有效弥补框架结构中可能存在的一些缺陷。特别是在山区或者地震高发区，建筑物的特别是高层建筑物的选址更为重要。其原因就在于，由于地质结构的不同，在遭受相同烈度的地震冲击时，被破坏的程度也是不同的。例如相比较于松软的地面，坚硬地面耐受力就非常强，在这种地面上面建设钢筋混凝土框架结构建筑，就能实现比松软地面好得多的抗震能力。因此，选择施工地址时，应尽量避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。
2.2 钢筋和混凝土的选择
钢筋的性能指标直接关系到结构抗震性能，控制钢筋实际抗拉强度、屈服强度和强度标准值之间的关系，注意发挥钢筋的延性性能，避免超强过多，有助于混凝土结构强柱弱梁、强剪弱弯要求的实现；至于混凝土，在框架结构中，提高混凝土的强度等级可以减少梁柱的剪压比和柱轴压比，有利于提高钢筋混凝土结构的延性。如果对钢筋和混凝土做出了比较正确的选择，或者说选择了质量上乘的钢筋和混凝土，那么将对钢筋混凝土结构的建筑物提高抗震性能有很大帮助。
2.3 注重抗震结构的设计
建筑抗震设计的结构采用的三种主要结构体系分别为框-筒、筒中筒和框架-剪力墙体系。在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。在建筑结构的抗震设计中，可以从传统的刚性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。
3 结束语
要切实提高钢筋混凝土建筑物的抗震性能，要求从细节入手，要特别重视建筑物的梁柱、节点等处的施工，确保这些关键部位的施工质量，要严格检查工作人员在这些地方的施工情况，并且要积极优化钢筋混凝土结构建筑物的抗震设计。
参考文献：
【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。
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.
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：
关键词:钢筋混凝土，框架结构，工业厂房
中图分类号:TU375．4 文献标识码:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.03.017
整个工业厂房结构设计和工程运行中，钢筋混凝土框架结构是非常重要的内容。提高该部分工程设计水平和设计质量，不仅能有效保障方案的科学性与合理性，还能提高厂房质量，增强其综合性能，预防质量缺陷出现，为工业生产创造良好条件。但在设计过程中，一些单位忽视采取有效的控制和完善方法，未能严格遵循相应的工作流程，制约其综合性能提升，为此，今后需要采取措施改进和完善。文章将对这些问题进行探讨分析，并提出设计对策，希望能为类似工程的有效开展提供启示与借鉴。
1工业厂房钢筋混凝土框架结构的组成
钢筋混凝土框架结构稳固可靠，有利于增强结构的抗震、抗裂性能，在工业厂房建设中的应用非常广泛。为促进工程质量提高，施工中需要采取相应措施，加强每个环节的质量控制，保证方案设计的合理性，促进工业厂房更好运行和发挥作用。1)横向框架。该结构的主要组成部分包括柱和由柱支撑的屋架、屋盖横梁，在整个工业厂房施工和运行过程中，它是最为主要的承重结构体系，在确保结构稳定运行方面具有积极作用。横向框架主要承受结构自重、风雪荷载、吊车的横向和竖向荷载，保证结构稳定。同时在承受这些荷载的前提下，将其传递至工业厂房的结构基础，对保证结构安全稳定也具有积极作用。2)屋盖结构。屋盖结构也是非常重要的内容，能遮住太阳和雨水，确保工业厂房有效运行和发挥作用。该结构主要承担屋盖所带来的荷载，具体的结构类型包括横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等，在保证屋盖结构稳定方面发挥重要作用。3)支撑体系。支撑体系能确保结构得到稳定支撑，让工业厂房更好发挥相应的作用，最为重要的组成部分为屋盖部分支撑和柱间支撑。支撑体系与柱、吊车梁有效结合，能有效承担纵向水平框架，保证纵向框架结构的稳定与可靠，让纵向框架更好发挥作用。同时还能将主要的承重结构体系，由个别整合而成为整体，形成空间整体结构，实现对厂房结构的有效支撑，保证结构的刚度和稳定性。进而避免出现倾斜、垮塌现象，促进结构更好发挥相应的作用。4)托架结构。包括梁和桁架，具体是指吊车梁和制动桁架，也是整个结构设计必须关注和重视的内容，对确保结构稳定可靠，促进工业厂房发挥作用具有积极作用。在实际运行中，这些结构主要承受吊车竖向荷载以及水平荷载，使其传递至横向和纵向框架之上，促进其作用的有效发挥，提高结构的稳定性与可靠性。另外还有墙架，墙架结构也是非常重要的组成部分，工程实际运行中，能有效承受墙体自重以及风荷载，避免出现垮塌现象，实现对其质量的有效保障和控制。
2工业厂房钢筋混凝土框架结构设计的对策
在明确结构组成的前提下，还要结合钢筋混凝土框架结构建设的基本情况，综合采取有效对策，促进设计水平提高。进而增强方案的科学性与合理性，更为有效的指导工程施工。1)坚持有效设计原则。坚持以相应的设计原则为指导，包括适用性、经济性、合理性、安全性、效益性等原则，对钢筋混凝土框架结构进行科学合理安排，有效指导后续施工建设和运行维护。要确保结构合理，安全稳定可靠，在满足结构基本功能的前提下，实现对结构综合性能的全面考虑，推动结构更好运行和发挥作用。2)合理选择设计方案。在对框架结构设计时，包括屋盖、横向框架、支撑体系等，都要综合全面考虑，保证结构设计的稳定性与可靠性。对比不同方案的技术性和经济性，实现对设计方案的有效改进和完善，达到科学合理指导施工建设，降低维护管理成本的目的。3)科学进行结构布置。结构布置是非常重要的环节，必须采取有效措施处理和应对。根据刚度对称、均匀的规则进行，降低扭矩和偏心。合理控制结构高跨比，降低水平荷载侧移，统一规划柱网和层高，科学布局构件尺寸和类型。在满足功能要求的前提下，尽量简化柱与梁的设计，促进工业厂房更好发挥作用。4)注重结构受力分析。采用中国建筑科学研究院编制的PK-PM2010V2．2版本的相关设计程序进行计算，模拟框架结构受力过程，准确计算出框架结构的跨度、层高、横截面大小等数据。重视增强结构的安全性与可靠性，满足刚度要求，稳定性要求，科学布置抗侧力构件，使其更好发挥作用。5)合理设计框架结构。在遵循相应的原则，提高方案设计科学性与合理性的前提下，为实现设计水平提高，应该结合钢筋混凝土框架结构实际情况，有针对性的应用合理方法。常用直接和间接设计法，最终实现提高结构稳定性与可靠性的目的。a．框架结构直接设计。考虑增强结构稳定性与可靠性的目的，让工业厂房更好运行和发挥作用，对存在缺陷与不足的部位直接进行设计改进和完善。例如，置换混凝土设计中，结合实际需要有针对性的采取完善措施，与加大截面积方法非常类似，操作步骤和基本原理存在相似之处，有利于增强结构稳定性。但该方法也存在缺陷，例如整个施工过程中，湿作业法使用的时间较长，容易延误施工进度，影响工程建设效果。因此，在混凝土强度不足，结构存在严重缺陷的部位加工时，可以采用该设计方法。另外还可以适当采用粘贴纤维增强塑料设计法，效果明显，对提高结构的稳定性与可靠性具有积极作用。耐腐蚀、耐潮湿性能良好，结构自重较轻，几乎不会增加框架结构的重量。同时还能保证框架结构性能良好，维修管理方便，并且可以节约维护管理费用。值得注意的是，施工中需要进行专门的防火处理，在一般结构构件和混凝土结构构件加工中应用具有良好效果。b．框架结构间接设计。采用预应力水平拉杆，将混凝土受弯构件进行科学规划和设计。在预应力和新增外部荷载的作用下，拉杆内产生轴向拉力，并且会传递至构件上，进而产生偏心受压作用。在该作用的影响之下，能实现构件良好运行的目的，还可以克服外荷载产生的弯矩，减少外荷载效应，增强构件的抗弯能力。另外还能有效缓解和控制构件裂缝，实现对裂缝的有效预防，增强斜截面的抗剪承载力，确保构件综合性能良好。新项目设计过渡到既有工程改造加固时，注重整体加固和重要节点加固。从提高框架结构整体性能出发，优化结构传力，符合结构规则性、刚度、延性要求，提高整体设计水平。
3结语
整个结构设计过程中，应该根据工程建设基本情况，重视现场调查，采取有效的设计方法，提高方案设计的科学性与合理性。从而顺利完成设计任务，有效指导工程建设，确保工业厂房建筑工程质量和综合性能。
参考文献:
［1］刘道鹏．混凝土框架厂房结构设计［J］．城市建筑，2015(5):49-50．
［2］李珊珊．工业厂房钢筋混凝土框架结构设计探讨［J］．城市建筑，2015(1):67．
关键词：钢筋混凝土框架结构 应用
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、框架结构体系选择的因素及适用范围
（一）选择框架结构体系需要考虑的因素很多，综合如下：
1、要考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活等。
2、要考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。
3、框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则（结构设计原则）。
（二）框架结构体系的适用范围
1、非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑（7度区以下）。
2、框架结构由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度（0.15g）设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度（0.3g）设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。
框架结构体系的特点
1、建筑平面布置灵活，使用空间大；
2、延性较好；
3、整体侧向刚度较小，水平力作用下侧向变形较大（呈剪切型）。所以建筑高度受到限制；
4、非结构构件破坏比较严重。
三、钢筋混凝土框架结构的施工技术问题及解决办法
1、混凝土强度等级不同的问题
在钢筋混凝士框架结构设计时，根据设计原则，为保证“强柱弱梁”强节点的要求，柱的混凝士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。
在框架结构施工中，比较普遍的做法是柱和粱板混凝土分两批集中浇筑。如果单独浇筑节点区，会存在因供应量少和与粱板分隔困难的问题，若同柱一起浇筑，会因节点区混凝土施工缝留置出现违背规范规定的问题，如与梁板同时浇筑存在节点“夹层”，存在质量隐患。
根据文献规定，粱柱混凝七强度等级相差不宜大于5MPa，如果超过时，粱柱节点区施工时应作专门处理，使节点区混凝士强度等级与柱相同。特别强调节点核心区的混凝土强度等级要与柱相同，不能与梁板混凝土强度等级相同；而文献规定。当柱混凝土设计强度等级高于梁板的设计强度时。应该对粱柱节点核心区混凝土强度等级采取有效措施，保证节点混凝土的强度。两个规范都在保证强节点的设计原则。具体可采取以下措施：为了方便施工，可以直接在梁端(柱边)设黄垂直交界面，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。
要保证核心区混凝土的强度，具体做法是在节点处增加纵向钢筋，设置型钢或矩形芯柱及增加箍筋予以补强。这种方法旋工方便，质量容易保证，易被施T单位接受，但节点区轴压比增大，延性减小。
2、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》(GB J301——1988) 第5.2.10条、《混凝土结构工程施工质量验收规范))(GB50204-——002)第5.5.2 条均规定受力钢筋保护层厚度梁拄允许偏差为±5mm。
施工时须严格按规范和设计要求保证混凝土保护层厚度，但实际施工时很难做到。高层建筑中。由于柱箍筋直径较大．间距较密，肢数较多，加工难度较大。安装时内外箍筋很难做到完全重叠，只能部分外突部分内凹，外突箍筋使模板无法安装，为此施工单位总是有意识地将箍筋做小一点以便安装模板。但会造成柱纵筋保护层偏大，解决该问题有赖于提高现场加工精度。
3、混凝土施工质量控制
（1）柱的“烂根”和“夹渣”
现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象,使根部混凝土漏浆,严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上, 预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面, 更没有留清扫口。当层高>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。
要控制好混凝土质量，对配合比的控制不容忽视, 再准确的配合比, 现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量,仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合设计,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。
参考文献
[1] 张雷明. 框架结构能量流网络及其初步应用.《土木工程学报》.2007(3)
[2] 刘西拉. 框架结构倒塌分析中的几个问题.《上海交通大学学报》.2001(10)
[3] 吕伟荣，谭磊. 钢筋混凝土框架结构抗震性能水平划分标准. 第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册.2009
[4] 周彦斌. 混凝土框架结构基于性能的抗震评估及设计方法研究.《湖南大学》.2010
[5] 梁兴文，邓明科. 高性能混凝土剪力墙性能设计理论的试验研究.《建筑结构学报》2007(5)
作者简介：
关键词：钢筋混凝土；结构设计；优化
中图分类号： TV331 文献标识码： A
前言
无论从国际建筑业还是国内的建筑业上来看，高层建筑的兴起无论对于城市的规划建设还是居民的生活方面以及设计师设计建筑结构、建筑企业施工技术、施工方法等多个方面都是一次建筑业的革命。尤其对于混凝土结构的优化设计工作方面有所重视，这就要求在高层建筑设计中，能够对于混凝土的优化设计工作有所重视，作为建筑设计人员应在综合分析建筑因素的前提下，对于结构优化设计有所掌握，从设计的基本原则出发，掌握设计中整体设计理念，并且能够针对设计的对象为设计出发点，这样才能完成混凝土结构设计上的完善。
一、分析高层建筑中的混凝土结构设计原则与要求
（一）混凝土结构设计中的设计原则
就目前的建筑设计要求而言，建筑设计人员能够对高层建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为高层的建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求。
（二）混凝土结构设计中的设计要求
1、对于延展性方面的设计需要，要符合高层建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。
2、高层建筑的倾斜力，是在结构设计方面能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况，重要能够针对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素，随着高度的不断变化，层数上的增加也会对于动水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的结构设计方面的考虑因素，就必须综合这些外界不同方向力的作用，而进行结构设计。
二、钢筋混凝土框架结构设计优化措施
一般，框架结构有以下的特点：1）框架只能在自身平面内抵抗侧向力，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。抗震框架结构的梁柱不允许铰接，必须采用刚接，使梁端能传递弯矩，同时使结构有良好的整体性和比较大的刚度。2）梁端、边柱端多存在负弯矩，梁端仅考虑弯曲和剪切；柱端只考虑弯曲和压缩；3）框架结构选用超静定框架结构而不能采用“几何可变体系”的框架。框架结构计算时，首先要进行荷载组合，在竖向和水平荷载共同作用下，设计的控制因素是梁、柱变形所引起的侧向位移。框架结构的结构受力特点使得结构方案的选择十分重要。
(一) 楼梯斜板加强配筋计算
在目前常规的设计中, 板式楼梯的两端是按照简支模型来计算, 主要是梯段板下部受力，故楼板在支座处无弯矩或者是弯矩很小，负筋配置较小, 并且通常选择在距支座 1/ 3~/1 4板跨度处截断负筋, 如下图 1所示。
图1
然而在实际地震的往复作用下, 楼板上下颠覆, 由受弯构件变成受拉构件, 中间位置极 易出现负弯矩, 在板上部未配置相应的受拉钢筋时,负筋的截断处造成 了楼梯处受拉刚度突变, 断裂点恰好是截断点，如图2所示，正好在楼梯 /1 3~1/4 跨度梯段板处出现了一道明显的水平裂缝，故在结构设计中, 梯段斜板首先要加厚处理, 其次受力钢筋采用双层双向布置,间距较密,尽量采用延性较好的钢筋。与梯段相连接的，平台梁、平台板等构件在地震 中也是薄弱环节, 容 易在反复的地震力作用下发生变形而遭受破坏。因此在结构设计中，都需要加强配筋，保证其在地震作用下的结构整体稳定性。
图2楼梯斜板破坏图
（二）框架柱的优化设计
对框架柱配筋进行调整，一般来说, 框架柱的配筋率都很低,很多时候电算结果与实际工程中应用的配筋率都不一致。所以在地震的作用下,框架柱以及角柱都受到特别大的扭转剪力以及双向弯矩作用，但是因为横梁的约束力小, 在工作状态下是处在一种双向偏心受压的情况, 所以震害要比内柱严重很多。尤其是那些质量分布不够均匀的框架结构最为明显。在框架柱接头外进行,即上次烧筑后加相同规格的方框，并浇平框面,继续上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层1:40的水泥砂浆，为了使框架柱满足多种内力共同作用，计算配筋时应该注意这些问题：
1、进行框架计算时选择最不利的那个方向，也可以计算两个方向的配筋然后选取最合适的。
2、控制柱单边方向上纵筋最少根数。
3、适当放大框架柱的构造配筋，控制在1.2倍~ 1.6倍之间，角柱1.4倍， 中柱1.2倍而边柱1.3倍。
（三）加强短柱的构造措施
在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口，这样往往会造成短柱。由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施：尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm，柱的纵向钢筋间距≤150mm；采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
（四）节点优化设计
“强柱弱梁”节点，这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态，而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此，当建筑许可时，尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯距按“强柱弱梁”原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。
四、框架结构设计过程应注意的问题
1、在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶的房间，均不得采用砖墙承重。因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。
2、在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之间的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连接牢固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。
3、填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接，宜采用在柱内预留预埋件，待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。
4、结构计算中，计算简图选取的正确与否，直接影响到计算结果的准确性，其中比较典型的是基础梁的处理。一般情况下，基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当按规范要求需设置基础拉梁时，其断面和配筋可按构造设计，截面高度取柱中心距的1/12～1/18，纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力来计算。但是，当基础埋深过大时，为了减少底层的计算高度和底层的位移，设计者往往在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁应作为一层输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。拉梁层无楼板，应开洞处理，并采用总刚分析方法进行计算。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。若因此造成底层框架柱形成短柱，应采取构造措施予以加强。另一个需要注意的是，当框架结构的电梯井道采用钢筋混凝土井壁时，计算简图一定要按实际情况输入，否则可能会造成顶部框架柱设计不安全。
结语
综上所述，在钢筋混凝土框架结构的设计过程中，笔者通过切身体会，总结了上述一些钢筋混凝土设计优化措施以及一些需要注意的问题，希望对以后的钢筋混凝土结构设计改进工作有所帮助。
参考文献：
【关键词】钢筋混凝土框架结构；抗震设计
钢筋混凝土框架结构(以下简称框架结构)是我国既有建筑的重要组成类型。钢筋混凝土框架体系,其建筑布置比较灵活,可以设计成具有较大空间的各类建筑。钢筋混凝土框架结构在工业与民用建筑中是一种常见的结构类型,特别是随着社会的进步和发展,在一些大中型、多功能的综合建筑应用更加广泛,在工业建筑中应用也很普遍。此类建筑结构设计中应遵循质量中心和刚度中心的重合。如设计中由于功能的区分和要求,质量中心和刚度中心的不重合,在地震作用下会产生较大的扭转效应,设计中应高度重视,这是框架结构的主要特点。因此应充分提高其整体的抗震能力。
1 建筑设计布置原则
在建筑设计中应符合抗震概念设计的要求,不宜采用严重不规则设计方案。在抗震设计中建筑及抗侧力结构的平面图布置应遵循平面和立面外型简单、规则、对称并应具有良好的整体性原则,合理的建筑布置对抗震起重要作用。因为震害表明,建筑结构形式简单对称的建筑在地震时较不容易破坏。建筑布置的“规则”包括了对建筑的平面和立面外形尺寸,抗侧力构件布置原则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面和材料宜自下而上逐步减少避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变,质量分布、承载力分布等诸多因素的综合要求。在设计过程中,建筑专业和结构专业应相互配合、协调,才能布置出合理的布局。对抗震性良好的建筑,在钢筋混凝土框架结构抗震设计时要遵循以下原则:
1）面易简单、规则、对称,减少偏心;2）度中心与质量中心尽量重合,否则应考虑其不利影响;3）量大的设备宜布置在刚度中心较近的布位;4）宜采用悬挑结构;5）有多道抗震防线。
2 结构的抗震等级
抗震等级确定是为了更好的对建筑物的抗震采取措施,抗震等级在钢筋混凝土构件的抗震设计,应根据结构类型、房屋高度和设防烈度采取不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。
在平面、立面不规则的建筑结构中,应进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采用有效的抗震构造措施,需要根据具体情况适当提高承载力以推迟或减少进入非弹性阶段,结合具体情况进行承载力和变形能力的设计是解决复杂结构抗震设计的有效方法。钢筋混凝土结构房屋的抗震要求不仅与建筑重要性和地震烈度有关,而且与建筑结构的抗震能力有关,结构的抗震能力又与房屋高度和结构类型、主要抗侧力构件还是次要抗侧力构件等直接有关。结构在水平地震作用下,其内力和侧移随房屋高度增长速度很快,房屋越高地震效应越大,不同结构类型的抗侧力体系或构件对结构抗震能力的贡献不同,框架-抗震墙结构中框架的要求可低于纯框架结构中的框架,抗震墙结构中抗震墙的抗震要求可低于框架-抗震墙结构中抗震墙的抗震要求。
3 抗震结构的延性及结构中设计原则
对于抗震结构除承载力问题之外,还必须考虑的一个重要问题就是延性。结构在地震作用下即使进入破坏阶段,由于具有充分的延性性能将意味着结构虽然会产生较大的变形,但是不会发生脆性破坏和倒塌。考虑到地震区的结构设计应经济合理,延性性能成为一个极为重要的问题。因为现在建筑抗震设计规范的基本原则只能用来设计在弹性范围内承担低于本地区多遇地震作用的结构,而在罕遇地震时,则需依靠屈服后可利用的延性,使得结构能够保存下来而不致倒塌,这就是延性设计的重要意义。
延性性能是指结构或构件在承载力没有明显下降的情况下能够承受很大的非弹性变形能力。一般结构的延性包括:结构延性和构件延性,而结构延性包括总体延性和楼层延性。构件延性要求一般都高于结构延性的要求,而构件延性又取决于构件截面纵向配筋率,约束混凝土和防止纵向钢筋压屈的箍筋配筋率,混凝土和钢筋的强度以及轴向荷载的大小。
构件破坏时的变形与屈服时变形的比值称为构件的延性,延性越大,则结构在地震作用下可以承受大的塑性变形而不破坏倒塌,可以使地震作用更多地降下来。因此结构的设计和配筋构造都要保证它具有足够的延性。因此,结构要有良好的抗震性能,通常采取以下措施保证结构的延性:
1)有足够的承载力来保证结构的强度;2)有足够的抗侧向力的刚度来保证结构的侧向位移;3)结构的自震周期应与地震的卓越周期错开;4)尽可能设置多道防线;5)在地震作用下节点承载力应大于相连构件承载力,当构件屈服时,退化时,节点应保证承载力和刚度不变;6)合理控制结构的非弹性部位(塑性铰区),实现合理的机制;7)结构单元之间应遵守牢固连接或彻底分离的原则;8)底层应加强,弯矩考虑增大;地下室一层可考虑延性;9)采用有效措施,防止早出现剪切、锚固、受压等脆性破坏,因此采用“约束混凝土”是非常重要的措施;10)抗震设计中应加强的就强,应弱的就弱,不得任意加强。因此在设计不合理的任意加强以及在施工中以大代小改变钢筋,都需要慎重考虑;
框架设计中应遵循“强柱弱梁”的原则,推迟柱端出现塑性铰;还应满足“强剪弱弯”的要求,防止过早发生剪切破坏。为提高框架柱的延性,尚应控制柱的轴压比不要太大。
由于框架柱的延性比梁的延性小,一旦在框架柱形成塑性绞,就会产生很大的层间侧移直接危及结构的竖向承载力。因此在设计中可以有目的地增大柱端弯矩设计值,体现出“强柱弱梁”的原则,使得框架结构在水平地震作用下梁先出现塑性铰。为了防止柱在弯压破坏前发生剪切破坏,要求柱受剪承载力大于柱弯曲屈服时实际达到的剪力。“强剪弱弯”是保证构件的延性防止脆性破坏的重要原则。
4 框架结构的底层柱底、角柱的设计及框架节点
框架结构的底层柱底的抗弯能力应适当提高,其原因:①框架结构的底层柱底过早出现塑性铰,将影响整个框架结构的变形能力,不利于结构持续吸收和耗散地震能量;②随着梁端塑性铰的出现结构发生塑性内力重分布,底层柱的反弯点位置也将改变,而使底层柱底弯矩增大。因此,按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.2.3条一、二、三、四级框架结构的底层,柱下面截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。
框架结构中角柱也应适当提高,其考虑到角柱由于地震作用引起的内力较大且受力复杂,在设计中应增大弯矩和剪力的设计值,对一、二、三、四级框架结构,当角柱内力计算按两个主轴方向分别考虑地震作用时其弯矩、剪力设计值宜在调整后的弯矩、剪力设计值基础上在乘以不小于1.1的增大系数。
框架节点是结构抗震的薄弱部位,在水平地震力作用下,框架节点受到梁柱传来的弯矩、剪力和轴力作用,节点核芯区复杂应力状态,地震时,一旦节点破坏,难以修复和加固。因此应根据“强节点”的设计原则使得节点核芯区的承载力强于与之相连的杆件的承载力设计值。
5 结语
总之,结构抗震设计一方面应按现行设计规范对结构进行必要的计算,满足承载力和变形的要求;另一方面还要采取正确的构造措施,提高结构的延性,防止结构倒塌。在进行钢筋混凝土框架结构的抗震设计时,首先要有合理的满足抗震要求的建筑布置,同时要有清楚的抗震设计概念,不仅要进行抗震理论计算,更要重视框架结构的构造要求,确保框架结构的设计安全可靠。
参考文献:
[1]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].
