淺論框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

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1、淺論框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)摘要：框架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)行一種較為普遍的結(jié)構(gòu)形式，構(gòu)筑方便簡單，但是抗震性能不良，因此實(shí)際工程中要注意運(yùn)用提高框架結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)方式，并做到嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，保證材料與施工的質(zhì)量，最大化的提高框架結(jié)構(gòu)的抗震等級，減少地震中受損害程度。一、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性建筑抗震設(shè)計(jì)的要求是通過地震作用的取值和抗震措施的采取來實(shí)現(xiàn)的，但由于地震的隨機(jī)性，加之建筑物的動力特性、所在場地、材料及結(jié)構(gòu)內(nèi)力的不確定性，地震時造成的破壞程度很難準(zhǔn)確預(yù)測，因此，我們在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時，必須結(jié)合框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，綜合考慮各方面的因素。未經(jīng)抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)，在6-7度區(qū)

2、主體結(jié)構(gòu)基本完好，填充墻發(fā)生輕微的裂縫；在8-9度區(qū)主體結(jié)構(gòu)局部破壞，填充墻及屋頂突出的部分嚴(yán)重開裂或倒塌；在10度區(qū)梁柱嚴(yán)重破壞，少量倒塌，填充墻嚴(yán)重破壞。考慮了抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)，危害則相應(yīng)的減輕。在唐山大地震中，未經(jīng)抗震設(shè)防的底層框架抗震墻磚房的破壞較為嚴(yán)重,其主要原因是，大部分底層沒有設(shè)置為框架抗震體系。二、建筑震害等級劃分根據(jù)1990年建設(shè)部頒布的《建筑地震破壞等級劃分標(biāo)準(zhǔn)》，鋼筋混凝土框架房屋按地震后的破壞成都劃分為五級：（1）基本完好：框架柱、梁完好；個別墻體與柱連接處開裂。（2）輕微損壞：個別框架柱、梁輕微裂縫；部分墻體明顯裂縫；出屋面小建筑明顯破壞。（2

3、）中等破壞：部分框架柱輕微裂縫或個別柱明顯裂縫；個別墻體嚴(yán)重裂縫或局部酥碎。（4）嚴(yán)重破壞：部分框架柱，主筋壓屈、混凝土酥碎、崩落；部分樓層倒塌。（5）倒塌：房屋框架殘留部分不足50%0框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系傳力路徑比較清晰，容易保證質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的抗震性能能夠比較準(zhǔn)確的預(yù)測和設(shè)計(jì),但是由于材料本身的限制，使得這類結(jié)構(gòu)的抗震性能通常較弱，在較大地震災(zāi)害中容易發(fā)生破壞。三、框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)原則根據(jù)工程中框架結(jié)構(gòu)地震破壞的形式、抗震規(guī)范規(guī)定以及實(shí)際中累積的抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些抗震設(shè)計(jì)需要注意的問題與原則，如下：（1）抗震驗(yàn)算時不同的樓蓋及布置（整體性）決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚?jì)

4、算?？拐痱?yàn)算時應(yīng)特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時，盡量加剪力墻，可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì)，從震害分析，規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。（2）雨蓬不得從填充墻內(nèi)出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應(yīng)考慮抗扭?？紤]抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎距乘以跨度的一半。（3）框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級。（4）由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。（5）出屋面的樓電梯間不得采用磚混結(jié)構(gòu)。（6）框架結(jié)構(gòu)中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應(yīng)采用每

5、層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構(gòu)造柱，層高較高時宜在門洞上方位置加圈梁。因樓電梯間位置較偏，梯井采用混凝土墻時剛度很大，其它地方不加剪力墻，對梯井和整體結(jié)構(gòu)都十分不利。（7）建筑長度宜滿足伸縮縫要求，否則應(yīng)采取措施。女口：增大配筋率，通長配筋，改善保溫，鋪設(shè)架空層，加后澆帶等。(8)柱子軸壓比宜滿足規(guī)范要求。(9)當(dāng)采用井字梁時，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不計(jì)。周邊一般加大截面的邊梁。(10)過街樓處的梁上筋應(yīng)通長，按偏拉構(gòu)件設(shè)計(jì)。(11)電線管集中穿板處，板應(yīng)驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度或開洞形成管井。電線管豎向穿梁處應(yīng)驗(yàn)算梁的抗剪強(qiáng)度。(12)構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸岀，否

6、則應(yīng)驗(yàn)算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L型柱。(13)驗(yàn)算水箱、電梯機(jī)房及設(shè)備下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。水箱不得與主體結(jié)構(gòu)做在一起。(14)當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r，暖溝應(yīng)做防水。一般可做U型混凝土暖溝，暖氣管通過防水套管進(jìn)入室內(nèi)暖溝。有地下室時，混凝土應(yīng)抗?jié)B，等級S6或S8，混凝土等級應(yīng)大于等于C25,混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑?；炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法，一般加金屬止水片，較薄的混凝土墻做企口較難。(15)采用扁梁時，應(yīng)注意驗(yàn)算變形。(16)突出屋面的樓電梯間的柱為梁托柱時，應(yīng)向下延伸一層，不宜直接錨入頂層梁內(nèi)，并且托梁上鐵應(yīng)適當(dāng)拉通。錯層部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施。女兒墻內(nèi)加構(gòu)造柱，頂部加壓頂

7、。出入口處的女兒墻不管多高，均加構(gòu)造柱，并應(yīng)加密。錯層處可加一大截面梁，上下層板均錨入此梁。四、框架結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)（一）結(jié)構(gòu)的傳力路線應(yīng)簡捷明了。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的傳力路線越短、越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能越高，所耗費(fèi)的建材也就越少。（二）從力學(xué)觀點(diǎn)看，在民用和公共建筑的平面布局中，應(yīng)當(dāng)盡量使柱網(wǎng)按開間等跨和進(jìn)深等距（或近似于等距）布置，這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距，也可以充分利用連續(xù)梁的受力特點(diǎn)以減少結(jié)構(gòu)中的彎距,可以使各跨梁截面趨于一致，而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。（三）結(jié)構(gòu)方案還應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況和建筑功能要求綜合考慮。