框架结构抗震构造措施探讨

殷鹏

摘要：随着社会的快速发展，建筑工程的种类越来越多，建筑工程一般都是相对比较复杂的，涉及到的结构体系非常多，例如框架结构，剪力墙结构等等都是建筑工程涉及到的结构体系，每一种体系在具体的施工过程中要求都不同，由于框架结构自身的特性在抗震方面存在着一些问题，所以在建筑工程的设计过程中需要重点针对框架结构的抗震构造进行专门的设计，最大限度的提升建筑工程的整体抗震效果，在进行抗震设计的时候需要结合工程实际，以及工程所在的地质条件，做好抗震设计，在进行抗震设计的时候不能单纯的考虑一方面的问题需要结合多种影响因素，统筹全面考虑，本研究针对框架结构抗震构造措施展开了相应的额探究，重点探究了框架结构抗震构造柱的设计，分析了框架结构抗震构造柱存在的主要质量问题，然后针对性的提出了改进策略。

关键词：抗震；建筑工程；框架结构；抗震构造；措施

1.框架结构在地震中的形态

箍筋弯钩长度过短，地震时锚固失效，丧失了对纵筋的支撑和对核心混凝土的约束。底层填充墙很少或没有，造成刚度太小形成薄弱层破坏，框架结构极少发现整体垮塌的现象。对填充墙的认识不足，如窗下墙使框架长柱变成短柱，发生剪切破坏。结构之间的变形缝间距普遍太小，结构的构造不合理，导致在地震中出现相互碰撞，表面破损严重，影响震后的使用。框架填充墙体破坏严重其主要原因是梁柱节点箍筋不足甚至没有，节点抗剪能力差。一种情况是节点区的箍筋绑扎不够牢靠，振捣混凝土时，箍筋往下滑移至柱顶区域；另一种情况是节点区箍筋绑扎困难，施工时根本就没有配置箍筋。

2.房屋建筑框架结构抗震设计的原则

2.1装修改造工程，必须严格遵守国家有关规定

不得损坏原有建筑结构，要确保结构安全。做好细部构造，使非结构构件成为抗震结构的一部分。在计算分析时，充分考虑非结构构件的质量刚度、强度和变形能力。选用合理的抗震结构，加强结构的主体刚度，以减小主体结构的变形量，防止非结构构件的破坏。设计过程中，应充分考虑非结构构件对主体结构的影响及可能出现的短柱。

2.2抗震框架结构设计中，应力求做到在地震作用下的框架呈现梁铰型延性机构

为减少梁端塑性铰区发生脆性剪切破坏的可能性，梁的变形能力主要取决于梁端的塑性转动能力，而塑性转动能力与截面混凝土受压区相对高度有关。梁底面和顶面纵向钢筋的比值同样对梁的变形能力有较大影响，梁底面的钢筋可增加负弯矩时的塑性转动能力，还能防止在地震中梁底出现正弯矩时过早屈服或破坏过重。框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，试验研究表明，梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量耗散能力，柱一般在轴向压力作用下，其延性通常比梁的要小，如果不采取“强柱弱梁”措施，柱端很可能比梁端先出现塑性铰。因此适当调整柱计算内力并增大配筋，使塑性铰首先出现在梁端，抗震性能较好。对于一、二、三级框架节点的上下柱端，其组合的弯矩设计值之和ΣMSc应按下式调整：ΣMc=ηcΣMb由于抗震规范规定的柱端弯矩增大措施只能适度推迟柱端塑性铰的出现，而不能避免出现柱端塑性铰，因此对柱端也应提出“强剪弱弯”要求，避免柱底部在弯曲破坏之前出现剪切破坏。对于一、二、三级框架柱的柱端截面组合的剪力设计值V应

按下式调整：

V=ηVc（Mcb+Mct）/Hn，

同时，抗震设防烈度为9度和一级框架还要符合：

V=1.2（Mcuab+Mcuat）/Hn，

式中，ηVc为柱端剪力增大系数，一、二、三级框架分别取1.4、1.3、1.2。Mcb、Mct、Mcuab、Mcuat分别为柱上下端截面组合时的弯矩设计值和实配的钢筋按标准值计算的所能承担的弯矩值。控制柱的轴压比：轴压比越大导致柱的抗压强度储备越低，在地震时混凝土容易压碎而导致柱的破坏，限制柱轴压比可提高柱的延性。

3.框架结构抗震构造柱存在的质量问题

3.1构造柱数量方面存在的问题

墙体的变形能力和稳定性不足以抵抗环境变化引起的应力时，便会产生墙体开裂、渗水等现象，影响房屋使用和寿命。特别是在地震力作用下，易发生墙体倒塌，造成房屋破坏并严重影响人们的生命财产安全。构造柱不是受力构件，很多工程人员对它的作用认识不够。设计施工图纸中往往仅标注出墙体转角、梯间四周等处设置的构造柱，而对于超长墙体中部、栏板等一些需要设置构造柱的位置一般在设计说明中依规范给予说明。很多施工人员对图纸和规范不够熟悉，且忽视了构造柱的作用，造成了一些本该设置构造柱的位置少设或漏设构造柱，不同程度削弱了填充墙的抗震能力和稳定性。

3.2构造柱施工顺序存在的问题

实际施工中，时常发现施工人员为了方便构造柱钢筋和模板安装，与框架结构的柱梁板同时施工、同时浇筑混凝土。造成构造柱顶端与其相连的框架梁形成刚支点，与框架梁的设计计算模型不吻合，影响了框架梁正常的相对变形，容易造成梁开裂；同时严重削弱了构造柱与填充墙间的竖向连接，从而影响了构造柱对填充墙的约束作用。

3.3构造柱钢筋安装过程存在的问题

构造柱钢筋安装主要存在以下几方面问题：一是在施工主体框架结构过程中，时常发现存在构造柱钢筋漏预埋或少预埋，且没有采取有效的植筋方式补救，使得构造柱纵向钢筋与结构水平构件未能有效连接，造成混凝土构造柱无根现象或顶端与结构水平构件不相连现象；二是构造柱纵向钢筋预埋位置不准确，偏移较大，校正后弯折角度过大损伤了钢筋，削弱了强度；三是钢筋搭接长度不符合要求，影响了钢筋的受力性能；四是箍筋间距偏大，降低了对混凝土的约束作用，影响了构造柱的延性和抗剪能力；五是构造柱与填充墙间拉结钢筋设置不符合要求，间距偏大或拉结筋长度不足，降低了构造柱与填充墙间的可靠连接，最终影响填充墙的整体性和稳定

4.针对框架结构抗震构造柱存在的质量问题采取针对性解决策略

4.1针对构造柱数量存在的质量问题

施工人员对构造柱的作用要有充分的认识，对施工图纸和规范要熟练掌握，并严格按照GB50011－2010《建筑抗震设计规范》的规定设置构造柱，在外墙转角、纵墙与横墙交接处、电梯间和楼梯间的四角、墙长超过5m或墙长超过净高2倍的墙体中部、砖砌栏板转角和中部每间隔2m、＞2m洞口两侧等部位均要设置构造柱[1]。确保不漏设、不少设。

4.2针对构造柱施工顺序施工存在的质量问题

实际施工中，时常发现施工人员为了方便构造柱钢筋和模板安装，与框架结构的柱梁板同时施工、同时浇筑混凝土。造成构造柱顶端与其相连的框架梁形成刚支点，与框架梁的设计计算模型不吻合，影响了框架梁正常的相对变形，容易造成梁开裂；同时严重削弱了构造柱与填充墙间的竖向连接，从而影响了构造柱对填充墙的约束作用。

4.3针对构造柱钢筋的安装存在的质量问题

结构梁、板混凝土施工前，应先确定构造柱数量和位置，上下楼层位置要一致、准确且垂直贯通，再对预埋处梁底模板进行钻孔，构造柱纵向钢筋要全数预埋，预埋时应从预先钻孔处插穿模板，以便与下一层构造柱钢筋连接，预埋后的构造柱钢筋应在梁面和梁内各绑扎一个箍筋并与梁钢筋固定绑扎牢固，防止钢筋跑位偏移。当个别构造柱钢筋有漏预埋时，应在构造柱钢筋安装前，找准位置钻足够深度的孔，并采用结构胶植筋，防止构造柱纵向钢筋与结构相连不牢靠。

5.结语

综上所述，做好建筑工程框架结构的抗震构造设计对于提升建筑工程项目整体的抗震能力有非常重要的意义，因此需要建筑施工方引起足够的重视，在设计过程中头筹考虑问题，结合具体的工程实际采取针对性策略，提升工程整体的抗震性能。

参考文献：

[1]董汉钢.建筑结构抗震设计问题及解决策略[J].建材与饰，2017（41）

[2]高红斌.建筑结构抗震问题探讨[J].山西建筑，2017（22）

[3]沈雁雁.高层建筑结构基于性能的抗震设计研究[J].中国标准化，2017（02）

[4]凌建祥.建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建材与装饰，2017（40）

[5]肖飞.建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].化工管理，2017（23）

[6]卜涛.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].门窗，2017（09）