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        框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施

        2016-03-11 07:02:05田戰(zhàn)飛
        河南建材 2016年5期
        關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        田戰(zhàn)飛

        身份證號(hào):410526198709198215

        框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施

        田戰(zhàn)飛

        身份證號(hào):410526198709198215

        建筑的結(jié)構(gòu)體系主要包括了框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)等。在這些結(jié)構(gòu)體系中,框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是不利于抗震的、因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,更應(yīng)該加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)這一部分,從而最大程度地保證建筑的抗震能力。建筑抗震的設(shè)計(jì)要求,是根據(jù)各地的不同環(huán)境以及建筑物的特性等因素來(lái)決定的。在抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須要將各項(xiàng)因素都綜合考慮進(jìn)去。文章就抗震設(shè)防對(duì)框架結(jié)構(gòu)的延性和鋼筋要求,進(jìn)行分析研究。

        房屋建筑;框架結(jié)構(gòu);抗震;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        1 框架結(jié)構(gòu)在地震中的形態(tài)

        1)箍筋彎鉤長(zhǎng)度過(guò)短,地震時(shí)錨固失效,喪失了對(duì)縱筋的支撐和對(duì)核心混凝土的約束。底層填充墻很少或沒(méi)有,造成剛度太小形成薄弱層破壞,框架結(jié)構(gòu)極少發(fā)現(xiàn)整體垮塌的現(xiàn)象。對(duì)填充墻的認(rèn)識(shí)不足,如窗下墻使框架長(zhǎng)柱變成短柱,發(fā)生剪切破壞。

        2)結(jié)構(gòu)之間的變形縫間距普遍太小,結(jié)構(gòu)的構(gòu)造不合理,導(dǎo)致在地震中出現(xiàn)相互碰撞,表面破損嚴(yán)重,影響震后的使用??蚣芴畛鋲w破壞嚴(yán)重其主要原因是梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋不足甚至沒(méi)有,節(jié)點(diǎn)抗剪能力差。一種情況是節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋綁扎不夠牢靠,振搗混凝土?xí)r,箍筋往下滑移至柱頂區(qū)域;另一種情況是節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋綁扎困難,施工時(shí)根本就沒(méi)有配置箍筋。

        2 房屋建筑框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的措施

        1)裝修改造工程,必須嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)規(guī)定,不得損壞原有建筑結(jié)構(gòu),要確保結(jié)構(gòu)安全。做好細(xì)部構(gòu)造,使非結(jié)構(gòu)構(gòu)件成為抗震結(jié)構(gòu)的一部分。在計(jì)算分析時(shí),充分考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量剛度、強(qiáng)度和變形能力。選用合理的抗震結(jié)構(gòu),加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的主體剛度,以減小主體結(jié)構(gòu)的變形量,防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)充分考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響及可能出現(xiàn)的短柱。

        2)抗震框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)力求做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu),為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性,梁的變形能力主要取決于梁端的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力,而塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力與截面混凝土受壓區(qū)相對(duì)高度有關(guān)。梁底面和頂面縱向鋼筋的比值同樣對(duì)梁的變形能力有較大影響,梁底面的鋼筋可增加負(fù)彎矩時(shí)的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力,還能防止在地震中梁底出現(xiàn)正彎矩時(shí)過(guò)早屈服或破壞過(guò)重。

        框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機(jī)制密切相關(guān),試驗(yàn)研究表明,梁先屈服,可使整個(gè)框架有較大的內(nèi)力重分布和能量耗散能力,柱一般在軸向壓力作用下,其延性通常比梁的要小,如果不采取“強(qiáng)柱弱梁”措施,柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計(jì)算內(nèi)力并增大配筋,使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端,抗震性能較好。對(duì)于一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)的上下柱端,其組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和∑MSc應(yīng)按下式調(diào)整:

        ∑Mc=ηc∑Mb

        由于抗震規(guī)范規(guī)定的柱端彎矩增大措施只能適度推遲柱端塑性鉸的出現(xiàn),而不能避免出現(xiàn)柱端塑性鉸,因此對(duì)柱端也應(yīng)提出“強(qiáng)剪弱彎”要求,避免柱底部在彎曲破壞之前出現(xiàn)剪切破壞。對(duì)于一、二、三級(jí)框架柱的柱端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值V應(yīng)按下式調(diào)整:

        V=ηVc(Mcb+Mct)/Hn,

        同時(shí),抗震設(shè)防烈度為9度和一級(jí)框架還要符合:V=1.2(Mcuab+Mcuat)/Hn,式中,ηVc為柱端剪力增大系數(shù),一、二、三級(jí)框架分別取1.4、1.3、1.2。Mcb、Mct、Mcuab、Mcuat分別為柱上下端截面組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值和實(shí)配的鋼筋按標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的所能承擔(dān)的彎矩值。

        控制柱的軸壓比:軸壓比越大導(dǎo)致柱的抗壓強(qiáng)度儲(chǔ)備越低,在地震時(shí)混凝土容易壓碎而導(dǎo)致柱的破壞,限制柱軸壓比可提高柱的延性。

        3 結(jié)語(yǔ)

        為了避免地震給人類帶來(lái)大的巨大災(zāi)難,克服框架結(jié)構(gòu)的諸多弊端,運(yùn)用科學(xué)有效的手段,確保建筑結(jié)構(gòu)安全,從而實(shí)現(xiàn)建筑正常的使用功能??拐鹪O(shè)計(jì)要保證建筑小震不破壞,大震不倒塌,達(dá)到安全而經(jīng)濟(jì)的目的。

        [1]萬(wàn)杰,何梅,郭華.汶川地震后建筑構(gòu)造抗震措施之反思[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,40(5):631-636.

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