对钢筋混凝土框架结构抗震性能设计研究

摘 要：因为影响建筑框架混凝土质量和结构抗震性能的因素和环节是多种多样的。笔者对如何提高建筑钢筋混凝土框架结构的抗震性能谈谈自己的看法。

　　关键词：钢筋混凝土；框架结构；提高；抗震性能；方法
　
　　
　　我国是多地震国家，地震区分布广。地震对建筑物的危害巨大，建筑物的抗震性能好坏关系到人民生命财产安全。钢筋混凝土框架结构在我国工程建设中应用广泛，加强钢筋混凝土框架结构施工质量的控制和结构抗震验收，提高抗震性能，是我们工程建设人员义不容辞的责任和义务。
　　1 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。
　　1.1 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。在弯折段较短时，若无足够的箍筋约束或柱侧面混凝土保护层较弱，都会发生锚固破坏。因此施工监理人员必须仔细对照施工图纸，认真审查钢筋下料单，严把纵向钢筋的下料长度，保证纵筋在柱内水平段满足≥0.45 Lae 和弯折段≥15 d 的要求。
　　1.2 必须加强对框架节点区域箍筋的检查验收
　　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。
　　1.3 框架节点区域混凝土施工质量的控制
　　节点区域钢筋密集，混凝土施工困难，混凝土下料和振捣难度大，极易造成不密实现象，影响节点区域的混凝土强度。节点区域模板接头多，若拼缝不严，措施不当，会造成漏浆，影响混凝土质量。故在编制施工方案时应对关键部位、关键工序进行质量控制；监理人员应编制监理实施细则，认真履行职责，做好旁站监理记录。注意检查柱头、柱根的清理工作，严格按照施工缝的处理方案进行施工，保证柱刚度的连续性。认真做好模板的检查和混凝土浇筑质量的监督工作，同时做好对原材料质量、混凝土配合比的计量和试块的留置监督检查。保证节点核心区混凝土的抗剪强度，提高结构的抗震性能。
　　2 框架填充墙对结构抗震性能的影响
　　在钢筋混凝土框架结构的建筑中，隔墙和围护墙采用实心砖、空心砖、混凝土砌块或加气混凝土气块，这些刚性的填充墙在很大程度上改变结构的动力特性。砌体填充墙不同于轻质隔墙，虽然也是非承重构件，但它有较大的抗侧移刚度，应沿房屋竖向连续贯通，保证竖向刚度的均匀，以避免在填充墙中断的楼层出现框架剪力骤然增大，形成薄弱层，对抗震不利。因此，业主、施工、监理人员均不能忽视填充墙的作用，只强调使用功能的要求，而随意改变填充墙的布置。
　　在框架体系的房屋中，应采取有效措施，防止窗裙墙对框架柱所产生的嵌固作用使其变成短柱。短柱在震害中承担剪力大增，易发生剪切破坏。因此窗裙墙与框架柱之间应采用柔性连接。
　　墙体与框架之间缺乏有效的拉结，在震害中会使墙体发生散落破坏。拉结筋不得与框架柱主筋或箍筋焊接，采用植筋连接的拉结筋应进行拉拔强度试验。应注意检查拉结筋的长度、规格、间距是否符合要求。
　　3 施工缝的质量控制
　　施工缝的质量好坏，直接影响结构的连续性，若连续性遭到削弱，将影响结构的整体性，降低房屋的抗震性能。因此，在混凝土浇筑前，应根据天气、温度、材料供应、人员组织及工程实体等现场实际情况，制定科学合理的混凝土浇筑方案，保证连续浇筑或运输、浇筑、间歇的全部时间不超过混凝土的初凝时间。要严格按规定留置施工缝，严格按施工方案处理施工缝，保证二次浇筑混凝土的紧密结合，提高结构的整体性。要重视混凝土后浇带的监督检查，留置位置应按设计规定，在后浇带未浇筑混凝土和混凝土未达到规定强度时，不得拆除梁板下模板支撑体系，否则会引起支座处混凝土裂缝，甚至可能导致梁在支座处断裂，对结构危害极大，因此监理人员应注意加强控制。
　　4 防震缝的监督检查
　　要严格按设计要求设置防震缝并保证其宽度，施工中应防止施工材料、模板、杂物等落入防震缝内，特别要注意防止混凝土、砖、石块、砌块等坚硬物体落入防震缝内，若落入则应设法及时清理，以保证地震时两独立建筑部分不引起碰撞、挤压，减少地震的破坏程度。对抗震设防烈度为 6 度以上的房屋，所有的伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝的要求。
　　5 原材料及其他方面的质量控制
　　施工及监理人员应加强结构用材料质量的检查验收，如钢筋、水泥、砂、石、外加剂等，进场原材料的见证取样检测应严格执行强制性条文的有关规定。对每次进场的钢筋，监理人员都要进行规格、数量、生产厂家、产品合格证、出厂检验报告等资料检查，并进行外观检查和力学性能试验。同时要重视钢筋连接件的检查和试验。对 1、2 级抗震等级的框架结构均应检查钢筋进场检验报告，并复核强度实测值，抗拉强度与屈服强度之比不应小于 1.25，屈服强度与强度标准值之比不应大于1.3，目的是保证钢筋有一定的延性，特别是在震害构件出现塑性铰时，更显出钢筋延性的重要。监理应将此项检验列为关键控制点。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期、出厂检验报告、合格证等进行检查，并应按规定抽样检测，合格后方可使用。监理人员应认真审查施工单位提交的施工组织设计或施工方案，精心编制监理实施细则，严格执行规范及强制性条文的规定，采取多种手段，实施过程控制。应注意检查施工工艺和执行操作规程情况，严把工程质量。浇筑混凝土前应对模板及其支撑体系检查，对混凝土施工必须进行旁站监理，并做好旁站监理记录。严格混凝土配合比的计量，见证试块的留置，监督混凝土的养护。加强原材料及施工工序质量控制，提高结构抗震性能。
　　6 结束语
　　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，施工监理人员责任重大，务必精业、敬业，务必有高度的责任心和事业心，采取巡视、旁站、见证、平行检验等综合手段实施过程控制。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，钢筋混凝土框架结构一般具有较好的抗震性能。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。