钢筋混凝土框架结构的研究

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摘要：随着我国经济的快速发展，人们对生活水平的各项要求越来越高。尤其是对居住条件的要求。因此我国建筑事业开始了突飞猛的发展。同时，由于钢筋混凝土框架结构具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样等优点，在建筑行业中迅速崛起，得到了快速发展。在我国现在的多高层建筑中，钢筋混凝土框架结构应用最普遍，成为建筑工程中最常用的结构形式。本文对框架结构体系选择的因素、适用范围及特点进行了阐述，并提出了其在施工中可能遇到的问题及解决方法，对施工技术进行了探讨。

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

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[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)

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[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：

于海友（1984-），河北省唐山市，助理工程师 ，研究方向：土木工程

李博（1985-），河北省唐山市，助理工程师 ，研究方向：土木工程