【摘要】：鋼筋混凝土框架結構由梁和柱所組成，是一種抗震、抗風較好的結構體系，這種體系的側向剛度小，但平面布置靈活，易于滿足建筑物設置大房間的要求，因此應用廣泛。實踐中，因設計不當而造成施工環(huán)節(jié)質量難以保證，給工程安全留下隱患。本文根據(jù)作者多年來的實踐經驗，對框架結構設計施工中應注意的問題進行探討并提出改進措施。

【關鍵詞】：建筑；框架結構；設計施工；安全隱患，措施

1框架結構中結點和梁端鋼筋過密的問題

因結構計算的要求，框架結構的結點及梁端部的鋼筋過密，施工時綁扎鋼筋振搗混凝土困難，容易發(fā)生以下病害并留下安全隱患：①鋼筋間距太小，不符合構造要求，甚至多根鋼筋并排放置，鋼筋與混凝土之間的粘結強度不能保證，不能發(fā)揮鋼筋的抗拉強度；②結點核芯處鋼筋縱橫交錯，混凝土振搗困難，容易在核芯區(qū)形成蜂窩和孔洞；③梁端上部鋼筋較密，阻止保護層上的混凝土自由下沉，在上部鋼筋處形成通長裂縫。

上述安全隱患，設計時應注意采取以下措施：①對梁斷面進行合理設計，保證梁的上部縱向鋼筋的凈距不小于30mm和1.5d（d為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋凈距不小于25mm和1.5d。當鋼筋為兩排設置時，上下排鋼筋必須避免交錯；②對豎向荷載作用下的梁端負彎矩可考慮塑性內力重分布予以降低，預制疊和梁結構的調幅值不大于30%，現(xiàn)澆框架不大于20%，這樣不僅可以減少梁端配筋數(shù)量，達到方便施工，保證質量的目的，而且可以保證梁端的延性，以滿足強柱弱梁的設計要求；③根據(jù)規(guī)范規(guī)定框架結構的剪力主要依靠箍筋和混凝土承擔，一般不設彎起鋼筋，這樣也可以減少結點和梁端部位的鋼筋數(shù)量；④施工時，在鋼筋制作和綁扎過程中，受力鋼筋盡量均勻布置，保證鋼筋間距滿足構造要求，尤其是在多肢箍筋的梁中，一定要先確定主筋的位置，再根據(jù)其確定箍筋的幾何尺寸。

2現(xiàn)澆框架柱、梁、板的混凝土強度等級的問題

現(xiàn)澆框架結構中，設計時從構件的結構重要性和受力特征、經濟上來看，往往把梁、柱、板的混凝土采取不同的等級，但從實際情況看，弊多利少容易出現(xiàn)下列問題:①1個澆筑平面內出現(xiàn)3種強度等級的混凝土，增加了施工難度，延長了施工工期，而且很可能由于施工管理不善，會出現(xiàn)低強度等級的板澆筑了高強度混凝土，而高強度等級的梁或結點處澆筑了低強度混凝土，造成了質量隱患；②會造成一塊樓板上四周設置施工縫、梁端部設置施工縫等不正確的施工工藝，處理不當，不但增加施工難度，而且造成質量隱患。

上述安全隱患，設計時應注意：①現(xiàn)澆框架的梁、柱和板的混凝土最好采用統(tǒng)一的強度等級，以簡化施工工藝，保證施工質量；②柱采用一種混凝土強度，梁和板采用另一種混凝土強度，只在結點處采用特殊措施，比如用鐵絲網分割等辦法，以保證結點處混凝土等級與柱的混凝土強度一致。

3 鋼筋混凝土保護層厚度取值的問題

混凝土保護層的作用是保護鋼筋不發(fā)生銹蝕，并保證鋼筋的粘結錨固性能，直接影響構件的耐久性和鋼筋的受力性能，但由于設計人員的不重視，常會出現(xiàn)以下問題：①梁或柱中，只注意到主筋的保護層厚度，而忽略了箍筋的保護層厚度，造成箍筋外露或保護層厚度不足；②主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關系處理不明確，造成板負筋保護層厚度不足或構件有效截面高度損失，直接影響到構件的安全性；③地上部分與地下部分的柱子因所處的環(huán)境條件不同，根據(jù)規(guī)范要求，應采取不同的保護層厚度。

設計人員常忽略這一差別，不進行專門處理，施工時會出現(xiàn)兩種情況：①都按正常環(huán)境條件處理，造成地下部分混凝土保護層厚度不足；②地下部分按基礎的環(huán)境條件處理，由于地下部分的保護層比地上部分的保護層厚度大，結果造成鋼筋出地面后外撐，形成安全隱患

上述安全隱患，設計時應注意：①正確處理構件內各類鋼筋的相互關系，按鋼筋的正確位置確定構件內鋼筋的保護層厚度及構件有效截面高度，并進行構件的截面設計。首先根據(jù)規(guī)范要求確定梁柱內箍筋的保護層厚度，即確定箍筋的正確位置，主筋的保護層厚度可采用a+d1（a為箍筋保護層最小厚度，d1為箍筋直徑），并大于規(guī)范規(guī)定的最小厚度，以此確定主筋的正確位置；交叉部位鋼筋的正確位置，可按上述辦法確定；根據(jù)各種鋼筋的正確位置，確定相關構件的有效截面高度并進行配筋計算，在施工圖中標出相關構件中鋼筋的位置。②正確區(qū)分同一構件所處的環(huán)境條件，區(qū)別對待不同環(huán)境下的混凝土保護層厚度。地下部分的柱子可將其斷面加大，滿足其保護層厚度的要求，同時保證柱子鋼筋上下位置的一致性，滿足鋼筋受力要求。

4框架結構抗震構造措施問題

采取合理的抗震構造措施，對提高結構的抗震能力，是十分重要的。

4.1梁的抗震構造

4.1.1 梁截面尺寸：為了防止梁發(fā)生斜裂縫破壞、斜壓型脆性破壞，框架梁截面尺寸必須滿足如下要求：梁的截面寬度與高度之比為b／h≥0.25，且b不宜小于200mm，也不宜小于1／2柱寬；同時應滿足高跨比Ln／h≥4；梁最大平均剪應力為V／bh0≤0.20fc(其中，b，h，h0分別為梁截面寬度、高度、有效高度；V為梁端組合剪力設計值；fc為混凝土軸心抗壓強度設計值)。

4.1.2梁的配筋率：為了保證梁的變形能力，使框架結構具有較好的抗震性能，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應能使梁端截面的受壓區(qū)相對高度滿足以下要求：一級框架 ≤0.25 h0；二級框架 ≤0.35h0，同時，縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5%。

4.1.3 梁的箍筋：為了保證梁有足夠的延性，提高塑性鉸區(qū)壓區(qū)混凝土的極限壓應變值，并防止在塑性鉸區(qū)內最終發(fā)生斜裂縫破壞，在梁端縱筋屈服范圍內加密封閉式箍筋，對提高梁的變形能力十分有效。同時，為了防止壓筋過早壓曲，應嚴格遵照《抗震規(guī)范》限制箍筋的間距。

4.1.4 梁內縱筋錨固：在反復恒載作用下，在縱向鋼筋埋入梁柱節(jié)點的相當長度范圍內，混凝土與鋼筋之間的粘結力將發(fā)生嚴重破壞，因此應注意在地震作用下框架梁中縱向鋼筋的錨固長度一般應比《混凝土結構設計規(guī)范》中所規(guī)定的受拉鋼筋基本錨固長度大。

4.2柱的抗震構造措施

4.2.1 柱截面尺寸：柱的平均剪應力太大，會使柱產生脆性的剪切破壞。平均壓應力或軸壓比太大會使柱產生混凝土壓碎破壞。為了使柱有足夠的延性，柱截面尺寸應符合以下要求：柱截面的長邊應小于柱凈高的1／4，且柱截面的寬度不宜小于300mm；當剪壓比保持較低時，可獲得較好的延性，為此柱端截面的平均剪應力一般宜小于3N／mm 。

4.2.2 柱縱向鋼筋的配置：柱中縱向鋼筋宜對稱配筋；為了保證柱有足夠的延性，柱的最小配筋率必須滿足《抗震規(guī)范》要求；縱向鋼筋的接頭，一級框架應采用焊接接頭；二級宜采用焊接接頭，而底層柱根應焊接；三級可采用搭接，而底層柱根宜焊接；直徑大于32mm的鋼筋必須采用焊接。在縱向鋼筋連接區(qū)段內宜加密箍筋，防止縱向鋼筋的壓曲，增加粘結強度。

4.2.3 柱的箍筋：在地震力的反復作用下，柱端鋼筋保護層往往首先碎落，這時，如無足夠的箍筋約束，縱筋就會向外膨曲，柱端破壞。箍筋對柱的核心混凝土起著有效的約束作用，提高配箍率可以顯著提高受壓混凝土的極限壓應變，從而有效增加柱的延性。因此設計人員應遵照《抗震規(guī)范》對框架柱的箍筋構造要求。