【摘 要】框架结构房屋，由于其抗震性能较好，极少发现整体垮塌的现象，因此应用广泛。本文对框架结构抗震设计的措施进行了分析探讨。
【关键词】框架结构；抗震设计；措施
框架结构抗震设计一方面应按现行设计规范对结构进行必要的计算，满足承载力和变形要求；另一方面还要采取正确的构造措施，提高结构延性，防止结构倒塌。
1、框架梁构造措施
1.1 截面尺寸
梁的高宽比h/b过大，梁截面的抗剪能力下降。同时梁高增大会使梁的刚度增加构成强梁，不利于形成梁铰破坏机构；梁宽过小也不利于梁对节点核芯区的约束，所以，按抗震要求设计的梁，梁的截面宽度不宜小于200m，且不宜小于柱宽的一半，梁的截面高宽比不宜大于4。
1.2 梁纵向钢筋的配置
在框架结构中，主要依靠梁端塑性铰的形成来保证结构的延性。梁端随着纵向受拉钢筋的增多，混凝土受压区相对高度增大，变形能力降低。因此对于梁明的最增大配筋率和受压区相对高度应加以限制，满足以下要求：梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%，且考虑受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一般不应大于0.25，二、三级不应大于0.35。由于地震作用的不确定性，框架梁的反弯点位置可能有变化，沿梁全长顶面和底面应设置通长钢筋，三级不应少于2C12。梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20。
1.3 梁内纵筋锚固
在反复地震作用下，钢筋与混凝土之间的粘结作用较单调加载时有所降低。因此，框架结构的抗震设计应比非抗震设计有更为严格的锚固长度和搭接长度。纵向钢筋的最小锚固长度laE应按下式采用： laE=1.05la
1.4 梁内箍筋
震害和实验表明，梁端塑性铰区约在1.0-1.5倍梁高范围内。为了增加对混凝土的约束，提高粱的变形能力，必须在梁端塑性铰区段内设置加密密封闭式箍筋。对于三级抗震等级的梁端箍筋的加密区长度应取1.5h和500mm两者中的较大值、箍筋最大间距取纵向钢筋直径的8倍，梁高的1/4和150mm三者中的最小值、箍筋最小直径为一级8，沿梁全长箍筋的配筋率ρsv应符合下列规定：
三、四级抗震等级ρsv≧0.26ft/fyv
2、框架柱构造措施
2.1 截面尺寸
框架柱是弯、压、剪复合受力构件，为了防止柱发生脆性的剪切破坏，使其具有较好的延性，截面尺寸宜符合下列要求：柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm；柱的剪跨比不宜大于2；柱的净高与截面高度比宜大于4，以防止形成易发生脆性破坏的短柱；柱的截面高宽比不宜大于3。
2.2 柱内纵筋配置
实验研究表明，柱屈服位移角主要受纵向受拉钢筋配筋率支配，并且大致随配筋率的增加线形增大，为提高柱端屈服弯矩的变形能力，框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不应小于下列要求：对于三级抗震等级框架中柱、边柱不宜小于0.7%，同时，应满足每一侧配筋率不小于0.2%的要求。另外，框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不应大于5%。考虑地震作用方向的不确定性，柱内纵筋宜对称布置。截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋的间距不宜大于200mm，这一限制是为了使柱截面核芯混凝土能受到较好的约束，增强柱延性。
2.3 柱内箍筋
震害表明，箍筋的设置直接影响到柱子延性。在满足承载力要求的基础上对柱采取箍筋加密措施，可以增强箍筋对混凝土的约束作用，提高柱的抗震能力。框架柱端箍筋加密区长度去矩形截面长边尺寸、层间柱净高的1/6和500mm三者中的最大值。 加密区箍筋间距和直径，在地震力的反复作用下，柱端钢筋保护层往往首先脱落，如无足够的箍筋约束，纵筋就会向外屈曲；同时箍筋对柱的核心混凝土起着约束作用，其阻止混凝土横向变形的能力与箍筋间距和直径有关。框架柱端箍筋加密区箍筋最大间距和最小直径对于三级开展冬季应满足箍筋最大间距取纵向钢筋直径的8倍和150mm两者中的较小值，箍筋最小直径为8；提高柱的配箍率，可以显著提高受压混凝土的极限压应变，从而增加柱的延性，框架柱箍筋加密区箍筋的最小体积配箍率，应符合下列要求：ρv=λvfc/fyv，对三级抗震等级的框架柱，其箍筋和加密区箍筋最小体积配筋率不应小于0.4%
2.4 箍筋形式
要求柱箍筋加密区长度内的箍筋肢距，三级抗震等级不宜小于250和20倍箍筋直径的较大值，对于剪跨比不大于2的柱和其他要求较高的柱，沿柱全高宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，各种形式的箍筋都必须作成封闭式，箍筋末端应做135度弯钩，弯钩的平直部分不应小于箍筋直径的10倍，以使箍筋能在核心混凝土中锚固。当采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍。
2.5 加密区箍筋配置
水平地震作用下，柱所受的剪力在层高范围内是不变的，为了不使柱抗剪承载力变化过大产生不利影响，同时考虑地震作用的不确定和柱实际存在的受扭情况，在箍筋加密区长度以外，箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半，对三级抗震等级，箍筋间矩不应大于15d；为纵向钢筋直径。
3、节点设计措施
本框架为三级抗震等级，不必进行节点核心区抗震受剪承载力计算，只需符合抗震构造措施是要求。框架节点核心区的箍筋最大间距及最小直径不应低于框架柱端箍筋加密区的构造要求。对于本框架， =0.08， =0.97%>0.4%合理。
4、纵向受力钢筋在节点的锚固和搭接
4.1 框架中间层节点：⑴中间层的中间节点处：柱纵向钢筋应该连续穿过节点，不应在中间各层节点内截断。框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。⑵中间层的端节点处：在框架中间层的端节点处，当框架梁的上部纵向钢筋用直线锚固方式锚入端节点时，锚固长度不应小于 =1.05 ，尚应伸过柱中心线不小于5d。
4.2 框架顶层节点：1）顶层中间节点处：柱纵向钢筋应伸至柱顶。采用直线锚固方式，自梁底边算起的锚固长度不小于 。2）顶层端节点采用柱内搭接方式，此时顶层端节点处的梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接连接可沿柱外设置，其搭接长度不应小于1.7 。其中柱外侧纵向钢筋应该伸至柱顶并向内弯折，弯折段的水平投影长度不要小于12d。
总之，房屋建筑框架结构在多层和中高层建筑中被广泛的应用，为了避免地震给人类带来的巨大灾难，这就要求房屋结构设计人员能够正确运用框架结构抗震概念，运用科学有效的方法和手段，确保建筑结构安全。
参考文献：
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