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工程建设与设计______Construction&Design For P roject提高单跨框架结构抗震性能的几种方法Several Methods to Improve the Seismic Performance of Single Span FrameStructure闫艳伟\李晓蕾2(1•中元国际工程有限公司，北京100038；2.西安理工大学土木建筑工程学院，西安710048)YAN Yan-wei1,LI Xiao-lei2(1.China IPPR International Engineering Co.Ltd.,Beijing100038,China;2.School of Civil Engineering and Architecture,Xi'an University of Technology,Xi'an71004&China)【摘要】单跨框架结构冗余度小，在地震中很容易形成机构并发生倒塌破坏，故在设计中应增加延性，提高其抗震性能。
结合实际工程，以一工业厂房附属用房中的单跨框架结构为例，对比分析了加强抗震措施、中震弹性设计与中震不屈服设计、对结构重要部位进行包络设计三种提升结构综合抗震性能的方法结果表明，可通过提高抗震等级和抗震构造措施以及对结构重要部位进行包络设计来有效提高结构抗震性能，对关键构件进行中震抗震设计能保证其具有较好的延性，但建筑物的整体造价会有所提高[Abstract]Due to the small redundancy of single span frame structure,it is easily forming mechanism and collapsed under the earthquake.Then,the seismic performance of s ingle span frame structure should be improved by strengthening structure bined with practical engineering,a single span frame structure in industrial workshop accessory occupancy as an example,three methods are proposed as follows: strengthen aseismic measures,elastic and non-yielding design under moderate earthquake,envelope design for the important parts of the structure.The comparative analysis was made in this paper,and results shows that improving seismic grade and seismic construction as well as envelope design for important part of t he structure are affect measures for strengthening the structural seismic performance.Seismic design for key component of s tructure under moderate earthquake will ensure the good ductility;however,the overall cost of s tructure will be increased.【关键词】单跨框架;抗震措施涎性;性能设计[Keywords]single-span frame structure;seismic measures;ductility；performance design【中图分类号】TU323.5;TU352【文献标志码】B【文章编号11007-9467(2019)02-0048-04 [DOI]10.13616/ki.gcjsysj.2019.02.0151引言单跨框架结构指由2根柱1根梁组成的结构，其抗侧刚度小，结构超静定次数少，耗能能力弱，结构冗余度小,不能形成多道抗震防线,在超越抗震设防的强震作用下，一旦框架柱出现塑性枝，则整个结构出现连续倒塌的可能性很大。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
既有建筑抗震性能普查登记表1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
填表时间：年月日填表人：抗震普查汇总表1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
混凝土强度设计值（N/mm2）
纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm）
现浇钢筋混凝土房屋适用最大高度（m）
钢筋的计算截面面积及公称质量表
每米板宽内的钢筋截面面积表
梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数
梁受集中荷载时的附加箍筋
每根附加吊筋承受集中荷载能力
梁受集中荷载时的附加吊筋
每米箍筋实配面积
钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%）
框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）
框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率（%）
柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν（ρν=λνf c/f w）
框架柱每侧纵向受力钢筋最大根数
纵向受拉钢筋的最小锚固长度
300~450宽框架梁受扭钢筋配筋方法
框架柱、框架梁加密区箍筋间距及直径
估算板厚度h/l
估算梁截面（高跨比h/l）
粱的最大高跨比l0/h值
框架柱的界面形式一般采用矩形、方形、圆形或多边形等。
截面宽度和高度：
非抗震设计时均不宜小于250mm，抗震设计时均不宜小于300mm；
圆柱截面直径及多边形截面的内切圆直径不宜小于350mm；
错层处框架柱的截面高度不小于600mm。
截面高度与宽度的比值不宜大于3。
框架柱的截面宜满足L0/bc≤30；L0/hc≤25；
（L0为柱的计算长度；bc, hc分别为柱截面宽度和高度）。
框架柱的剪跨比宜大于2。
地震作用下弹性层间位移角的限值
受弯构件允许挠度
伸缩缝的最大间距(m)
A级高度高层建筑高宽比的限值
墙体自重表
非法定计量单位与法定计量单位换算关系。
11G101-1框架柱、剪力墙、梁、板P53受拉钢筋基本锚固长度Lab、Labe；受拉钢筋锚固长度La；抗震锚固长度Lae；受拉钢筋锚固长度修正系数ζ a1、新。
《受拉钢筋基本锚固长度Lab、Labe》表格中，非抗震和抗震的基本锚固长度均可直接查得，无需再计算。
（表中，一、二级抗震等级Labe取1.15Lab，三级抗震等级取1.05，四级抗震取1.00）2、受拉钢筋的锚固长度Lae一般均为基本锚固长度Labe（即等于查表的数据），特殊情况下乘以修正系数ζa：1）带肋钢筋的公称直径大于25时，乘以1.10；2）锚固区保护层厚度3d时，乘以0.80；5d时，乘以0.70；中间时按内插值。
（与《混凝土结构设计规范》GB50010－2010第8.3.2条一致）3、图籍注：HPB300级钢筋末端应做180°弯钩，弯后平直段长度不应小于3d，但作为受压钢筋时可不做弯钩。
4、新。
当锚固钢筋保护层厚度不大于5d时，锚固长度范围内应配置横向构造钢筋，其直径不应小于d/4（d为锚固钢筋的最大直径）；对梁、柱等杆状构件间距不应大于5d，对板、墙等平面构件间距不大于10d，且均不应小于100mm，此处d为锚固钢筋的直径。
（与《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.3.1条一致。
在钢筋锚固长度范围内配置构造钢筋（箍筋或横向钢筋），以防止保护层混凝土劈裂时钢筋突然失锚）5、新。
钢筋种类：淘汰低强235Mpa钢筋，以300Mpa光圆钢筋替代；增加高强500Mpa 钢筋；限制并准备淘汰335Mpa钢筋；最终形成300、400、500Mpa的强度梯次，与国际接轨。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第4.2.1条：混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：1纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335、HPB300、RRB400钢筋；2箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335钢筋；P54混凝土结构的环境类别；混凝土保护层的最小厚度；纵向受力钢筋搭接区箍筋构造（一）混凝土保护层的最小厚度（mm）1、板、墙15mm；梁、柱20mm。
框架柱的配筋和尺寸要求：【建筑抗震规范】6.3【混凝土结构设计规范】11.4【高规】6.4 （1）：柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用，同时每一侧配筋率不应小于0.2%；对于建造在Ⅳ类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。
（2）：表6.3.7-1 柱截面纵向钢筋的最小总配筋率（百分率）注：①表中括号内数值用于框架结构的柱。
②钢筋强度标准值为400MPa时，表中数值应增加0.05；钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加0.1。
③混凝土强度等级高于C60时，上述数值应相应增加0.1。
（3）：柱总配筋率不应大于5%。
（4）：矩形柱截面宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径四级或不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm。
（5）：剪跨比宜大于2（不形成短柱）；三级轴压比限值为0.85，二级为0.75；长短边之比不宜大于3；一级框架短柱的每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。
（6）纵筋配置原则：①满足最小（大）配筋率要求②柱纵筋间距不大于200，净间距不小于50。
一般取150-200。
（大于600的柱子，一侧至少配5根钢筋才能满足间距要求，先在pkpm 中改看配筋是否满足，再在施工图中进行手改。
） ③上下层纵筋的钢筋直径等级差不超过2级。
（柱子，墙等竖向钢筋采用电渣压力焊直径等级差不超过7mm ，钢筋焊接及验收规程2012）（7）箍筋配置原则：①柱箍筋加密区的箍筋肢距：一级不宜大于200mm ，二、三级不宜大于250mm ，四级不宜大于300mm 。
②柱箍筋加密范围：1）柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6、和500mm 的最大值。
2）底层柱的下端不小于柱净高的1/3。
3）刚性地面上下各500mm 。
4）剪跨比不大于2的柱（短柱）以及因为设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱，取全高。
框架结构抗震构造措施1.梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：（1）截面宽度不宜小于200mm；（2）截面高宽比不宜大于4（3）净跨与截面高度之比不宵小于4.2.采用梁宽大于柱宽的扁梁时，楼板应现浇，梁小线宜与柱中线重合，扁梁应双向布置，且不宜用于一级框架结构。
扁梁的截面尺寸应符合下列要求，并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定：3.梁的钢筋配置，应符合下列各项要求：（1）粱端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5％。
且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25.二、二级不应大于0.35.（2）梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级小应小于0.5，二、三级不应小于O.3.（3）梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表12-29采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2％时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm.4.梁的纵向钢筋配置，尚应符合下列各项要求：（1）沿梁全长顶面和底面的配筋，一、二级不应少于2φ4，且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1／4，三、四级不应少于2φ12；（2）一、二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径，对矩形截面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1／20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1／20.5.梁端加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值，二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm.6.柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求：（1）截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm.8.柱的钢筋配置，应符合下列各项要求：（1）柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表12-31采用，同时每一侧配筋率不应小于0.2％；对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，表中的数值应增加0.1.注：采用HRB400级热轧钢筋时应允许减少0.1，混凝土强度等级高于C60时应增加0.10.2）二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时，除柱根外最大间距应允许采用150mm；三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径应允许采用6mm；四级框架柱剪跨比不大于2时，箍筋直径不应小于8mm.3）框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm.9.柱的纵向钢筋配置，尚应符合下列各项要求：（1）宜对称配置。
