框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究论文_杨涛柱

框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究论文_杨涛柱

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摘要:建筑框架结构科学合理的设计能够最大程度的利用建筑空间,实现平面布局管理,让整个建筑物的设计显得更加具有层次感。因此,建筑框架结构在建筑领域中,直接影响着整个建筑的质量。由于在实际工程施工过程中,建筑单位过于注重建筑物的美观和框架结构的质量,导致施工管理存在问题,使得整个建筑工程质量被影响。因此,本文将对框架结构设计在建筑结构设计中的应用进行研究。

关键字:框架结构设计;建筑结构设计;应用研究

引言

在建筑施工中,框架结构得到了充分应用,但就实际情况来说,有些框架结构的规划不够合理,结构的承重与荷载水平和实际标准不相符,如此就降低了框架结构的质量与稳固性,对整个建筑的安全性产生了严重影响,针对这种情况,仔细研究框架结构,并对设计进行优化,提高其质量意义显著。

1框架结构的概念和特点

1.1框架结构的概念

在建筑结构中,框架结构主要是以梁和柱的刚接或者铰接来实现建筑物承重结构连成的。因此,梁和柱组成的框架结构能够共同地域水平荷载和竖向荷载,而建筑墙体只是用于实现围墙墙体分割的作用。

1.2框架结构的特点

由于框架结构具备造价低廉,使用性能灵活、减轻建筑物自重、提高建筑工程质量等特点,因此,受到了各行各业的关注。同时,框架结构的梁、柱等构建还有利于实现标准化、定型化等设计,有利于缩短建筑工程的施工工期,能够运用现浇混凝土框架技术满足建筑结构的刚性需求和整体性需求,满足梁、柱等截面的多样化设计,有利于实现建筑物空间结构的合理布置。

2建筑框架结构设计过程中存在的问题

2.1计算简图不科学

就实际情况来说,多层工程结构规划中存在的最大问题在于设计简图的计量不科学。计算简图属于框架结构设计的前提,计算简图不科学,在框架结构成型中必定会存在问题,而框架自身的结构外形针对受力、荷载都会有差别,因此不科学的计算简图会导致框架结构压力和实际要求不相符,如此一来,框架结构的应用效果就会大幅度降低,必定无法提高结构质量。建筑物设计还应当注重其平、立、剖面与部件分布不规则对防震性能的干扰。由此优选选用规则的形体,其防侧力建立的平面分布宜规则对称、边侧刚度顺着竖向宜均匀改变。由于震害显示,简洁、对称的结构在地震时难以被损坏。

2.2框架结构的抗震性设计问题

由于建筑物对于结构的高度和抗震性有着一定的要求,因此,在设计建筑整体框架结构嵌固端位置时,需要严格控制混凝土的强度问题,才能够保证建筑框架结构的最大承载能力。因此,当前建筑物对于混凝土的强度要求通常为C40左右。

2.3配筋调整不当

在多层工程框架结构规划中,配筋起到了显著作用,由于其可以有效补充建筑的完整性,还能够针对具体的受力进行调整,所以,科学的调整配筋能够完善框架结构。但当前多层工程框架结构规划中,配筋的调整不仅有针对性弱的现象,而且还有较大的随意性,因此整个利用性出现了明显的下降。

3框架结构设计在建筑结构设计中的应用

3.1地基设计

本国很多框架结构规划大都是条形基础或是独立基础,这样一来,地基截面规划就要兼顾到地基变形情况和承载水平,以保证基地大小。地基表面的浅基层规划除了需考虑到承载性能和变形要求外,还应当遵循经济性原则,严格管理成本。基于此,结合地基表面的结构来筛选持力层施工,随后全面研究各种条件,仔细研究建筑结构的类型、外观、实用性与稳固性。地基的规划除兼顾到技术层面外,还应当根据实践经验,综合思考建筑结构处于的水文地质环境和相关地质资料,从而选择出满足实际状况的地基处理措施。

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3.2建筑框架结构基础设计

设计人员在进行建筑框架结构基础部分设计的时候,需要采用柱下条基方式对节点处的基础底部面积进行考虑,保证柱下扩展的基础宽度和地基的均匀布置,如果存在不利因素,需要适当的加宽的基础面积,保证基础柱的埋深大于三米。如果还需要考虑建设的地下室的地基承载能力,还需要做好地下室的防水处理,避免地下室外板出现外伸现象。同时,设计人员还需要保证建筑框架结构的后浇带设计长度,保证每隔四十厘米设置一个后浇带,有利于提高建筑框架结构基础的牢固程度。

3.3配筋结构规划

3.3.1框架外挑梁配筋规划

在施工期间,建筑结构的建设受到诸多外部因素的影响,挑梁设计便是影响因素之一。在规划挑梁时,结构占地面积因素与建筑结构应用功能会极大影响到设计质量。因为框架梁断面与外挑梁断面之间存在较大区别,因此,有些设计师就会将框架梁主筋扩展到外挑梁上,该种设计会极大有损结构质量。因而在计算研究时,员工一定要仔细研究框架外挑梁的承载状况,合理配筋,进而加大承载水平,保障建筑质量。

3.3.2框架柱配筋规划

在普通的建筑结构规划中,框架柱配筋比例很低。在出现地震问题后,框架柱承受的扭转剪力较大,而且还受到双向偏心作用力,地震状态下极易损坏内柱,因此,在规划框架柱配筋时,一定要兼顾到每个方面的受力状况。在设计过程,若建筑结构处于的地基土质松软,此时能够考虑增多框架柱配筋。而且,在设计中要提高箍筋对砼的制约性能,由此,建议设计师将框架柱箍筋模式设计成井字形或是菱形。

3.4建筑框架结构短柱设计

在建筑框架结构设计中,设计人员需要做好柱净高和截面高度的设计,保证柱净高小于或者等于截面高度,如果高度为四米,则称为短柱。由于短柱的承载力不高,因此,其抗震强度不大,容易导致建筑结构受到破坏。因此,在框架结构设计中,需要最大限度的避免短柱的出现,需要保证柱的承载能力,以此来提高框架结构设计的合理性。

3.5建筑物防震设计

防震性能设计属于现代化建筑物设计的重难点,在实际设计中,设计师要明确梁高度数据的精准性与适用性,若设计与计算存在问题时,通常要坚持最大值原则,以防止因为梁刚度过小而产生太高的防弯安全储备,从而引起安全故障。另外,在梁端负筋规划中,就要遵守最小值原则,设计师要尽量选用最小负筋值,从而保证梁端塑性铰的产生,同时,在设计中,设计师还应确保梁端负筋量不大于需求值,针对跨中配筋能够适当极大其宽度。需要注意的是,为便于建设框架结构,能够将和配筋相差5%的梁规划为类配筋,进而简化施工工序。

3.6荷载取值规划

在非地震规划环境下,荷载基础效应值的计量应当以可变性负荷效应管理与永久性负荷效应管理来确定,在取值过程,需选择所取值标准中最不利的数据。唯有选择最不良的荷载组合,在设计过程方可计量结构受到的外力,就是常见的荷载效应。这种荷载包括永久性荷载与可变性荷载,在计量多层建筑物框架的承重水平极限状态时,要求将抗力与作用的设计值进行对应。

结语

在建设工程中,由于框架结构设计具备难度大、设计复杂等特点,所以,设计人员需要做好框架结构和建筑工程结构的设计,严格控制钢筋梁、柱的施工质量,并做好混凝土配比的把控,避免出现混凝土裂缝等现象,导致建筑物的整体质量受到影响。所以,设计人员需要不断提升自己的专业知识技术,端正工作态度,才能够发挥出框架结构设计的最大价值。

参考文献

[1]刘作军.框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].百科论坛电子杂志,2018(7):703.

[2]史喜坤.框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J].房地产导刊,2018(26):30.

[3]郑婷.多层框架房屋建筑结构设计中各环节的重点及难点分析[J].中国高新区,2018(12):186.

[4]岳晓愿,韩哲.民用建筑多层框架结构设计基本原则与要点探析[J].科技风,2018(11):198.

论文作者:杨涛柱

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/8/2

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