摘要:多层建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计,也是建筑结构设计中较为重要的一种形式。为当前城市建筑中最常用的结构形式,框架结构在设计过程中常常会出现多方面的问题,如基础梁设置、薄弱层处理等。因此,需要对多层建筑结构设计中的框架结构问题进行认真分析,并采取相应的处理措施,确保建筑的稳定和安全。本文就多层建筑结构设计中框架结构设计时遇到的问题进行分析,并依此探讨相应的具体解决问题的措施,为今后的研究提供参考。
关键词:多层建筑、结构设计、框架结构、问题、处理对策
1、前言
现如今,随着建筑功能和造型的不断更新和发展,人们对建筑结构设计要求越来越高,而建筑框架结构设计作为现代建筑结构设计中的基础和常用模式,已经越来越引起人们的重视。实践中,建筑框架结构设计已经被广泛的运用到各类建筑中,其体系和模式也呈现出多样化发展的趋势。多层建筑的设计相比较于单层建筑的设计,其设计的难度更大,特别是其中的框架结构设计更是一个难点和重点。所以,必须严格控制框架结构的设计过程,提高框架结构设计的质量。
2多层建筑结构设计的框架结构问题
2.1在框架结构设计中,忽视纵向框架设计
根据建筑抗震设计要求,水平的地震作用应该按照两个主轴方向的抗侧力构件来承担。但是在一些结构设计中设计人员只对纵向普通的连续梁进行设计,导致框架中的纵筋配置和梁柱的节点无法满足框架抗震的构架要求。因此常出现梁的支座负筋,跨中纵筋配筋配置不足的现象。也就是说,在进行框架结构设计时,设计者要将纵向框架与横向框架放于同等重要的位置。
2.2设计前准备不充分
设计时因为对板受力状态认识不全面,或者为了计算方便,简单的将双向板按照单向板来进行计算,使得计算假定与实际受力情况不符,从而导致了长方向上配筋过大,短方向上仅按构造配筋,造成了配筋严重不足,导致了板出现裂缝。
2.3施工图达不到规定要求
一些设计人员制作施工图时,制作图纸“偷工减料”设计粗糙简单,漏缺施工图中应有的大样图、系统图等相关剖视图;施工图设计表述不全面,细节大样不详细,不能完全反应工程的全貌;还有一些重要的设计依据、设计参数、安全等级、工程类别、耐火等级以及防火校方处理等在设计施工图总说明中没有交代清楚或没有标明。
2.4结构设计工作中态度问题
在现阶段由于各级单位设计工作量较大,任务比较繁重,加上甲方要求比较急等等方面的原因,使得建筑工程的结构设计往往变成了速成品。另外,设计人员的业务设计水品也是参差不齐,致使建筑工程的结构设计质量不可避免的出现了这样那样的问题。建筑物既要实现其本身的使用价值、商业价值,还有实现其重要的社会功能。建筑结构设计本身就是一项关乎人民财产安全的大事,与建设单位投资大小以及经济效益息息相关。因此,进行建筑工程结构设计的设计人员必须要有强大的责任感,应该在设计工作中精心设计,认真负责。不光是为了工作,为了企业,更是为了大家,为了自己。另外,还要求建筑结构设计人员拥有扎实的理论知识功底和灵活创新的思维,加强对房屋建筑结构设计中常见问题的探索与研究,不断提高自己的结构设计水平,从而设计出更高水准、更经济、更合理的建筑结构形式。
3、多层建筑结构设计框架结构处理对策
3.1合理设置基础梁
在对基础梁进行设置时,要确保其深度适当,保证其功能的充分发挥。如果基础梁的埋设较深,可以结合实际情况,在±0.00左右处设置基础梁,按照一层框架梁的标准进行设计,对于梁以下的柱,按照短柱进行处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合建筑的抗震需求,可以沿建筑主体的两个主轴方向,对基础梁进行设置一般情况下,基础梁的截面高度,为柱中心距的1/12~1/15。如果基础梁需要承受相应的荷载,如楼梯柱、填充墙等,则需要适当增加梁的截面,切实满足建筑的设计要求同时,为了减少基础梁的计算跨度,应该将其与锥形斜坡之间的空隙部分使用混凝土进行填充,使其保持与基础顶面的平齐,之后再对基础梁进行浇筑。简单地说,在对框架结构的基础梁进行设置时,可以分为两种情况,如果不设置基础梁,则可以使用混凝土条形基础作为填充墙的基础形式;如果设置基础拉梁,则需要将其安置在框架柱之间,对于不在框架柱之间的墙体基础,可采用素混凝土基础。
3.2优化框架结构梁的设计
框架结构梁的设计也是框架设计中的关键问题,需要设计人员的重视。在设计过程中,如果主梁上存在相应的次梁,则需要对附加箍筋和吊筋进行考虑,以提高梁体的负荷能力;如果次梁的端部与框架结构梁相交,又或者在墙体上有弹性支承,则可以按照简支梁的形式,对梁的端支座进行处理,同时要对梁端的箍筋进行加密处理,切实保证梁的强度和质量
在对抗扭梁进行设计时,需要增加设置腰筋,以提升梁的抗扭能力,通常情况下,纵筋的间距必须小于200mm,同时也要小于梁截面短边的长度,而锚入支座内的纵筋和腰筋也必须达到相应的锚固长度,框架梁的高度可以取梁跨度的1/10~1/8,扁梁的宽度可以取到柱宽的两倍,且其上的箍筋要延伸到另一侧梁的边缘。
3.3结构薄弱层的处理
3.3.1薄弱层的判定
一般情况下,可以使用三种方式对薄弱层进行判定首先,一是指根据个人经验指定,在建筑结构软件中,设计人员可以结合相应的规范,对薄弱层进行直接指定;其次,是计算判定,指如果某一层的抗侧移刚度仅为相邻三个楼层平均值的80%,或者小于上一层的70%,则可以判定其为薄弱层;然后,如果框架结构存在相应的转换层,则无论是十分符合相应的规范要求,都必须强制判定其为薄弱层
3.3.2薄弱层的处理
框架结构中如果有薄弱层的存在,会严重影响建筑的抗震性能,产生巨大的安全隐患,因此,必须对其进行处理。常用的方法是加大该层的抗侧移刚度,即加大该层的柱截面或梁截面;如果条件允许,也可以对该层的层高进行改变。如果因建筑的特殊要求,无法避免薄弱层的出现,则必须按照相关的规范和标准采取相应的措施,即对薄弱层的地震剪力进行放大1.15倍系数外,还应对该层的屈服强度系数进行验算如果验算的结果小于0.5,则需要对框架结构进行弹塑性变形验算,查看其是否符合相应的标准。如果不符合,则必须对结构进行重新调整,以确保建筑的使用安全
3.4现浇楼板的设计问题处理
通常情况下,多层建筑的楼板结构体系有单向板和双向板两种,而双向板可以使得建筑整体的受力更加均匀,厚度相比单向板较薄,其应用范围更加广泛在对现浇楼板进行设计时,可以根据框架结构域自身的荷载、跨数以及实际施工情况,对其进行设计和调整一般来说,框架结构的楼板厚度要在100mm以下,如果温度和收缩应力较大,则钢筋的间距不能大于150mm,在斜面屋顶结构中,可以采用混凝土现浇天沟,确保建筑屋顶具备良好的排水性能。
4、结语
城市化进程的加快,带动了多层建筑的发展而由于多层建筑自身结构的复杂化和多样化,使得建筑结构的设计工作面临着更加严峻的考验。在多层建筑结构设计过程中,要重视框架结构设计的重点问题,及时收集设计过程中可能会出现的问题,在设计过程中,将这些易出现问题的环节作为设计的重点,从而尽可能的降低设计中问题的出现,提高多层建筑框架结构设计的科学性和合理性,提高建筑物竣工后的使用效果。
参考文献:
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[4] GB50010.2002.混凝土结构设计规范[S].
论文作者:高军
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/6
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