摘要:建筑产业在我国具有非常重要的地位,而且其也是社会经济发展前进的重要动力来源,建筑产业的良好发展也促使建筑设计领域的快速进步。伴随新时代的来临,人们对于多层建筑结构设计的要求和需求也在不断变化,面对这种情况,设计人员不得不对框架结构设计进行充分的思考,不断在其中加入新的技术和理念,提高框架结构设计的科学性和新颖性,使人们的眼前一亮,为人们的生活带来良好的安全性和视觉享受。
关键词:建筑设计;多层框架;结构设计
1 框架结构的原则
1.1 刚柔度适合
在进行框架结构设计的时候,应对其刚柔度进行科学合理的设计,不能够设计的过柔或者过刚,过柔的话,就会导致框架结构的变形量太大,容易造成安全事故的发生,过刚的话,就会导致框架结构没有良好的变形量,如果收到过大的外力,就会导致建筑结构遭到破坏。
1.2 多道防线设计
在多层建筑结构中的框架结构建设完成后,会受到四面八方的外力,想要保证框架结构的稳定性和安全性,就必须要在设计时增加有效的防线,进而使框架结构能够承受的外力更大,提高建筑的安全性。
1.3 抓重点,分清主次
相关设计人员在进行多层建筑结构中的框架结构设计时,应对重点部门进行着重设计,并能够在设计的过程中统筹兼顾,对整体框架结构进行良好的把握,提高各个构件之间的有效配合,使建筑结构更加稳定和安全。例如,在框架结构中,柱子是建筑的主要承载构件,在遭受的强大的外力破坏时,柱子应比大梁具有更高的稳定性,因此,在实际设计的时候,可以对大梁的设计方面进行一定的削弱,提高柱子的设计。
2 框架结构设计中注意的一些问题
2.1 模拟施工次序的问题
目前在框架结构设计计算中,施工模拟3是常采用的施工模拟方法,它采用的是分层加载以及分层刚度的模型,假定每个楼层加载的时候,下部楼层已施工完成,并且该层加载时下部无变形,下面各层的受力变形不会影响到本层及上部各层,该层的受力和位移变形主要由本层及其以上各层的受力和刚度来决定。优点是避开了一次加载常见的梁受力异常的现象,它的问题是难于应对一些复杂的施工情况。首先是带转换层的框架结构,一般的实际施工情况是转换层和它上面的2层共同作为一个施工次序来施工,而采用施工模拟荷载3造成了转换梁的受力计算的不正确,造成转换梁的弯矩和剪力比实际情况大。然后是出现抽柱和悬挑的楼层,实际中往往是将该层与它下面紧邻楼层一起施工,施工模拟荷载同样不能做到这样的设定,造成悬挑梁计算不正确。
2.2 基础底面积的确定问题
框架结构多采用独立基础,在确定基础底面积的时候,一些设计人员采用satwe计算书中“底层墙柱最大组合内力”进行设计,这样的设计方法对于柱下独立基础而言,即使是采用最大组合内力计算,依然是偏于不安全的。影响独立基础底面积大小的主要因素为轴力和弯矩。在各种内力组合中,某种内力很大时,其他内力可能很小,如最大轴力对应弯矩和剪力有可能偏小,由这种组合并不一定是最不利组合,而较小轴力所对应的弯矩和剪力有可能很大,这样的组合有可能是最不利组合。而对于柱下联合基础、条形基础、筏形基础等整体性基础,其计算结果也不合理。
3 多层建筑框架结构设计问题的处理对策
针对当前多层建筑框架结构所设计所存在的问题,为了保障其设计质量,笔者认为应采取下列对策对它们进行处理。
3.1 完善建筑结构的设计图纸
首先,在对多层建筑框架结构进行设计的过程中,设计工作人员对于一些工程施工过程中可能需要的细枝末节的数据、信息都需要考虑到并且清晰地标示在设计图纸当中,不能一味的为了方便省事而省略某些信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是因为建筑工程的施工都是需要严格的按照多层建筑框架结构设计图纸来实行的,当图纸中出现某些不清晰、不明确的数据信息时对整个工程都具有重大的影响。其次,设计工作人员在设计图纸的过程中,要十分的认真、培养个人严谨的工作态度,不得马虎将就,即使是对于已经设计完工的图纸也需要反复检查、考证,确保设计图纸信息的准确性,并且能够及时有效地发现图纸中存在的问题或者是数据的缺失,加以修正和弥补,保证整个建筑工程的施工质量。
3.2 做好建筑结构的选型
结合实践来看,建筑结构是形成一定空间结构,并且能够承受人为和自然界施加给建筑物的荷载力,从而能够确保建筑物得以安全使用,在此基础上就需要我们必须做好建筑结构选型。首先,建筑物的结构选型需要根据建筑设计方案、资料以及遵循一定的选型原则基础上进行选择,选择适当的建筑结构体系。其次应该促进建筑自身结构优势的发挥,考虑到建筑施工材料和具体的施工条件;最后,还应该遵循造价合理的原则。
3.3 合理布置建筑结构
建筑结构的布置需要确定柱在平面上的排列方式,一般柱网有两种形式,其中一种是内廊式的形式,还有一种是等跨式的形式。另外,在承重方案的选择过程中需要考虑到框架结构平面布置的灵活性,按照不同的承重方式可以将框架结构分为不同的类别,分别是横向框架承重方案,纵向框架承重方案以及纵横向框架混合承重方案。加强结构构件的合理布置,需要确定材料的强度等级以及构件的截面尺寸等。此外,建筑结构的设计过程中还需要考虑到自然因素对建筑结构的影响,因此,在设计中需要注重应用抗震设计方法,确定合理的建筑抗震参数,从而提升建筑的结构性能,确保建筑结构的稳定性。
3.4 加强建筑结构内力分析
建筑结构的内在竖向荷载和水平荷载下会出现不同的变化,根据当前设计规范要求,需要对建筑结构的内力进行计算,通过不同荷载下建筑结构内力分析,从而完成构件截面设计。首先,在竖向荷载内力计算中,可以采用分层法、弯矩二次分配法等计算结构内力。通过分层法在分层计算时,可以将上下层两端的弹性支撑改为固定端,同时将各层柱的线刚度乘以系数0.9,地柱的弯矩传递系数改为1/3,保持底层柱的刚度和各个层梁的刚度不变,并且底层柱和各层梁的弯矩传递系数仍然为1/2,在这样的情况下,计算的内力数值精确度较高。与分层法不同,弯矩二次分配法主要是对各节点的不平衡弯矩进行重新分配,然后进行相关数据的传递,这两种方法在工程设计中的应用都可以增强设计的力度,更好的满足工程设计的要求。其次,水平荷载作用下的内力计算可以采用反弯点法以及D值法等一些简单的方法进行计算。其中,D值法的计算精度相对较高,但是,如果出现梁和柱线的刚度较大时,反弯点法的计算精度会较好。采用D值法计算的数据更加接近实际情况,主要因为D值是在考虑框架梁为有限刚度,梁柱阶段有转动的情况下得到的。可以根据建筑工程的实际情况选择具体的内力计算方法,从而为结构布置提供精确的数据。
结束语
框架结构设计是目前应用最为广泛的建筑结构形式之一,虽然形式相对简单,但是在结构设计中依然有较多的问题,本文提出了一些近年来笔者在框架结构设计中遇到的一些新问题,并提出处理措施建议。随着我国经济的发展需要,建筑造型和建筑功能对结构要求的进一步提高,结构难题也越来越多,这就要求结构设计人员不仅要求有良好的结构概念,同时要有大胆,灵活的结构设计理念,才能设计出即安全又出色的建筑。
参考文献:
[1]宋晓霞,陈超.建筑结构设计可靠度的相关问题分析[J].绿色环保建材.2016,12(09):111~112.
[2]曹东黎.建筑结构优化设计及结构措施分析[J].建筑知识.2016,11(10):147~148.
[3]徐凌云.探讨加强建筑结构设计合理性的方法[J].建筑知识.2016,14(10):165~166.
[4]李渊.建筑结构设计基本原则分析及合理设计方案探讨[J].建材与装饰.2016,08(36):198~199.
作者简介:
姓名:刘国超 性别:男 身份证号码:3715221987****XXXX
姓名:何 昱 性别:男 身份证号码:5001061984****XXXX
论文作者:刘国超,何昱
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 弯矩论文; 内力论文; 结构设计论文; 框架结构论文; 框架论文; 《基层建设》2018年第8期论文;