摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,建筑工程施工数量越来越多。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。多层建筑的结构设计较于单层建筑的结构设计具有设计难度高、施工难等特点,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的要求越来越高。在建筑施工之中,框架结构设计被广泛运用在各类建筑之中,设计人员要重视多层建筑结构设计中框架结构的问题,并采取相应的措施加以解决。
关键词:多层建筑;结构设计;框架结构
引言
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。如此一来,不仅给设计人员带来很多新的设计问题,也在一定程度上提高了多层建筑机构设计的要求。下面就多层建筑结构设计中框架结构的问题进行分析与处理。
1框架结构的概述
1.1框架结构的概念
框架结构,由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成,构成建筑的承重体系结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。在建筑结构中,建筑的墙体不用于承担负荷,只是发挥围墙和分割的作用。此外,从降低建筑自身承受的重力来看来,如果墙体充分使用新型的保温材料,则有利于建筑整体减重和保温,有利于节约能源和建筑的整体框架结构。
1.2框架结构的特点
实践中,框架结构由于能够进行大规模工业化施工,成本低效率高且工程质量有保障,所以其类型多、应用也比较广泛。框架结构的特点主要有:成本低,用材料少,有效的减轻建筑的承重,可以进行灵活的分隔空间;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,有利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于实现标准化、定型化,且因为它能够方便采用装配整体式结构,所以能够有效的缩短施工工期,保证工程按期竣工;运用现浇混凝土框架能够满足结构的整体性、刚度的需求,而且通过良好的设计,梁和柱的截面形状可以多样化。
1.3框架结构的原则
首先,刚柔度适合的原则。实践中,框架结构的的刚柔度要把握合适,避免太柔引起建筑物变形过大而出现整体倾覆的危险,或因太刚,使得建筑物整体变形能力达不到要求,在出现瞬间的巨大破坏力时,柔韧度不够而全部毁坏的情形。其次,多道防线设计的原则。多层建筑物在建好以后会面临外力的侵袭,为保证建筑物的安全,在框架机构安全体系构建中,要进行层层设防,采取多道防线设计的原则,以保证所有抵抗外力的结构能够充分发挥抵抗外力的作用。最后,抓重点,分清主次原则。框架结构中各个构建的作用不尽相同,设计人员要分清主次,善于抓住重点,构成协调统一的整体。
2多层建筑结构设计中框架结构的问题分析
2.1忽略纵向框架的设计
为满足建筑物的抗震设计要求,要在建筑物框架中设计两根主轴,利用主轴方向的测拉力承担地震时所产生的水平压力。但是很多设计人员在建筑物框架设计之中只在纵向设计的连续梁结构,这样的设计使框架之中纵筋数量不足,而且梁柱的节点无法满足框架抗震的要求。而且主轴设计的缺失导致出现梁的支座负筋、跨中纵筋数量不足,导致建筑物在发生地震时难以保证稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2对框架结构薄弱层设计的忽视
在设计过程中由于对板受力状态认识的不全面,将建筑中的双向板按照单向板进行计算,忽略了框架之中的薄弱层的问题。在实际建筑之中,忽略薄弱层问题会使建筑的抗侧移刚度收到影响,从而减弱建筑物的抗震能力,造成薄弱层出现的主要原因是由于竖向存在不连续的抗侧力。
2.3忽视横梁的设计问题
在建筑框架设计中往往忽略横梁的埋深问题,导致横梁的埋入深度不符合设计的标准,使基础梁的调整设置无法跟进,而且横梁设计不符合要求会导致基础梁和填充墙、锥形斜坡之间形成空隙,影响建筑物的稳定性和抗震性能。
2.4实际施工存在短柱问题
在框架结构施工中的常见问题是框架中的短柱问题,虽然柱子、梁是统一集中施工,但在实际施工中往往由于各种外部因素出现短柱问题,而且由于生产过程中的不严谨,生产出抗剪承载力和变形能力不符合要求的短柱,影响到框架结构的承载能力和整体抗震能力。
3多层建筑结构设计中框架结构的问题处理方法
3.1重视解决纵向框架设计问题
在进行建筑物框架结构设计时必须符合建筑物的抗震设计要求,在设计过程中寻求横向框架和纵向框架相互协调配合的多层建筑框架结构。在设计过程中尽量避免对连续梁的依赖,而在建筑框架设计中注重主轴的设计,从而增加梁的稳定性。因此,在设计过程中必须加强对纵向框架的设计,使横向框架与纵向框架之间形成良好的合力,使建筑物的稳定性和抗震性得到提升。
3.2重视薄弱层问题
第一,靠设计人员指定,设计人员根据相关的规定和依靠自己以往的经验,在框架结构设计中直接指出薄弱层。第二,通过计算指定,利用软件对将框架结构设计的相关数据进行分析,然后与相关数据规定进行对比。第三,强制认定,如果楼层的竖向抗侧力构件不连续或者荷载力不能满足设计的要求,则会被强制认定为薄弱层。在出现薄弱层时必须采取相应的措施进行补救,如果弹性强度系数不符合要求,必须对框架结构设计进行相应的调整。
3.3重视解决横梁的设置问题
框架结构中横梁的设计必须按照相关规定严格进行,首先考虑基础梁的承载能力,对之后所要荷载的压力进行估算,根据估算结果适当增大梁的横截面积。必要情况下要避免基础梁和填充墙以及锥形斜坡之间产生缝隙,如果出现缝隙要及时用混凝土进行填充,然后在进行基础梁的浇筑。
3.4短柱问题的解决方法
处理短柱问题主要是增加柱的抗剪承载力以及增强柱的变形能力。对柱进行复合箍筋,箍筋沿柱高加密,在进行短柱加固过程中要注意短柱纵向钢筋的对称性,每侧的纵向钢筋配筋率最好小于1.2%,与此同时也可以进行外包钢板、配置X型钢筋的方式进行处理。
结语
随着建筑设计行业的不断发展,多层建筑框架结构设计遇到的新问题也会随之增长。实际中,设计多层建筑框架结构,需要设计人结合自身工作经验和相关规范,对结构设计方案的可行性进行合理的评估、认真分析、判断,最终确定无误后才能够运用到实际工程中。
参考文献:
[1]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.
[2]肖健.多层建筑结构设计中框架结构的问题和处理[J].门窗,2016(09):131.
[3]马榕.多层建筑结构设计中框架结构的问题与处理[J].城市建筑.2013(10)
论文作者:郭益华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签:建筑论文; 框架结构论文; 框架论文; 结构设计论文; 多层论文; 建筑物论文; 纵向论文; 《基层建设》2019年第22期论文;