工业厂房钢筋混凝土框架结构设计分析论文_张凌峰1,汪伟2,苏欣3,刘红军4,张甜甜5 王丹6

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1身份证号码:41302619880914xxxx;2身份证号码:34252319871015xxxx;3身份证号码:37030419830125xxxx;4身份证号码:13042419880821xxxx;5身份证号码:37292619870416xxxx;6身份证号码:21142119820302xxxx

摘要:随着我国钢材量的不断提高,钢筋混凝土建筑结构形式在建筑行业得到了迅速发展,是各类建筑企业的追求和应用的重要建筑结构。钢筋混凝土框架结构是建筑工程中应用最广泛的结构之一。在工程设计中,如何针对每个项目的特点分析,选择一个合理的方案,合理使用结构形式,采用合理的计算依据,是每个工程设计人员需要解决的问题,本文就此展开了深入研究。

关键词:工业厂房;钢筋混凝土;框架结构;设计

前言

钢筋混凝土结构,在民用建筑中非常受广大人民的喜爱,主要是因为它结构性强,能够保障建筑的完整性与整体性。因为它在民用建筑上广受欢迎,所以在工业厂房的建设上应用的也越来越多。工业厂房的特点就是跨度大、面积大。钢筋混凝土框架结构能够有效的对建筑的整体进行支撑与承重。

1钢筋混凝土框架结构形式

框架结构是钢筋混凝土施工建设不可忽视的内容,为施工单位所普遍关注和重视。根据工程建设基本情况,框架结构又可以分为以下几种不同类型

1.1基本框架结构

基本框架结构指的是基础、梁、柱、楼板,这些结构是高层建筑的基础,在工程日常运行中发挥承重作用。工业厂房以框架为基本结构类型,可以设计成灵活多样的形式,并形成相对较大的应用空间,同时也方便处理,为人们生活和工作创造更好的环境。此外,结构的整体性能优越,具有良好的抗震性能和可塑变能力,有利于确保结构的稳固可靠。结构的抗震性能强,开间尺度大,室内空间设计灵活,能有效满足高层建筑施工建设需要。为它得到更好利用创造良好条件,并且能降低成本。但柱截面厚度比较大,设计中应该对此足够重视,更好地指导施工建设。

1.2框架剪力墙结构

框架结构中适当设置剪力墙,从而实现提高设计效果的目的。利用钢筋混凝土墙板代替框架剪力墙结构的梁柱,有效承担各类荷载所引起的内力,同时还能对结构的水平力进行有效控制,增强结构的综合性能。这种结构的刚度和空间整体性非常好,梁柱楞角不会发生外露现象,为室内装饰装修创造便利,在小高层施工建设中得到较为广泛的应用。同时在该结构当中,框架与剪力墙能协调一致,共同发挥作用,提高结构的稳固性与可靠性。另外还可以设计采用筒体结构形式,增强结构的刚度和强度,满足高层建筑施工需要。

2钢筋混凝土框架结构的设计原则

在高层建筑的框架结构设计当中,应该遵循刚柔相互协调的这一原则,这可以保证高层建筑拥有一定的延性。而且,在抗震撼方面还需要遵循多道设计的原则,这样,如果第一道抗侧力构件受到了破坏,那么接下来的第二道防线和第三道防线就会立即作出接替,这样便能够更好地挡住各种震撼力的冲击。对于保证建筑物不会因为震撼而倒塌起到了一定的支撑作用。此外,在高层建筑的抗震设计当中还需要对选择作出一定的规定,在选材上,高层建筑要遵循轻质量高强度的原则,建筑材料不单单需要具备足够的形变能力和强度,而且材料的自重也应当尽可能地减轻。这样,即便是因为很强大的震撼而造成高层建筑的坍塌,那么轻质的材料对人体所造成的伤害也会适当的降低很多。

3工业厂房钢筋混凝土框架结构设计要点

3.1框架结构设计

3.1.1框架直接设计。为了建筑更好的运行和发挥效益,我们需要充分的考虑结构稳定性与可靠性,对工业厂房存在的缺点进行改善和弥补。假如,我们在进行现场浇筑时需要根据图纸进行更换混凝土型号的时候,如果换了之后的混凝土不能满足强度要求,就需要我们改变构件的尺寸,采取何种办法进行弥补,能够保证构件的稳定性,有效地提高管理能力。还有就是针对施工的过程,需要我们进行专门的防火处理,使结构构件保持良好的整体性与安全性。这种设计方法在一般混凝土结构构件加工中应用具有良好效果。

3.1.2框架结构间接设计。所谓的间接设计就是采用预制构件模拟受力的作用,根据承受压力效果,再进行图纸的设计。这种方法能够有效地防御问题,会减少设计完之后的设计变更。我们主要是通过预应力水平拉杆,将混凝土受压力的构件进行设计。我们可以通过间接设计来进行整个建筑的承压实验,以便在进行施工的时候,能够使设计中的要求得到满足。这种设计方法能够更好的提升设计水平,保证设计的规则性、刚度以及延性的要求。

3.2梁柱延性设计

如果想要保证工业厂房的框架结构具有更高的延性,那么首先需要保证这个工业厂房的框架梁祝具有足够的延性。梁柱的延性和梁柱界面的塑性铰的转动力有十分重要的关系,所以框架结构的抗震设计最关键的就是对梁柱塑性铰进行设计。在对其进行设计的时候需要遵照强剪弱弯的原则。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢筋混凝土梁柱在如果受到了较大的剪力,那么一般就会呈现出脆弱性的破坏。因此,在对框架梁柱等作出设计的时候需要保证该构件所受到的承载力比其受弯的承载力要大。这样才其构件发生较好的弯曲破坏的时候,就能够有效的避免延性比较差的剪切破坏发生。

3.3强节点弱结构设计

框架结构的节点区受力是非常复杂的,因此在对其进行结构设计的时候需要充分地保证其各个节点不会因为脆弱性的剪切而遭到破坏。只有这样才能够保证梁柱将其自身所具备的最优越的形变能力和承载力发挥到极致。对于不同的框架结构的来说,如果想要满足其自身的延性的话,那么其内力的调整系数就需要根据其抗震等级的不同来进行分配。一般将抗震等级分为三级,一级的抗震等级需要根据实际所配备的钢筋的基础进行内力调整,二三级则需要在内力设计的基础之上进行调整。

3.4强柱弱梁的设计

如果一旦遭遇了地震,那么工业厂房的框架的塑性铰必须要出现在梁上,不能够出现在梁的跨中。如果梁的跨中出现了塑性铰,那么将会造成局部的破坏,因此就要求梁端的塑性铰一定要具备一定的延性。只有这样才能够保证在框架结构形成机构之前,对外荷载做出抵抗,并且具有一定的延性。因此在对框架结构进行设计的时候,最好应用强柱弱梁的设计原则,这是一种比较合理的框架破坏应对机制,能够使各个柱子的屈服顺序错开,而不会集中在某一层上。

4钢筋混凝土框架结构设计应注意的问题

4.1在设计框架的结构时,要符合国家规范

在设计框架梁的配筋时,要符合相应的国家规范与要求。在计算时,应注意最小的配筋率,不仅和框架的抗震等级有关,还与混凝土的轴心和钢筋的抗拉强度的比值有关。准确的设计框架梁的配筋率,在一定程度上可增强框架结构的整体稳定性。此外,设计人员在设计时应注意区分配筋与构造配筋,以避免安全隐患事故的发生。此外,在选择箍筋形式时,为促进箍筋对混凝土的约束力,可以优先选择菱形或井形。

4.2应注意建筑物的抗震以及防水能力

根据相关的建筑物抗震能力以及防水能力的等级及要求,合理地设计钢筋混凝土的框架结构。此外,在设计时,还要加强对非结构设计的抗震强度,比如女儿墙,应采取结构构造措施来加强抗震能力。

4.3做好合适的配筋调整

配筋的合理调整是混凝土框架结构设计中最为关键的一步。因此,在调整时应注意,在对框架内力进行计算时,应采用纵、横两方面来进行计算,然后对配筋进行不同侧面的比较。在调整框架梁的配筋方式以后,还要计算框架梁的裂缝宽度。在设计时,应注意影响框架梁裂缝宽度的主要两个因素,以此来增大配筋率。同时增大截面尺寸,以减少框架梁的裂缝宽度。远程监控具有实时、动态、可追溯的特点,是适应当前形势的新管理工具,各地应以开放的态度推动监控平台的发展,并将平台监控与现场突击监督检查结合起来,充分利用好监控平台,使现场监督更具针对性。随着网络科技的发展,数据的实时传输变得不再遥远,越来越多的单位已经实现实时传输数据,既减少了人为因素影响,又大大减少了检测人员的工作强度,随时打开手机或电脑就可以了解现场的情况,及时进行处理,而不用一天24小时在工地监控。

4.4加强监督不断优化

质量检测员要随时注意试验人员操作情况、运转情况,发现问题要及时采取补救措施。对试验过程中出现的异常情况、异常数据应进行纠偏,认真分析原因,必要时重新试验。现场检测完后,实验数据、原始记录等应及时移交给报告编制人员。

5结束语

在我国近年来的工程建设发展中,静载试验检测本身是一种最直观、最可靠的传统方法,业已成为地基基础最重要、最普遍的检测方法,这种方法骄傲地展示着她的公信力的同时,却依旧因为费用高、耗时长的问题,无法广泛开展。随着社会的发展,传统的堆载方法也逐渐不能完全满足现有建设工程静载试验检测的要求,如何引入更加先进的检测技术,如何优化现有的检测方法,不断提高检测水平,让建设工程的隐患扼杀在摇篮中,是对每一个相关从业者的挑战。

参考资料

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[3]桩基静载试验在地基基础工程中的经济效益分析[J]. 徐健,张清川.重庆建筑. 2004(01)

[4]地基处理技术发展综述[J]. 郑刚,龚晓南,谢永利,李广信.土木工程学报. 2012(02)

[5]浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 姚树太.中华民居(下旬刊). 2012(12)

[6]建筑地基基础检测规范(广东省标准DBJ 15-60-2008)

论文作者:张凌峰1,汪伟2,苏欣3,刘红军4,张甜甜5 王丹6

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/17

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