小高层住宅钢筋混凝土框架结构的设计研究论文_黄嘉亮

小高层住宅钢筋混凝土框架结构的设计研究论文_黄嘉亮

佛山市顺德建筑设计院有限公司

摘要:为了能够满足现代化社会人们的居住需求,在有限的土地资源情况之下,逐渐出现了小高层住宅建筑工程,在结构设计中,大部分小高层都使用了钢筋混凝土框架结构。工程建设过程需要采取有效的方式进行框架设计,才能够减少质量问题的出现。本文分析了小高层钢筋混凝土结构的基本形式和设计要点,重点研究了小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计优化策略。

关键词:小高层住宅;钢筋混凝土构架结构;结构设计;

在各种建筑构架结构中,钢筋混凝土结构强度更高,具有很好的延性,因此在小高层住宅结构设计当中应用钢筋混凝土结构,不仅能够帮助提升建筑结构的设计效果,还能够确保施工质量,加快施工速度。小高层住宅建筑钢筋混凝土框架结构的设计要结合承受力特点进行设计,详细的分析好水平竖向荷载,确定出设计要点,选择合适的设计方式,提升小高层住宅工程建设质量。

一、小高层住宅钢筋混凝土构架结构分析

1.框架结构

框架结构整体的造价比较低,同时灵活性更高,空间大并且抗震性能比较强,因此具备的综合效益更高。小高层住宅选择使用钢筋混凝土框架结构,在实际施工过程中会出现截面大于隔墙厚度的情况,会造成柱角外凸,对于住宅当中的空间设计还有家居分布都会产生一定影响,设计的不合理甚至会导致住宅的空间分割不规则。因此在针对框架结构进行设计时,一定要首先控制好框架结构,减少对于住宅空间产生的影响。

2.框架剪力墙结构

在设计建筑结构时,要在框架结构当中布置一定数量的剪力墙,从而形成框架剪力墙结构,框架剪力墙结构在小高层的住宅建设当中被广泛的影响。框架剪力墙结构的设计灵活性比较高、实用性比较强,在实际的施工过程中应用框架剪力墙,能够利用其变形性特点来提升建筑物的抗震能力,确保了建筑物的稳定性。

3.剪力墙结构

剪力墙结构主要是利用建筑物的墙体来当成竖向承重或者是抗侧力的结构,在小高层住宅工程建筑中应用剪力墙结构,能够根据实际建筑需求设计成为大开间建筑,设计出承重纵墙、横墙,对于室内空间合理的进行划分和分配,提升室内建筑空间的灵活性。剪力墙拥有很高的抗震性和整体性,自身承受荷载力很高,因此能有效提升小高层住宅建筑结构设计质量。

二、小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计要点

1.轴向变形

在小高层住宅建设过程中采用框架剪力墙结构设计,在框架中柱中轴产生的压力会远远大于边柱轴产生的压应力,导致结构中柱轴向压缩变形,远远大于边柱轴向压缩变形。住宅建筑的房屋结构如果足够高,那么相对应的两周轴向压力变形也会变得足够大,这样就很有可能造成连续梁中间支座出现沉降问题。连续梁中间支座处的负弯矩值减小,端支座负弯矩值还有跨中正弯矩值出现增大现象,需要加强对轴向变形的控制施工,减少对于连续梁的压力影响。

2.水平荷载

影响钢筋混凝土结构设计的主要因素就是水平荷载,低层建筑工程的结构设计都是选择重力为依据控制竖向荷载,从而完成混凝土结构设计。小高层住宅的建筑设计是要加强水平荷载的研究工作,竖向荷载基本上可以说是确定不变的,但是水平荷载中存在有风荷载还有地震作用,因此水平荷载随着动力特性的变化也在发生变化,在一定程度上会对结构的设计和建设效果产生影响。

3.结构侧移

住宅建筑的钢筋混凝土结构设计中,侧移是监测设计效果的重要指标,小高层的结构高度比平常住宅都要高,因此在一定的水平荷载影响之下,结构会发生一定的侧移变形。因此为了能够确保结构设计的合理性,不仅需要加强结构强度的控制,还要重视结构侧移梁的建设,把侧移范围设计在允许范围之内。一旦结构发生了比较大的侧移现象,就会直接对结构的强度和稳定性产生影响,导致房屋无法正常发挥功能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物过渡的侧移还会导致围护墙上出现裂缝,严重的侧移则会直接导致建筑物倒塌。

4.结构延性

跟高度较低的建筑工程建设相比,小高层的住宅结构设计更加构柔性,容易受到地震作用,导致建筑物出现结构变形现象。为了能够确保建筑结构在进入塑性阶段之后,还能够具备较高的变形能力,需要优化结构设计,提升建筑结构的延性,从而降低地震对于建筑产生的影响。

三、小高层住宅建筑钢筋混凝土构架结构设计优化策略

1.应用短肢剪力墙结构

目前存在一部分小高层住宅建筑工程,在设计中选择使用最基本的框架结构,同时也详细的计算了受力方面,但是在框架结构设计中,基本上都是梁柱外露,再加上柱子的截面比较大,因此会导致住宅空间受到了严重影响,很多住宅甚至建筑面积和建筑空间设计极度不合理。面对这种问题,在进行框架结构设计时,需要在满足工程结构设计的同时,也能够减少对于建筑空间的影响,这其中就需要使用短肢剪力墙结构。能够隐蔽墙肢还有梁柱,利用多样化形势布置建筑结构,确定出墙肢的数量还有长度,基于抗侧力的实际需求进行确定。小高层的住宅建筑中应用短肢剪力墙结构,墙肢的承载力跟剪力墙结构相比更高,同时有效减少了构造配筋的成本消耗。短肢剪力墙能够减少结构自身的重量,减少结构的抗侧刚度,还能够提供地基承载能力,减少地震灾害对建筑结构的影响。

2.优化框架结构

想要提升小高层住宅结构设计效果,要结合建筑自身的设计特点,利用多样化的专业结构分析设计软件,详细的分析建筑物的各项因素,针对设计中存在的不合理的地方要及时的调节,利用概念设计来优化建筑构造的类型还有布局,能够有效提升建筑设计方案的合理性。比如说针对小高层住宅建筑的承载能力和变形能力进行详细分析,在进行设计时必须要做好控制工作,才能够成为建筑结构体系建设的主要因素,要求结构的设计不仅需要具备赢得承载力,还需要有足够的刚度。小高层住宅建筑的结构功能,跟结构的侧移程序有直接的关系,通过加强侧移管理工作,能够减少侧移对于住宅建筑结构围护墙、隔墙等区域的破坏,提升建筑结构的整体承载能力。

3.分析结构抗震性能

小高层住宅钢筋混凝土结构的不同设计要点中都存在着一定的密切联系,比如说,在分析建筑物的抗震性能时,还需要控制好建筑物的承载能力和变形能力,通过减少地震作用的设计方式来提升结构稳定性。在小高层住宅建筑设计过程中,要详细的计算出结构层间的位移角,从而把建筑物的剪力墙结构、短肢剪力墙结构控制在规定的范围内。建筑设计要以提升整体建筑结构抗震性能为主要设计目标,结合框架剪力墙和短肢剪力墙,提升整体建筑抗侧力性能,降低结构自重,减少结构的侧移,提升建筑工程空间和结构的建设质量。

结语:

随着城市中人口的不断增多,小高层住宅建筑工程数量也在不断地上升,为了保证人们的居住稳定性和安全性,必须要确保建筑工程的结构建设质量毫无问题。应用钢筋混凝土框架结构来建设小高层住宅,要详细的分析建筑结构的承载能力、变形能力还有侧移方面,确定建筑结构设计的合理性和科学性,修改调整不合理的区域,提升小高层住宅建筑工程结构设计效果。

参考文献:

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[5]马英. 小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计[J]. 中国新技术新产品,2010,(05):188.

论文作者:黄嘉亮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/3/22

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小高层住宅钢筋混凝土框架结构的设计研究论文_黄嘉亮
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