工用与民用建筑高层框架结构设计问题的探讨论文_马骁伟

工用与民用建筑高层框架结构设计问题的探讨论文_马骁伟

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摘要:随着经济及人口数量的增加,人们对房屋建筑的需求量呈上升趋势。在此背景下,我国的房屋工程建设项目不断增加。房屋建筑工程受建筑功能影响,房屋框架结构的设计各不相同,建筑框架的结构设计关系着建筑质量与社会经济的发展。本文主要对工用建筑与民用建筑的框架结构设计重点进行了分析并提出了框架结构设计中需要注意的因素,从这些角度对房屋建筑框架结构设计的重要性进行了分析。

关键词:工用建筑与民用建筑;建筑框架;结构设计

0、引言

随着社会经济的不断发展,城市化速度不断加快,人口也日益增长。与此同时,人们对房屋建筑的需求量也逐渐增加。根据房屋建筑的使用功能可将房屋建筑分为工用房屋建筑与民用房屋建筑,二者在房屋建筑框架结构设计中各有不同。无论是工业建筑还是民用建筑,建筑框架与建筑质量好坏有着紧密联系,工用建筑与民用建筑的框架结构设计是保障建筑质量的重点,所以要对民用与工用框架结构设计进行分析[1]。

一、工用建筑与民用建筑框架结构设计的重点

工用建筑与民用建筑框架结构设计要重点考虑建筑内部的布局问题,按照设计图纸对建筑布局进行科学设计。房屋建筑的框架结构首先要考虑房屋建筑框架结构的安全性与稳定性。房屋建筑框架的最终目的是能够抵御外界恶劣的天气,保障建筑的稳定性。进行房屋建筑框架结构设计后根据建筑与楼盖的整体性,通过刚性理论或柔性理论对高层建筑框架结构设计的抗震性进行验算。在高层建筑框架结构抗震性设计中考虑房屋建筑施工的土质因素。在框架结构中涉及柱梁的计算可使用SATWE与TAT三维软件建立建筑的三维立体框架,在软件中观察框架的实际抗震能力与抗震状态。使用这两个软件能够节省单榀框架环节,将设计框架放置在BIM系统中,还能够对建筑框架抵抗自然灾害的能力进行精确了解[2]。

二、工用建筑与民用建筑框架中柱、梁、板的设计

1.工用与民用建筑框架中的边柱节点设计

在高层工用建筑与民用建筑框架结构设计中,建筑受到的横向荷载对建筑框架结构产生的压力会随着楼层的增加而逐渐增加。对工用与民用的高层建筑框架结构设计中的边柱进行设计是框架设计的难点问题。尤其是高层建筑顶端的框架结构承载能力,框架边柱的顶端大多存在偏离中心的情况,边柱顶端的中心出现偏离主要是因为工用建筑与民用建筑的顶层边柱节点轴向心力会对边柱的横截面重心造成影响。出现这样的问题时,首先要对边柱结构中的钢筋混凝土内部结构进行改良,且建筑顶层的框架梁、柱数量一定要大于两根,在梁、柱实际应用过程中,一般情况下边柱的宽度要大于梁宽。进行建筑框架结构设计时要将边柱柱脚的主钢筋弯入到房梁中。在边柱设计过程中要根据建筑设计图纸进行操作[3]。

2.工用与民用建筑框架结构设计中梁的设计

在工用与民用建筑框架结构设计过程中,交汇节点是建筑框架结构中多根梁交叉在一起形成的。在工用建筑与民用建筑框架结构设计过程中,经常会遇到多根梁交叉在一起的问题,所以要对框架结构中的多根梁交汇节点进行统一控制。在满足框架梁纵的前提下,梁的长度主要是通过边柱端节点的锚进行控制。梁钢筋控制是建筑框架结构中的重要问题。因为建筑顶部的梁由多个房梁交叉形成,为了减少钢筋梁与箍筋的高度设计值,在房屋建筑框架结构设计中要保障至少一根梁的顶端位于其它梁的上端纵向钢筋,这样的设计能够有效保障梁交叉节点的稳定性[4]。

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3.工用建筑与民用建筑框架结构设计中板的设计

进行工用建筑与民用建筑框架板柱节点设计时,因为节点处的楼板抵御冲击的能力较低,出现这样问题的原因可能是因为楼板中抗冲击钢筋设计出现了问题,在边柱周围的楼板设计中要对防御冲击钢筋进行科学设计。因为要保障建筑的抗震性能与防御恶劣天气灾害的性能,所以楼板的厚度要满足边柱纵筋直径的15倍左右,在边柱的节点楼板中设置暗梁,保障边柱节点的稳定性,从而提高楼板的稳定性。

三、工用建筑与民用建筑框架中混凝土的设计

在工用与民用高层建筑框架的结构设计中,钢筋混凝土的框架结构是使用最为广泛的结构形式。钢筋混凝土的框架结构对比传统的结构,承载能力更强,有着极高的抗震能力与承载能力。

钢筋混凝土框架结构主要是梁与边柱通过刚接或铰接的形式进行连接形成建筑的承重框架。在钢筋混凝土框架结构设计中,框架的设计图纸与设计方案是框架设计最主要的依据。相关人员要对建筑设计文件进行解析,在框架设计过程中对设计规范进行严格监督与控制,这是建筑框架结构设计阶段的前提。在全面了解建筑设计人员的设计思想与设计要求后,根据建筑设计图纸中标注的内容制定框架设计结构的施工方案。对框架结构设计图纸中出现的问题进行及时纠正,保障框架结构的施工质量[5]。

按照设计文件要求规范与编制,对施工组织进行设计。钢筋混凝土的建筑框架结构是一种整体结构的空间体系,主要包括了水平承重体系与竖向承重体系。每个楼层的楼盖与屋盖连接而成的空间。每一楼层的平面钢筋混凝土的框架结构通过竖向构件连接形成竖向的承重体系,将纵向荷载与横向荷载通过框架传送到地基。

在钢筋混凝土框架结构施工前要做好技术交底工作,交底内容主要包括框架设计要求与施工队伍技术、施工人员素质以及框架结构施工工艺过程等内容。在施工前须对这些内容进行技术交底工作,保障施工人员与设计人员之间形成双向沟通,对各项指标的施工工艺及操作方式进行质量监测并认真实施。

现浇式框架结构主要应用在梁、柱以及楼盖的结构框架中,在民用与工用建筑高层的框架结构中,使用现浇钢筋混凝土框架结构可以增加框架整体性并增加房屋建筑的抗震性[6]。混凝土结构框架在实际房屋框架结构设计中使用的范围较广,但因为混凝土框架结构要经过选材、搅拌、运输、浇筑等施工环节,在框架浇筑的施工现场有着较大的工作量。因此,设计人员进行混凝土框架结构设计时要使用装配式混凝土。装配式混凝土主要是对框架中所用的构件进行设计,材料购买人员通过设计人员的设计方案进行混凝土框架构件的购买。装配式混凝土的主要构件主要包括梁、柱、楼板,但是使用装配式混凝土设计时要注意框架的防震性。使用这种混凝土构件安装时能够实现混凝土框架结构的标准化管理以及机械化生产。现浇混凝土与装配式混凝土框架结构各有优点与缺点,在应用过程中要根据施工的实际情况进行选择。

四、总结

综上所述,由于城市化进程的深入发展,对房屋建筑的需求量逐渐增加。在房屋建筑建设过程中,工用与民用房屋建筑工程中最关键的一环就是房屋建筑的框架结构设计。进行房屋建筑框架结构设计时要注重框架设计以及框架结构中梁、柱、板的设计工作,对混凝土结构设计与施工进行分析。对工用与民用房屋建筑框架的设计要点进行阐述,增加房屋建筑框架结构的稳定性。

参考文献

[1]高鹏举.工用与民用建筑高层框架结构设计的探讨[J].建筑建材装饰,2016 (18).

[2]孙同刚.工用与民用建筑高层框架结构设计的探讨[J].建筑知识,2016(3).

[3]朱立光.基于工业与民用建筑多层框架结构设计的探讨[J].绿色环保建材,2018(5).

[4]吴强.多层框架民用建筑结构设计问题研究[J].商品与质量,2016(11).

[5]阳熹,伍景.浅议高层民用建筑结构设计的问题及解决措施[J].城市建设理论研究:电子版,2015(9).

[6]胡蝶.工业与民用建筑多层框架结构设计的探讨研究[J].工程技术:引文版,2016(12):00210-00211.

论文作者:马骁伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/27

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