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摘要:我国建筑行业发展至今已经取得了非常不错的成就。随着我国建筑业的迅速发展,建筑设计中面对越来越多的建筑结构设计要求,建筑结构设计当中的重要形式就是多层建筑结构设计。
关键词:多层建筑结构设计;框架结构;问题分析与处理
引言
我国建筑行业的发展离不开国家经济的支持。在多层建筑施工中,框架结构得到了充分应用,但就实际情况来说,有些框架结构的规划不够合理,结构的承重与荷载水平和实际标准不相符,如此就降低了框架结构的质量与稳固性,对整个建筑的安全性产生了严重影响,针对这种情况,仔细研究框架结构,并对设计进行优化,提高其质量意义显著。
1框架结构的概念和特点
1.框架结构的概念,在建筑结构中,框架结构主要是以梁和柱的刚接或者铰接来实现建筑物承重结构连成的。因此,梁和柱组成的框架结构能够共同地域水平荷载和竖向荷载,而建筑墙体只是用于实现围墙墙体分割的作用。2.框架结构的特点,由于框架结构具备造价低廉,使用性能灵活、减轻建筑物自重、提高建筑工程质量等特点,因此,受到了各行各业的关注。同时,框架结构的梁、柱等构建还有利于实现标准化、定型化等设计,有利于缩短建筑工程的施工工期,能够运用现浇混凝土框架技术满足建筑结构的刚性需求和整体性需求,满足梁、柱等截面的多样化设计,有利于实现建筑物空间结构的合理布置。
2多层建筑结构设计中框架结构的问题分析
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。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。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。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框架结构基础设计
设计工作者在对多层建筑框架结构基础部分进行设计的过程中,要通过使用柱下条基的方法来考虑对节点地方的基础底部面积,要能够保障地基的宽度和扩展基础的宽度相一致,当出现不利于施工的问题时,可以适度地加宽一下基础面积,在埋基础桩的时候要保障深度不低于三米。当需要建设地下室的时候,就要考虑其地基的承载能力,然后处理好地下室防漏水的措施,防止出现室外板外伸的情况。相关的工作者也应该要设计好建筑框架结构后浇带的长度,每一个后浇带的距离间隔为40㎝,这样能够保障建筑框架结构基础更加稳固安全。
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3.2建筑框架结构短柱设计
在多层建筑框架结构设计中,设计人员需要做好柱净高和截面高度的设计,保证柱净高小于或者等于截面高度,如果高度为四米,则称为短柱。由于短柱的承载力不高,因此,其抗震强度不大,容易导致建筑结构受到破坏。因此,在框架结构设计中,需要最大限度的避免短柱的出现,需要保证柱的承载能力,以此来提高框架结构设计的合理性。
3.3配筋结构规划
(1)框架外挑梁配筋规划。在施工期间,建筑结构的建设受到诸多外部因素的影响,挑梁设计便是影响因素之一。在规划挑梁时,结构占地面积因素与建筑结构应用功能会极大影响到设计质量。因为框架梁断面与外挑梁断面之间存在较大区别,因此,有些设计师就会将框架梁主筋扩展到外挑梁上,该种设计会极大有损结构质量。因而在计算研究时,员工一定要仔细研究框架外挑梁的承载状况,合理配筋,进而加大承载水平,保障建筑质量。(2)框架柱配筋规划。在普通的建筑结构规划中,框架柱配筋比例很低。在出现地震问题后,框架柱承受的扭转剪力较大,而且还受到双向偏心作用力,地震状态下极易损坏内柱,因此,在规划框架柱配筋时,一定要兼顾到每个方面的受力状况。在设计过程,若建筑结构处于的地基土质松软,此时能够考虑增多框架柱配筋。而且,在设计中要提高箍筋对砼的制约性能,由此,建议设计师将框架柱箍筋模式设计成井字形或是菱形。
3.4荷载取值规划
在非地震规划环境下,荷载基础效应值的计量应当以可变性负荷效应管理与永久性负荷效应管理来确定,在取值过程,需选择所取值标准中最不利的数据。唯有选择最不良的荷载组合,在设计过程方可计量结构受到的外力,就是常见的荷载效应。这种荷载包括永久性荷载与可变性荷载,在计量多层建筑物框架的承重水平极限状态时,要求将抗力与作用的设计值进行对应。
3.5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,比如结构的抗侧移刚度与标准规定不符或者楼层承载的突变数据符合薄弱层的特点,则会被软件自动认定为薄弱层。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,比如对薄弱层的屈服强度系数进行验算,然后根据验算结果判断是否需要进行弹性强度系数进行验算,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。
3.6建筑物防震设计
防震性能设计属于现代化建筑物设计的重难点,在实际设计中,设计师要明确梁高度数据的精准性与适用性,若设计与计算存在问题时,通常要坚持最大值原则,以防止因为梁刚度过小而产生太高的防弯安全储备,从而引起安全故障。另外,在梁端负筋规划中,就要遵守最小值原则,设计师要尽量选用最小负筋值,从而保证梁端塑性铰的产生,同时,在设计中,设计师还应确保梁端负筋量不大于需求值,针对跨中配筋能够适当极大其宽度。需要注意的是,为便于建设框架结构,能够将和配筋相差5%的梁规划为类配筋,进而简化施工工序。
结语
综上所述,在多层建筑框架结构的设计之中关键的是框架结构的稳定性和抗震能力,所以设计人员在框架结构设计过程中要重视纵向框架设计、结构薄弱层、横梁设置问题以及短柱问题等实际施工中常见的问题,通过合理的配置梁、柱之间的关系,提高建筑物的稳定性,减少结构设计中的相关问题和安全隐患。
参考文献
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[3]岳晓愿,韩哲.民用建筑多层框架结构设计基本原则与要点探析[J].科技风,2018(11):198.
论文作者:陈绮华
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
标签:框架论文; 框架结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 荷载论文; 多层论文; 建筑物论文; 《城镇建设》2019年第11期论文;