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摘要: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。
关键词:多层工程;框架结构;设计重点;优化策略
1 框架结构概述
框架结构是由柱和梁刚接或者铰接组成建筑物的基本骨架结构,最主要的作用是由柱承担竖向荷载、梁承担水平荷载,从而构成柱和梁共同抵抗压力的承重系统。在建筑物中墙的主要作用是分割空间,而且为了减轻建筑物的重量,墙体材料多使用新型的轻质保温材料。在实际施工之中。框架结构具有成本低、效率高等特点,所以适用范围特别广,而且框架结构所用材量少,整体重量轻,可以减少地基的称重压力,这样建筑物内就可以分割更多的空间。而且框架结构可以灵活配合建筑平面上的点,为安排较大空间结构的建筑设计提供了条件。另外框架结构中的柱、梁都是批量生产的,实现了建筑结构的标准化、统一化,大大减少了施工时间,在框架结构建成之后,配合混凝土技术,可以轻松满足建筑结构的刚性需求,而且框架结构具有良好的稳定性,通过良好的设计,柱、梁的截面形状会可以具有多样性,使框架结构可以在多种复杂的条件下进行施工,而且多样化的形状,可以满足人们对建筑空间的需求。
2多层工程框架结构设计缺陷
2.1 计算简图不科学
就实际情况来说,多层工程结构规划中存在的最大问题在于设计简图的计量不科学。计算简图属于框架结构设计的前提,计算简图不科学,在框架结构成型中必定会存在问题,而框架自身的结构外形针对受力、荷载都会有差别,因此不科学的计算简图会导致框架结构压力和实际要求不相符,如此一来,框架结构的应用效果就会大幅度降低,必定无法提高结构质量。建筑物设计还应当注重其平、立、剖面与部件分布不规则对防震性能的干扰。由此优选选用规则的形体,其防侧力建立的平面分布宜规则对称、边侧刚度顺着竖向宜均匀改变[1]。由于震害显示,简洁、对称的结构在地震时难以被损坏。
2.2 配筋调整不当
在多层工程框架结构规划中,配筋起到了显著作用,由于其可以有效补充建筑的完整性,还能够针对具体的受力进行调整,所以,科学的调整配筋能够完善框架结构。但当前多层工程框架结构规划中,配筋的调整不仅有针对性弱的现象,而且还有较大的随意性,因此整个利用性出现了明显的下降。
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。
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
由于框架结构中的薄弱层会影响建筑物的抗震能力,所以在框架结构设计过程中要注重薄弱层问题。一般判断薄弱层有以下几点方法: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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,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。
3.3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配筋结构规划
3.4.1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。
3.4.2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。
3.5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。
3.6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。
4结束语
多层框架结构在当前的建筑项目中得到了普遍应用,该种结构的受力很繁琐,因为未保证其稳固性,通常会以框架结构进行建设,由于该种结构能够调整繁琐的受力,进而减小施工难度,提高建筑质量。为提高框架结构的使用效率,研究目前设计中潜在的隐患,并进行解决,如此就能够及时实现设计优化目的。
参考文献
[1]梁杰,翟璟雪.基于工业与民用建筑多层框架结构设计的探讨[J].建材与装饰,2018(39):133-134.
[2]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.
[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:胡定贤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/10
标签:框架结构论文; 框架论文; 荷载论文; 多层论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 薄弱论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;