带地下室框架结构设计方法研究论文_黄映丽

带地下室框架结构设计方法研究论文_黄映丽

广东博意建筑设计院有限公司 528312

摘要:利用以往的传统方法来计算地下室框架结构的相关数据时,往往由于抽象的数据未涉及到到实际情况中地下室的外墙传递给框架的水平力大小,这种情况容易使得地面以下的结构出现问题,给整个工程埋下了安全隐患。针对这样的问题,本文作出了一种能够计算地下一部分框架以及地下室外墙相关问题的一种计算方法,此外还收集了在整个工作过程相关工作人员的常见错误并提出了解决办法或者相关意见,希望能为工作人员提供参考。

关键词:地下室框架结构;配筋;计算方法;设计研究

引言

以工业性质的建筑为例,考虑到这类型的建筑内部需要放置的机器设备具有大体积、大数量等特点,并且这些设备连接复杂繁琐,故而在这类建筑中对设备布置要求具有高度灵活性且相关的结构与性能也至关重要。而带地下室框架结构其本身具有高度的灵活性与整体性能够适应这类建筑,因此是工业性质建筑的不二选择。此外还应当考虑到这种性质建筑所具有的特殊性恰好可以用带地下室框架结构来解决生产过程中存在的工艺问题,当使用传统的方法进行带地下室框架结构的相关计算时,模型的构建、外墙的配筋是整个工作过程中容易出现错误的环节,本文作出了一种能够计算地下一部分框架以及地下室外墙相关问题的一种计算方法,希望能够解决这些重要问题。

一、构建模型

目前来讲,相关工作人员对于带地下室框架结构的计算方法常用如下两种方法。其一是构建模型过程中先忽略地下室中挡墙的作用,使工程的建模分析按照框架来进行,最后再计算地下室外墙的相关数据。其二是在框架中加入地下室挡墙,两者结合起来统一进行分析与计算[1]。

通常来看,地下室外墙的作用主要是阻挡外界土墙,因此在这个平面上会有较大的水平力,使作为支柱的框架也承受了一定程度的力量。利用计算机软件进行计算时无法将地下室外墙产生的承载于框架的力计算入其中,因而在构建模型设计时可以将地下室外墙比作混凝土材质的板块,确认其属于单向或者双向板块,根据这一判断可利用等效原则地下室外墙传送到框架上的水平力转变为均布荷载于框架的支柱之上。

当使用上述第一种方法构建模型时,如果不把地下室外墙传送到框架上的力考虑在内,会使得框架支柱的配筋比正常值小,反之将这一侧向力考虑在内则会使框架支柱的配筋或者截面比正常值大,使材料与资源产生不必要的浪费。如果采用上述第二种方法进行模型构建时,在分析结果中框架支柱的内力几乎为零,使框架支柱的配筋成为一种构造配筋,如此会使得实际应用在地下室外墙中的配筋与实际工程开展过程中所使用到的配筋相差甚远,也会成为这一地下室工程中一个巨大的安全隐患[2]。

综合上述分析,利用传统的模型构建与分析方法并不能够准确精细的分析带地下室框架结构中地面以下的一些部件的受力情况,工作人员可以利用原有的PKPM软件得出需要使用在地面之下的配筋,而地下室外墙则可以利用人工手动计算得到结果,必须要注意在使用PKPM进行计算时绝对不能将地下室外墙传递到框架支柱的力忽略掉。

二、地下室外墙的相关计算

(一)勾勒计算简图

地下室外墙自己框架结构主要承受的是来自于来自于上部结构的力和垂直方向的荷载、土与水的压力、地面的荷载以及地下室外墙的重量。一般来讲,在计算地下室外墙的过程中,主要是由来自于水土压力以及来自于地面的荷载等来支配墙面配筋,而上部结构的力与地下室外墙自身的重量并不发挥作用。此外地下室外墙在计算时可通过简化计算。

正常情况下,根据不同的受力情况,地下室外墙的截面厚度要大于楼板截面的厚度,因而楼板也就成为了地下室外墙的一个简单支点。而且地下室的顶端要承受来自于楼板的限制,因此并不会产生侧移的情况。就如何进行地下室的支座的简化问题需要根据基础的形式与尺寸来定夺。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当采用条形的基础或者独立式基础配合防水板时,基础部分就可以充当地下室外墙的一个简单支点。另一种情况当使用筏板作为基础且筏板厚度超过地下室外墙的厚度时,基础则会成为外墙的一个固定连接端口[3]。

(二)利用弯矩计算方式

在计算土的压力以及地面的荷载作用于地下室外墙产生的力时,需要使用到一个名为静止土压力系数的常数,通常工作人员取其值约为0.5,但这样的取值方式是不准确甚至不可取的。科学的来讲,静止土压力系数如何正确取值同地下室外墙外侧的土的具体种类相关。举个例子来说就是当地下室外墙外侧的土属于可塑性或者流塑性时,此时的静止土系数要在零值之上,不同情况需要取不同的值,因此要根据具体情况展开具体分析,根据土的种类来确定静止土压力系数的值,也可参考相关资料中的数值。

在利用弯矩计算对地下室外墙开展运算时,需要先将地下室外墙承受的荷载拆分组合后在根据实际的施工环境条件采取铰接或者固定等不同的连接方式进行施工,确定连接方案后可查阅静力手册来完成计算工作。

(三)裂缝的计算

在工业性的建筑中,裂缝是进行地下室外墙配筋的关键部分,因而裂缝的计算也是这个工作过程中至关重要的一个部分。在进行实际工作环境勘察使,相关工作人员就需要考虑到防水材料的影响与运用。在实际情况中,防水卷材的使用寿命远小于建筑的年限,并且由于地下室的特殊环境,要进行防水卷材的更换更是难上加难。故而这种施工方式会让已存在的裂缝愈来愈宽,成为这项工作中的一个巨大安全隐患[4]。

三、地下室外墙的配筋问题

在带地下室的框架结构中,地下室中的外墙主要承受来自于其水平面的荷载。通常情况下,基础与楼板会成为地下室外墙的一个重要支撑点。在外墙之中钢筋程垂直方向分布并承受来自于水平方向的弯矩。所以在构建模型进行设计时就应该使垂直方向的钢筋分布在外侧,而水平方向的钢筋则分布在内侧,分别起到整向与构造的作用支撑整个结构。除过这类情况之外,当地下室的垂直高度较高,需要将框架支柱作为地下室外墙的主要支撑位点时,则应将钢筋的位置调换, 使垂直方向的钢筋位于内侧,而水平方向的则置于外侧,如此才能满足实际的情况,避免意外的发生以及资源的不必要浪费。

综合上述分析,不论是垂直钢筋在内侧的情况或是在外侧的情况,都需要使地下室外墙中使用的钢筋满足相关计算的具体要求并且保证外墙的混凝土结构的设计满足对部分配件要使配筋率最低的要求。

四、结束语

在实际情况中,具有工业性质的建筑经常会使用到带地下室的框架结构,当采用普通的软件进行分析计算地下室结构中的相关部件的配筋时往往不够准确,这就容易埋藏安全隐患,无法有效保证这项工作的质量。在后续的使用过程中可能会发生意外造成不必要的损失并且浪费相关人力、物力资源与财产,实属不应当存在的问题。本文通过构建模型,分析地下室外墙的有效计算与配筋问题阐述了在这类型的建筑中如何进行地面以下相关结构的具体运算方式,旨在能够为后续的相关工作人员开展此种工作时提供简单的参考,避免安全隐患的出现以及不必要资源的浪费,携手同行工作人员共同前进与创新,更好的完成工作,推动行业的发展。

参考文献

[1]陈伟. 带地下室的框架结构设计问题探讨[J]. 土工基础, 2015, 29(1):85-87.

[2]曾航, 刘民易, 刘经伟. 带地下室结构设计的注意事项及在SATWE中实现方法的探讨[C]// 计算机技术在工程设计中的应用——第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集. 2012.

[3]崔亚男, 单俊鸿. 框架结构地下室混凝土外墙的简化计算及设计方法研究[J]. 四川建筑科学研究, 2014, 40(6):16-18.

[4]武运锋. 基础埋深较大时多层框架设计探讨[J]. 江西建材, 2016(9):29-29.

论文作者:黄映丽

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/23

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

带地下室框架结构设计方法研究论文_黄映丽
下载Doc文档

猜你喜欢