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:多层建筑;结构设计;框架结构
一、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。
二、多层建筑结构设计中框架结构的问题分析
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。由于震害显示,简洁、对称的结构在地震时难以被损坏。
2、忽视横梁的设计问题。在多层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、抗震性有待提高。多层建筑结构的设计最重要的环节就是抗震性。建筑物的抗震性决定着地震发生时,建筑物所承受的抗震能力,而抗震能力决定着人们生命和财产的安全。目前,中国建筑行业管理者中有一部分人存在着侥幸心理,认为当地不会轻易发生地震灾害,进而忽略建筑物应该具备的抗震能力,导致建筑物的结构设计只是一种形式。地震属于自然灾害中灾难性影响较大的灾难,特别是在地震高发的地区,建筑物的结构设计显得极其重要。因此,设计者在进行结构设计时,具体施工需要根据本地区预测的自然灾害,进行必要的结构设计,建筑物的结构不仅要符合国家标准,还要做好相应的预防和处理,可以加强施工材料的抗震性,进而提高多层建筑的抗震水平,使人们的生命安全得到保证。
三、多层工程框架结构规划重点
1、处理好局部优化与整体优化之间的关系。所有的多层建筑结构都具有层次性与复杂性的双重特点。对于建筑的复杂性而言,指的是在其建造过程中,要选取诸多种类的建筑材料以及配件等进行使用,同时还要对施工团队的使用加以综合考量,测试其参建人员是否具备专业的理论知识与丰富的实践经验,从而在阶段性的施工过程中找寻最佳的建筑结构优化方案。在保证多层建筑结构质量与安全的基础上,完成建筑的美观设计,给业主以美好的视觉享受。
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2、加强对基础设计的研究。多层建筑工程的地基结构会影响建筑工程的稳定,会对建筑物造成巨大的影响,在开展建筑结构设计之前,首先要对地质进行勘察,分析影响建筑结构的因素,筛选有利的因素进行合理利用,针对不利的因素制订相应的解决措施,降低建筑物的负面影响,保证建筑结构设计的质量,为建筑物之后的施工奠定基础。
3、建筑结构内力分析。工程结构的内部竖向荷载与水平作用力存在明显差别。在计量竖向荷载时,常用的方法包括分层法与弯矩二次分配方式。分层法计量的重点是将上下层两部分的弹性支撑改成固定端支护,再用每个楼层的线刚度乘上0.9,进而获取内力值。但是,弯矩二次分配方式就要求重新分配与计算每个节点的不均衡弯矩,进而获取数值。而水平作用力计量中,能够采取反弯点法与D值法,值得注意的是,采用D值法得到的计算结果有很高的精准性,但是,当梁与柱线刚度太大时,反弯点法就更能突出精准度。因此,多层建筑结构的内力分析属于一个细致而繁琐的过程,要求设计师全面思考各方面因素,从而获得精准的数值,提升建筑结构的安全水平。
4、结构平面布局优化。影响多层建筑结构稳定的因素有很多,特别是针对高层建筑物,风压作为影响最大的自然因素,其对建筑安全的影响也同样极大。因此,设计师在进行建筑结构平面布局的同时,要将风压融入到设计的考虑之中,通过对建筑物所在地近一年来的四季风向及大小进行考察,结合当地的气候文献进行全面考察,研究风的变化规律,降低风压对建筑造成的安全隐患。因此,在建设结构的优化过程中,要结合建筑物所处的地理位置及条件进行综合分析,设计出科学合理的建筑外形,在实现建筑美观的同时保证建筑物的稳定与安全。若建筑物的位置处于沿海城市及地区,由于沿海风力较为强劲,时常有台风等恶劣的自然气象出现。因此,地处于沿海城市的建筑群落在结构优化设计时,其外表不宜有凹凸花纹的设计,且建筑外表面积不宜过大,否则,将直接危害到建筑物的稳定。由于楼面数量较少,特别是对于那些楼面开洞过多的建筑而言,对多层建筑的安全及稳定极为不利。因此,在开洞大小的控制问题上,对开洞数量要经过科学严谨的计算,只有认真的核算才能保证楼面整体刚度的增强,提升危险情况来临时的安全储备。
5、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。6、重视抗震设计。建筑结构设计需要考虑材料、基础和经济等要素,从抗震设计上,结构材料需要具有强度大、均质性好等优点,抗震结构体系的选择要具有地震作用的传递途径,能够形成刚度和强度分布的特点,避免出现薄弱的部分,建筑物的体系应该具有规则,有明确的受力关系,当建筑物结构复杂时,应设置防震缝,防震缝的宽度确定需要经过科学的计算。
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。
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论文作者:齐为荣1,孙茂庆2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/27
标签:建筑物论文; 建筑论文; 多层论文; 框架结构论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;