陈刚
身份证号码:330781198XXXX50015
摘要:本文以多层框架房屋建筑为研究对象,以其建筑结构设计要点为研究目标。首先,对多层框架房屋建筑结构的特点以及构成进行了简单介绍和分析;其次,重点从基础、抗震、结构筋以及框架结构柱这四个方面探究了多层框架房屋建筑结构的设计要点。
关键词:多层框架;房屋建筑;结构设计
引言
社会经济的不断进步和发展带动了人们对房屋建筑质量和性能的更高需求,同时当前我国建筑结构越来越呈现出多元化的发展格局,基于这一背景,多层框架房屋建筑结构得到了人们的关注,而且其以多种优势在我国工程建设中得到了越来越多的应用,如更大的空间利用和更强的抗震性以及更灵活的设施布置等。因此,多层框架房屋建筑逐渐成为目前我国比较基础而且较为重要的设计议题。基于此,本文将主要针对多层框架房屋建筑,对其设计要点进行重点分析和研究。
一、多层框架房屋建筑结构的特点和构成
从多层框架房屋建筑结构的特点来看,其设计首先必须最大程度的满足房屋建筑使用的舒适度,这也是建筑最基本的功能需求,因此对于多层框架房屋建筑结构的设计来说,必须保障其功能需求。作为工业建筑的办公、仓储、变配电、以及相关生产装置需要,多层房屋建筑在结构设计上要求站在使用者的角度进行功能的优化设计,例如对各种功能区间如办公、餐饮、生产、值班室等的划分,同时还要确保内部空间布局的科学性。另外,在多层框架房屋建筑结构设计过程中,为了确保使用者拥有相对独立、自由和舒适的空间,还要注重对其生产办公隐私保护的设计,从而满足使用者生活、工作以及休息的不同需求。
从多层框架房屋建筑结构的构成来看,其主要是由梁和柱构成。一般而言,梁体的布置呈水平方向,而柱体的布置则呈垂直方向。多层框架房屋建筑的屋面必须满足设置斜梁的条件,而且还要考虑到排水等部分的要求,在施工时可以利用刚性连接方式进行梁体和柱体之间的连接,从而满足多层框架房屋建筑的施工要求。刚性连接方式属于一种经济型的构造形式,其不仅节约材料,而且具有较强的横向连接性能,同时能够进行十分合理的横梁高度设置,从而强化房屋的净空。另外,多层框架房屋建筑结构中的梁和柱也可以呈多层排架布局,这时二者之间的连接方式则为铰接,而其之间的节点设置则为半铰节点。柱脚支座宜按铰接支承设计,当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时,可将柱脚设计成刚接[3]。多层框架房屋建筑结构可以分成等跨和不等跨两种结构框架模式,满足层高的不同需求。多层框架房屋建筑结构的设计要在建筑工艺要求的基础上来进行,当其结构为高次超静定结构时,框架结构不仅需满足竖向荷载作用,还必须承受侧向荷载作用,从而满足结构需求。
二、多层框架房屋建筑结构设计要点分析
(一)基础设计
1、地基设计
对于多层框架房屋建筑结构设计来说,其地基设计主要注意以下四个方面内容:第一,仔细查看和分析地质勘测报告,对报告中的相关数据进行验证,从而全面掌握建筑物的地质条件;第二,充分考虑地基承载力以及其变形情况,从而便于在进行地面基础截面设计时,能够准确确定基底尺寸;第三,结合建筑物所在区域的水文地质条件,同时结合施工经验来确定合理的地基处理办法。
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2、柱下基础设计
第一,建筑总高度在24米以下,层数在8层以下,且其天然基础地基主要受力层范围没有在软弱粘性土层上;或承受竖向荷载为主的低承台桩基,当地面下无液化土层,且桩台周围无淤泥、淤泥质土和地基承载力特征值不大于100Kpa的填土时候,则该类房屋建筑不需要验算地基基础抗震承载能力,但必须对多层框架房屋建筑结构受风力载荷作用进行计算。因此,在多层框架房屋建筑结构设计上,要利用专业软件对其受风力载荷的相关参数进行处理。第二,在结构设计上,针对基础顶面的外荷载力,可以忽略其剪力设计值造成的影响,而只取其弯矩和轴力设计值进行判定。另外,有的多层框架房屋建筑在其进行结构设计时,针对其外载荷方面,往往同时放弃对弯矩和剪力设计值参数的考虑,而仅仅将轴力设计参数进行考虑和分析。对于多层框架房屋建筑的基础设计尺寸参数来说,外荷载力与风载荷力都会对其产生影响,而且有可能引起不合理的配筋比例,从而严重影响到建筑上部结构的稳定性和安全性,给多层框架房屋建筑的具体施工埋下安全隐患。
(二)抗震设计
针对地震带的多层框架房屋建筑施工,其结构设计必须要考虑到抗震方面的设计,而且必须要达到相关要求标准。这就要求在进行多层框架房屋建筑结构设计时,必须坚持客观、正确的原则来选择结构中的梁高度。如果无法对梁高度进行正确取值,则尽量选取较大的值,从而有效防治出现多层框架房屋建筑梁结构刚度过小的情况。另外,梁段负弯矩由于受到垂直载荷的影响,其计算结果一般要大于实际值,这就容易加大梁端负弯矩配筋量,从而使得多层框架房屋建筑的抗弯矩安全储备过高,造成强梁弱柱、强构件弱节点,进而埋下安全隐患,一旦受到地震影响,则建筑结构容易遭受破坏。因此,多层框架房屋建筑结构的抗震设计,应当考虑塑性内力重分布,针对梁段正负弯矩进行调幅,从而满足其抗震能力要求。
(三)结构筋设计
首先,由于多层框架房屋建筑的外挑梁和框架梁二者之间存在较大的载荷差距,这样在进行挑梁设计时,二者断面的实际尺寸一般也会存在差距。因此,在计算框架外挑梁配筋时,一定要根据实际情况,详细分析和探究其具体受力状况,基于此对配筋进行适当配置,从而确保多层框架房屋建筑结构设计要求。
其次,对于框架柱配筋的设计,应当将框架箍筋设置为菱形或者井字形等形式的复合箍筋方式。箍筋加密区箍筋肢距,一级不宜大于200 mm,二、三级不宜大于250mm,四级不宜大于300mm。至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;采用拉筋复合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住箍筋[5]。
(四)框架结构柱设计
对于框架结构柱地表上面的部分来说,如果其形状为圆柱形,则为了缩减施工工序,在设计时应将其地下部分做成矩形。同时,圆柱箍筋的形状应做成螺旋式,纵向钢筋不宜少于8根,不应少于6根,宜沿周边均匀布置[4],,从而提高其结构整体性、刚度以及承载力。另外,井字复合箍是框架矩形柱体的最佳箍筋方式,同时还要对多层框架房屋建筑内部的梯柱以及框架进行加密处理。
三、结束语
综上所述,随着人们对房屋建筑要求的提高,多层框架房屋建筑的应用越来越广泛,而其结构设计对于建筑整体的抗震能力、空间利用率以及设施布置等都具有很重要的影响作用。因此,今后必须加强对多层框架房屋建筑结构设计方面的关注和研究,从而提高其结构设计水平和建筑整体质量,最终促进我国建筑行业的快速发展。
参考文献:
[1]伍杨勋,刘其福.民用建筑多层框架结构设计问题探讨[J].科技创新与应用,2016(30)
[2]刘月风.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中的问题[J].科学之友,2015(18)
[3]GB51022-2015.门式刚架轻型房屋钢结构技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2015
[4]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010
[5]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010
论文作者:陈刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/9
标签:多层论文; 框架论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 房屋论文; 弯矩论文; 《防护工程》2018年第12期论文;