黃詩琴
摘 要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,建筑物日益增多,人們對建筑物的要求也變得多種多樣,建筑設(shè)計的好壞直接影響了一個建筑整體的形態(tài)和質(zhì)量。現(xiàn)今,如何改善建筑設(shè)計,滿足不同人群的要求,已經(jīng)成為許多人所關(guān)注的話題。因此,我們在了解建筑設(shè)計原則的同時,應當及時的發(fā)現(xiàn)問題,并且采取措施來不斷的完善解決。
關(guān)鍵詞:建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計;原則;問題;措施
由于房屋建筑越來越多,要求要來越高,我們就需要不斷的對建筑框架設(shè)計進行完善,從而增加建筑面積和靈活性??蚣芙Y(jié)構(gòu)的設(shè)計是人們購房的選擇的標準之一,因此一旦設(shè)計出現(xiàn)問題或建筑框架設(shè)計本身所擁有的難點難以攻克,都會對房屋建筑產(chǎn)生影響,最終影響到房屋的銷售。框架結(jié)構(gòu)作為一種承重體系,它是梁和柱通過不同方式連接形成的。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應用最為廣泛的就是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅能夠使高樓建筑群的長遠發(fā)展,更能夠推動建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善。
1 我國建筑設(shè)計現(xiàn)狀
在我國,建筑業(yè)正不斷的發(fā)展。但因為我國作為最大耗能國之一,建筑業(yè)的發(fā)展仍舊面臨著許多困難,根據(jù)人民的需求來不斷改善建筑設(shè)計,已經(jīng)成為大勢所趨。眾多數(shù)據(jù)研究證明,隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快,建筑上如鋼材、磚塊等這類用料急劇增加。城鎮(zhèn)化每加快一分,帶來的就是幾億重量的材料的消耗。此外,現(xiàn)今大多數(shù)人群要求建筑綠色環(huán)保,但我國這方面的技術(shù)和法律體系仍舊不夠成熟且資金也有短缺。因此,此階段建筑設(shè)計的現(xiàn)狀是機遇與挑戰(zhàn)并存。我們要做的就是把握機遇,戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)。
2 建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計
關(guān)于建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計大體可以分為三個部分,分別是梁,柱和現(xiàn)澆板。(1)梁部分的設(shè)計要點:①當梁部分包含主梁與次梁時,應當保證支座附近沒有次梁進行搭接,并且在次梁上添加箍筋。另外,箍筋也不是一定要加的,應當根據(jù)主次橫截面和次梁的荷載來決定。②根據(jù)外部跨度來確定梁高是否應當?shù)雀?。③挑梁的時候應當選取等截面,便于減輕重量和添加箍筋。(2)柱部分的設(shè)計結(jié)構(gòu)要點:①上柱的眾筋應當小于等于200。②基于豎向地震考慮,柱子本身的軸壓比應當適當放寬。③盡量不要出現(xiàn)短柱,且其縱筋大小應當適度。(3)現(xiàn)澆板部分的設(shè)計要點:①靠近且接緣的多個房間,若板底鋼筋擁有相同型號和相同的間距,則需要連通。②厚、薄板連接時,厚板不宜依據(jù)固定端,而薄板則可以。③粗鋼筋不適合加在室內(nèi)的輕隔墻下,因為需要考慮輕隔墻的位置變動和板整體的受力情況。
3 建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
3.1 剛?cè)岵?,相互協(xié)調(diào)?!皠?cè)岵弊鳛榻ㄖ蚣茉O(shè)計所必須遵守的原則是有一定依據(jù)的,過剛易折,不僅可以用來形容人的性格,也可以用來形容建筑。建筑框架過剛就會導致變形能力弱,不靈活。而建筑框架結(jié)構(gòu)過于柔和,則會造成建筑的脆弱性,使得建筑壽命不長久。這兩者只要失去平衡,就一定會導致結(jié)構(gòu)部件的損壞。因此設(shè)計人員必須要謹慎設(shè)計,適時的把握好度,巧用剛?cè)幔员苊膺^剛過柔,造成巨大的損失。
3.2 多道防線。我們都知道多防線就意味著多了幾層保障,降低風險產(chǎn)生的可能性。一旦發(fā)生意外情況,多防線就會起到巨大的作用。幾道防線共同產(chǎn)生作用,能夠在一定程度上的產(chǎn)生緩沖作用。因為經(jīng)過幾道防線的層層削弱,傷害已經(jīng)變得微不足道了。
3.3 抓大放小。在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著“強柱弱梁”和“強剪弱彎”兩種觀念??赡苡腥藭f這些觀念和平時的觀點不太一樣,我們的觀念難道是錯誤的。是的,這個世界沒有完美建筑,或者說你所認為的完美其實是一種假象,是有殘缺的。不是構(gòu)件全是好的,所造出來框架就一定是最好的,這種觀念是錯誤的。一個框架是一個整體,它所需要的是適合自己并且與自身的特點相符合的構(gòu)件,而不是最好的構(gòu)件。但是完全的適合和匹配的構(gòu)件都是難以找到的,所以我們只能盡最大可能的抓住重點,無法做到面面俱到。次要部件當在劇烈的破壞來臨之時只能充當犧牲者,保護整個主體。就和戰(zhàn)爭一樣,在一些時候,俘虜總是充當前鋒的。盡管從人性的角度出發(fā),它不是一個很好的選擇。
3.4 結(jié)構(gòu)體系渾然相連。作為好的建筑框架結(jié)構(gòu)體系需要的是完整,并且作為一個整體,結(jié)構(gòu)之中應當沒有停滯,沒有關(guān)節(jié),能夠及時消除外力,降低損壞度。為了做到這一點,每個關(guān)節(jié)的打通就顯得十分重要。結(jié)構(gòu)的整體化是一切原則貫徹實行的前提。因此設(shè)計者無論在何時都要保證建筑框架結(jié)構(gòu)體系的整體性。
4 存在的問題
4.1 混凝土強度不一。單位為了省下建筑成本,就使用不同強度且質(zhì)量不一的混凝土。其實這種做法是十分不可取的,不僅使得建筑完工時間增長,也帶來了安全隱患。采取不同混凝土除了會造成密封性的能力下降,還會造成整個建筑物的危險系數(shù)增加。這種為了省錢而采用不同混凝土的做法,其實是得不償失的。
4.2 短柱的形成問題。標準柱的形成需要一定的精準數(shù)據(jù),柱子與柱截面的高度比不能大于4,且剪跨不能大于2,否則就會形成短柱。短柱自身容易變形,且承載力低下,最終難以抵抗地震來襲,破壞建筑物。短柱的形成是有依據(jù)的,它是由不當?shù)奶畛鋲Φ脑O(shè)置和錯層的結(jié)構(gòu)布局所引起的柱凈高過小造成的。
4.3 薄弱層。薄弱層的界定范圍很廣,它其實就是構(gòu)件不連續(xù)和判斷剛度和其上層比是否正確的轉(zhuǎn)換層。地震發(fā)生時,薄弱層是最先受到影響,且最不堪一擊的部位。當然薄弱層的存在有其必然的因素。因為技術(shù)能力的不成熟,導致勘測能力不足,無法進行準確的判斷。
4.4 鋼筋的保護。混凝土保護層厚度決了鋼筋是否能夠得到有效的保護:①箍筋被忽略其保護層厚度。②板的鋼筋和主、次梁之間干系沒有得到正確的處理,造成構(gòu)件的危險性,質(zhì)量不過關(guān)。③由于柱本身所處的位置分為地上和地下,因此厚度保護層的實施無法進行規(guī)范。
5 解決措施
5.1 優(yōu)化鋼筋混凝土。鋼筋混凝土的優(yōu)化主要采取準則法,該方法利用結(jié)構(gòu)的起始截面和有限單元法,來進行整體的內(nèi)力分析。我們所應關(guān)注的是,在使用準則法的同時,應當與實際相結(jié)合,從而來判斷約束是否有效。
5.2 優(yōu)化框架梁和箍筋的間距。由于框架的抗震能力有強有弱,這就導致了框架梁和箍筋兩者間距的不同。對于加密區(qū)箍筋,兩者之間的間距在通常情況下應當小于等于10cm,而對于非加密區(qū)鋼筋,則應小于等于20cm。箍筋直徑和兩者的間距的合理設(shè)計,對建筑有著深遠的影響。
5.3 優(yōu)化基礎(chǔ)拉梁設(shè)計。我們根據(jù)相關(guān)參考數(shù)據(jù)來進行基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計的同時,應當設(shè)置箍筋加密區(qū)。因為要考慮抗震效果,我們最先選擇的應當是短柱,并將基礎(chǔ)拉梁在兩個主軸上的順時針進行旋轉(zhuǎn)。基于最小配筋率,配筋必須符合相關(guān)規(guī)定。基礎(chǔ)拉梁頂和基礎(chǔ)頂?shù)臉烁?,在通常情況下,應該相同。特殊情況下,基礎(chǔ)拉梁會設(shè)計的較大,并且采取通長設(shè)計。
6 結(jié)語
我們應當注重建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計,因為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計關(guān)系著建筑的設(shè)計,并且這些建筑大多數(shù)都是需要住人的,如果忽視了建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性,將會帶來巨大的生命安全隱患和財產(chǎn)的損失。因此正確把握建筑框架設(shè)計原則,分析其中存在的問題,并最終找到合適的方法,是重中之重。
參考文獻
[1] 金昌范.建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則及存在問題和解決措施[J].城市建筑理論研究(電子版),2012.
[2] 于橋.建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則及存在問題和解決措施[J].山西建筑,2012.