梁杰 翟璟雪
(中機(jī)十院國(guó)際工程有限公司 河南省鄭州市 450000)
由梁和柱剛接或者鉸接而構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)承重體系即為框架結(jié)構(gòu),在實(shí)際的建筑工程當(dāng)中,通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),框架結(jié)構(gòu)可以有效的承受整體建筑工程當(dāng)中的豎向荷載以及水平荷載,并且在建筑空間的布置上,也可以很好的體現(xiàn)靈活性。但是對(duì)于框架整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),必須要嚴(yán)格遵循以下幾點(diǎn)原則:
為了更好的提高整體工程的抗震性能,就必須要強(qiáng)烈的要求設(shè)計(jì)人員不斷加強(qiáng)對(duì)于整體抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),而且這種方法還非常有利于整體建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)置,因此就必須需要采取減少扭轉(zhuǎn)或者是加強(qiáng)抗扭剛度的有效措施。在設(shè)計(jì)建筑物的延性結(jié)構(gòu)或者是延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件的時(shí)候,應(yīng)盡量避免產(chǎn)生薄弱部位,否則應(yīng)采取相應(yīng)的解決措施,加強(qiáng)對(duì)于薄弱環(huán)節(jié)的保護(hù)。延性構(gòu)件提高了框架結(jié)構(gòu)的延展性,這屬于框架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。在發(fā)生地震的情況下,如果建筑物的延性結(jié)構(gòu)越好,那么就越不容易受到相應(yīng)的破壞,這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)當(dāng)中,始終貫穿強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的建筑設(shè)計(jì)原則,更好的使得整體結(jié)構(gòu)有著明確的受力傳遞方式。要做到這些,就必須要在整體建筑結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算和內(nèi)力分析各個(gè)階段,有效的發(fā)現(xiàn)存在的各種問(wèn)題,并且針對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施,只有做到這樣,才可以更好的確保整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、合理和經(jīng)濟(jì)。
框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí),不僅要滿足使用過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的豎向荷載,對(duì)于地震作用和風(fēng)荷載作用所產(chǎn)生的作用效果也必須要給予充分的考慮。不僅要根據(jù)建筑物的使用功能、豎向造型合理布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件,還要根據(jù)建筑平面的規(guī)則性,合理確定各個(gè)關(guān)鍵部位之間的連接與構(gòu)造,對(duì)于局部抵抗能力較弱的部位也必須要進(jìn)行加強(qiáng),或者采取其他相應(yīng)的解決措施,使得整個(gè)建筑物的在滿足使用功能的前提下更好的滿足抵抗各種外力的要求。
對(duì)于我國(guó)制定的一系列法律法規(guī),必須要嚴(yán)格的落實(shí)在我國(guó)建筑工程當(dāng)中,而且各個(gè)工作人員那還要要嚴(yán)格的執(zhí)行,除了必須要認(rèn)真落實(shí)以外,還需要要認(rèn)識(shí)到一個(gè)問(wèn)題,那就是注意國(guó)家規(guī)范和規(guī)章當(dāng)中規(guī)定的部分條款僅僅是普通工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的最低標(biāo)準(zhǔn)。在當(dāng)前我國(guó)建筑工程不斷進(jìn)步的情況下,建筑的使用功能得到了進(jìn)一步的改變,特別是建筑藝術(shù)的多元化和建筑造型的更新,更是出現(xiàn)了很多不規(guī)則的結(jié)構(gòu)形式。那么在這種情況下,就必須要求我們?cè)O(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,對(duì)于這些比較特殊的多層框架結(jié)構(gòu),不僅要很好地滿足規(guī)范和規(guī)章的最低標(biāo)準(zhǔn),而且還要針對(duì)于工程的復(fù)雜程度、特殊性和規(guī)范性進(jìn)行更深一步的認(rèn)識(shí)和理解,從而結(jié)合規(guī)范和措施的相關(guān)要求提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全可靠性。
在整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,必須要不斷的設(shè)置好各個(gè)安全防線,如果可以充分的做好了安全防線,就可以不斷的提高了建筑物當(dāng)中的抗震性能。因?yàn)闃前遄鳛榱苏w框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的一部分,那么就可以很大的提高了框架的強(qiáng)度和剛度,這樣在受到一些破壞的時(shí)候,就可以很好的減弱了一些不利的現(xiàn)象。在整體建筑工程設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,必須要不斷的加強(qiáng)各個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的受力能力,加強(qiáng)整體框架的抗震性能,這樣可以很好的減少一些不必要的損失。
通常框架結(jié)構(gòu)都是由梁和柱所組成的,通常情況下,柱子都是垂直布置的方式,梁屬于水平布置,當(dāng)然對(duì)于屋面來(lái)說(shuō),由于受到了排水或是其他方面的要求,也可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行改變或者改進(jìn)。梁柱一般情況下為剛性連接,有時(shí)為方便整體工程的施工,或者是由于其他構(gòu)造的要求,也可將部分節(jié)點(diǎn)做成鉸接或者是半鉸接。剛性連接的的橫向剛度也非常好,梁的高度也利于增加房屋的凈空,屬于一種非常經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)組成方式??蚣芸梢允堑瓤缁蛘呤遣坏瓤绲鹊雀鞣N形式,各層層高也可以相等或者是不完全相等。柱截面形式可以采用方柱或異形柱,異形柱即框架柱截面幾何形狀為L(zhǎng)形、T形、十字形和Z形。為了有利于結(jié)構(gòu)受力,采用異形柱框架時(shí)建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則、均勻,避免過(guò)大的外挑和內(nèi)收,避免異形柱較易出現(xiàn)的抗剪超限。
整體框架結(jié)構(gòu)使用的原材料還大不相同,非常多種多樣,可以分為不同的類型。鋼架結(jié)構(gòu)通常一般情況下都在工廠預(yù)制好鋼柱鋼梁以后,在運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中,然后再拼裝連接成整體框架。具有整體自重非常輕、抗震性能非常好、而且速度非常快、總體機(jī)械化程度還非常高等等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是與此同時(shí),由于用鋼量比較大,而且耐火性也比較差,后期維修費(fèi)用比較高,所以很容易造成造價(jià)略高于混凝土框架,增加整體工程的施工成本。就目前來(lái)說(shuō),鋼框架在我國(guó)應(yīng)用當(dāng)中還比較少,但是由于我國(guó)整體鋼材的產(chǎn)量在逐年的提高和增加,因此鋼材品種也得到了不斷的豐富和進(jìn)步,相信鋼框架的運(yùn)用有著很好的市場(chǎng)。混凝土框架結(jié)構(gòu)造價(jià)比較低、耐久性好等很多的優(yōu)點(diǎn),因此在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用和進(jìn)步,為了最大程度上的節(jié)省工程施工材料,減小框架結(jié)構(gòu)梁柱截面,可以增加一定的預(yù)應(yīng)力,這樣也可以對(duì)于整個(gè)框架結(jié)構(gòu)起到一定的作力。此外還可以采用鋼骨混凝土梁柱,構(gòu)建組合框架結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)受力比較大尤其是高烈度抗震區(qū)的多層框架結(jié)構(gòu)當(dāng)中,鋼骨混凝土良好的受力性能受到了大家的普遍關(guān)注。
樓梯屬于整體建筑工程當(dāng)中疏散和逃生的一個(gè)重要場(chǎng)所,所以就必須需要不斷加強(qiáng)樓梯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),可以更好的使得樓梯在結(jié)構(gòu)層面當(dāng)中形成一個(gè)局部不連續(xù)空間,因?yàn)闃翘菪菹⑵脚_(tái)梁的存在,可以很好的在產(chǎn)生地震的情況下,逐漸的就會(huì)削弱了樓梯之間產(chǎn)生的各種能力。在設(shè)計(jì)樓梯的時(shí)候,必須要不斷的確定樓梯間的連接方式。而且整體建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的當(dāng)中,還必須要不斷的根據(jù)不同的計(jì)算來(lái)確定相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),適當(dāng)?shù)牟扇∫幌盗薪鉀Q措施來(lái)對(duì)樓梯間進(jìn)行加強(qiáng)和鞏固:例如樓梯間形成的短柱采取箍筋全高加密的方式,樓梯間隔墻采用拉結(jié)網(wǎng)片加強(qiáng),在休息平臺(tái)或樓層半高處設(shè)置鋼筋混凝土帶。
首先來(lái)說(shuō),由于變形及受力形式的不同,地震發(fā)生時(shí)很容易發(fā)生脆性破壞,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損害到整體框架結(jié)構(gòu),所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,應(yīng)該要堅(jiān)決避免這種形式的存在。然后對(duì)于短柱來(lái)說(shuō),在構(gòu)造措施上面,也必須要進(jìn)行加強(qiáng)和鞏固,在實(shí)際工程中,有很多的造型原因都會(huì)在結(jié)構(gòu)當(dāng)中形成短柱。在地震的作用下,短柱極易受到破壞,所以在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,必須要對(duì)短柱采取有效的加強(qiáng)措施,避免短柱受到破壞的現(xiàn)象發(fā)生。在工業(yè)民用建筑當(dāng)中,因?yàn)槟承┙ㄖ氖褂靡?,?huì)不可避免的出現(xiàn)單跨結(jié)構(gòu),震害調(diào)查表明,單跨框架結(jié)構(gòu),尤其是層數(shù)較多的高層建筑震害比較嚴(yán)重。因?yàn)槿我饪蚣苤钠茐亩紩?huì)很容易造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞甚至坍塌,因此抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用冗余度低的單跨框架。
綜合來(lái)說(shuō),在目前多層框架民用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,對(duì)于框架的整體設(shè)計(jì)非常重要,因此,設(shè)計(jì)人員必須要嚴(yán)格按照規(guī)定要求來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì),充分考慮實(shí)際情況,使得多層框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量得到充分保證,防止民用建筑出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題影響到人身和財(cái)產(chǎn)的安全。