柴應(yīng)龍
摘要:隨著社會的不斷發(fā)展與進步,我國的建筑行業(yè)也日益壯大起來,其對建筑造型和功能的要求也越來越高,框架結(jié)構(gòu)是當下建筑較為流行的一種結(jié)構(gòu)模式,被人們在民用建筑中廣泛使用,這里將民用建筑的多層框架作為描述的對象,談?wù)撛摻Y(jié)構(gòu)的諸多影響因素,同時在文章中說明柱子和梁的面積,鋼筋以及裂縫寬度的改造方式,將建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建筑的穩(wěn)定性相結(jié)合。本文主要分析探討了框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用情況,以供參閱。
關(guān)鍵詞:建筑工程;框架結(jié)構(gòu);設(shè)計;應(yīng)用
隨著不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù),進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時,使用設(shè)計的方式比較多樣,經(jīng)常使用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式就是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。正式因為框架結(jié)構(gòu)設(shè)計比較簡單,同時靈活的對建筑結(jié)構(gòu)進行布局,所以在不同類型建筑結(jié)構(gòu)當中廣泛的使用。顯然,盡管框架結(jié)構(gòu)使用當中有非常多的優(yōu)勢,但是也要充分了解到框架結(jié)構(gòu)設(shè)計當中出現(xiàn)的問題和不足,從使用有效的方式進行解決,最后將我國框架結(jié)構(gòu)設(shè)計品質(zhì)和水準不斷的提升,幫助我國建筑工程得到更好的發(fā)展進步。
1框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用原則
首先,剛?cè)岫冗m合的原則。實踐中,框架結(jié)構(gòu)的的剛?cè)岫纫盐蘸线m,避免太柔引起建筑物變形過大而出現(xiàn)整體傾覆的危險,或因太剛,使得建筑物整體變形能力達不到要求,在出現(xiàn)瞬間的巨大破壞力時,柔韌度不夠而全部毀壞的情形。其次,多道防線設(shè)計的原則。多層建筑物在建好以后會面臨外力的侵襲,為保證建筑物的安全,在框架結(jié)構(gòu)安全體系構(gòu)建中,要進行層層設(shè)防,采取多道防線設(shè)計的原則,以保證所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮抵抗外力的作用。最后,抓重點,分清主次原則??蚣芙Y(jié)構(gòu)中各個構(gòu)建的作用不盡相同,設(shè)計人員要分清主次,善于抓住重點,構(gòu)成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。當建筑受到外力侵襲時,各個構(gòu)件能夠有效發(fā)揮各自的作用并充分協(xié)作,合力抵抗侵襲,保障建筑的安全。比如,在實踐中,多層建筑的柱承受的責(zé)任大于梁,所以,在承受外力時,柱必須是最后一個倒下的,所以在設(shè)計梁的時候,可以把梁設(shè)計的稍微薄弱一些,已達到保全柱和整個建筑的目的。
2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用要點
2.1柱的設(shè)計
對建筑工程來講,框架結(jié)構(gòu)當中配筋率一般來說比較低,這樣如果發(fā)生地震,建筑框架在受到很大作用力的情況中出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)剪力。一旦在設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的過程中不充分考慮這個問題,就會給建筑結(jié)構(gòu)帶來非常大的安全隱患。所以,設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的同時,要按照實際情況進行配筋設(shè)置,保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計品質(zhì)。
2.2薄弱層的設(shè)計
框架結(jié)構(gòu)薄弱層主要涉及到如何判斷、處理薄弱層的問題。實踐中,可以通過加大薄弱層的抗側(cè)移剛度、在特定條件下改變薄弱層層高或減少基礎(chǔ)埋設(shè)深度的方法,來避免薄弱層的出現(xiàn),因為薄弱層的出現(xiàn)會對建筑的抗地震性能產(chǎn)生不利的影響。所以,在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應(yīng)當盡量避免薄弱層的出現(xiàn)。一般通過三種方法來判斷薄弱層:一是,設(shè)計人員指定。設(shè)計人員可以直接根據(jù)相關(guān)規(guī)范或個人經(jīng)驗,在設(shè)計軟件中直接指定;二是,計算判斷。軟件根據(jù)現(xiàn)有規(guī)定設(shè)置相應(yīng)的判斷標準,比如:機構(gòu)的抗側(cè)移剛度不規(guī)則或樓層承載了突變符合薄弱層的規(guī)定,則自動指定該層為薄弱層。第三,強制認定。在豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)或樓層承載力沒有達到相關(guān)規(guī)范的要求下,則強制認定為薄弱層。當不可避免的遇到薄弱層時,應(yīng)當及時根據(jù)相關(guān)的規(guī)定采取相應(yīng)的補救措施,比如:對該層的屈服強度系數(shù)進行必要的驗算,根據(jù)驗算的結(jié)果決定是否需要進行彈塑性變形驗算。彈塑性變形驗算不符合規(guī)定的則必須重新對機構(gòu)布置進行相應(yīng)的調(diào)整。
2.3抗震設(shè)計
劃分抗震內(nèi)力時,要充分結(jié)合結(jié)構(gòu)的基本類型、建筑高度、防裂度等進行等級劃分,結(jié)合相關(guān)的設(shè)計標準來對抗震性能參數(shù)進行合理的設(shè)計,保證框架結(jié)構(gòu)要及時滿足設(shè)計要求。此外,針對不同的框架結(jié)構(gòu),應(yīng)運用專業(yè)化的檢測手段,若地震裂度相同,其要求也存在差異,主要是由于框架結(jié)構(gòu)直接影響著抗震性能。
2.4縱向框架設(shè)計
從抗震設(shè)計要求的角度出發(fā),在多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中,縱向框架設(shè)計應(yīng)當獲得與橫向框架設(shè)計同等重要的地位。事實上,設(shè)計人員僅對縱向普通的連續(xù)梁進行設(shè)計,使得建筑的框架結(jié)構(gòu)無法滿足抗震的要求,容易出現(xiàn)梁的支座負筋或跨中縱筋配筋配置不足的情況。為克服這一問題,設(shè)計員在設(shè)計的過程中,應(yīng)當充分重視縱向框架設(shè)計,保證縱向和橫向框架設(shè)計合力發(fā)揮作用,提高建筑抗震的能力。
2.5基礎(chǔ)系梁設(shè)置
在這一問題上,對于基礎(chǔ)也是很重要的即梁埋設(shè)的深度問題,所以要保證埋設(shè)的深度合適,不能過深也不宜太淺。實踐中,如果埋設(shè)的過深了,則要具體情況具體分析,可以按照一層框架梁的標準進行設(shè)計,埋設(shè)的部分按照短柱來處理。為了保證建筑的抗震能力,一般情況下應(yīng)該沿建筑主體的兩個軸方向設(shè)置基礎(chǔ)梁??紤]到基礎(chǔ)梁要承擔(dān)樓梯柱、填充墻等的荷載,在實際設(shè)計中會適當增加梁的截面。對于基礎(chǔ)梁與錐形斜坡之間的空隙部分,則可以使用混凝土來填充,而后再進行基礎(chǔ)梁的澆筑,我們常用基礎(chǔ)梁下素土夯實,且鋪設(shè)300mm厚爐渣或粗砂,每側(cè)外伸各150mm。
2.6板設(shè)計
在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中,板設(shè)計是最容易出現(xiàn)問題的,因此相關(guān)人員需要引起足夠的重視。一般情況下,現(xiàn)澆板板厚取如下幾個尺寸,即100mm、120mm、140mm、150mm、160mm、180mm。對于板上鋼筋之間的間距設(shè)計,需要盡可能的大一些,不過一定要保證在200mm以內(nèi)。與此同時,對于板下鋼筋之間的間距設(shè)計,需要與板上的設(shè)計保持一致。在對鋼筋的使用過程中,雖然可以使用直徑大小不同的鋼筋,但是切記不能使用直徑過大的鋼筋。如果板上筋較大,那么在進行板選擇的時候,應(yīng)該盡可能選擇跨度較大的。
3結(jié)束語
總之,設(shè)計建筑工程項目的同時,要重視各個部分之間的連接點以及總體施工工藝專業(yè)性和建筑物品質(zhì),同時,具體進行建筑工程施工的同時,需要有關(guān)工作人員提前對施工環(huán)境進行詳細調(diào)查。與此同時,根據(jù)文章所述,建筑工程在施工當中,需要對細節(jié)非常關(guān)心。同時,建筑工程施工之前,需要對具體施工部分特征進行了解的情況中,根據(jù)施工標準進行工程建設(shè)工作。
參考文獻:
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(作者單位:北京正華建筑設(shè)計有限公司)