范曉鳴
摘 要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的提高,對建筑工程的質(zhì)量要求也越來越高,對建筑結(jié)構(gòu)設計的品質(zhì)也提出了更高的要求。建筑設計人員應當以積極的工作態(tài)度來對待建筑行業(yè)當前逐步提高的框架結(jié)構(gòu)設計需求。本文就框架結(jié)構(gòu)設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用展開分析和討論。
關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu)設計;建筑結(jié)構(gòu)設計;應用
1 框架結(jié)構(gòu)的定義及分類
框架結(jié)構(gòu)指的是其承重梁是由混凝土和鋼筋鑄造而成的,再將其用浮石、加氣混凝土、蛭石、膨脹珍珠巖、陶爛等輕質(zhì)量的板材進行隔墻分戶的個體建筑??蚣芙Y(jié)構(gòu)剛度和承載力低,其特征和垂直剪切懸臂梁在存在某些相似,樓層越高,水平的位置移動慢,高層框架不僅要承受縱向水平力還得承受橫向水平力。所以,現(xiàn)澆樓面也當做是梁,共同操作。不要考慮裝配整體式地板效應,總體框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻,墻的主要功能是分離和防護,它的主要特點是能為建筑提供靈活的使用空間膽它的耐沖擊、抗震性差。建筑框架結(jié)構(gòu)的具體類別:建筑框架結(jié)構(gòu)框架根據(jù)跨數(shù)有單跨和多跨的分類;根據(jù)層數(shù)分類是一個單層和多層;根據(jù)立面的構(gòu)成分類有兩種對稱和不對稱;根據(jù)材料分為鋼框架、預應力混凝土框架與鋼筋混凝土框架和膠合木板框架或鋼與鋼筋混凝土混合框架等。
2 框架結(jié)構(gòu)的原則
框架結(jié)構(gòu)的設計原則較為簡單,總共分為三個原則,分別是:(1)剛?cè)徇m合原則。由于框架結(jié)構(gòu)既要承擔起建筑的自重,又要保證靈活性,因此框架結(jié)構(gòu)就必須要做到剛?cè)岷线m。避免太過柔軟而不能夠負擔建筑的重量,還要避免太硬而柔韌度不夠無法靈活轉(zhuǎn)變。(2)多到防線原則。高層建筑物在建造完成之后往往還會遭到來自外界的影響,因此為了保證框架結(jié)構(gòu)的安全性,應該做到層層設防,保證建筑工程質(zhì)量。(3)主次原則??蚣芗軜?gòu)的每一個構(gòu)建的作用都不相同,設計師應當分清各個部分的主次關(guān)系,能夠抓住重點,協(xié)調(diào)整體。以防在外力侵害中各個構(gòu)建無法相互協(xié)作發(fā)揮作用。舉個例子,在整個框架結(jié)構(gòu)中,柱梁同時存在,但是當收到外力侵襲時,柱要承擔整個穩(wěn)定建筑的責任,因此在設計時柱就是主要,梁就是次要。但是要分清,次要不代表不重要,不能因為次要就忽略了其功能性。
3 建筑結(jié)構(gòu)設計中框架結(jié)構(gòu)的問題分析與處理
(1)基礎系梁的設計問題??蚣芰旱穆駴]深度也是整個建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎問題。為了保證整體框架結(jié)構(gòu)的靈活性,框架梁的埋沒深度不能太深也不能太淺。如果框架梁埋得過深,就會影響整個框架結(jié)構(gòu)的設計方案的實施。不過預埋過深有一定的補救措施,需要依情況而定。一般情況下,為了保證框架梁的防震功能,會沿建筑的主體的兩個軸方向進行設置??紤]到框架梁還要進行樓梯柱和填充墻的負重,因此在實際的設計中會漏出一部分框架梁的截面。(2)框架結(jié)構(gòu)薄弱層的設計。整個框架結(jié)構(gòu)的設計環(huán)節(jié)肯定也會有薄弱之處,但是薄弱之處的問題可以在實際施工過程中解決。通過加大薄弱層剛度并且降低層高,能夠有效的避免薄弱層的出現(xiàn)。由于整個結(jié)構(gòu)中薄弱層的抗震能力最差,因此為了保證房屋建筑的質(zhì)量,一定要避免薄弱層的出現(xiàn)。一旦薄層出現(xiàn),我們也介意通過三種方式來鑒別和判斷:設計人員指定。設計人員是整個框架結(jié)構(gòu)設計的工程師,對自己設計的圖紙更是了如指掌,通過自身的經(jīng)驗,設計人員能夠在設計軟件中直接指出薄弱層??茖W的計算。數(shù)據(jù)體現(xiàn)的往往是最真實的數(shù)據(jù),通過科學的計算方法可以直接比對。一些設計軟件會提供比對數(shù)據(jù)和評判標準,數(shù)據(jù)達不到則會直接被系統(tǒng)指認為薄弱層。強制認定。當工程實施過程中,豎向的側(cè)立結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象,或是樓層的承載力達不到數(shù)據(jù)要求時,可以強制認定為薄弱層。這種判定是為了及時發(fā)現(xiàn)薄弱層,并及時進行補救。(3)縱向框架設計問題。從抗震設計的角度出發(fā),高層建筑結(jié)構(gòu)設計中縱向框架設計和橫向框架設計同樣重要,同樣起到抗震的作用。但是縱向框架設計在整體設計中處于次要地位,常常在設計中被忽略。缺失設計會影響整個框架的抗震力,容易出現(xiàn)設計量和需要的鋼筋數(shù)不匹配的問題。因此,為了避免這樣的問題發(fā)生,在設計中也應當重視縱向框架的設計問題,保證整個框架在面對地震災害時能夠做到合力抗震。
4 抗震設計問題及處理對策
抗震設計主要應處理軟弱層和列沖擊這兩個問題。軟弱層是當?shù)卣饋硪u時首次發(fā)生的位移的部位,弱層本身就是一個結(jié)構(gòu)不利于地震,原則上,要讓它的出現(xiàn)機會降至最低,所以應該增加薄弱層的抗震剛度,通俗地講就是將薄弱的柱截面或者梁截面擴大,或者可以改變薄弱層的層高和減少基礎滄的埋深深度,它可以更好的提高抗震效應。柱抗震設計可以從以下兩個方面:一方面,利用柱節(jié)時柱的大小有很大的平均剪切應力,柱是非常容易發(fā)生脆性剪切破壞,當柱有大量的平均壓力和軸向壓縮,那么柱就會很可能發(fā)生混凝土壓碎破壞,所以應當將剪跨比在以下,柱截面的匡杜和高度應當在以上。當壓力較低,延性將略好,柱底截面平均剪切應力是最好在以下;另一方面,柱縱向鋼筋的配置,另一方面,柱縱向鋼筋的配置中應當最小配筋率符合《抗震規(guī)范》規(guī)定的要求,縱向鋼筋連接的方法也應該遵守相應的規(guī)則,使柱中縱向剛今年的對稱效果得到保障。鋼筋混凝土多層框架房屋多采用柱下獨立基礎,房子的基礎設計應考慮風荷載的影響。因此,在多層鋼筋混凝土框架房屋在積分計算分析中,必須進入風荷載,不能因為在高層建筑在地震災區(qū)以外的一般施工無法承受風荷載控制行動就不輸入。另一個情況是,進行獨立基礎的設計時,功作用在基礎頂面上的外荷載(柱腳內(nèi)力設計值)只取軸力設計值和彎矩設計值,沒有剪力設計值,或者只采用軸向力設計值。上述兩種情況會導致基礎設計尺寸偏小,配筋偏少,影響上部和下部結(jié)構(gòu)的安全。
5 結(jié)束語
總而言之,在建筑工程框架結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中,我們發(fā)現(xiàn)工程框架結(jié)構(gòu)工程技術(shù)還是存在一定的問題,鋼筋、混凝土以及模板等都會影響框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性,為了提高建筑工程的質(zhì)量、提高建筑工程框架結(jié)構(gòu)以及工程技術(shù)水平。建筑工程質(zhì)量需要有高質(zhì)量的建筑材料、完善建筑框架,并且各個環(huán)節(jié)的問題都要予以重視,建筑結(jié)構(gòu)工程師必須要進行科學的框架結(jié)構(gòu)設計的框架結(jié)構(gòu)設計,這樣才能夠確保建筑行業(yè)在市場中長效穩(wěn)定的發(fā)展。
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