向毅
【摘要】隨著房屋的設(shè)計(jì)水平在不斷的提升,怎么才能更好的使現(xiàn)代人的需求得以滿足是房屋建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域所關(guān)注的焦點(diǎn)。在恰當(dāng)?shù)膶訑?shù)和高度的情形下,框架結(jié)構(gòu)提供了很大的建筑空間,能夠靈活的控制平面布置,讓很多的功能及工藝能夠得到相應(yīng)的滿足。為保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過程中仍需要重視很多概念性及實(shí)際性的問題。本文分析了多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn),并對(duì)多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及處理對(duì)策進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】多層框架;房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)
1、設(shè)計(jì)與應(yīng)用原則
1.1抗震性原則
在房屋的建筑中,建筑既有變形能力也有承載能力,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有很強(qiáng)的抗震性,可以承擔(dān)適當(dāng)?shù)牡呢?fù)荷與相應(yīng)的剛度。所以在設(shè)計(jì)房屋建筑時(shí),要考慮建筑的所有安全因素和用途,找到適宜大小的建筑側(cè)移,側(cè)移過大易使建筑變形,飾面材料、圍護(hù)墻以及隔墻等都容易出現(xiàn)不同程度的損壞。為滿足生產(chǎn)和居住的需要,要根據(jù)偶然偏心與雙向地震力,計(jì)算出在情形不宜的時(shí)候合適的位移角,以保障房屋建筑具有抗震的性能。
1.2經(jīng)濟(jì)性原則
房屋的建筑要遵循經(jīng)濟(jì)性原則,即要保障工程質(zhì)量,也要盡可能的節(jié)省投入的資金,使效益能夠最大化。通過對(duì)房屋建筑費(fèi)用的計(jì)算得到的數(shù)據(jù)可以看出,建筑在短肢型剪力墻占結(jié)構(gòu)單位面積所花費(fèi)的費(fèi)用比例是最高的,而框架型剪力墻的直接費(fèi)用占結(jié)構(gòu)的單位面積的花費(fèi)費(fèi)用比例是最低的,而短肢型剪力墻的直接費(fèi)與框架型剪力墻的直接費(fèi)用的相差比大約在12.5%,大約要高出框架型間剪力墻類結(jié)構(gòu)所需直接費(fèi)用的7.3%。
1.3均勻性原則
房屋建筑在豎向布置結(jié)構(gòu)的時(shí)候,結(jié)構(gòu)一定要均勻,房屋建筑一定要具有均勻的強(qiáng)度和剛度,建筑不能有薄弱層的出現(xiàn),否則會(huì)使工程無法驗(yàn)收以及使用。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的全部特點(diǎn)來看,臨街的建筑會(huì)在商業(yè)需求的基礎(chǔ)上,底部都會(huì)設(shè)立獨(dú)立并且很寬敞的空間,非臨街的建筑底部基本上都會(huì)設(shè)立成停車場(chǎng)、門廳或餐廳,因此也會(huì)設(shè)立很大的獨(dú)立空間。在建筑的設(shè)計(jì)過程中,這種大空間不僅要建設(shè)框架體系,還要建設(shè)全墻體系。建筑的整體結(jié)構(gòu)一般是使用“框托墻”的體系,在建筑的實(shí)際應(yīng)用情況來看,其并沒有優(yōu)異的抗震性能,因此,在往后的房屋建筑的設(shè)計(jì)中,要遵循均勻性原則,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)均勻的建筑。
2、多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及處理對(duì)策
2.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要重點(diǎn)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立及計(jì)算梁柱邊彎矩,要點(diǎn)如下:(1)柱下獨(dú)立的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對(duì)基礎(chǔ)頂面的附加荷載,只取軸力、彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算的情況較為常見,忽略剪力設(shè)計(jì)值的情況也不時(shí)出現(xiàn),為了保證該環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)質(zhì)量,一定不能出現(xiàn)這種情況,不然會(huì)有配筋比例沒有達(dá)標(biāo)的問題,房屋結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性也會(huì)因此受到較為負(fù)面影響。(2)梁柱邊彎矩的計(jì)算。在理論層面上,梁端最大彎矩計(jì)算應(yīng)基于實(shí)際狀態(tài)下梁端彎矩參數(shù)及剪力設(shè)計(jì)值參數(shù)開展,具體計(jì)算需遵循“設(shè)計(jì)參數(shù)=剪力設(shè)計(jì)值參數(shù)±剪力設(shè)計(jì)值參數(shù)×梁柱柱寬參數(shù)÷2”公式。
2.2抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
由于城市化的高速發(fā)展導(dǎo)致的土地緊張的因素,絕大部分多層框架的房屋都是建在地震帶上,所以就要重點(diǎn)的注意多層框架房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員務(wù)必正確合理的選擇梁高度,并在確保沒有風(fēng)險(xiǎn)的情形下采用最大值,以免出現(xiàn)梁剛度太小的問題,還要計(jì)算好梁端負(fù)彎矩實(shí)際值和理論計(jì)算的結(jié)果避免出現(xiàn)偏差,梁柱的節(jié)點(diǎn)處梁端配筋若是出現(xiàn)超筋,不滿足“強(qiáng)柱弱梁”的規(guī)定,地震的時(shí)候就會(huì)有很大的安全隱患。若是想要梁端的塑性鉸能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)合理出現(xiàn),也可以重點(diǎn)關(guān)注比負(fù)筋設(shè)計(jì)值偏小的值選擇。
2.3基礎(chǔ)連系梁的設(shè)計(jì)問題及處理對(duì)策
如果建筑將基礎(chǔ)埋置的較深,就要通過基礎(chǔ)連系梁去降低底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度,并且要在±0.001以下才可以設(shè)計(jì)并利用連系梁,然后才能組成有用的框架,而在連系梁下面的柱可以通過短柱加強(qiáng)處理。如果基礎(chǔ)連系梁受到樓梯柱或填充墻等荷載作用時(shí),在計(jì)算的時(shí)候,應(yīng)該疊加所連柱的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%,基礎(chǔ)連系梁的配筋應(yīng)當(dāng)與梁的受力需求相符合。如果要抗震設(shè)防,基礎(chǔ)間應(yīng)該向主軸方向設(shè)計(jì)基礎(chǔ)連系梁,并且基礎(chǔ)連系梁的項(xiàng)標(biāo)高應(yīng)當(dāng)?shù)韧诨A(chǔ)的頂端標(biāo)高。如果基礎(chǔ)形式是樁基礎(chǔ),應(yīng)當(dāng)將系梁設(shè)計(jì)于單樁承臺(tái)兩個(gè)相互垂直的方向;應(yīng)當(dāng)將梁設(shè)計(jì)于兩樁承臺(tái)的短向。
2.4框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)問題及處理對(duì)策
當(dāng)框架結(jié)構(gòu)柱在地上的連接處部位形狀是圓柱的時(shí)候,那么地下剩下的部分就要建成矩形柱,這樣就可以有效減少施工過程的工序,并且要保證圓柱的縱向筋的根數(shù)不能低于8根,首選螺旋式當(dāng)作圓柱的箍筋可以提升柱子的剛度和承載力,施工設(shè)計(jì)圖紙時(shí)要明確標(biāo)注柱子端部的一圈半部位的水平段。矩形柱要首選井字復(fù)合的箍筋的方式,嚴(yán)格遵守抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范加密實(shí)施設(shè)計(jì)。要在不高于全柱的情形下對(duì)框架、腳柱間和樓梯間加密實(shí)施處理??蚣艿慕Y(jié)構(gòu)柱截面也有相應(yīng)的規(guī)定要求,一級(jí)抗震、二級(jí)抗震、三級(jí)抗震所需要的框架的結(jié)構(gòu)柱截面的邊長(zhǎng)一定不能低于400mm;四級(jí)抗震的框架的結(jié)構(gòu)柱的截面的邊長(zhǎng)一定不能低于300mm;另外一些沒有抗震要求的建筑,它們的結(jié)構(gòu)中的框架的結(jié)構(gòu)柱截面的邊長(zhǎng)一定不能低于250mm。
結(jié)語:
現(xiàn)代建筑造型和建筑功能在向多樣化的趨勢(shì)發(fā)展,所以在現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)的工作中有著很多的困難和麻煩,這就對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)有了更高層次的要求和標(biāo)準(zhǔn)。所以多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格根據(jù)各種有關(guān)規(guī)范,采取靈活、大膽的形式應(yīng)對(duì)并處理在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中遇到的一些難點(diǎn)問題,并對(duì)其不斷優(yōu)化改進(jìn),以保證我國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)能夠快速的發(fā)展并壯大。
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