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摘要:随着建筑行业多元化程度的不断深入,框架结构越来越走入人们的视线,也逐渐被人们所喜爱。框架结构自身有着非常多的优点,它不仅自重轻,而且可以将空间分割,同时还具有抗震性好、设计灵活方便等特点,在未来的建筑行业中,框架结构设计必然会成为主流设计,也将越来越扮演着重要的角色。本文对多层框架房屋建筑结构设计要点进行了分析。
关键词:多层框架;结构;设计要点
社会经济的不断进步和发展带动了人们对房屋建筑质量和性能的更高需求,同时当前我国建筑结构越来越呈现出多元化的发展格局,基于这一背景,多层框架房屋建筑结构得到了人们的关注,而且其以多种优势在我国工程建设中得到了越来越多的应用,如更大的空间利用和更强的抗震性以及更灵活的设施布置等。因此,多层框架房屋建筑逐渐成为目前我国比较基础而且较为重要的设计议题。
1钢筋砼多层框架设计中的优劣对比
其一,其优势特点是很鲜明的,利用钢筋砼为主要材质制成的多层框架体系结构的应用是颇为广泛的,首先,这种材质的框架结构自身的重量较小,建筑物结构的空间布局留存有很大的发挥余地,在设置各种结构的布局时有很多的合理化选择,设计人员可以根据实际需要灵活地的进行选择和应用,并且其合理性的表现还可以节省大量的建筑施工材料,降低工程的建设成本;其次该框架体系所形成的作业平面上可调整、操控的空间和余地较大,能够做出适时的调节和优化,对于建筑物内部的空间设计来说具有十分重要的意义;再次,该框架体系中的各类构件组成部分已经实现了高效的标准化制作,相应的形态和性能得到了科学的定型,在施工中就可以采取组合配装的方法加快施工进度;最后,整体结构的刚度指标符合设计要求,具备良好的整体结构性强度。
其二,其劣势所在主要体现在其结构的关键交接节点位置所受到的应力、压力非常集中,强度很大,从侧向研究其刚度指标,发现难以满足刚度要求,防震性能和效果不佳,还有就是钢筋砼材料的用量很大,需要进行组装、加配的构件部分繁多庞杂,使得施工程序更为复杂,容易造成一些难以防控的风险。
2多层框架房屋建筑结构抗震设计要点
为了符合多层框架房屋建筑结构的抗震需求,在设计多层框架房屋建筑结构的过程中,设计人员必须确保梁的高度取值的客观性与正确性。倘若没办法确定取值时,应当尽可能选择比较大的值,防止梁出现过小的刚度,在受到垂直荷载的情况下,梁端负弯矩的计算结果要大于实际值,继而使梁端负弯矩配筋量变大,从而导致出现过高的抗弯安全储备,在受到地震灾害影响的情况下,极易引发不安全因素。在设计梁端负筋的过程中,设计人员应当尽可能地选择小的负筋计算值,这样才能有效的确保梁端塑性铰的及时出现。在设计的过程中,设计人员必须确保梁端负筋配置量不能超过需求量,同时还应当对跨中配筋加以恰当的放宽。为了便于多层框架房屋建筑结构的施工,设计人员可以把配筋相差小于百分之五的梁设计成一类配筋。此外,在开展施工的过程中,值得注意的是,倘若施工要求对材料进行改变,必须全面考虑到梁铰负筋,防止由于材料的变化而造成配置量的变化。
3多层框架房屋建筑结构配筋设计要点
3.1框架外挑梁配筋
在设计多层框架房屋建筑结构的过程中,由于建筑占地面积及使用功能等因素造成的干扰,往往需要将挑梁设计与框架的梁端。因为外挑梁的实际荷载不同于框架梁的荷载,所以,框架梁断面与外挑梁断面的尺寸也会存在一定的差别,在进行设计的过程中,一些设计人员往往会把框架梁的一些主筋伸展到外挑梁上,可那些挑梁却无法进入挑梁之中,如此一来,便会在很大程度上影响建筑工程的施工质量。
所以,在计算框架外挑梁配筋时,设计人员必须对框架外挑梁的受力状况进行细致的分析,再结合具体的状况,对配筋加以恰当的配置,进而确保多层框架房屋建筑结构的承载力。
3.2框架柱配筋的调整
通常情形下,框架柱的配筋相对偏低,在受到地震灾害的影响时,框架柱所遭受到的扭转剪力会比较大,而且还必须承受双向弯矩的作用,因为框架柱的横梁约束力不大,在受到双向偏心压力的情形下工作时,地震作用力会在很大程度上损害内柱,所以,在计算框架建筑结构的配筋时,必须选取最不利的方向来进行。在计算配筋时,为了保证框架柱的强度与有关需求相符,设计人员必须对以下几点加以着重注意:第一,如果多层框架房屋建筑结构的地基是处在不坚硬的土层时,设计人员应当将框架柱的配筋适当的加大;第二,为了使箍筋对混凝土的制约得以提升,设计人员应当把框架柱箍筋方式设置成菱形或井字形;第三,因为在受到地震灾害的情形下,抗震墙、角柱及边柱等都会有偏心受拉的情况发生,所以,针对那些部分,必须确保纵筋截面总面积大于计算值的25%。
3.3抗震设计
第一,梁的高度取值确定。由于钢筋混凝土框架结构本身的抗震性不太好,为了提高并使多层钢筋混凝土框架结构设计符合抗震性要求,设计人员要认真考虑梁的高度取值问题,必须保证这一取值的正确性和客观性。如果没有办法确定具体的合理取值,最好选择较大的数值,避免梁的刚度过小,满足不了抗震性要求。第二,梁端负弯矩取值确定。在垂直荷载条件下,梁端负弯矩取值要大于计算值,虽然能增加梁端负弯矩配筋量,但也很容易造成抗弯储备过高,一旦遭受地震等地质灾害,就会引发不安全因素。为此,计算梁端负弯矩配筋时,最好选择较小的负筋值,同时放宽跨中配筋。为了提高框架结构抗震性,可以将配筋相差不超过5%的梁配筋级别定为一级。
3.4强化设计的系统性和细节性
要对框架结构的系统性和细节性做设计强化。从具体的分析来看,所谓的框架结构指由梁和柱以钢筋相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。因此在具体的设计中需要对多层建筑的实际荷载做科学计算,然后以荷载为基础确定框架结构,进而对框架机构的具体受力做调整,这样,框架的系统性更好,其质量提升的目标得以实现。再者,在系统性强调的时候,一些细节,比如角度等问题也要走分析和优化。
3.5做好必要的设计优化
在框架结构问题的具体解决中,必要的设计优化也需要同时进行。对于对配筋问题做解决和优化来说,在框架结构的基础上分析具体的受力,然后根据钢筋等的规格做出配筋和合理调整,这样,配筋的利用效果提升,框架结构的支撑力和稳定性也会显著的提高。
结束语
我国经济发展比较快,由于人口数量比较多,所以对建筑物的需求量比较多,使得建筑行业呈现出了良好的发展前景,框架结构是建筑行业中比较常见的结构类型,其强度、刚以及稳定性都比较高,在多层建筑中,一般会采用多层框架建筑结构设计类型,这种结构体系在工业建筑中应用比较广,而且收到了良好的应用效果。多层框架结构在设计的过程中,一定要充分考虑影响因素,设计人员必须具有缜密的心思,要进行独立基础设计的荷载取值,还要做好基础拉梁层框架计算工作,这样才能提高的设计的整体质量。
参考文献:
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