江苏淮安 223000
摘要:近几年来,伴随建筑作用和建筑需求的日益多样化,建筑结构设计越来越受到人民的关注。建筑框架结构设计作为一种常用的设计模式,在各类建筑中得到了全面的运用,目前,我国多层建筑框架结构设计已逐渐和国外先进思想相结合,建筑框架结构系统和模型也展现出来各种渠道发展的新趋势。本文对多层框架房屋建筑结构设计问题进行探讨。
关键词:多层框架;房屋建筑;结构设计
1多层框架建筑结构设计的原则
1.1层层都需设防
提升多层框架结构设计的安全性能需要每层都设防,这样才可以充分抵抗强大的外力冲击,例如,在建筑结构中应当多运用多肢墙替代单片墙,框架剪力墙代替纯框架,这样也可以完美体现出层层设防的优点。倘若完全依靠单个结构抵御强大外力,将会给整个建筑物带来危害。
1.2刚柔并施
虽然提升多层框架结构设计的柔度可以为建筑物提供良好的变形能力,对外力进行有效削弱,但如若外力持续增加就会因变形程度过大导致建筑物倒塌。同时,多层框架结构设计也不能太刚,较差的变形能力会导致局部部位在承受较大外力时受到损伤,从而造成整体建筑损毁。
1.3突出重点结构设计
设计过程中应该建筑进行实际分析,综合考虑实际设计中可能发生的各种状况以及在外力作用影响下的受力结构重点。并针对重点框架设计部分进行合理调整。
2多层建筑框架结构设计中的问题
2.1框架结构设计中忽略了纵向框架设计
按照建筑抗震设计的实际需求,水平地震的效果应根据两主轴的反力来假定。然而,在目前大部分的结构设计中,设计者只是设计了有关于纵向的普通连续梁,因此,框架的纵向加固和梁柱节点不能良好符合框架的抗震需求。所以,经常发生梁的支撑负筋和跨中纵向钢筋配筋不完善的问题。因此,在开展框架结构设计的过程中,设计人员应该将纵向和横向框架的设计放在同一高度。
2.2没有充分了解受力状态
在设计过程中,没有充分了解板的受力状态,又或是为了计算便利,简单地根据单向板计算双向板。造成计算假设与实际应力状况不一致,造成按构件长方向配筋过多,短方向仅配筋,配筋严重不足,造成板产生裂缝。
2.3施工图纸不符合规定要求
有些设计师在绘制施工图的过程中“偷工减料”,设计的内容粗糙而简单,遗漏了大图纸、系统图等施工图的有关部分,施工图设计说明不全面,细节不完善,不能充分反映项目的全貌;还有一部分极为重要的设计依据、参数、安全等级、工程类型,在设计施工图总图的过程中并未明确说明或标注。
2.4结构设计工作中的姿态问题
目前,因为各级单位设计的工作量大、任务重,以及甲方的迫切要求等因素,建筑工程结构设计一般都会成为快速完成的产品。此外,设计师的业务设计也呈现参差不齐的情况,导致建筑工程结构设计质量产生了各种问题。建筑应实现自身的使用价值、商业价值和重要的社会职能。建筑结构设计本身是关系到人民财产安全的一件重要事情,关系到建设单位的投资和经济效益。所以,开展建筑结构设计的工程设计师应该具有强烈的责任心,在设计工作过程中要细心设计,具有责任意识。此外,它还需求建筑结构设计师有一个坚实的理论基础和灵活的创新思想,不断强化常见问题的探索和研究,有效提升自己的结构设计能力,使得设计方案能够更加规范、完善。
3多层建筑框架结构设计要点
3.1根本内容的设计
当柱下基础宽度较宽或基础不均匀以及基础较软的时候,就应该采用柱下基础。并且应该对节点处基底面积双向重复利用的有害因素进行相应的思考,合理的增加基础宽度。如厂房位置良好,地基深度超过3米的时候,结构工程师应该提议甲方进行地下室的施工。如果地基承载力符合设计要求的时候,地下室地面不能再向外延伸,这样方便防水。每隔30—40米,设置一个后浇区,两个月以后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室能够有效减少地基附加应力,促进地基承载力的增长,降低地震对上部结构的不良影响。在进行设计的时候,不应该设置局部地下室。抗震缝、伸缩缝不能设置在地下,连接的地方应该强化,但是沉降缝两边的墙基必须分开。新建筑物的地基不能比周围的地基深,如果基础比原基础深,基础之间的净距离应该超出基础高差的2倍,不然应该设置防滑桩,预防先前的建筑受到破坏。
3.2短柱部分设计重点
在框架结构里,若柱的净高度小于或者等于4,以及剪跨比小于等于2,则为短柱。短柱在地震作用下易发生脆性破坏。由于短柱的抗剪承载力和变形能力不好,会导致建筑物造成严重的破坏,在设计时应尽量避免。产生短柱的主要原因有可能是因为:(1)因为楼梯井的半休息平台以及结构的一些分层,导致框架柱在两个框架梁之间的净高度更小;(2)填充墙设置不完善,导致某一层框架柱两侧无填充墙,另一侧有填充墙。柱净高度与未填充墙柱截面的比值通常小于或等于4,产生短柱。短柱处理的主要目的是提高柱的抗剪承载力,提高柱的变形能力,短柱纵向配筋应对称布置,两侧纵向配筋率不大于1.2%。的方法进行处理,还能够使用外包钢板、x形配筋等方式进行处理。
3.3梁部分的设计重点
梁上有次梁应附加箍筋和吊杆,并使用附加箍筋,额外的附加筋一般都有,但不是绝对有。当主梁与次梁截面差较小,次梁荷载较大的时候,应该增加筋。当主梁很高的时候,次梁截面很小,荷载很小,如果靠近板附加暗梁,主梁不能增加附加钢筋。如果主次梁截面较大时,应按技术要求形成主次深梁,但是荷载相对较小,主梁不能加固。如果外梁跨度差异不明显时,应使梁高相等,特别是外框架梁。如果梁的底部比窗口的顶部小时,梁的高度应增加到窗口的顶部。外框架梁应尽可能与柱的外表面平齐。
3.4板部分的设计重点
用间隔板连接同一型号的几个房间时,应连接底板。在钢筋计算中,可以考虑塑性内力重分布。使得上筋乘0.8-0.9的折减系数,板的下筋乘以1.1-1.2的放大系数。支撑外环框架梁的板的负筋不能太大,不然梁的附加扭转过大。如果厚板和薄板进行连接,应该按固定端对薄板支座思考,然而厚板不适宜,应减少厚板支座配筋,增加跨中配筋。非矩形板应降低支撑钢筋,增加跨中钢筋。
3.5加强建筑内力分析
建筑物在内在水平负载以及竖向负载的不同情况下会出现不同变化,根据目前现有标准规范,多层框架建筑结构设计过程中要对建筑内里进行合理计算、分析,利用不同负载情况下建筑内力的分析情况完成建筑构件的截面设计。在竖向负载的内力分析计算时,可以运用弯矩二次分配或分层法进行计算,弯矩二次分配是指将各个节点的弯矩重新分配,并传递相关数据。分层法在计算时,可以将上下层弹性支撑转变为固定端,并将线刚度乘以0.9,并将地柱弯矩传递的系数改为1/3,保证各个层梁刚度以及底层柱刚度保持不变,传递系数变为一半。这两种方法都可以提高设计力度,更好的满足设计要求。
结束语
伴随建筑形状和功能需求的日益多样化,工业和民用建筑在结构设计过程中都面临着越来越多的问题。作为一名结构设计师,其必须在遵守各项规范的前提下,大胆、灵活地处理工程结构方案中的一些问题,并且在工作过程中进行持续的优化和总结。
参考文献
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[3]尹晓娇,张璐.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].信息化建设,2015(12):148.
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