框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究 黄斌

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:黄斌
[导读] 摘要:随着社会的不断发展与进步,我国的建筑行业也日益壮大起来,其对建筑造型和功能的要求也越来越高,框架结构是当下建筑较为流行的一种结构模式,被人们在民用建筑中广泛使用,这里将民用建筑的多层框架作为描述的对象,谈论该结构的诸多影响因素,同时在文章中说明柱子和梁的面积,钢筋以及裂缝宽度的改造方式,將建筑结构的设计与建筑的稳定性相结合。
        重庆  400000
        摘要:随着社会的不断发展与进步,我国的建筑行业也日益壮大起来,其对建筑造型和功能的要求也越来越高,框架结构是当下建筑较为流行的一种结构模式,被人们在民用建筑中广泛使用,这里将民用建筑的多层框架作为描述的对象,谈论该结构的诸多影响因素,同时在文章中说明柱子和梁的面积,钢筋以及裂缝宽度的改造方式,將建筑结构的设计与建筑的稳定性相结合。
        关键词:框架结构设计;建筑结构设计;应用研究
        引言
        建筑框架结构科学合理的设计能够最大程度的利用建筑空间,实现平面布局管理,让整个建筑物的设计显得更加具有层次感。因此,建筑框架结构在建筑领域中,直接影响着整个建筑的质量。由于在实际工程施工过程中,建筑单位过于注重建筑物的美观和框架结构的质量,导致施工管理存在问题,使得整个建筑工程质量被影响。
        随着不断发展的科学技术,进行建筑结构设计的同时,使用设计的方式比较多样,经常使用的建筑结构设计方式就是框架结构设计。正式因为框架结构设计比较简单,同时灵活的对建筑结构进行布局,所以在不同类型建筑结构当中广泛的使用。显然,尽管框架结构使用当中有非常多的优势,但是也要充分了解到框架结构设计当中出现的问题和不足,从使用有效的方式进行解决,最后将我国框架结构设计品质和水准不断的提升,帮助我国建筑工程得到更好的发展进步。
        1框架结构设计在建筑结构设计中的应用原则
        首先,刚柔度适合的原则。实践中,框架结构的的刚柔度要把握合适,避免太柔引起建筑物变形过大而出现整体倾覆的危险,或因太刚,使得建筑物整体变形能力达不到要求,在出现瞬间的巨大破坏力时,柔韧度不够而全部毁坏的情形。其次,多道防线设计的原则。多层建筑物在建好以后会面临外力的侵袭,为保证建筑物的安全,在框架结构安全体系构建中,要进行层层设防,采取多道防线设计的原则,以保证所有抵抗外力的结构能够充分发挥抵抗外力的作用。最后,抓重点,分清主次原则。框架结构中各个构建的作用不尽相同,设计人员要分清主次,善于抓住重点,构成协调统一的整体。当建筑受到外力侵袭时,各个构件能够有效发挥各自的作用并充分协作,合力抵抗侵袭,保障建筑的安全。比如,在实践中,多层建筑的柱承受的责任大于梁,所以,在承受外力时,柱必须是最后一个倒下的,所以在设计梁的时候,可以把梁设计的稍微薄弱一些,已达到保全柱和整个建筑的目的。
        2房屋建筑混凝土框架设计流程
        建筑混凝土框架设计过程比较复杂,但大多数情况下选择框架数据或材质的不同部分,而住宅建筑与其他项目不同,如果某些数据不正确,可能会毁坏整个建筑,并影响居民的生活和安全。对建筑有重大贡献的框架应特别注意每个设计过程。(1)选择截面尺寸;剖面的选择是房屋混凝土框架设计的前提和基础。混凝土结构设计规范明确指示梁和柱截面尺寸的选择。此外,根据柱梁的特性,线刚度比例可以确保大于1、保证柱强、梁弱、节点强。这主要是因为柱自身需要非弹性状态,以便在外力入侵的情况下固定建筑物。ü(2)确定梁和柱的适当加固比例上述框架结构设计中的适当原则指出,框架梁的加固也必须按照适当的原则进行设计。混凝土结构设计规范包含框架梁增加或减少后可以配合的最大和最小加固比例的详细尺寸标注。此外,框架梁的加固速度值与地震的抗震等级和混凝土轴心坑抗拉强度和钢筋抗拉强度的比例相关。因此,在设计中必须重视梁、柱的加固比。
        3建筑框架结构设计优化策略
        3.1避免过多出现短柱
        设计师充分考虑短柱问题,并且如果短柱本身的抗震性能不好,则会影响结构的整体稳定性和安全性,因此会采取有效措施进行建筑框架结构的优化设计。此处要强调的是,设计框架结构时,楼梯间中平台梁的存在可能会导致短柱的出现在本质上是不可避免的。这必须严格按照国家当前的抗震设计规范进行处理,例如复合螺旋带、分割柱、钢筋混凝土柱和混凝土钢柱。此外,如果第一层上的所有框架柱都是短柱,且柱和柱之间的刚度相对均匀,则不需要特殊操作,因为可以保证结构稳定性。


        3.2合理设计梁柱中心线
        在建筑框架结构中,梁和柱的中心线在优化设计中起着重要作用,因此设计者必须充分注意。另一方面,请确保框架梁和框架柱的中心线设计符合当前规范标准的要求。换句话说,如果梁柱中心必须相符,并且从中心线发生偏移,则必须考虑梁柱接头核心区域的偏心影响和施工影响。另一方面,如果偏心率太大,则可以采取措施,例如,如果偏心率超过相应方向柱宽度的四分之一。液体和处理完毕的梁在检查剪切压力比和弯曲承载力时,应忽略液体和截面的有利影响,以避免检查结果偏离。
        3.3运用有效的构造措施
        3.3.1短柱处理
        设计大跨度柱网络的框架结构时,必须充分考虑楼梯间位置处框架柱和平台梁之间的连接问题,在這种情况下,楼梯间位置处的柱可能会形成短柱。为此,设计师可以加密短柱的整个箍筋长度,以便在特定设计过程中处理短柱的构造,从而进一步提高框架结构的稳定性。此外,如果外部框架柱具有易于形成短柱的连续窗相交梁设置,则可以采取有效的构造措施。
        3.3.2结构超长
        当框架结构的长度超过规范允许的限值时,为防止裂缝出现,可采取补偿混凝土的方式进行处理。
        3.3.3节点箍筋控制
        在建筑框架结构的最佳设计过程中,设计者必须严格控制框架节点等号比率,以根据当前标准规范中指定的要求避免不必要的问题。此外,请确保默认柱等号加密区域的范围不超过柱净高度的三分之一。
        3.4对计算参数进行优选
        根据当前地震设计规范要求计算建筑框架结构的相关参数时,应充分考虑建筑所在位置的地震分区,以确保基本地震加速度的值合理可行,从而提高框架结构的整体抗震性能。如果框架结构具有填充墙,则计算结构刚度超过理论计算结果的地震效果会更小,框架结构的不稳定性也会增加。为避免出现此问题,设计师必须根据填充墙的特性合理选择0.7到0.9范围内的结构周期减少系数。框架结构优化设计充分考虑可变载荷最不利的布局问题,以避免计算结果过度偏差。此外,为了提高结构的安全性,在计算框架结构时使用梁刚度放大系数,必须合理选择此系数,中间梁必须为2.0,侧梁必须为1.5。
        3.5合理选择分析软件
        ABAQUS是一种通用有限元分析软件,可有效处理非线性计算能力和高效率的复杂空间问题。perform-3d是一个专用的有限元软件,具有计算重力的次要效果和通过纤维截面模拟梁和柱单位的建模功能。satwe使用空间构件模拟框架结构中的梁和柱,并模拟剪力墙的实际力状态。设计师可以在执行特定项目设计时合并结构件结构的特性,从而合理地选择其中的一些分析软件。行业专家还建议加强对分析软件的研究,根据实际需要改进和改进软件程序,以便为建筑框架结构设计提供更好的服务。
        结束语
        当前,我国建筑行业进入到了快速发展的阶段。随着人们生活质量的提升,人们对于建筑功能和建筑造型的使用需求变得越来越大,使得人们对建筑结构设计也产生了较高的要求。而建筑的框架结构作为建筑物里面的一个基本结构,能够为人们提供更大的建筑空间。为此,为了合理使用建筑空间,设计师在进行建筑物设计的时候,通常会选择框架结构设计来实现建筑物空间的合理布局。
        参考文献:
        [1]李博超.浅析框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑与装饰.2018(09).
        [2]史喜坤.框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J].房地产导刊.2018(26).
        作者简介:黄斌,身份证号码:34082819830911XXXX
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