梁晶晶
身份证号码:45212819880606****
摘要:在框架结构的使用过程中,多起到一定的承重作用,在竖向荷载方面和水平荷载方面是其研究的重点,框架结构在其分类方面,根据其层数可分为多层框架结构和单层框架结构。根据其对称性可分为对程结构和不对称结构。按照使用材料的不同又被分为钢筋结构、混凝土结构、钢筋混凝土混合结构、胶合木结构等。其中,最为常见的是混凝土结构框架,在其设计中需要考虑预应力的施加。
关键词:工业建筑;民用建筑;框架结构;高层结构设计
引言
伴随着我国经济社会的快速发展,建筑行业也在不断进步,尤其当前是推动城市化发展的时代,人们对建筑的实用性关注度越来越高,为了满足人们生活中多样化的需求,需要提高对工业与民用建筑高层框架结构的设计要求。建设工程中,建筑结构的框架设计是最基础也是最为重要的一项工作,只有打好坚实、稳固的基础才能够确保后期施工的安全性。
1框架结构设计原则
1.1刚柔相济
框架结构在设计过程中应秉承刚柔并济的设计原则,框架结构具有一定的变形能力,在抵御外在压力等方面具有重要的意义。如果框架结构设计较柔,会导致框架结构变形过大,导致建筑没有支撑力。如果设计过刚,就会导致框架结构失去变形能力,在遭受外力破坏时,导致建筑物的坍塌毁坏。
1.2层层设防
对框架结构的设计还应按照层层设防的设计原则,单靠一层框架结构无法抵御外力的侵害,因此,在框架结构的设计中,为使建筑物更加坚固,应进行多层框架的设计,建立多层抵御外力的防线。例如在土建结构中农,运用多支墙而不是单片墙。在框架设计中,运用剪力墙的设计要比单纯的框架设计更加坚固。
1.3抓大放小
建筑物的框架建设中,难免会具有一定的风险性,没有绝对安全的建筑,因此,在框架设计中,为降低建筑物的安全风险,要对框架结构的每一部分都认真对待。但是也要将每一部分按照轻重缓急将其重要性进行排列。最重要的部分要尤其认真对待,首先抓住最重要的部分。
2工业与民用建筑高层框架结构设计中存在的问题
无论是工业建筑还是民用建筑,在进行建筑高层框架结构设计时最需要思考的就是建筑的安全实用性。当前,我国大多数建筑工程都是采取承包模式,一些承包商经常为了减少成本支出而偷工减料,进而引发了许多安全问题,这些问题不仅对建筑质量造成了巨大的影响,还给施工人员的人身安全带来许多隐患。许多民用建筑的问题更多,与工业建筑不同,民用建筑的抗震系数应该更强,尤其是近年来,地震灾害的发生频率越来越高,对建筑的抗震要求也应该不断提高,设计师在进行建筑高层框架结构设计时,不能够采用统一的设计方法,建筑类别不同,设计的流程也需要相应的改变,计算建筑承重的方式也存在着很大的差异。
3工业与民用建筑高层框架结构设计要点
3.1多层钢筋混凝土框架结构设计
在许多工业和民用建筑中都会采用多层钢筋混凝土框架结构,这种结构主要是由梁和柱进行铰接或者是刚接组成的承重体系。在建筑高层施工中主要将多层钢筋混凝土框架的设计图纸作为参考依据,只有充分按照设计图纸进行施工,才能够减少后期施工问题的出现。此外,工业与民用建筑设计中除了多层钢筋混凝土框架结构,常用的还有现浇式框架结构,这种结构的整体性更好,能够很大程度上减少混凝土浇筑量,也具有较高的稳定性。
3.2多根梁与同一柱交汇节点
在进行工业与民用结构设计时,经常会出现在同一部位出现多根梁交汇的情况,出现这种情况的主要原因可能是由于房梁有效高度存在问题或者是梁钢筋的锚固定出现了问题,设计师在进行结构设计的过程中,需要充分考虑房梁的纵向钢筋在房柱每个节点的锚固长度,合理调节多根梁的交汇问题。除此之外,在进行建筑设计时,要尽可能减小设计图纸中房梁的箍筋高度和实际的高度差异,这样才能够确保建筑高层框架结构中钢筋和房梁的位置关系,让多根房梁在交汇处形成稳定的结构。
3.3建筑高层框架结构中的边柱节点设计
目前,大多数工业建筑和民用建筑都属于多层建筑,因此,伴随着建筑高度的增加,建筑内部结构压力也会随之增加。在进行建筑框架结构设计时,边柱节点的设计一直以来都是非常重要但较为复杂的一项工作,特别是对于建筑框架结构顶层风荷载力的设计。在很多高层建筑的顶端,房柱都容易出现偏离中心的情况,进而导致工业建筑或者民用建筑的顶层边柱节点的偏心距离人只存在0.5倍的柱截面高度。当出现这种问题时,需要根据实际的混凝土结构进行改善。一般情况下,高层建筑顶层的框架结构中,梁和柱必须多于2根,并且柱宽往往需要大于梁宽。因此,设计师在进行框架结构设计时需要在房梁内部结构中塞入边柱柱角的主钢筋,还需要结合工业建筑或者民用建筑的现场情况进行调整,一定要贴合实际。
3.4高层建筑框架结构中的板柱节点构造
一般来说,在高层建筑框架结构中板柱节点部位的抗冲击能力比较差,这是由于在板柱周围没有安置抗冲击钢筋所导致的,这种设置非常容易导致板柱阶段出现弯矩不平衡的情况,进而给楼板增添了额外的剪应力,增大了楼板的承载力。因此,在进行板柱结构设计时,高层建筑应尽可能选用托板板柱节点结构,因为托板板柱的厚度能够提升整个结构的承载力。一般情况下,托板结构的承载力能够高出柱纵筋结构的16倍,能够有效地抵抗地震和风沙等自然灾害,具有较强的抵御能力。除此之外,还可以在板柱节点上加设一个暗梁,这样能够有效地提高该节点结构的稳定性。
4民用建筑多层框架结构设计中需要注意的问题
4.1建筑风荷载作用与抗震荷载设计问题
在建筑物对强风和地震的抵御能力设计中,要在多层框架的基础上进行设计。对于工业与民用建筑物,尤其是房屋的抗震设计中,至少要能够抵抗8.0级的地震,因此,对其的框架设计要进行严格的抗震承载能力计算与验证,但如果房屋的多层框架结构是钢筋混凝土结构,而且满足上述条件,房屋结构与上述结构相类似,那么其设计就不需要进行严格的抗震承载验算,但是需要在这一基础上,添加对强风的抵抗能力设计计算。风力的荷载设计师在工业民用建筑的设计中很容易忽视的一部分。如果不注意风力的荷载设计,必将成为危害建筑物安全的注重因素,因此,在对工业和民用建筑的框架设计中,风力荷载和地震荷载的设计都是其中的重要部分。
4.2电梯井的问题
在地震中,工业和民用建筑物比较容易产生位移,对于高层建筑而言,采用单层框架结构的建筑物要比多层框架结构的建筑物更难进行位移的控制。因此,这一原理可以应用在电梯井的钢筋混凝土框架设计中,运用框架和填充墙的设计方法,对井筒墙壁进行处理,进而弱化电梯井的刚度,避免地震对电梯井的影响而导致电梯井丧失结构稳定性。
结语
总而言之,多层框架的结构设计师建筑结构中的重要内容,对于曾琦那个建筑结构的稳定性和安全性具有积极的意义,在对框架结构进行设计时,应注意遵守刚柔并济、层层防护、抓大放小的原则,并注意多层框架结构中计算简图、电梯井、设计人员工作态度等问题,确保在工业和民用建筑中的多层框架设计不出现问题,保障建筑物的安全,并为多层框架设计的广泛应用提供更多发展可能。
参考文献
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