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摘要:随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架房屋结构已经成为我国建筑结构中的重要组成部分。其设计效果直接影响着建筑安全质量,也影响着建筑使用功能和经济效益,已经成为人们关注的焦点。本文基于工作实践,有效的探索了建筑工程中钢筋混凝土多层框架房屋结构设计原则与对策。
关键词:建筑工程;钢筋混凝土;多层框架房屋;结构设计
引言:新时期,为了全面提高建筑工程建设质量,作为建筑工程设计工作人员,要重视结合具体工程实际,科学的制定更加完善的设计方案,从而为建筑工程建设事业发展奠定基础。在实践研究过程,以建筑工程中钢筋混凝土多层框架房屋结构为主,探索了有效的设计措施,具体分析如下。
1 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计原则
1.1 框架结构类型的一致性要求
框架结构需要从结构一致性出发进行设计。房屋建筑采取多层框架形式时,需要充分加强该目标的落实,加强相关原则、结构一致性的考虑,尤其是针对电梯、楼梯区域中的设计,避免中部、局部突出等采取砖墙处理的形式。框架结构属于柔性结构,砖墙属于刚性结构,二者融合程度差,无法保证后期协调共存的状况,易出现裂缝和变形。混合建筑体中,需要加强结构的一致性控制,避免整体建筑的危害导致后期质量缺陷、安全隐患问题。
1.2 短柱构造的设计分析
加强短柱构造对房屋建筑而言意义重大,对多层框架结构而言,为了控制工程成本,柱体填充墙的处理中,一般无法达到顶棚,会出现墙面开孔、凿洞等状况,类似施工属于不规则的形式,期间发生短柱问题,短柱一般刚度大、易裂缝、易发生脆性错段等状况,增加了后期建筑结构破坏作用,严重时甚至会发生倒塌事故,为此,加强构造柱的合理设计具有重大意义。另一方面,为了满足多层框架底层侧向刚度要求,采用短柱基础减小柱计算长度是可行的,但不能仅按上、下柱的刚度比来确定短柱截面尺寸,并按以短柱顶为嵌固端进行简化计算,这样会导致梁及柱上端截面偏不安全。如果短柱高度与截面长边之比不大于1,可近似按以短柱顶为嵌固端进行计算[1]。
1.3 框架梁的合理设计分析
为了保证合理的框架结构,需要进行梁的科学设计。现代房屋建筑中,框架梁外挑为常见形式,为了保证满足工程实际需求,需要对钢筋混凝土柱结构进行合理设计控制,针对其中的施工环节进行结构优化,提高多层框架体的稳定性。框架梁的计算分析中,由于柱为偏心受压构件,所以务必要对悬臂梁梁端的协调变形状况进行考虑。对竖向构件参与结构进行整体分析,对梁跟柱之间的节点关系进行合理处理,以便从根本上将安全隐患消除,确保房屋建筑的质量。
2 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计对策
在执行钢筋混凝土房屋框架的设计作业前,需要强化一定的准备工作,结合房屋建筑的需求所出发,规划好所需要的材料和设计需求,兼顾整个结构的安全性、经济性以及长期使用等条件,通常情况下多层框架房屋需要注重如下三个环节:需要明确如下几个要点:首先,加强从力学角度的逻辑判断,整个房屋建筑的平面布局之下,应当确保开间等跨或等距离的布置,从而能够减缓边跨柱距逐渐的距离,降低压力。同时,同样的距离也保障了每一层房屋结构的受力分散、均匀,保证各个横截面趋于一致,保证结构的整体刚强度。其次,要结合房屋的建筑地质情况进行判断,执行综合性的考虑。通常情况下,在相同配比的荷载作用之下,结构的传力线路越短且路径越直接,其结构的效能越强,效果也越好。
2.1 框架外挑梁配筋
区别于其他的建筑工程项目实际情况来看,多层框架房屋结构设计在落实的过程中,极易遭受来自外部的负面影响,会使得建筑占地面积出现偏差,还存在一定功能性因素的制约。尤其是在当下对建筑结构需求不断多元的情况下,部分建筑的设计追求更多元化、个性化的建设,如常见的挑梁设计会在框架自身的梁段之中。在相应的分析和对比之下,不难发现外部挑梁结构的具体荷载和框架自身的荷载进行比较,能够发现二者的差异向性非常突出。因此,就这一问题在处理的过程中容易发现框架梁的断面与外挑梁的断面在尺寸上会有部分区分。在具体落地设计和搭建的过程之中,就需要加强这一模块的处理和安装,做好一一对应的设计工作,帮助意识到问题不足[2]。这对这一问题,所以在实际设计的过程中,技术人员往往会使用主筋伸展的方式,将其延伸至外部的挑梁上,使其得以分散多余的压力。但这样的运作方式也存在一定的弊端,即挑梁如果没有顺利接入主梁之中,会给建筑物的整体质量的带来威胁。甚至严重的情况下,安全支柱的威胁将会从建筑上方的结构,向下延伸至主筋利用的区域,带来整体意义上的负面作用。所以,做好配筋的计算成为多层框架房屋的核算重点,只有做好合理的评判和分析,才能保证受力结构的均匀程度,保证使用的安全。
2.2 调整框架柱配筋
通常情况下,我国的建筑多层框架配筋比相对较低,因此在这种情况下,如果结构受到如地震等自然灾害的影响,势必会引发由于扭转剪力,造成对建筑物自身的结构威胁。扭转剪力的大小变化并不固定,会出现放大或缩小两种情况,但不论哪一种情况,都会不同程度上造成对原有建筑物的使用安全威胁。不仅如此,通过对施工现场的情况进行分析还可以看出,框架自身还需要承受一些双向弯矩对其造成的影响。由于在施工过程中,框架柱衡量自身的约束力比较小,所以一旦其受到双向偏心压力的时候,地震等一些自然灾害的发生,将会直接对内柱造成严重的损失和影响。所以,为了避免上述的情况发生,在进行多层框架房屋结构设计的时候,就需要将配筋比以严格的方式进行测算,确保整个结构的稳定性和针对性。此外,除了上述的问题以外,包括在地震等自然灾害的影响下,墙体的抗震墙、角柱等都会出现偏心受力的问题,如果没有控制将会造成房屋倒塌等威胁[3]。所以,为了切实避免这一负面问题的发声,保证建筑物的使用安全,就需要在具体操作的过程中加强配比,相应的纵筋界面应当把控在截面面积的计算值25%以内。
2.3 框架结构柱设计
若框架结构柱位于地表面的上部分为圆柱,在具体设计过程中,应尽量将地下部分做成矩形柱,这样可以减少施工工序。同时,还要确保圆柱纵筋数量不少于8根,在条件允许的情况下,圆柱箍筋应当选择螺旋式,通过该方式使柱子的刚度、承载力、结构整体性都能够得到提升;矩形柱应当将井字复荷箍的箍筋方式最为首选,在具有抗震设计需求的情况,应当严格依据抗震设计规范进行加密设计。此外,在未超出全柱高范围的基础下,应当对角柱与楼体间的梯柱以及框架进行加密处理。
3 结束语
总之,房屋建筑多层框架结构设计需要考虑多方面因素,保证系统完整性、结构稳定性。设计人员需具有创新思维和严谨的工作态度,能够根据工程的实际情况采取合理的结构设计方案,确保房屋建筑的质量,希望分析能进一步提高研究水平。
参考文献:
[1]雷耀龙,韦先锋.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计探析[J].住宅与房地产,2019(16):103.
[2]杨晓亮.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计[J].居舍,2018(35):35.
[3]彭勇.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计研究[J].南方农机,2018,49(09):240.