徐飞
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江苏筑原建筑设计有限公司 江苏 常州 213000
摘 要:建筑结构设计是建筑行业发展和现代经济流转运行的重要依托。业内人士要提高对这一问题的关注度,并确定相关提升对策。在住宅建筑中,人们的需求已不单单停留于对基础功能的满足,住宅需求的多样化和个性化促进了设计和施工技术、水平的不断更新和推广。框架结构在房建领域的市场竞争中具有相当明显的优势,其发展前景十分广阔。为此结构设计师应该随着时代的发展潮流积极创新设计理念,深入研究建筑结构,不断吸取经验,选择更符合使用需求的设计方案,从而保障建筑的结构安全性。
关键词:框架结构;混凝土;荷载
前言:
建筑构造会受到多种外界因素与人为因素的影响,很多的建筑企业在框架设计过程中都存在问题,而且产生的这些问题对于建筑的质量而言都会产生严重的影响。因此,相关部门应该积极加强对建筑设计行业的重视,应该积极从建筑设计行业发展的角度出发,科学合理的、全面的对建筑结构设计的整个过程进行控制,防止建筑设计中的安全问题在设计环节的出现。
1、框架结构设计概述
建筑结构方案的选择对于建筑的施工有着至关重要的影响,关系着建筑工程的施工和质量。在进行建筑的设计过程中,选择最适宜的建筑结构设计要求,以及相关的施工工艺,这样可以让施工的环境和施工的流程相适应。现代人对住宅的要求越来越多样化和高标准化,住宅除了具备基础的功能而外,还要注重舒适性、观赏性、经济性及环境协调性,在对住宅的框架结构设计时,要对以上各项性能要求进行统筹把握,以实现建筑造型和功能的多样化发展以及与市场需求的高度贴合,进而促进建筑市场繁荣健康发展。在开展建筑施工的过程中,构架设计属于比较常见的一种方法,只有使用良好的框架设计,才能确保建筑物运营的实际性与稳定性。住宅框架结构也称构架形结构,是指住宅结构组成中梁和柱以铰接或者刚接的形式共同构成房屋的承重体系,而房屋建筑的墙体只充当围护以及分隔的角色,并不分担对荷载的承受。根据当下的实际情况来看,钢筋混凝土构架设计已经被广泛应用到实际的施工过程中,框架的组成大都是梁和钢筋混凝土,这种结构体系能够承担侧面的水平力以及竖向的荷载。在进行平面的布置中,对框架结构的设计非常灵活,这样对空间的设计非常有利,同时还拥有良好的抗弯能力和抗震能力。这种结构设计具有承受荷载的特点,而且还可以对空间进行分割处理,还有抗震性和刚度性能都要比其他的结构设计要好。在进行框架设计的过程中,还应该对墙体结构、框架支柱以及木质构造进行考虑,这样才能降低偶然性发生的概率。钢筋砼框架结构相对钢结构而言具有材料易寻、造价低等特点,且建筑结构的耐久性优良,在多层住宅结构设计中得到了极为广泛的应用,而其结构设计环节受各种影响因素的限制,需要对有关问题特别加强注意。
2、框架结构设计要点分析
2.1构件尺寸确定
建筑结构构件的设计是其中重要的组成部分,合理的构件设计能够提高建筑的整体质量,但是在实际的建筑构件设计当中,设计人员往往没有根据绿色建筑的设计理念和人们的要求,来对结构构件进行科学合理的设计,主要体现在大量混凝土构件的保护层厚度、尺寸等,这些不合理的构件设计影响了建筑的整体稳定性。钢筋砼框架设计中首要的任务是确定梁和柱等构件的细部尺寸。框架梁尺寸设计要对荷载、梁跨、抗震要求等各方面内容综合考量,还要结合砼强度、钢筋型号等材料因素的影响。
角柱在对扭转变形的抵抗方面作用显著,而在水平荷载作用下,其轴力变化区间也很大,两方面叠加作用的综合结果就是角柱变形能力必须优良,所以,角柱设计环节要侧重于对相应构件承载能力和变形能力的提升,以全面保障多层框架住宅结构设计的科学性及合理性。在进行设计的时候,一旦发现短柱结构,应该及时采取相应的措施来提高短柱的承载能力,并同时降低短柱的截面尺寸,促进短柱延性的提升,通过这种方式才能有效提升建筑的抗震能力。
2.2框架柱钢筋配置
在建筑结构设计时,设计人员应该结合实际情况,考虑项目的整体性能,不同类型建筑结构,具备的承载能力也不同。在处理过程需要了解各个结构的刚性需求,选择合理的结构体系,布置合适的受力构件,保障结构的延性,在符合设计要求同时,合理控制结构屈服的应力重分布,从而获取更为明确的传力体系。在施工材料中混凝土与钢筋是两种非常重要的材料,而且这两种施工材料在本质上存在着差异,所以在钢筋与混凝土构造中,需要使用压力承受的方式进行实施,还需要利用钢筋承接不同的受力。在一般的情况下,最好的办法就是将混凝土进行合理的搅拌,并且需要与钢筋材料进行有效融合,这样才能提升施工材料的易和性,通过这种方式也确保了建筑物的质量。对框架柱开展配筋设计是设计环节各项工作的重点和难点。出于经济适用性考虑,其梁和柱配筋率相对偏低,某些情况下仅仅构造筋就完全能满足构件强度和住宅稳定性的需要,不仅降低设计成本,也减小了施工难度。为全面保障能满足各种内力综合作用对框架柱强度的需求,配筋设计时要尤其注意:住宅地基基础不均匀沉降和温度变化所造成的应力改变等不良影响在多层框架的结构设计力学计算中多不予考虑,如果地基处于软弱土层,或者地基中土质组成复杂不均一,或者框架结构竖直和水平方向尺寸均较大,则可以考虑把框架柱的配筋率适当增大,同时在结构整体的纵向和横向上增设基础梁等外加构件。部分建筑在进行施工设计的时候,在混凝土中不计数量的放入钢筋,这样会导致建筑的整体刚性分布不平衡,同时也造成了建筑材料的大量浪费。实际施工中还是应该采取积极措施尽量缩小裂缝宽度,比如通过多种配筋方案的比较,适当增大截面面积或者合理提高配筋率等,在设计方案初步拟定之后,要从方案设计的内容对裂缝宽度进行反推验算,确保构造梁符合强剪弱弯的理论要求。
3、框架结构设计优化和改进
建筑结构的设计主要是靠设计人员完成,是对设计人员的知识和技能进行展示的最佳途径,能够体现出设计师的理念和思想,利用经验对建筑工程的结构方案和计划进行轮廓构思和设计,然后制定出相关的设计目标,借助相关的手段对结构的设计进行实现。建筑结构设计人员必须对软件计算的结果进行正确的分析和验证,从而对计算结果和设计方案进行合理判断,确保结构设计的准确性和合理性,将建筑的所有参数和数据进行细致的分析和计算,避免因为计算上的失误而造成的施工事故,影响建筑的施工质量。地震等不可预见和不可抗力的作用会使框架结构在强力作用下出现强制性扭转,此时每根构造柱的节点处会发生差异化的位移,结构不同部位所产生扭转力矩也不尽相同,且越是远离受力核心部位的地方扭转力矩就越大,则在远离扭转中心的角柱中就会对应产生很大的剪应力,当剪力值达到一定规模后,其影响范围就会波及结构整体,造成不可预估的损失和伤害。结构设计包括对建筑的施工过程、抗震性能、安全性能、力学效果等进行设计,设计师把这些构想充分的融入到建筑的结构中,对建筑的整体布局进行构思,设计结构的模型,这样就可以确保整个设计的科学、合理,并对设计中出现的问题及时进行改进。同时,加强对结构设计的全过程进行监督,定期的审查建筑设计的过程,由技术人员对设计的质量进行核查,尤其是重点部位更要确保其标准性,提高结构设计的安全性,在建设的过程中对于一些不符合相关规定方案应该及时解决,避免安全隐患的出现。
4、结语
总之,积极加强建筑结构设计对于建筑工程质量以及相关的安全问题都具有一定的保障。不管是开展工业建筑还是民用建筑,框架设计都是其中非常重要的部分,所以有关的工作人员应该严格按照规定对待建筑设计,这样才能确保建筑的安全性与稳定性。
参考文献:
[1]赵妍,王瑞娟.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰,2019(3)
[2]吴磊.高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计分析[J].门窗,2017(7)