周军
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摘要:框架结构是目前建筑工程中最常用到的一种结构形式,并且,其还具备较高较高的稳定性与安全性,同时,分割灵活、便于保管、自重较轻等是框架结构施工技术最明显的特点,这也是越来越多的施工单位经常用它的主要原因,尽管如此,框架结构施工技术在实际的建筑施工中仍然存在着诸多的不足,并对建筑的整体施工质量产生了较大的影响。对此,施工单位要紧跟建筑行业的发展步伐,勇于创新与探索,让框架结构施工中存在的问题得以完美解决,进而为建筑行业的可持续发展提供保障。
关键词:框架结构;建筑结构设计;应用
引言
框架结构由水平框架梁和竖向框架柱组成。依照具体工程计算实例得知,框架结构的延性可以决定框架量与框架柱自身的延性与屈服弯矩。在地震发生时,框架结构每通过一个循环,具体加载时首先是结构吸收或储存能量,卸载时释放能量,二者是不相等的关系,最大的区别为结构或构建在一个循环中的“耗能”,即在一个滞回环内所涵盖的面积。
1框架结构概述
1.1框架结构基本概念
所谓的框架结构是指在建筑机构中的梁体、柱体以及衔接方面的结构形式,其构成建筑结构的主体部分也是其中的沉重新结构,这里的称重主要指代的是水平方面以及垂直方向的作用力。在现阶段的部分结构中,更多的是以框架结构作为承重的主体,相应的建筑墙面不再作为承重墙来进行设计。从而在建筑的墙体上可以有效地分为围墙,分隔墙以及其他墙体等更为灵活的作用。同时在框架结构的设计中,墙体由于不再担任承重墙的地位,在其材料使用以及装饰方面就有了更大的灵活性。例如在墙体上使用新型材料和保温材料,在一定程度上降低了建筑自身的重力,满足了人们对于建筑物的更大需求。而且在建筑整体的稳定性、美观性有着更大的提升。
1.2框架结构特点分析
首先,在实际施工运营过程中,框架结构可以减少墙体沉重材料的使用,节省了原有施工中的材料投入,在一定程度上有助于建筑工程企业提升作业的效率以及工程造价的控制。其次,由于框架结构具有较大的灵活性,在设计过程中可以保证整体建筑框架的质量一致,从而在建筑整体的重量分配上不需要再进行相应的设计与规划工作。再次,框架结构承重墙的作用,从而在设计过程中可以最大程度的规避原有墙体承重位置的布局限制,实现大规模生产以及标准化施工工作,对于未来的建筑发展有着积极且深远的意义。最后是在建筑工程的效率以及施工效率上相比于其他建筑结构,框架式结构可以结合浇筑混凝土技术在一定程度上满足建筑结构整体性与刚性的要求,从而在建筑整体的安全性一稳定性上做出助力。
2框架结构设计在建筑结构设计中的应用
2.1薄弱层判定及处理
2.1.1薄弱层的判定
一般状况下,推框架式结构的薄弱层判断可以从以下几个方式进行。首先是个人指定,即在建筑结构软件中设计人员依据相应规范,对建设中的薄弱层进行直接指定,从而进行处理。其次在进行薄弱层判定的过程中,可以通过数据计算来完成。最后是经过实地走访的模式进行判断,通过敲击以及专业设备的测定来完成薄弱层的判断。
2.1.2薄弱层的处理
框架结构中薄弱层的存在,会在一定程度上2对于建筑结构的抗震性能以及稳定性能造成巨大的隐患。因此在建筑结构设计过程中需要进行相应的处理,常见的方式是添加该层柱截面梁截面以及减重墙的厚度。如果在构建多层建筑结构设计过程中难以避免薄弱层的出现,就需要对其屈服强度系数进行二次验证,如果验证的结果小于0.5,则需要对框架结构进行二次调整,从而保证建筑的使用安全性。
2.2边柱节点设计
随着城镇化建设的不断加快,不论是民用建筑还是工用建筑,大部分都是以高层或多层的形式出现,也正是因为建筑工程高度的增多,才使得建筑工程的内部结构压力逐步增加。边柱节点的设计在建筑工程的框架结构设计中始终都属于比较繁杂的一项设计工作,尤其是对高层建筑的框架结构中顶层风荷载力的设计。在大多数的高层建筑的最顶端,都会出现房柱偏离中心的现象,从而致使高层建筑的最顶层的边柱节点偏离中心只有0.5倍的柱截面高度。一旦出现此类问题,相关人员就需要结合着建筑工程的实际情况进行整改。通常情况下,在高层建筑的顶层框架中,必须要有两根以上的柱与梁,并且要求柱的宽度要远超于梁的宽度。对此,框架结构的设计人员在进行实际的建筑框架设计时,要将主钢筋塞入到建筑内部的边柱柱角中,另外,还需要结合着建筑工程的施工情况进行整改与完善,值得注意的是,一定要切合实际。
2.3地下室顶板预应力无梁楼盖施工
在进行地下室结构施工时,要严格遵守建筑工程的结构设计方案与工程的建设要求进行,最大限度的节约施工空间,提高地下室净空的利用率,起到简化施工工序的作用。无梁楼盖地下车库的面积相对较大,且与主楼墙体连接,因此,大大增加了项目的施工难度。在进行此建筑的实际施工时,建筑要求在主楼相邻一跨内设置四条后浇带,针对预应力板的施工,采用分块施工的方式,在完成施工后,随即进行主体部分的施工。施工人员要处理好边界位置预应力端部预埋的问题,针对此问题可以采用端部预埋技术。在进行水泥灌浆的实际施工时,一旦有水泥浆流入到管内,就会对预应力束的正常贯穿造成一定的影响。高层建筑的施工过程中,采用顶板预应力无梁盖楼施工技术不但可以确保工期,更重要的是能够最大限度的提升工程施工效率。
2.4纵向框架设计
除去横向宽大的设计问题,纵向框架的设计也需要做好相应的构建。经过实践分析,纵向普通的连续梁对于多层建筑的设计建造工作以及抗震性能难以有效满足。为了更好地克服这一问题,就需要在主梁上部筋,次梁上部筋方面做好系梁的吊筋以及柱间结构。同时也可以将横纵梁进行相应的穿插,从而将纵向产生的力与横向能力进行有机缓冲与综合,继而完成了对整体作用力的分散与缓冲。从而保证纵向和横向的框架设计,从而提升建筑的抗震能力和稳定性。
2.5防震设计
框架结构设计中最需要解决的就是防震问题,由于框架结构设计中厂房设备多荷载力大,所以防震效能较差,要做好防震准备。在结构框架设计时最好加入延性好的材料作为仿真材料的可选材料之一,可以使用钢筋混凝土作为框架结构的支撑材料。借助铝合金、玻璃材质设置为厂房楼面的墙体,同时对于楼面建筑可以采取钢板和混凝土作为材料增强建筑结构的减震效能。同时在框架结构体系设计过程中,最常见的结构体系便是剪力墙能够以此来减少承重墙之外,墙体数量。使框架结构中厂房所承受的压力和负荷量减少,促使框架结构本身的设计更具有科学性。优化设计方案,设计工作者在设计过程中可以进一步使屋面的斜梁压力降低,利用下弦拉练的方式对力进行传播途径的改变,减少配筋的应用量,使其减震效能可以更加提升。
结语
要想高效提升建筑工程中框架结构设计的科学性与合理性,需要设计人员勇于学习,敢于创新,用较为专业的知识素养来提升自己的专业技能,为建筑事业的发展贡献自己的力量。
参考文献
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