框架结构设计在建筑结构设计中的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第6期   作者:袁浩清
[导读] 随着我国建筑业的快速发展,人们对建筑功能和建筑结构设计的要求也在不断攀升
        袁浩清
        万禹工程设计有限公司  广东东莞  523000
        摘 要:随着我国建筑业的快速发展,人们对建筑功能和建筑结构设计的要求也在不断攀升。因此,为了充分满足人们的使用需求,提高建筑空间的利用价值,在建筑结构设计中,相关设计人员就要积极引入框架结构设计方法,因为该建筑结构设计方式具有一定的操作便捷性和实用性,能对建筑结构进行灵活的布局,并全面保障建筑结构的稳定性。本文也会针对框架结构设计模式进行着重的分析,并提出相应的设计原则和应用策略,仅供参考。
        关键词:框架结构设计方法;设计原则;应用策略;研究分析
引言:
        随着建筑结构设计复杂程度的不断提升,各种新型的建筑结构设计方法也开始大规模的应运而生,这其中,尤以框架结构设计方法的应用成效最为明显,其不仅设计形式简单,而且还能有效利用建筑空间,提升建筑结构设计的灵活性、合理性和安全性。因此,在建筑结构设计中,应对该结构设计方法的应用给予高度重视,并掌握相应的设计原则和设计要点,提高设计人员的专业素质水平,这样才能达到理想的建筑设计效果,促进我国建筑工程的更向前发展。
1.框架结构设计原则分析
1.1 科学掌握结构刚柔度原则
        在采用框架结构设计方法对建筑结构进行灵活布局时,相关设计人员应合理掌握结构的刚柔度。因为一旦框架结构设计柔度过大,则在受到外力作用时,如:地震、风速等外力因素,就会导致建筑结构出现严重的变形现象;反之,若是结构设计刚度过于明显,虽然会减少建筑变形现象的发生,但是却容易导致建筑结构受到较大瞬间作用力所影响,进而出现局部或整体毁坏等不良情况。
1.2 分清设计主次原则
        在采用框架结构设计方法对建筑结构进行合理布局时,由于不同结构的组建所起到的应用功能不尽相同,所以为了确保最终的设计质量,相关设计人员必须在设计过程中按照分清主次的原则,对设计重点进行牢牢掌握,这样即便建筑物受到较大外力作用所影响,各结构组成部件也可通过自身具备的功能作用进行有效抵挡,进而最大化提升建筑结构的稳定性和安全性。例如,在对建筑工程的梁柱进行设计时,由于柱的外力承受能力要大于梁的承受能力,所以在设计过程中,就要尽量按照强柱弱梁的要求来进行梁柱设计,这样才能达到理想的设计效果,切实的保障整体建筑物的使用安全[1]。
2 .框架结构设计注意事项分析
2.1 柱设计中的注意事项
        通常情况下,建筑框架结构中的配筋率都比较低。这样一旦建筑工程处在多震地带中,就会导致建筑框架常常因为地震作用力所影响而发生明显的扭转剪力情况。因此,为了避免这种情况的发生,就要在柱设计过程中,根据建筑结构的实际情况,合理计算配筋率,确保其达到优化配置,与此同时,还要将框架柱箍筋模式设计为菱形,这样才能提升建筑结构的稳定性,避免出现较大的变形或损毁现象。
2.2主体结构梁设计中的注意事项
        首先,相关设计人员应对梁柱线刚度进行准确的计算,通常在底层框架结构无需修正的情况下,其他层柱结构线的刚度修正系数可设置在0.9左右;其次,要按照相应的规范标准要求,对主体结构梁柱的传递系数及弯曲分配系数等进行充分的明确,尤其是要对梁端的内力进行合理的调整,使其处在0.7左右,这样才能避免梁端因竖向荷载所影响而出现明显的变形情况;最后,要不断提升框架柱节点的抗剪能力,并制定出配套的抗震措施,这样才能确保节点弹性,更好的提高主体结构的安全性和稳定性。


2.3 板设计中的注意事项
        在框架结构设计过程中,板设计的合理与否也与整个建筑的稳定性有着十分紧密的联系。因此,相关设计人员,必须对其设计注意事项进行全面掌握和了解。首先,要合理确定现浇板板厚度,即结合实际情况,可将板厚分别定位在 100mm、120mm、140mm、150mm、160mm、180m等标准范围内;其次,要对板上和板下钢筋的间距进行合理设计,尽可能使之处在200mm 以内[2]。
3.框架结构施工要点分析
3.1施工准备阶段的施工要点
        在建筑框架结构施工准备阶段,相关施工人员必须对细节方面的设计给予相应的重视,尤其是要对所选的钢筋规格进行认真检查,因为整个建筑结构设计中,会涉及多种规格的钢筋材料,若是在设计期间出现钢筋选用不合理现象,势必会给整个框架结构的质量造成严重的影响。因此,必须掌握以下几方面框架结构准备施工要点,才能避免上述问题的产生:首先,在进行钢筋材料采购时,必须对其质量、规格和型号等进行全面的检查,确保能够满足框架结构设计要求,坚决抵制不合格的钢筋材料进场;其次,在对钢筋进行焊接时,要结合钢筋直径大小选择正确的焊接方法,这样才能确保焊接质量,提升框架结构的稳定性;第三,为了避免箍筋框在固定过程中会出现偏移的情况,应尽量采用相应的定型模具来进行辅助固定,并在施工完毕后,对整个箍筋框的固定情况进行全面的验收和检查,一旦发现问题,要立即采取措施进行调整,进而使其整体固定质量能够与框架结构设计标准要求相吻合;最后,由于框架结构的钢筋节点较多,所以为了确保最终的焊接施工效果,关键任务就是要准确定位各钢筋节点位置,可利用计算机技术对各钢筋节点进行全方位模拟,这样才能便于工作人员的分析,保证钢筋节点定位的准确性。
3.2混凝土施工阶段的施工要点
        对于建筑框架结构而言,混凝土施工质量能够直接影响到其整体的稳定性和刚度,因此,要想切实的提高框架结构的设计质量,首要任务就是要对混凝土施工要点进行全面掌握:首先,要保证混凝土的配制质量,对其各组成原材料质量进行全面的检测,使之能够满足混凝土强度及稳定性的提升需求。与此同时,还要合理设计各种材料的配合比,尽量减少水泥用量,并对混凝土的搅拌温度进行严格地控制,以免给后续混凝土浇筑造成一定的影响;其次,在对混凝土进行浇筑时,不仅要确保相关施工人员的技术水平和专业素质,而且还要采取分层浇筑技术来进行施工,这样才能确保混凝土浇筑质量,避免出现材料浪费问题;最后,混凝土浇筑完毕后,要对其整个硬化过程进行详细记录。并及时根据现场情况,对混凝土工程进行养护处理,既要定期对混凝土表面进行洒水保湿,又要结合早晚温差,采取塑料薄膜、草席措施对混凝土表面进行覆盖,以保证混凝土温度,避免其在日后使用过程中出现裂缝等质量问题。一般情况下,为了保证混凝土养护工作效果,应以周为单位持续进行。
3.3模板施工阶段的设计要点
        模板工程的施工质量也与框架结构的设计质量有着很大的影响。因此,相关施工人员必须全面掌握模板施工阶段的技术要点。不仅要在模板使用前,对其表面进行彻底的清洁及平整处理,确保其表面达到光滑、干整。而且在模板使用过程中,还要在其内侧固定一个短钢筋头,并在模板与墙体之间填充一定的海绵材料,及时处理模板漏浆情况,这样才能保证模板的稳定性,避免其在使用期间对墙体造成一定的破坏,进而影响到整个建筑工程的施工质量。
结束语:
        综上所述,在现代建筑设计中,框架结构设计最为常见,其不仅可以大大提升建筑工程的稳定性和安全性,而且还能有利于建筑空间的灵活利用,降低工程的造价成本。因此,相关设计人员必须熟练掌握框架结构的设计注意事项及各阶段的施工要点,并不断提高自身的设计能力和水平,这样才能确保工程的顺利开展,实现框架结构设计在建筑结构设计中的良好应用。
参考文献
[1]王刚. 现代建筑中框架结构设计分析[J]. 建筑知识, 2019, (10):20-21.
[2]孟雅楠. 框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J]. 门窗, 2018(10):128-129.
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