肖瑞武
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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:框架结构设计;建筑结构设计;应用
引言
框架结构作为常见的建筑结构类型,采用的原材料量较少,同时能够实现建筑平面的灵活布置,提高梁、柱结构的标准化程度,促使结构整体性能得到提升。但伴随着建筑业的不断发展,建筑结构形式日渐复杂,使得框架结构设计容易出现各种问题,从而导致结构稳固性、安全性受到影响。因此,还应加强框架结构设计原则和方法研究,以便使结构得到科学设计。
1框架结构特点
随着建筑行业的快速发展,框架结构建筑数量逐渐增多,人们对框架结构建筑工程的关注度也在不断提升。通过对框架结构进行合理应用,可以让建筑工程空间得以节省,同时对室内设计具有积极影响。现代建筑中框架结构特点可以归纳为以下几个方面。
(1)现代建筑框架结构施工中原材料使用相对较少,可以让施工成本得到有效降低,并可以让建筑空间得到灵活划分。
(2)可以让建筑平面布置的灵活性、协调性得到保证,在一些空间相对较大建筑工程中,框架结构设计优势较为明显。
(3)梁柱结构标准化程度容易实现,可以在建筑工程质量得到保证的同时,缩短施工工期,进而保证施工进度计划全面落实。
(4)现浇混凝土框架结构建筑工程具有较高的整体性、刚性,利用科学设计方法可以多样化改造梁柱截面形状,让人们对结构设计多样化需求得到满足。
2框架结构设计在建筑结构设计中的应用
2.1地基和基础设计
地震时,地面震动与上部框架结构产生的地震力是通过基础相互传递的。因此,地基和上部结构的承载力与刚度要相适应,基础底面最好设计为同一标高,且同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上,也不宜部分采用天然地基,部分采用桩基,否则会因传递的差异而造成震害。基础形式、埋深及底面面积的选择,应充分利用地基土的承载力,并减小基础偏心;优先采用天然地基上的浅基础,当浅层土质无法满足强度、变形、稳定性等要求时,可选择深基础;应采取相应措施减轻液化土、软弱黏性土、新近填土等在地震时使地基产生的不均匀沉降或其他不利影响。
2.2边柱节点设计
随着城镇化建设的不断加快,不论是建筑还是工用建筑,大部分都是以高层或的形式出现,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配筋设计
框架结构主要采用钢筋混凝土材料,钢筋用于对一定范围拉力进行承载,混凝土用于承载压力。在框架结构设计过程中,还应做好结构配筋设计,以便使结构的稳定性得到增强,能够更好抵抗外部作用力。按照《混凝土结构设计规范》,需要加强框架结构中梁、柱等结构的配筋管理,保证结构配筋率合理,以便使结构变形、裂缝等问题得到防治。实际在结构设计过程中,可以采用TAM、SATWE等软件完成结构配筋计算,对梁、柱等结构的刚度、柔度、强度等进行分析,保证结构设计的合理性。框架柱的配筋率一般较低,纵向受力钢筋配筋率在1%~3%之间,梁配筋率在0.4%~1.5%范围。在结构配筋计算过程中,通常选择最不利方向,在完成电算化结果比较后,通常采取较大值,以便使结构强度达到要求。针对框架梁外挑的情况,如果在梁下设置混凝土柱,还应认识到柱为偏心受压构件,并非构造柱,不能采取构造配筋方式,以免出现水平荷载作用下结构承载力不足。根据梁端可能发生的协调变形,还应将柱当成是竖向构件参与配筋计算,做好梁、柱節点处理。
2.4中板设计
在框架结构中,中板设计将给结构设计质量、安全带来较大影响。因为在各种构件中,中板承载能力较低,还要加强结构尺寸、跨度等参数控制,促使结构设计得到优化。一旦中板结构出现隔离不合理问题,就容易因结构间冲突发生裂缝、变形等事故,给结构安全带来较大威胁。结合结构设计问题,还要加强结构抗弯强度、抗剪强度等各方面的分析。在对结构抗弯强度展开分析时,需要对结构截面两轴弯矩进行确认。在此基础上,可以合理进行截面模量、属性系数等参数设置,完成结构抗弯强度分析。对抗剪强度进行分析,需要沿着腹板位置对梁板厚度、中和轴距等参数进行确认,完成结构抗剪强度分析。根据局部集中荷载,对钢筋分布长度等参数进行计算,能够对结构局部称压力进行确认。在结构件存在翼缘板的情况下,需要根据外伸宽度、厚度等参数进行宽厚比计算,加强结构屈服强度分析。如果需要加筋配置,需要对局部结构稳定性展开分析,实现结构优化设计。根据结构动力系数、荷载分项等参数,能够完成结构刚度分析。在综合分析的基础上,可以提出科学的中板结构设计方案,促使结构稳固性得到提高。
2.5框架梁设计优化
框架梁在建筑框架结构体系中占有重要位置,合理设计外挑框架梁,可显著提高整个框架结构的力学性能,结合具体施工需求选择添加钢筋混凝土柱。因柱结构主要受偏心压力的影响,因此在计算过程中应注意悬臂梁两端协调变形的影响。在竖向结构的设计上,应正确处理梁、柱节点的关系,以消除结构安全隐患,确保建筑后期使用安全。
结语
综上所述,建筑行业的快速发展能够有效的推动我国的经济发展,然而,建筑设计又是建筑工程施工中最重要的组成部分,只有完善好建筑工程中的结构设计,才能最大限度的确保建筑工程投入使用的可靠性与安全性,我们都知道,只要一个工程开始了施工的第一步,那么前期的结构设计将无法更改,对此,就需要相关的设计人员要严格结合好建筑的实际情况与最为精准性的数据来完成相关结构的设计工作,这样的工程流程对于减少人力、物力、财力等具有非常重要作用。另外,要想高效更高效的提升建筑工程中框架结构设计的科学性与合理性,还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:
[1]秦海燕.框架剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2020(13):92,95.
[2]安智瑞.高层建筑框架剪力墙结构设计探析[J].建材与装饰,2020(6):132-133.
[3]张磊.钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计[J].建材与装饰,2020(5):105-106.
[4]王丙章.建筑工程框架结构的施工技术分析[J].工程技术研究,2018(7):88-89.