浅谈工业建筑中钢筋混凝土框架结构的合理设计

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者:陈明文
[导读] 钢筋混凝土框架结构是工业建筑中的常用结构
        陈明文
        身份证号码:51302419690323****
        摘要:钢筋混凝土框架结构是工业建筑中的常用结构。一般情况下,工业建筑具有建筑面积大、跨度较长的特点。在工业建筑施工领域,钢筋混凝土框架结构设计问题已经成为研究者关注的内容。
        关键词:工业建筑;钢筋混凝土框架结构;结构设计
        引言:本文主要对工业建筑中钢筋混凝土框架结构的设计原则、钢筋混凝土框架结构设计的要点及工业建筑钢筋混凝土框架结构设计中的注意事项进行了分析。
        1钢筋混凝土框架结构加固技术种类
        1.1增大截面加固技术
        在钢筋混凝土框架结构施工期间,增大截面加固技术应用范围较广,主要就是通过在建筑物构件表面增加截面面积或者增加配件数量的方式,提升建筑物构件整体的承载力与刚度。与其他加固技术相比,增大截面加固技术操作简单,可以适应多种钢筋混凝土框架结构受力特征,优化增大截面加固方案,降低工程施工难度。但在该加固技术实际应用过程中,会受到复杂施工环境影响,结构自重在湿操作时增大,工程实际使用面积被缩小。
        1.2外贴型钢加固技术
        外贴型钢加固技术主要就是在钢筋混凝土框架结构周围贴型钢,用以提升钢筋混凝土框架结构整体支撑力及稳定性。依照加固手段不同,外贴型钢加固技术主要分为干式外贴法与湿式外贴法两种。通过将型钢外贴到钢筋混凝土框架结构中,使两结构形成统一受力体系,形成更大的抗弯能力与抗潜能力,保障钢筋混凝土框架结构施工安全。同时,有效应用外贴型钢加固技术,也可使钢筋混凝土框架结构承载力、刚度、延性大幅度提升,被多应用于混凝土梁体、柱体等结构中。
        1.3碳纤维复合材料粘贴加固技术
        纤维聚合物施工材料具有强度高、耐腐蚀性强等优势。碳纤维材料主要包括碳元素,可以用于加固各种形状的钢筋混凝土构件。碳纤维质量仅占铁的25%,但其高度及强度切实钢板的3~5倍。通过将碳纤维复合材料粘贴在钢筋混凝土框架结构中,能够使钢筋混凝土框架结构被更好地应用在高腐蚀、高温环境下。同时,碳纤维复合材料对钢筋混凝土框架结构整体性能的影响程度较小,对延长钢筋混凝土框架结构全生命周期具有重要意义。
        1.4预应力加固技术
        预应力加固技术主要就是使用预应力构建与钢拉杆,对钢筋混凝土框架结构进行支撑加固处理。在预应力加固技术实际应用期间,相关技术部门需要细致分析建筑钢筋混凝土框架结构施工特征,选择适宜的预应力处理办法。举例而言,在钢筋混凝土框架结构正截面梁体结构承载能力不足时,需要采用预应力水平拉杆技术,保障结构整体稳固可靠,在钢筋混凝土框架结构斜截面与正截面需要加固处理时,需要采用下撑式预应力结构,从根本上保障预应力加固效果。
        1.5钢筋钢丝网砂浆加工技术
        在钢筋钢丝网砂浆加固技术应用过程中,需要在钢筋混凝土框架结构混凝土表面敷设钢丝网复合砂浆,从根本上提升钢筋混凝土框架结构整体承载力。同时,由于钢丝网与大直径钢筋结合为统一整体,钢筋混凝土框架结构混凝土内偏压柱承载力、构建粘性也会得到一定程度上的增强,确保钢筋混凝土框架结构能够抵御较大震动干扰。
        1.6钢筋混凝土裂缝修补技术
        钢筋混凝土裂缝修补是钢筋混凝土框架结构施工重要技术之一,主要包括注射法、填充密封法、表面密封法、压力注浆法4种。其中,注射法就是将黏度低、强度高的修补液注入到钢筋混凝土框架结构裂缝中,需要在施工之前对裂缝周围进行封闭处理。钢筋混凝土框架结构表面封闭技术需要对混凝土表面的独立裂缝进行合理应用。由于此些裂缝具有吸收渗透度强等特征,因此可以使用黏度较低的修补胶液,对混凝土表面进行封闭修补。在填充密封施工过程中,施工人员需事先在钢筋混凝土框架结构裂缝处周边凿出一个U型槽,在U型槽内填充改性环氧树脂,并用纤维复合材料对裂缝表面进行修复处理,确保钢筋混凝土框架结构裂缝问题得到及时解决。


        2工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计的要点分析
        2.1结构的科学布置
        工业建筑的钢筋混凝土框架结构设计体系可分为以下内容:一是,钢筋混凝土框架结构支撑体系;二是,钢筋混凝土纯框架体系;三是,钢架支撑体系。支撑体系适用于一些横向较粗、纵向较长的厂房之中,纯框架体系可能会让建筑结构的钢材使用量有所增加。钢架支撑体系对工业建筑的楼面刚度有严格要求。对此设计人员需要根据工业建筑的实际情况,进行科学布置。
        2.2基础连系梁设计
        基础连系梁设计是工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计中的重要内容。通过对工业建筑的设计情况进行分析,钢筋混凝土框架梁与框架柱相重合的问题是工业建筑设计中的常见问题。框架柱边长与框架梁界面宽度相同的问题也是工业建筑中的常见问题。为避免此类问题的出现,相关人员在工业建筑设计过程中,需要严格遵循整体结构的设计原则。根据工业建筑的实际情况,框架梁的主受力钢筋可以穿过框架柱的内侧。框架梁靠近框架柱一边的四角处也需要设置充当架立钢筋的钢筋。工业建筑的挑梁自重在总荷载中所占的比例相对较小,如挑梁截面为等截面,整个设计方案并不会发挥出减轻框架结构自重的作用。在工业建筑钢筋混凝土框架结构中的每一个变截面挑梁箍筋存在差异的情况下,工程的施工难度也会有所增加,故而在基础连系梁设计方面,挑梁的端部不能涉及附加斜筋,附加斜筋只能在挑梁端部难以满足其所承受的剪力要求的情况下得到应用。
        2.3受力钢筋的设计
        建筑中的受力钢筋主要指的是混凝土构件内沿长方向布置的纵筋与箍筋,其在构建中发挥着承受拉压及抗剪的作用。在受力钢筋设计工作实施过程中,相关人员需要对钢筋混凝土框架梁的边长进行关注,让框架梁与钢筋混凝土框架梁柱相连接。如二者可以有效连接,表明钢筋混凝土框架梁的柱钢筋及钢筋混凝土框架柱并没有处于准确位置。相关人员需要在对建筑结构进行二次评估的基础上,制定更为完善的设计方案,以保证钢筋混凝土框架梁钢筋的紧实性。
        2.4框架结构柱设计
        框架结构柱设计可以为工业建筑的抗震性能提供保障。根据工业建筑的实际情况,框架结构柱设计措施主要涉及到了以下内容:第一,在电梯井设计方面,设计人员可以采用框架与填充墙相结合的设计方式,在对填充墙的内在构造柱进行加密处理的基础上,设计人员可以采用加强配筋的措施。由于工业建筑中的井筒具有吸收地震力的作用,因而设计者需要对电梯井筒的墙体布置进行优化,第二,在框架柱配筋调整过程中,相关人员需要对不同方向的框架配筋的应用成本进行计算,利用合理化的配筋方式优化房屋建筑的框架柱。在框架结构柱设计过程中,相关人员多会让次梁上层钢筋放置在主梁钢筋之上,此种设计方案可能让悬挑梁钢筋的保护层出现一定负担。为避免此类问题的出现,相关人员在钢筋混凝土框架设计工作开展过程中,需要对悬挑构件钢筋梁保护层的厚度进行严格控制,并要避免设计失误给工程建筑整体结构带来的不利影响。
        结论:工业建筑钢筋混凝土框架结构设计与工程项目施工设计方案的经济性之间具有较为密切的联系。相关人员需要在遵守相关规范的基础上,合理设计钢筋混凝土框架结构,并要根据建筑的实际情况,对设计方案进行灵活改动,以便让建筑真正满足使用者的需求。
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