雷仁庆
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摘要:随着社会经济的不断发展,我国也越发的重视多层建筑结构设计。在新时代的背景下,城市化进程迅速,推动多层建筑得到了进一步的发展,对建筑结构的设计工作要求越来越高。下文中,将主要针对多层建筑结构设计中框架结构的问题进行深入的分析,以此来采取相应的措施进行有效处理。
关键词:多层建筑;结构设计;框架结构;问题分析;处理
前言:建筑功能在时刻更新,造型也得到了一定的完善,人们对建筑结构提出了更高的要求。建筑框架结构设计是现代建筑结构设计的重要内容,被广泛的应用于各类建筑中,建筑行业开始提高对其的重视程度,模式与体系也逐渐开始向着多元化的趋势发展。给设计人员的工作增加了一定的难度,提高了设计要求。
一、多层建筑框架结构设计原则
(一)刚柔度平衡
在框架结构设计的过程中,要坚持刚柔度平衡的原则,对其进行合理的设计,柔度不能过高也不能过低,必须合理。设计柔度过高,就很容易出现框架结构变形的现象,导致安全事故发生率上升。柔度过低,框架结构就会因为伸缩性和拉伸性上的不足,在受到外力作用以后,建筑结构遭到严重的破坏[1]。
(二)多道防线设计
在多层建筑框架结构中,想要提高建筑结构的稳定性,就必须设计防线。建筑工程框架结构很容易受外力影响,为了提高建筑工程整体的安全性,在工程设计中适当的加入防线设计,能够增加建筑结构的承受力,为安全性能提供保障[2]。
(三)抓住工程重点
设计人员在狂接结构设计的过程中,应当特别注意设计重点,协调好各个环节之间的关系,从实际出发,控制好整体结构框架,能够全面提高各个部件的配合能力,对建筑安全性能的提升有很大的帮助。例如:设计框架结构,涉及到了方房梁柱,房屋梁柱是建筑物的主要承力部位,在受到外力作用后,有着不可代替的作用。房梁柱比房梁承受的外力要大,必须具备一定的稳定性,才能达到使用要求。在对其设计的过程中,需削弱房梁设计,加强柱体设计,为后续的各项工程环节奠定良好的基础[3]。
二、多层建筑结构设计中框架结构的问题
(一)忽视纵向框架设计
设计人员在实际设计的过程中,应当先深入了解国家对建筑工程设计的要求,特别注意框架结构设计中的主轴,按照主轴方向的抗侧力去强化建筑的灾害抵御能力。但是在开展设计工作时,很多工作人员缺少安全意识,过于重视设计框架的纵向连续梁,导致这一设计无法抵御自然灾害,在施工的过程中很有可能危及工作人员的健康安全。针对该问题,设计人员在设计框架结构时一定要结合实际情况,强化自身的安全意识,全面考虑梁柱的横向设计与纵向设计,做好细节工作,不能轻视任何工作环节。
(二)设计图不符合规定标准
一般在设计之前都要先画出相应的施工图纸,但是很多设计人员对施工图的设计工作不够重视,没有意识到其重要性,设计存在着许多的不足,与实际情况有着较大的差异,设计图中还会有不少失误。有些施工细节得不到反映,尤其是重点区域的标准,会降低建筑工程的施工质量,对下个阶段工程施工极其不利。针对这种问题,一定要制定相应的标准,提高设计人员的专业水平,尽量减少施工图设计中存在的各项不足。
(三)人员的思想素质问题
在对其设计的过程中,设计任务量比较大,并且难度系数较高,涉及到的内容范围有很多,结构设计在后期会因为各种因素产生较多的问题。很多工作人员在工作中会产生疲倦的心理,导致设计效果不理想,工程社会价值受到影响,甚至还会直接危及相关人员的健康安全。
人员在进行框架结构设计的过程中,必须强化自身的工作责任感,树立相关的安全意识观念,积极投入工作,在实践中总结设计经验,提高自身的操作技能水平,重视创新,设计出高水平的建筑框架结构,满足社会对其的各种需求。
三、多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理
(一)基础梁的设置
在设置基础梁,一定要保证深度合理,符合实际情况,发挥其最大的功能。基础梁埋设比较深,按照框架梁的标准设计,梁以下的柱归为短柱处理。考虑建筑物的实际抗震需求,从建筑主体向着主轴方向设置基础梁的截面高度,如果基础梁需要承载较大的荷载,比如楼梯柱等,就需适当增加梁的截面,满足设计要求,减少基础梁之间的跨度,用混凝土填充基础梁与锥形斜坡之间的空隙,与基础顶面之间保持平齐的状态,再对基础梁浇筑。对框架结构基础梁的设置可以分为两种不同的情况,不设置基础梁,利用混凝土作为基础填充墙;设置基础拉梁,将其安置于框架柱中,在框架柱之外的墙体基础,采用素混凝土材料。
(二)框架结构薄弱层的设计
框架结构薄弱层涉及到的问题比较多,比如判断处理薄弱层等问题。在设计的过程中,加大薄弱层的抗侧移刚度能够改变薄弱层层高,同时也能减少基础埋设深度,降低薄弱层的出现率。薄弱层的出现会影响建筑的抗地震性能,在框架结构设计的过程中必须给予充分的重视,结合三种有效的方法去判断薄弱层:第一,安排专业的工作人员,依靠自身的工作经验对其进行判断,采用设计软件指定;第二,用计算机软件判断,在软件中设置相应的判断标准,例如:楼层承载的突变完全符合薄弱层的标准,就在软件中将其设置为薄弱层;第三,楼层承载力达不到规范要求,就将其强制认定为薄弱层,在遇到薄弱层以后,按照相关的规定去采用有效的补救措施。例如:验算该层的强度系数,将验算结果作为主要的依据对其弹塑性变形验算,如果弹塑性变形验算不符合规定,就要重新调整,保证其有效性。
(三)纵向框架设计问题
从抗震设计要求的角度研究 能够发现在多层建筑框架结构设计的过程中,纵向框架设计与横向框架设计有着相同的地位。设计人员仅对纵向连续梁设计,建筑框架结构很难达到抗震要求,在后续使用中可能会出现梁支座负筋不足的问题。想要从根本上解决该问题,就要设计人员提高对纵向框架设计的重视程度,发挥其合力的最大作用,能够大大提高建筑物的抗震性能。
(四)框架结构梁的设计
框架结构梁的设计是框架设计的重要组成部分,设计人员在设计的过程中,一旦发现梁上存在次梁,就要综合考虑附加箍筋与吊筋,提高梁体的负荷能力。次梁端部与框架结构梁在相交时,以简支梁的形式为基础,处理梁的端支座,并且还要做好对梁端箍筋的加固处理,增强梁的强度,保证其质量。在设计对抗扭梁的过程中,适当增加腰筋,提高其抗扭。一般纵筋间距要低于二百毫米,小于梁截面长度,保证其能够达到锚固长度框架梁的高度,将箍筋延伸到梁的边缘。
(五)现浇楼板的设计
通常多层建筑的楼板结构体系能够分为单向板、双向板,双向板能够使建筑整体受力更为的均匀,后续与单向板相比更加薄,应用范围较大。在现浇楼板设计的过程中,设计人员应当结合框架结构自身的荷载能力、实际施工情况等各个方面,对设计进行完善调整。框架结构的楼板厚度必须控制在一百毫米以内,温度高收缩应力大,钢筋间距不能超过一百五十毫米。在斜面屋顶结构中,采用混凝土进行现浇天沟,能够为建筑屋顶的排水性能提供保障。
结语
根据上文可以得知,我国建筑设计行业在发展阶段的关键期,多层建筑框架结构设计中存在的各种问题在时刻发生着变化,设计人员想要保证设计的科学合理性,就要在开始设计之前收集各种新问题,加强对各个环节的控制力度。结合自身的工作经验,按照标准评价框架结构去优化设计方案,能够从根本上提高设计质量,满足多层建筑的安全性需求,投入工程的实际施工中。
参考文献:
[1] 张媛媛, 刘志江. 多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J]. 装饰装修天地, 2019, 000(016):229.
[2] 丁肇伟, 陈龙珠, 李庆来. 基底隔震的多层建筑结构自振频率和振型解析. 2020.
[3] 贾丽. 一种适用于多层建筑套建高层建筑的建筑结构:, CN111502323A[P]. 2020.