框架结构设计在建筑结构设计中的应用探讨

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年4期   作者:王栓
[导读] 目前,随着我国经济的快速发展,随着当前我国建筑工程行业的快速发展,关于建筑结构设计作业的实施,也引起了工程设计人员及技术研究人员的重视
        王栓
        饶安建设项目管理有限公司 陕西西安 710016

        摘要:目前,随着我国经济的快速发展,随着当前我国建筑工程行业的快速发展,关于建筑结构设计作业的实施,也引起了工程设计人员及技术研究人员的重视。在建筑结构设计作业的实施中,如何确保框架结构设计质量的合格性,同时合理提升建筑结构设计质量,成为当前建筑结构设计发展中面临的主要问题。文章针对框架结构设计在建筑结构设计中的应用,进行简要的分析研究,供参考。
        关键词:框架结构设计;建筑结构设计;应用
        引言
        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。
        1框架结构的概念
        在具体的应用过程中,由于框架结构的材料可以进行规模化生产,生产成本较低且效率高,工程应用中的质量也能得到保障,加上类型丰富,在建筑工程中得到了较为广泛的应用。框架结构主要是以梁、柱结构连接构成,共同组成建筑的承重结构,抵抗着整个建筑的竖向荷载与水平应力。在建筑结构中,墙体仅仅发挥了围挡与分隔空间的作用,不能起到承担负荷、应力的作用。若是建筑墙体使用的是新型的、节能型材料,则能有效地降低建筑整体重量,并起到保温作用,同时还有助于能源节约和建筑工程的框架构造。
        2框架结构设计的基本原则
        在进行框架结构设计时,设计师要遵循好以下三个原则:第一,刚柔适度原则。如果建筑工程框架结构的刚度过大,那么其柔韧度就会受到影响;反之,如果柔韧度过大时,建筑工程的框架就会容易发生变形。对此,设计人员要严格确保刚柔设计的科学性与合理性,避免其因设计不合理,使建筑质量受到影响。第二,主次分明原则。在建筑工程的整体框架中,不同的构件多表现出的作用也存有差异,对此,设计人员要深入分析设计重点,并遵照主次分明原则,在保证整体结构具有统一性与协调性的基础上,来提升其应对外力的抵抗能力。例如,在进行建筑工程的梁柱设计时,由于柱所承受的荷载要远远大于梁,因此,设计师要对强柱弱梁的相关要求进行重点分析。第三,多道防线原则。在进行框架结构设计时,设计人员要将稳定与安全放在第一位,并且还要遵照“强节点弱结构”“强剪弱弯”等原则来完成设计,首先,要确保建筑工程能够顺利进行使用,并且还要确保其整体的使用寿命;其次,在抵抗外力破坏的基础上,来最大限度的提升建筑结构的安全性,让建筑结构的外在抵抗能力得到最大发挥。因此,在进行实际设计时,不仅要在建筑内容上设防,还需要将框架结构的设计理念与抵抗能力进行有机的结合。
        3框架结构设计在建筑结构设计中的应用
        3.1落实合理的配筋设计
        从结构稳定性的角度来分析,落实合理的配筋设计,对于建筑结构设计质量的提升意义重大。其中在具体的设计作业实施中,配筋设计作业的实施,应结合《混凝土结构设计规范》内容,进行框架结构设计中梁、板、柱结构中的配筋率控制,以此降低因配筋率设计不合格,造成的框架结构区域变形、裂缝,产生的结构安全事故,从而造成的施工返工,以及造价成本升高的不良现象。


        3.2建筑框架结构基础设计
        设计人员在进行建筑框架结构基础部分设计的时候,需要采用柱下条基方式对节点处的基础底部面积进行考虑,保证柱下扩展的基础宽度和地基的均匀布置,如果存在不利因素,需要适当的加宽的基础面积,保证基础柱的埋深大于三米。如果还需要考虑建设的地下室的地基承载能力,还需要做好地下室的防水处理,避免地下室外板出现外伸现象。同时,设计人员还需要保证建筑框架结构的后浇带设计长度,保证每隔四十厘米设置一个后浇带,有利于提高建筑框架结构基础的牢固程度。
        3.3框架结构内力分析
        (1)在框架结构中,柱高和两跨度在各个层中都是与原结构一样的,其中固定端是柱端。(2)计算梁柱线刚度的时候,要注意每一个构件在计算时,都是依照弹性刚度计算的。只有底层不用修正,别的层柱结构线刚度必须要把修正系数修定为0.9。(3)要确定梁、柱的传递系数与弯曲分配系数。只有梁弯矩传递系数和底层柱向柱脚的弯矩传递系数是二分之一;别的都是三分之一。(4)计算好各个层梁上分布的竖向荷载和固定端弯矩。(5)在分配传递弯矩的时候要采用力矩进行分配。(6)重复计算柱端弯矩。(7)分配好每个节点的叠加弯矩造成的不平衡弯矩。(8)在竖向荷载条件下,梁端容易变形,要调整其内力,调整好现浇框架结构系数为0.8-0.9,装配式框架结构的调幅系数为0.7-0.8。(9)在完成上述步骤以后,会使梁端的负弯矩变小,要在平衡条件下对上述的跨中弯矩进行计算。
        3.4地下室顶板预应力无梁楼盖施工
        在进行此建筑的地下室结构施工时,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的施工效率。
        3.5加强抗震设计
        从框架结构受力特性的角度来分析,加强抗震设计作业的实施,对于工程的施工质量提升意义重大。其中在建筑设计中应用框架结构设计、抗震设计,可通过多种举措进行落实:(1)外部抗震装置的安装设计。如应用钢阻尼器,通过钢阻尼器的安装应用,提升框架结构的抗震性能。(2)外部加固设施。通过外部固定装置,如安装应用固定杆装置等装置,提升建筑结构的受力性能以及抗震效果。以此合理提升建筑结构的抗震性能,同时达到提升工程结构安全性的目的。
        结语
        在建设工程中,由于框架结构设计具备难度大、设计复杂等特点,所以,设计人员需要做好框架结构和建筑工程结构的设计,严格控制钢筋梁、柱的施工质量,并做好混凝土配比的把控,避免出现混凝土裂缝等现象,导致建筑物的整体质量受到影响。所以,设计人员需要不断提升自己的专业知识技术,端正工作态度,才能够发挥出框架结构设计的最大价值。
        参考文献
        [1]滕尊莉,张振宁.钢筋混凝土框架结构加层设计的模态分析[J].中国建材科技,2019,25(06):83-85.
        [2]赵欢.针对建筑钢筋混凝土多层框架结构设计的认识[J].绿色环保建材,2018(12):44.
        [3]于海立.多层框架房屋建筑结构设计问题分析[J].四川水泥,2016(12):51.
        [4]许政.框架结构设计在建筑结构设计中的应用探究[J].建材发展导向(下),2017,15(5):105.
        [5]陈同舟.建筑结构设计中框架结构设计的应用[J].低碳世界,2018(12):189-190.
        [6]郭瑞锋.异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用研究[J].四川水泥,2017(01):320.
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