多层框架房屋建筑结构设计要点探析

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年4期   作者:代中华
[导读] 多层框架房屋结构在现代建筑工程实践领域具有诸多应用优势,在提升房屋建筑安全性与稳定性等方面扮演着关键作用
        代中华
        正业设计股份有限公司 黑龙江省 150000
        摘要:多层框架房屋结构在现代建筑工程实践领域具有诸多应用优势,在提升房屋建筑安全性与稳定性等方面扮演着关键作用。因此,设计人员应该从当前房屋建筑结构设计的客观实际需求出发,紧紧把握多层框架结构设计的关键步骤与核心节点,优化设计计算参数配置,合理控制多层框架结构的设计优化过程,为提升房屋建筑结构整体设计质量奠定基础,推动现代房屋建筑事业迈向更高层次。
        关键词:多层框架;房屋建筑;结构设计;要点
        在多层建筑框架结构的设计之中,关键的是框架结构的稳定性和抗震能力,所以结构设计师在多层框架结构设过程中要重视纵向框架设计、结构薄弱层、以及短柱问题等实际施工中常见的问题,通过合理的配置梁、柱之间的关系,提高建筑物的稳定性,减少结构设计中的相关问题和安全隐患。
        1 多层框架房屋建筑结构的构成及优点
        1.1 多层框架房屋建筑结构的构成
        多层框架房屋建筑的结构一般来说较为简单,就是由钢结构、混凝土、钢筋混凝土的框架构成为主,建筑材料的有机结合为辅,通过科学合理的规划结合到一起,建立更加高质量的住房结构。其中,施工重点首先集中在钢结构及混凝土的质量上,建筑材料的质量在其次,最后也是最重要的一点是,建筑材料与钢结构和混凝土的结合使用方式。在建筑的整体建设时,只有将影响建筑整体质量的种种因素都考虑进去,才能有效地确保建筑的整体质量。
        1.2 多层框架房屋结构设计优点
        目前我国使用的多层框架房屋结构设计的优点主要体现在以下三个方面,
        首先是通过钢筋混凝土多层框架房屋结构设计,与传统的房屋结构设计相比,更具备灵活性。现阶段所使用的钢筋混凝土多层框架设计结构,不仅能够保证在设计的过程中,符合当地的建设位置,还能够保证为了适应建筑物的不同外观以及不同质量,进行灵活的调整。因此,钢筋混凝土多层框架房屋结构在设计的过程中所具备的灵活性,有效的为我国建筑物的建设,提供了良好的奠定作用。
        其次是通过钢筋混凝土多层框架房屋结构的设计还能够保证与建筑物的选址以及建筑物的空间之间,进行更加合理的布局。因此,在使用钢筋混凝土多层框架房屋结构设计为参考而建设的建筑物,在实际的建设过程中更加具备合理性。所具备的合理性,不仅便于人们后期在建筑物中生产和生活,还能够保证建筑物的实用性能够达到更高的水平,从而使建筑物在后期的使用过程中能够有效的提升相应的效率。
        最后是通过钢筋混凝土多层框架房屋结构设计,还能够保证我国的建筑高层质量以及工期得到更好的改善。与传统的房屋框架结构设计相比,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计,由于目前使用的钢筋混凝土的密度相对较大的原材料进行设计,以及钢筋混凝土在实际的应用过程中具备较强的刚性,所以可以保证整个建筑物在后期的应用过程中具备更强的稳定性。多层的设计比单层的设计,不仅能够保证房屋建筑物的稳定性和坚固性得到有效的提高,还能够保证在地质灾害频发的地区,对地震的抗击性能以及海啸等灾害的抗击性能,起到更好的防御作用。
        2 多层框架房屋建筑结构设计的要点
        2.1加强基础设计
        我国大多数的框架设计是条形基础或者独立基础,如此,地面的基础截面设计要充分考虑地基变形状况以及其承载力从而确定基底的尺寸。地基上的浅基础设计除了要充分考虑承载力以及变形需求外,还要尽量兼顾经济性原则,做好成本控制工作。在此基础上根据地基上部的结构来选取持力层建设,而后综合考虑各方面条件,科学地、合理地分析建筑物的种类、外形、实用性以及稳定性。地基的设计除了考虑技术层面外,还要结合以往的施工经验,要将建筑物所处的水文地质条件与相关地质报告综合考虑,进而选取符合实际情况的地基处理办法。


        2.2 加强配筋结构设计
        在多层框架房屋建筑结构设计中,配筋设计是重中之重,对整个结构的稳定性、承载力、安全性等兼有较大影响,为保证配筋结构设计质量可从两方面同时入手:加强框架结构外挑梁的配筋设计,挑梁设计时,多层框架房屋建筑结构的占地面积和应用功能对设计质量的影响比较大,这是因为多层框架梁的断面和外跳梁断面差异过于明显,致使部分设计人员,经常将框架梁的主筋拓展到外挑梁之上,导致总体结构的稳定性受损。所以,在具体设计前,需要先对外挑梁的承载力情况进行系统分析,按照分析结果合理确定配筋率,提升结构的承载力和质量。框架柱配筋设计,在常规建筑工程结构设计中,框架柱的配筋率普遍比较低,一旦遇到地震灾害,框架柱就需要独自承受较大的扭矩和剪切力,再加上双向偏心作用力的影响,受力最大的角柱极易发生变形破坏。所以,框架柱配筋设计中,必须综合考虑各方面的地震受力企管科。如果工程所在地的地质条件比较松软,可适当提升框架柱的配筋率,并适当提升箍筋对混凝土的限制,为达到这一目的,可将框架柱箍筋设计成菱形,也可以设计成井字形。
        2.3 建筑结构内力分析
        工程结构的内部竖向荷载与水平作用力存在明显差别。在计量竖向荷载时,常用的方法包括分层法与弯矩二次分配方式。分层法计量的重点是将上下层两部分的弹性支撑改成固定端支护,再用每个楼层的线刚度乘上0.9,进而获取内力值。但是,弯矩二次分配方式就要求重新分配与计算每个节点的不均衡弯矩,进而获取数值。而水平作用力计量中,能够采取反弯点法与D值法,值得注意的是,采用D值法得到的计算结果有很高的精准性,但是,当梁与柱线刚度太大时,反弯点法就更能突出精准度。因此,建筑结构的内力分析属于一个细致而繁琐的过程,要求设计师全面思考各方面因素,从而获得精准的数值,提升建筑结构的安全水平。
        2.4 加强多层框架房屋建筑结构的抗震设计
        抗震设计是多层框架房屋建筑结构设计的重难点,也是制约我国建筑工程设计水平提升的主要原因。多层框架房屋建筑结构比较复杂,抗震设计的难度较大,为提升抗震效果。在具体设计时,需要对梁的高度进行精准测量,并对适用性进行详细分析。如果设计结果和计算结果之间存在一定的入出,主要选择最大值作为设计标准,避免梁刚度过小,而形成较高的防弯安全储备,诱发安全故障。但在梁端负筋设计中,如果设计结果和计算结果存在出入,则要选择最小值作为设计标准,以最大限度地提升梁端的抗震性。此外,设计人员必须明确梁体端部的负筋在需求值以上,而跨中的配筋要适度提升设计宽度,保证设计质量。
        2.5 设计荷载取值
        在非地震设计状态下,荷载基本效应值的计算应由可变性荷载效应控制和永久性荷载效应控制来确定,在进行取值时,要选取所取值范围中最不利的数值。只有选取最不利的荷载组合,在实际的设计中才能够计算结构所受的外力,即荷载效应。荷载效应的荷载分为永久性荷载和可变性的荷载,在进行荷载组合中,永久荷载和可变荷载经乘以分项系数后作为设计值,在对多层框架结构的承载力极限状态进行计算时,需要将抗力和作用的设计值互相对应。
        综上所述,在多层框架结构应用过程中具有很多优势,受到了很多建筑结构设计人员的青睐。相比之下,多层框架结构组成比较简单,但如果能够确保设计工作的全面完善,便能够避免很多设计失误的出现。因此,在具体多层结构设计应用过程中,除了对建筑结构进行综合考虑之外,还需要对建筑设计质量进行提升。
        参考文献:
        [1]简述多层框架房屋建筑结构设计问题 [J]. 刘敏.  建材与装饰. 2020(16)
        [2]多层框架房屋建筑结构设计要点分析 [J]. 王岩辉.  城市建设理论研究(电子版). 2019(18)
        [3]多层框架房屋建筑结构设计中各环节的重点及难点分析 . 梁池滔. 建筑工程技术与设计 . 2019
        [4]多层框架房屋建筑结构设计中各环节的重点及难点分析 [J]. 郑婷.  中国高新区. 2018(12)
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