多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理黄杰

多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理黄杰

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摘要:近年来,我国的建筑行业发展迅速,建筑工程建设越来越多,在建筑设计中面对越来越多的建筑结构设计要求,建筑结构设计当中的重要形式就是多层建筑结构设计。本文首先阐述了框架结构的概念,进而分析了多层建筑结构设计中框架结构的问题,最后提出了多层建筑结构设计中框架结构的问题的处理办法。

关键词:多层建筑;结构设计;框架结构

引言

随着当前我国建筑行业的发展,建筑工程项目的结构布置方式体现出了较强的多元化特点,类型越来越丰富,为了较好促使结构能够在建筑中表现出较强的作用价值,必然需要重点围绕着结构设计工作进行严格把关,确保结构整体体系较为协调可靠,避免在任何方面存在明显的问题和隐患。对于多层建筑的构建而言,结构的应用同样也面临着较高的要求,设计难度较为突出,应该在具体设计构建中予以高度重视,尽可能提升设计方案的可行性效果。

1多层工程框架结构设计缺陷

1.1计算简图不科学

就实际情况来说,多层工程结构规划中存在的最大问题在于设计简图的计量不科学。计算简图属于框架结构设计的前提,计算简图不科学,在框架结构成型中必定会存在问题,而框架自身的结构外形针对受力、荷载都会有差别,因此不科学的计算简图会导致框架结构压力和实际要求不相符,如此一来,框架结构的应用效果就会大幅度降低,必定无法提高结构质量。建筑物设计还应当注重其平、立、剖面与部件分布不规则对防震性能的干扰。由此优选选用规则的形体,其防侧力建立的平面分布宜规则对称、边侧刚度顺着竖向宜均匀改变。由于震害显示,简洁、对称的结构在地震时难以被损坏。

1.2对框架结构薄弱层设计的忽视

在设计过程中由于对板受力状态认识的不全面,将建筑中的双向板按照单向板进行计算,忽略了框架之中的薄弱层的问题。在实际建筑之中,忽略薄弱层问题会使建筑的抗侧移刚度收到影响,从而减弱建筑物的抗震能力,造成薄弱层出现的主要原因是由于竖向存在不连续的抗侧力。

1.3配筋调整不当

在多层工程框架结构规划中,配筋起到了显著作用,由于其可以有效补充建筑的完整性,还能够针对具体的受力进行调整,所以,科学的调整配筋能够完善框架结构。但当前多层工程框架结构规划中,配筋的调整不仅有针对性弱的现象,而且还有较大的随意性,因此整个利用性出现了明显的下降。

1.4抗震设计问题

抗震设防目标是高层设计中一个重要的设计指标。因为高层建筑在考虑建筑的抗震指标时需要考虑到建筑物所处的地质环境。对于不同地质环境下的抗震设计的要求是不同的。同时在进行高层建筑设计时还需要满足设计结构的延展性要求,保障高层建筑的设计的合理性,在实际设计时严格遵守多道设防的设计原则,这种设计原则能够保证高层建筑的稳定性和可靠性,通过多道防线可以使得建筑物在震动中受到的破坏得到最小。因为当第一道防线被破坏之后,第二道防线就开始发挥作用,这样就能够保障建筑物不会发生整体性塌方,从而造成较大的破坏。高层建筑物因为重心高,在地震作用下很容易导致坍塌。在地震时容易出现塌方的原因就是因为自身的重力负荷过大引起的,因此如何合理设计房屋的结构,减少自身负荷就显得格外重要了。为了更好地保障高层建筑的安全可靠,一般会选择高质量、高强度的施工材料,这样就能够最大程度保障高层建筑的稳定性和可靠性。同时设计人员在进行防震设计时,一定要了解相关施工技术的可行性问题,从而保障施工的效率。

2多层建筑结构设计中框架结构的问题处理方法

2.1地基设计

本国很多框架结构规划大都是条形基础或是独立基础,这样一来,地基截面规划就要兼顾到地基变形情况和承载水平,以保证基地大小。地基表面的浅基层规划除了需考虑到承载性能和变形要求外,还应当遵循经济性原则,严格管理成本。基于此,结合地基表面的结构来筛选持力层施工,随后全面研究各种条件,仔细研究建筑结构的类型、外观、实用性与稳固性。地基的规划除兼顾到技术层面外,还应当根据实践经验,综合思考建筑结构处于的水文地质环境和相关地质资料,从而选择出满足实际状况的地基处理措施。

2.2重视薄弱层问题

由于框架结构中的薄弱层会影响建筑物的抗震能力,所以在框架结构设计过程中要注重薄弱层问题。一般判断薄弱层有以下几点方法:第一,靠设计人员指定,设计人员根据相关的规定和依靠自己以往的经验,在框架结构设计中直接指出薄弱层。第二,通过计算指定,利用软件对将框架结构设计的相关数据进行分析,然后与相关数据规定进行对比,比如结构的抗侧移刚度与标准规定不符或者楼层承载的突变数据符合薄弱层的特点,则会被软件自动认定为薄弱层。第三,强制认定,如果楼层的竖向抗侧力构件不连续或者荷载力不能满足设计的要求,则会被强制认定为薄弱层。在出现薄弱层时必须采取相应的措施进行补救,比如对薄弱层的屈服强度系数进行验算,然后根据验算结果判断是否需要进行弹性强度系数进行验算,如果弹性强度系数不符合要求,必须对框架结构设计进行相应的调整。

2.3配筋结构规划

(1)框架外挑梁配筋规划。在施工期间,建筑结构的建设受到诸多外部因素的影响,挑梁设计便是影响因素之一。在规划挑梁时,结构占地面积因素与建筑结构应用功能会极大影响到设计质量。因为框架梁断面与外挑梁断面之间存在较大区别,因此,有些设计师就会将框架梁主筋扩展到外挑梁上,该种设计会极大有损结构质量。因而在计算研究时,员工一定要仔细研究框架外挑梁的承载状况,合理配筋,进而加大承载水平,保障建筑质量。(2)框架柱配筋规划。在普通的建筑结构规划中,框架柱配筋比例很低。在出现地震问题后,框架柱承受的扭转剪力较大,而且还受到双向偏心作用力,地震状态下极易损坏内柱,因此,在规划框架柱配筋时,一定要兼顾到每个方面的受力状况。在设计过程,若建筑结构处于的地基土质松软,此时能够考虑增多框架柱配筋。而且,在设计中要提高箍筋对砼的制约性能,由此,建议设计师将框架柱箍筋模式设计成井字形或是菱形。

2.4提高建筑物的抗震载荷设计

在高层建筑结构设计中首先根据我国的相关的规定来制定合理的抗震设计目标,同时要对于施工地方进行充分地调研,根据不同的项目需求制定不同的施工方案,从而进行论证选择最佳的方案。另外在进行高层建筑结构设计时,需要将延性的原则考虑在内。另外,在进行建筑物的抗震荷载时要充分利用设防原则,采用多道防线设计的思路可以让建筑在地震中所受到的破坏得到最小。另外在结构设计时尽量使用轻质高强度材料,以保证高层建筑物稳定性的要求,同时可以有效降低建筑物的荷重。另外为了更好地加强建筑物的减震控制,可以通过安装隔振装置系统来实现最终的效果。另外在实际的设计过程中要充分考虑材料和施工的影响,只有这样才能保障建筑的抗震性能达到最优。

结束语

综上所述,在多层建筑框架结构的设计之中最关键的是框架结构的稳定性和抗震能力,所以设计人员在框架结构设计过程中要重视纵向框架设计、结构薄弱层、横梁设置问题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。

参考文献

[1]梁杰,翟璟雪.基于工业与建筑多层框架结构设计的探讨[J].建材与装饰,2018(39):133-134.

[2]郑婷.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].中国高新区,2018(12):186.

[3]岳晓愿,韩哲.建筑多层框架结构设计基本原则与要点探析[J].科技风,2018(11):198.

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