浅谈对建筑框架结构设计的相关看法

2015-10-21 17:12殷海峰
建筑工程技术与设计 2015年12期
关键词:框架结构结构问题

殷海峰

【摘 要】框架结构是保证多层建筑稳定性、安全性的前提,也是多层建筑中的主要结构,本文针对多层建筑结构设计中框架结构的问题,提出了一些有针对性的处理办法,以提高多层建筑结构设计中框架结构设计的科学性和合理性。

【关键词】多层建筑;结构;设计;框架结构;问题

建筑框架结构又称构架式结构,是由柱和梁以铰接或钢接的形式连接而成的结构注抵抗使用过程中出现的竖向荷载和水平荷载主要起承重作用。框架结构按照不同的跨数可分为多跨和单跨型;按照不同层数可分为多层和单层型;按照立面构成的不同可分为不对称和对称型;按照使用材料的不同可分为钢筋混凝土混合构架、胶合木结构框架、混凝土框架和钢框架等。混凝土框架是常用的建筑框架结构分为装配整体式、装配式和现浇整体式,如果设计需要还能对板或梁施加一定的预应力。

一、阐述框架结构设计原则

(一)刚柔结合原则

建筑物框架结构不宜过柔,过柔的结构由于变形能力强,可以很好的抵御和削减外力,但是如果外力持续袭来,则会导致变形过大而使全体倾覆;也不宜太刚,太刚会导致结构变形能力差,如果承受瞬间巨大破壞力,容易使局部受损进而导致全部毁坏。

(二)多道防线并用原则

结构安全体系需要层层设防,当强大的外力袭来,所有抵抗外力的结构通力合作抵御外力。如果把抵御外力的任务寄托在一个结构上,是非常危险的。如土建结构中多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。

(三)重大放小

绝对安全的结构是没有的。各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分,他们共同构成协调统一的整体。一旦巨大的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁。例如,在钢框架结构中,柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效,我们要把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的损失。

二、阐述框架结构的主要类型

在框架结构中,柱与梁占据着非常重要的位置,不仅可承受竖向荷载,同时还可承受水平作用力。

下面笔者就框架结构的类型进行简要介绍。(一)根据施工方式来进行划分,可将框架结构划分为四种,即装配整体式框架、全现浇式框架、装配式框架以及半现浇式框架,其中装配整体式框架和全现浇式框架的应用最为广泛,装配整体式框架集合了现浇式框架以及装配式框架各自的优势,但同时其也存在着一定的不足,即施工程序相对比较复杂;全现浇式框架的抗震性能较好,具有系统性,但同时其在建设过程中,规模较大,且所需的模板也比较多,因此在一定程度上,工期较长。(二)根据称重来进行划分,可将框架结构划分三种,即全框架结构、内框架结构以及底层框架结构。全框架结构的整体性以及抗震性较好,在地质活动相对比较频繁的地方采用这种框架结构,具有很大优势,同时在一定程度上还可确保建筑安全性能;内框架这种结构,主要由混凝土以及砖块所构成,不管是砖,还是钢筋混凝土,其硬度都比较高,可确保建筑承受相应的重负荷,但是因受砖材质以及框架硬度的影响,在抗震上,还存在着一定的不足以及问题,一般不适合于抗震性能要求较高的地区应用;底层框架结构一般适合在底层空间较大的建筑中应用,这种框架结构便于建设成本的降低,使节省大量的建筑材料,而这种结构也存在一定的不足以及缺陷,即抗震性能较差,一般不适用于地质活动比较频繁的地方。

三、阐述建筑框架结构设计的重点

(一)建筑框架结构设计的重点,应该重点考虑到建筑的布局不规则时结构设计应该根据当地的实际布局做出合理调整。在计算梁柱的过程中厂定要使用SATWE三维软件。三维立体框架比平面框架更能够接受实际承受力的状态。在设计过程中对于房屋建筑的稳定性应摆在首位所以针对地震力和风力所采用的抗侧移刚度分配,TAT或SATWE的计算能够做到更加的精确,利用现代化的先进技术可以将建筑的质量和安全得到最大的保证。

(二)建筑框架中板柱结构节点的构造,由于板柱节点处楼板的抗冲击能力比较弱在柱子的周边的板子里面没有设定抗冲击的钢筋或者本身的设置存在一定的问题导致节点处不平衡的弯矩对楼板造成了一些附加的剪应力。所以对于板柱节点的构造应该适宜的采用托板的板柱节点。由于托板的根部厚度能够达到柱纵筋的直径的16倍为佳这样对地震作用和风荷载等都有很强的抵御作用。

四、我对建筑工程框架结构设计的几点看法

(一)中心线设计要符合规定

所谓中心线设计,就是在多层建筑的框架结构的设计过程中,根据框架梁柱的设计结构计算出其结构的中心,并对其中心线的位置进行适当的调整,以更好的满足节点的平衡。在对多层建筑进行框架中心线设计的过程中,如果发生了叫我严重的中心线的偏移,就会导致结构的柱宽产生较大的变化,必须要对柱体进行一定的加固处理,从而也会导致结构的不稳定,所以应该重视在设计过程中对剪压比的控制,避免其受弯过程中出现中心线的偏移。

(二)模板工程的监理要加强

建筑施工承包单位需要形成专项模板体系的设计方案,且监理工程师需要不断复核整个计算过程,包括变形情况、梁底模、侧模强度等内容的复核,确保施工安全。支撑体系关系到施工的安全与质量,监理时需要对模板支撑体系进行反复地验算。对于出现的高大模板形成专项设计方案,依据专家组的修改意见,进行相应的修改。监理人员需要认真检查支撑构造,确保模板支撑体系的刚度,同时确保整个体系结构的完整性,模板支撑体系拆除顺序要尽量合理,同时将整个结构的受力降低至最小。监理人员需要严格控制支撑体系以及模板的施工质量,同时严格检查施工工序,检查施工内容是否按照规范要求进行,重点检查地基的承载状况,做好监理的记录工作,对模板的接缝处理以及刚度进行认真细致地检查,防止出现漏浆的情况。监理人员按照施工规范,将转换层的大梁跨度控制在合理范围。监理人员必须要明确转换层模板的拆除时间,确保模板强度符合设计强度的要求。

(三)建筑框架结构的钢筋强度要重视

对于高层建筑钢筋混凝土框架结构的施工,有关规范应有了详细规定,需要在施工中予以全面地遵守,需要同行应该在结合具体建筑框架结构施工的过程和特点加以使用。本研究认为建筑框架结构的钢筋强度加强应该通过如下几个要点来保障。一方面,要提高建筑框架结构的钢筋质量,应该在建筑框架结构施工前就对钢筋展开专业性的质量与技术检验,形成建筑框架结构施工的材料技术保障,这是建筑框架结构施工质量形成的基础,也是有效提高建筑框架结构强度的保障,要采用具有规范化和正规化厂商的产品,这样的钢筋具有质量与信誉保障,以便能够确保建筑框架结构的强度。另一方面,要做好建筑框架结构特殊部位的钢筋项目处理,特别在梁柱节点处要做好施工技术的严格应用,这样会防治建筑框架结构钢筋项目出现问题,这不但有利于提高建筑框架结构的稳定性,而且也有利于保证主体结构的施工质量,这是一项一举多得的技术手段。最后,要加强对建筑框架钢筋部位的检查,避免出现遗漏而影响建筑框架结构强度。

五、结束语

总之多层框架结构作为建筑设计中的一种常见形式应用比较广泛。进行多层框架结构建筑设计问题的分析,有利于提高建筑设计的质量水平促进建筑事业的发展与进步具有积极作用和意义。

参考文献:

[1]赵雅梅.谈对建筑框架结构设计的认识[J].山西建筑,2014,06:42-43.

[2]李奕君.建筑框架结构设计原则和有效性[J].中国建材科技,2014,04:106-107.

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