分析建筑框架结构设计存在问题及对策

2022-12-30 20:56许宏丽上海市政工程设计研究总院集团第十市政设计院有限公司工程师
中国建筑装饰装修 2022年3期
关键词:框架结构抗震框架

许宏丽 上海市政工程设计研究总院集团第十市政设计院有限公司工程师

我国的经济呈现出高速发展的态势,带动了建筑行业的高速发展,建筑的规模和数量都在不断增加。国家与相关部门对工程建设中的施工技术非常关注与重视,但是工程建设过程有复杂性特点,为了降低和减少设计过程中的误差,国家对建筑施工技术规范提出了更高的要求。基于此,本文主要对建筑框架结构设计存在的问题以及对策展开了深入的探讨。

1 框架结构的含义与特点分析

1.1 框架结构的含义

建筑框架结构主要是将梁和柱的刚接或铰接作为基础,最终实现建筑物承重结构的连接。因此,梁和柱组成的框架结构能够以共同的力量承载地域水平荷载以及竖向荷载,建筑墙的作用只是用于实现围墙墙体的分离。

1.2 框架结构的主要特点

因为框架结构具有节约施工成本、使用灵活性高以及提升工程质量等优势与特点,所以越来越受到人们的关注以及企业的重视。而且框架结构中的梁柱等构件能够促使设计向着标准化的方向发展和前进,进而加快施工的进度。运用现浇混凝土框架技术,还可以满足建筑结构的刚性需求,让建筑物空间结构变得更加科学与合理。

2 建筑框架结构设计过程中的原则

2.1 平衡结构体系

当建筑框架结构突然遭受强大的破坏力时,必然会造成结构部件出现受损的情况。针对这一问题,建筑结构的设计不能太过刚硬,因为物极必反,但也不可过于柔软,要刚柔并济,才能够真正地实现平衡结构体系。在建筑框架结构设计的过程中,一定要对刚度进行科学的设计,此项问题是设计工作人员亟待解决和值得深思的问题之一。

2.2 多道防线,降低结构风险

通过层层设防能够保证在突发情况来临时,所有抵抗外力的结构都能够充分发挥出自己的作用,而且通过相互影响、相互帮助以及相互支持,在相辅相成中更好地实现支撑。例如,一个物体从高处迅速地坠落下来,如果经过层层障碍物的阻挡和影响,那么其下落的速度就会减缓,当这个物体真正落到地面时,它所受到影响和损害的程度就大幅度减小,所以在土建结构中,相关工作人员都知道多支墙要比单片墙好,而框架剪力墙要比纯框架好一些,这也是多道防线设计最明显的优势与特点[1]。

2.3 抓大放小,重视结构

绝对安全在结构范围中并不存在,无论是哪种结构体系都不能保证在任何情况下可以完全抵御外界给予的破坏和影响。构件不同,它的作用也会有很大差异,结构体系就是由众多的构件共同组合而成,并且根据重要性来进行轻、重的区分。每一个结构构件的存在都是为了遭遇突然破坏时,确保其中最重要的构件不会受到极大的影响或者是破坏,在必要的时候可以起到取舍的作用。其最优质的选择就是在建筑框架设计的过程中进行慎重的衡量与考虑,确定哪一部分是主体结构,哪一部分是次体构件。当破坏力真正来袭时,需要挡在最前面的是次要构件。例如,在钢框架结构设计的过程中,如果出现倒塌问题,梁也不可能存在,但是如果梁出现倾倒问题,则柱体可以稳稳地立在那里,由此可以看出,柱起到的作用比梁大很多,所以在建筑框架结构设计的过程中,需要将梁放在比较薄弱的环节,使其能够承受住大量的破坏力,以最大限度地减少损失[2]。

3 建筑框架结构设计过程中存在的问题分析

3.1 设计图纸中存在的问题

设计图纸在建筑工程中非常关键,如果设计不准确,就会造成建筑结构无论是其类型还是抗震级别等各方面都会存在不合理的地方。在具体施工的过程中,如果工作人员只是简单按照施工图中的内容进行施工,而没有结合现场具体的情况和施工特点来进行考察,必然会对最终的工程质量产生一定影响。在建筑工程展开工作的过程中,不同的建筑层级需要配置不同的钢筋,并且结构标准不一致,如果仅仅在图上进行标注,则非常容易造成施工混乱问题[3]。

3.2 计算模型问题

工作人员在对实际面积进行计算的过程中,常常会因为力学模型不明确等各种情况,造成基础宽度或者是面积出现不足。当墙体有大量的集中力作用时,通过墙体和基础可以将集中力向着地基扩散。但是扩散受一定程度约束,且底层的受力不均匀。在设计的过程中,如果工作人员将自己关注的重点放在集中力除以墙段长度所得到的平均线荷上面,并以此来确定基础的宽度,就会造成局部基础宽度出现不足问题,因此必须加大基础宽度,更好地满足地基承载所提出来的不同要求。

3.3 抗震设计问题

2008 年的汶川地震让许多人失去了宝贵的生命,人们真正地认识到建筑结构抗震设计对保护生命安全的重要性和意义。因此,在我国建筑结构设计的过程中需要应用抗震技术,以此来降低地震对建筑物所带来的影响和伤害[4]。

4 建筑框架结构设计问题的解决策略

4.1 严谨的设计

严谨的设计是提高建筑结构设计最有效的方法,建筑结构设计要想获得成功需要科学技术给予的大力帮助与支持。在具体施工的过程中,不同的结构设计方案会呈现出不同的结果,对工程的造价与施工企业的未来发展等各方面都会带来一定的影响。如果想要大幅度提高过程的总体质量,就需要确保施工计划与方案具有科学性与合理性,并不断健全与完善建筑工具和承受力状态之间的平衡点[5]。

4.2 抗震技术的运用

随着时间的不断推移,我国的建筑行业呈现出高速发展的态势,越来越多高层、超高层建筑应运而生。对此,为了确保框架结构更加的稳定且更加的安全,需要进一步提升建筑工程的安全系数[6]。由于影响施工质量的因素较多,因此在进行施工质量的把控时,必须注意加强把控的全面性和严格性,有效减少可能存在的质量隐患。同时还要加强对抗震技术的应用学习,掌握更加先进的抗震技术,对当前建筑工程施工中的抗震技术进行优化,使抗震技术的应用效果得到不断提高,从而更好地保障建筑的抗震性能[7]。

4.3 建筑框架结构设计

工作人员在进行建筑框架结构设计的过程中,想要大幅度提高工程的总体质量,还需在设计的过程中遵循一定的原则,为其极高的质量打下坚实基础。此外,框架结构在设计的过程中需要将外形的安全、美观作为重要内容,再进行深入思考,如果框架结构太硬,必然会对变形能力产生一定的影响,在遭遇到破坏时,自身的承受能力也会不断下降,如果结构框架过于柔软,则会对其坚固性产生影响。因此,在保证结构框架安全的基础上需要设置多条防线,保证框架结构设计具有极高的质量。不仅如此,设计工作人员还需加强对纵向框架设计的关注,帮助纵向框架与水平框架完美融合,在二者的相辅相成中为建筑物框架结构设计工作的正常、有序展开打下坚实基础[8]。

此外,抗震结构体的选择是进行抗震技术应用的关键,可以根据不同的形式进行不同种类的划分。例如,基于不同结构进行划分时,可以分为简体结构、框架结构以及框架剪力墙结构等;而基于不同材料进行划分时,主要可以分为钢筋混凝土结构、钢结构以及砌体结构等。在进行建筑结构的选择时,相关工作人员需要本着认真、负责的态度,并结合施工要求以及施工区域的主要条件,经过慎重的思考,再进行相关的选择。因为一旦建筑构件出现了偏差,则极有可能会对建筑工程的总体质量、抗震性能、主要结构等各方面带来极大的影响,所以相关工作人员一定要加强对建筑构件的关注与重视。

4.4 不断健全与完善结构安置

在设计建筑结构的过程中,不但要将建筑物框架的整体结构进行科学合理的改变,还需使结构设计变得更加完善与健全,对此设计工作人员需要将自己的作用全部发挥出来,对建筑结构空间以及应力进行科学的计算,以进一步提高建筑物的安全性。随着建筑行业呈现出高速的发展态势,越来越多的设计师将自己关注的重点放在建筑结构布局上面,但是有些设计人员在进行建筑结构设计的过程中并未站在全方位的角度进行考虑,也没有真正地认识到完善结构设计对工程建设的重要性,对此建筑企业需要制定出与之相对应的管理方法与制度,大幅度提高设计工作人员的安全意识,同时对工作人员的工作行为进行严格约束,保证最终的建筑结构功能可以与新时代下人们所提出来的合理需求相符合[9]。

4.5 计算简图的运用

工作人员在进行建筑设计的过程中会涉及许多组件,其自身的大小和强度都与计算方法有着密切的关系,而且计算数据与信息会对工程的建设和施工产生直接影响。在计算的过程中,如果数据和信息出现一点偏差,那么极有可能会对工程最终的建设质量带来不利的影响。因此,在进行具体内容计算的过程中,需要选择出具有科学性的计算简图来进行相关计算,同时还需要确保选择出来的计算简图和工程建设实际情况相符合。但是据了解,因为如今建筑结构设计的过程非常复杂,所以没有办法确保计算简图具有合理性与科学性。鉴于此,还需要工作人员对计算简图各个方面的影响因素展开分析,保障计算简图在选择的过程中更加合理、更加科学。不仅如此,在设计的过程中还需要对计算软件加强关注,因为计算软件不仅能够确保最终的结果更加准确,而且可以为后期工程在使用过程中的安全提供强有力的数据支持和帮助[10]。

4.6 模板设计的要点以及主要的施工方式

高层建筑在具体施工的过程中,因为结构施工具有重复性特点,所以可以运用制作模板的方式来加快施工的水平与效率。建筑结构顺利的构建是帮助施工项目节约工期的最有效的方法,同时也是提升工程中质量的关键和要点,在具体施工过程中使用模板不仅可以保证建筑主体的稳定性,降低和减少高空作业,而且一定程度上还能够确保施工过程当中的安全,帮助施工企业获得更多的经济效益和社会效益。

爬模施工方式在高层建筑整体建设过程中非常适用,主要就是通过沿着建筑的底端进行周围浇筑,以循序渐进的方式增加浇筑的实际高度。不仅如此,爬模还可以与其他施工技术完美地融合,在相辅相成中有效地降低施工的难度,帮助高层建筑获得更多的经济效益。通过对爬模施工方式进行认真的分析,发现其和模板施工之间有着许多相同的地方。

随着时间的不断推移,国家颁布了建筑劳动法,为施工人员提供了更多的保障,为满足新时代下建筑行业所提出来的不同要求,通过加入爬模施工方式,可以有效地缩短建筑的施工时间,并且提高工程的总体质量,帮助施工企业节约更多的成本。

5 结语

建筑工程在展开建设的过程中,施工技术是最重要的组成部分。通过不断地革新施工技术以及加大对其管理的力度,可以在提升工程总体质量方面发挥出至关重要的作用。不仅如此,还能够帮助建筑施工企业在激烈的竞争中获得更好、更长足的发展,促使建筑施工企业真正地实现可持续发展。此外,在施工的过程中还要采用科学的方法,不断提升管理工作人员和施工人员的综合素养与工作能力,针对工作中所出现的问题展开深入分析,并制定出完善的解决方案来妥善解决问题,为我国建筑行业的更好发展提供源源不断的助力。

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