多层框架房屋建筑结构设计现状及措施
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多层框架房屋建筑结构设计现状及措施
发表时间:2018-10-17T11:27:24.763Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第14期作者:罗维戈[导读] 基础联系梁在整个多层建筑的框架结构中占有着非常重要的地位,所以在设计的过程中。广州房建设计院有限公司广东广州 510180 摘要:随着我国城市化进程的不断推进,人们对与自身生产生活相关的房屋建筑工程提出了更高的要求,多层框架结构因其自身特有的优势在建筑工程中得到广泛应用,能在很大程度上保障房屋建筑整体稳固性。本文对多层框架房屋建筑结构设计现状及措施进行探讨。关键词:多层框架;房屋建筑;结构设计;现状;措施1多层框架房屋建筑结构设计现状及措施1.1基础联系梁的设计问题基础联系梁在整个多层建筑的框架结构中占有着非常重要的地位,所以在设计的过程中,应该根据多层建筑的设计要求,做好对基础联系梁的底层柱的长度的计算,即根据现有的多层建筑的强度设计要求,以及特殊的抗震和刚度要求,对基础联系梁的受力情况进行全面
的分析,然后对基础进行合理的结构设计,以满足多层建筑的使用要求。另外,由于基础联系梁的施工过程中会使用到大量的混凝土材料的基础,所以在设计的过程中应该充分的考虑混凝土材料的使用性质对于梁体的受力作用的影响,因为桩基基础在施工的过程中对于混凝土的浇筑的质量的要求是非常高的,如果浇筑材料没有达到相应的要求和标准,就会导致在工程的施工过程中受力不均导致的沉降问题的产生,也严重的影响了工程的施工质量。所以,有关部门在设计的过程中应该充分重视对于扩展基础的设计,并且实现对于结构中的基本框架的稳定性的保持。1.2结构薄弱层的设计问题结构薄层是指在强震动下,结构会产生很大弹性空间产生位移,这些结构薄弱部位的承载在设计时要满足承载力的要求,但是在地震发生时,容易出现薄弱现象。在一般情况下薄弱层对建筑抗震的会有很多的影响。因此在房屋的设计的过程中应该避免薄弱层的出现,防止薄弱层出现的最好方式就是加大抗震位移度,也就是采取加大薄弱层的横截面积的方法,也可以在一定程度上减少基础的埋置位置。在薄弱层不能避免的情况下,要在结构计算时,保证按照规格采取相应的措施,要将薄弱层的地震剪力乘以1陪的系数,还要对房屋的结构强度系数进行计算。楼层的强度系数要按照构建的实际钢筋和材料的标准值进行计算。具体要根据楼层的剪力强度计算抗剪力值,在地震的强度在7-9度时楼层的强度系数要小于0.5,要楼层的结构要做弹性运算。符合建筑防震设计规则,要对不符合要求的建筑结构,进行重新调整。
1.3框架结构梁的设计问题多层建筑中的框架结构梁对于整个框架结构的稳定性和强度以及荷载能力都有着非常重要的应想,所以在对其进行设计的过程中,应该充分的重视框架结构的框架梁的搭接方式的设计,并根据施工的主梁和次梁之间的结构设计情况,对其相交位置以及相交的形式进行合理设计,以实现对框架结构梁的结构处理。目前在对多层建筑的框架结构梁设计的过程中,常用的设计方法是对腰筋直径进行加密,以实现对梁体的抗阻力的能力的增强和提高,这样就可以实现梁体在施工的过程中,通过适当的箍筋达到较为理想的抗震能力。另外,还应该注意的是在多层建筑的框架结构梁的设计过程中重视对梁体的高度的控制,目前我国的一些多层建筑的框架梁的设计过程中,梁体的高度同柱宽基本是一致的,这样无法达到理想的跨度。
1.4框架结构柱的设计问题在进行框架结构柱设计时,如果地上部分设计是圆柱,设计人员要尽量将地下部分设计成矩形,这样在施工过程中,能有效地减少施工工序。对于地上部分的圆柱配筋,设计人员要保证其最少在8根以上,同时为有效地增加结构的整体性和结构柱的承载力,要尽量采用螺旋式箍筋。对于地下部分的矩形柱,设计人员要尽量采用井字复合箍的方式进行箍筋,如果建筑结构对抗震有要求,设计人员要严格的按照抗震设计规范对其进行加密处理,从而确保框架结构柱的抗震性能满足相关规定。一般情况下,框架结构柱的截面需要满足以下要求:对于非抗震要求,框架结构柱的截面边长不能小于250mm;对于四级抗震要求的建筑结构,框架结构柱的截面边长不能小于300mm;对于一、二、三级抗震要求的建筑结构,框架结构柱的截面边长不能小于400mm。2多层框架房屋建筑结构设计要点
2.1多层框架结构地基基础设计多层框架结构地基基础设计。进行多层框架结构地基基础设计时,设计人员要先对工程的地质报告做认真分析,根据实际工程情况,在满足承载力、地基变形情况下,尽量使用天然地基的浅基础。设计人员在确定地基的持力层时,应该将地基基础和上部结构做全面分析,对土层的物理力学性质、要建设的建筑结构类型、大小、荷载能力、地下水分布情况做全面了解与深入准确分析,确保设计地基基础足够满足施工需要。通常情况下的多层框架建筑结构应用条形或独立基础。对基础进行设计时,相关设计人员要先了解地基承载力和变形,把基础底面的详细尺寸计算出来,之后计算基础截面。设计人员计算基础底面的尺寸同时,还要对地下基础、覆土重力进行必要了解分析。在设计多层框架结构的地基基础时,设计人员应根据相应工程地质报告,结合施工能力与设计要求选用合理的方法对地基进行处理,从而确保地基满足施工需求。
2.2多层框架结构配筋设计要点(1)框架柱配筋的调整一般情况下,框架柱的配筋率比较低,在地震作用下,框架柱会受到大的扭转剪力,同时还会受到双向弯矩的作用,由于框架柱的横梁约束比较小,在双向偏心受压状态下工作时,地震作用力会对内柱产生大的损害,因此在进行框架建筑结构配筋计算时,要选择最不利的方向进行。在配筋计算过程中,为确保框架柱的强度符合相关要求,设计人员要注意:由于在地震作用下,边柱角柱、抗震墙等会出现偏心受拉的现象,因此,对于这些部分,要保证纵筋总截面面积比计算值大25%;为提高箍筋对混凝土的约束,设计人员可以将框架柱箍筋形式设计成井字形或者菱形;当多层框架建筑结构的地基处于软弱土层时,设计人员可以适当的增大框架柱的配筋。(2)框架外挑粱配筋
受建筑现实占地面积与未来使用功能影响,多层框架结构设计经常会设计挑梁于框架梁端。因为外挑梁的实际荷载值与框架梁荷载有一定差别,使外挑梁与框架梁的断面尺寸也相应有所不同。一些设计人员经常会把框架梁部分主筋在设计过程中延伸至外挑梁上,但实际上这些主筋并不应当进入挑梁,这种做法对建筑安全造成重大隐患,严重影响了施工质量。因此,设计人员要仔细分析框架外挑梁受力详细情况,在计算框架外挑梁配筋时,要根据实际情况,合理配置配筋,为多层框架建筑结构的承载力提供保障,提高施工质量。(3)框架边柱柱顶配筋
在多层框架建筑结构设计中,水平荷载是设计控制的关键丙素,由于框架顶层的风力荷载比较大,建筑结构荷载传递到边柱的作用力要远远大于传递到楼层边柱的作用力,因此,柱顶有明显的偏心问题。据框架结构设计要求,横梁上部钢筋需全部放入柱中,并延伸至横梁下边位置,而柱中钢筋中一部分要向柱顶延伸,另一部分延伸到横梁中。实际设计时容易将位于边柱的柱角钢筋延伸到梁内,这样会影响多层框架结构水平荷载。因此,在实际设计中要特别注意这类问题,保障多层框架结构工程设计质量。
3结语
我国城市建筑项目的不断增多,不仅实现了建筑技术的发展,也有效的推动了相关的结构设计的发展,所以有关部门应该根据现有的多层建筑的使用要求对其框架结构的设计现状进行分析,以更好的制定有针对性的方案,不断提高现代多层建筑的质量。参考文献:
[1]论述建筑框架结构异形柱设计[J].韩晓雨.黑龙江科技信息.2016(32)
[2]框架结构设计在建筑结构设计中的应用探究[J].敖博,贾斯童,周亭余,仲美玲.经贸实践.2016(23)
[3]钢筋混凝土多层框架房屋结构设计核心问题要议[J].丁爱民.河南建材.2014(05)