框架结构设计在建筑结构设计中的应用探讨 张澎

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:张澎
[导读] 摘要:框架结构有很多优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
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        摘要:框架结构有很多优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。在建筑领域中,结构设计是一项重要工作,而建筑框架结构设计则是建筑结构设计中的重要工作,设计人员应当根据现有的规范标准制作科学合理的框架结构设计。基于此,本文就框架结构设计在建筑结构设计中的应用情况进行了分析探讨,以供参阅。
        关键词:框架结构设计;建筑结构设计;应用
        1框架结构的特点
        框架结构的特点主要有:成本低,用料少,有效的减轻建筑的自重,可以进行灵活的分隔空间;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,有利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于实现标准化、定型化,且因为它能够方便采用装配整体式结构,所以能够有效的缩短施工工期,保证工程按期竣工;运用现浇混凝土框架能够满足结构的整体性、刚度的需求,而且通过良好的设计,梁和柱的截面形状可以多样化。
        2框架结构的设计原则
        2.1一定要抓大放小,保全重要结构
        从建筑的布局来整体分析框架的合理布局情况,绝对完美与安全稳定的设计方案显然是无法达到的,此时就要抓住主要因素,对于一些次要因素和瑕疵则要有一些放弃和牺牲,在不损害建筑框架安全性的前提下,可以对一些结构设计的环节进行灵活的调整,但是一定要确保重要和关键部分结构框架的安全性与稳定性。
        2.2一定要刚柔并济,平衡结构体系
        建筑框架的设计对于现代人来说,大部分人会认为刚度和强度越大越好,这样才能确保安全与稳定,其实不然,建筑的框架结构依然要遵从刚与柔相济的基本原则,这样才能达到整体结构上的平衡和稳定,过刚则易折,当然过于柔弱也是不可取的,设计人员一定要找到两者之间的平衡,以此来确保整个建筑框架和主题结构的安全。
        2.3一定要多道防线,降低结构风险
        结构的设计安全性是第一位的,那就要考虑到框架结构在施工或者在后续的使用中可能会遇到的各种风险,在分析这些风险的种类和所造成危害的前提下,就可以进一步的研究建筑的框架结构如何去抵御各种安全风险,并且降低风险带来的危害程度,因此在设计阶段就要充分的预估到安全风险的具体情况,在必要时要做好相应的试验来检测结构模型的承载能力和安全性,在设计中一定要满足层层设防、层层抵御的多环节配套的设计理念来强化结构的抗风险能力,这样做的目的就是提高整个框架结构的承载能力和突发事件引发的事故风险的应对能力,使得结构从整体性的角度来分担来自不同应力带来的压力,避免部分结构受力过大导致损伤甚至解体,进而破坏建筑框架的整体结构。
        2.4一定要使结构合为一体
        建筑的框架结构要确保其安全稳定,具备很强的承载能力,就一定要确保其结构的各个部位和侧面的设计最终能够完美的结合起来成为一个整体,而不是部分结构的性能和指标脱离了整体,那样会对整体的性能形成一种严重的缺陷,设计人员依据这个思路和设计理念,就要攻克在设计工作中遇到的多个难关和重要节点,不断完善和健全整个架构体系的设计工作。
        3框架结构设计在建筑结构设计中的应用
        3.1建筑框架结构基础设施设计
        我国的框架结构规划多为独立基础,因此基础截面规划应考虑基础的变形和承载水平,以保证基础的尺寸。地基浅基础规划除满足承载力和变形要求外,还应遵循经济原则,严格控制造价。

在此基础上,利用基础结构对持力层施工进行了筛选,并对各种条件进行了综合研究。对建筑结构的型式、外观、实用性和稳定性进行了详细的研究。在设计建筑结构结构的基础部分时,设计师需在节点处考虑基础的底面积,保证柱下的基础宽度和基础布置均匀。如有不利因素,应适当扩大基础面积,保证基础柱埋深不超过3米。如果还需要考虑地下室地基承载力的施工,有必要对地下室进行良好的防水处理,避免地下房间对外延伸的现象。同时,设计师还需要保证建筑框架结构后浇带的长度,并保证每隔一段距离设置一个后浇带,这有利于提高建筑框架结构基础的强度。
        3.2加固结构规划
        (1)框架外配筋规划。在施工期间,建筑结构的施工受到许多外部因素的影响,梁的设计是其中的影响因素之一。在梁的吊装规划中,建筑结构的面积因素和应用功能对设计质量有很大的影响。由于框架梁截面与外梁截面存在较大差异,若设计不合理,将大大损害结构质量。因此,在计算和研究时,员工必须仔细研究外梁的承载条件,合理加固,然后增加承载能力,保证建筑的质量。
        (2)框架钢筋配筋规划。在一般结构规划中,框架柱的比例很低。地震问题发生后,框架柱的扭转剪力比较大,同时还受到双向偏心力的作用。在地震状态下,内柱容易损坏。因此,在规划框架柱加固时,有必要考虑各个方面。力的情况。在设计过程中,如果建筑结构的地基土相对较软,此时可以考虑增加框架柱的加固。同时,为提高混凝土的约束性能,建议设计人员将框架柱提升形式设计成井形或菱形。
        3.3建筑结构内力分析
        工程结构的内部竖向荷载和水平力有明显的差异。在竖向荷载计算中,常用的方法有分层法和弯矩二次分布法。分层法的重点是将上下两层的弹性支承改为固定端支承,然后将每层的线刚度乘以0.9得到内力值。而弯矩的二次分布需要对各节点的不平衡弯矩进行重新分配和计算,从而得到数值。在计算水平力时,可采用反弯点法和D值法。值得注意的是,D值法得到的计算结果具有较高的精度,但当梁和柱线刚度过大时,弯点法可以突出精度。因此,建筑结构的内力分析属于一个详细而繁琐的过程,需要设计者充分考虑各方面因素,才能获得准确的数值,提高建筑结构的安全水平。
        3.4建筑物抗震设计
        抗震性能设计是现代建筑设计的重点。在实际设计中,设计者必须明确梁高数据的准确性和适用性。如果在设计和计算中出现问题,通常必须遵循最大值原则,为了防止钢梁的弯曲,造成安全故障。此外,在梁端负筋规划中,必须遵循最小值原则。设计者必须尽可能地使用最小的负筋值,以保证梁端塑性接头的产生。
        3.5负荷值规划
        在非地震规划环境中,荷载基础效应的计算应通过变荷载效应管理和恒荷载效应管理来确定。在取值过程中,应选择取值中最不利的数据。只能选择最坏的负载组合。在设计过程中,结构所受的外力是可以计算出来的。这是一种常见的负载效应。这种负载包括永久负载和可变负载。在计算建筑承重框架的水平极限状态时,要求对应的是作用抗力的设计值。
        3.6建筑框架结构短柱设计
        在建筑框架结构设计中,设计师需要设计柱网高度和截面高度,以保证柱网高度小于或等于截面高度。如果柱 净高与截面宽度之比不大于4,则称为短柱。由于短柱受力不高,抗震强度不高,容易对建筑结构造成破坏。因此,在框架结构设计中,有必要尽量避免短柱的出现,并保证柱的承载力,从而提高框架结构设计的合理性。
        4结语
        随着我国经济的发展,我国建筑业发展迅速,市场对建筑业的发展提出了更高的要求。因此,为了满足建筑业对市场的需求,有效地提高建筑结构设计的质量,有必要对建筑结构设计进行深入的探索,使框架结构设计更加科学。它可以合理地应用于建筑结构的设计中,从而提高建筑的质量,提高建筑的抗压强度和稳定性,从而促进我国建筑业的稳步发展。
        参考文献:
        [1]王文博,刘皎. 框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J]. 装饰装修天地,2017(2).
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