钢筋混凝土框架工业建筑结构设计研究 欧阳重

发表时间:2020/6/12   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:欧阳重
[导读] 摘要:随着当代社会的不断发展,人们生活水平也得到明显的提高,人们对环境保护意识越来越强,同时当代社会对工业建筑的质量要求也越严格。
        海南南方建筑设计有限公司  海南海口  570203
        摘要:随着当代社会的不断发展,人们生活水平也得到明显的提高,人们对环境保护意识越来越强,同时当代社会对工业建筑的质量要求也越严格。因此,钢筋混凝土框架结构在现代工业建筑行业中得到了广泛的应用。钢筋混凝土框架结构在其中具有非常重要的地位,同时也起到非常重要的建筑支撑作用。但是随着建筑行业的发展,市场提升了工业建筑的质量标准要求,尤其是针对工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计的规范性与标准性提出严格要求。
        关键词:钢筋混凝土;框架建筑结构;设计研究
        一、工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计的基本原则
        1.均匀性原则
        在工业建筑结构设计中,均匀性也是非常重要的一项内容,刚度、强度、应力等的均匀性对于提升建筑框架结构的稳固性,规避结构质量问题有着显著效果。
        2.经济性原则
        经济性原则是指在保证工业建筑工程质量的前提下,控制材料损耗与资金浪费,实现工程项目经济效益最大化。为此,钢筋混凝土框架结构设计人员要结合工业建筑基本概况,编制完整性、合理性与经济性于一体的设计方案。
        3.抗震性原则
        抗震性是建筑框架结构施工中最基本的性能要求,不仅可增大建筑的抗变形能力及荷载能力,还可以确保工业建筑在发生地震灾害时不发生整体结构垮塌。为此,工业建筑结构设计环节,设计人员要深度考虑建筑的实用性与安全性需求,明确建筑侧向位移程序,以免建筑结构形变。
        二、钢筋混凝土框架结构设计中遇到的问题
        目前在工业建筑中对于钢筋混凝土框架结构设计过程中,依然存在着些许问题,比如框架结构中对于梁、柱截面的计算,以及对整体框架梁、柱的整体分析,如此都是框架结构设计中重要的设计内容。同时为了保证梁柱具有较高的塑性,对梁柱之间的要求必须超过线刚度比值。其中最应该注意的就是在工程建筑过程中建筑框架之间结构设计的构造出现问题的解决措施,对于跨度较大的柱网框架结构、楼梯间构架结构都需要与楼梯平台梁进行连接,从而使楼梯间的柱变短,保持平衡,此时还应该对柱箍筋加密,在设计中这点非常容易被忽视。在工程建筑中影响建筑质量的就是建筑中最薄弱的位置。在发生地震时,薄弱位置会使建筑难以保持应有的稳定性,加速建筑的倒塌。因此,在进行工程建筑中应该减少薄弱位置的出现。如果在框架结构设计中出现短柱,那么在发生地震时就会导致楼房不稳定。短柱的确定方法是:柱的真实高度与柱界面高度的比例和等于四或剪跨比小于等于二,就可以判定为短柱。
        三、工业建筑中钢筋混凝土框架结构的设计要点
        1.框架结构柱设计
        优化框架结构柱设计是提升工业建筑结构抗震性能的重要举措。根据工业建筑的实际情况,设计人员可以采取如下几方面措施:①电梯井设计时,设计人员可通过框架与填充墙相结合的方式予以布置,并对填充墙内部构造实施加密处理,增加配筋数量。在整个工业建筑结构体系中,井筒发挥着吸收地震波能量的作用。为此设计人员要进一步优化电梯井筒的墙体设计。②在调整框架柱配筋时,设计人员要准确计算不同方向的框架配筋的投资成本,实现配筋与框架柱配置的优化。通常情况下,设计过程中,会将次梁上层配筋配置在主筋结构上,但这种设计方式会加大悬挑梁的荷载压力,降低其保护层质量。对此设计人员应当严格控制主次梁钢筋配置形式,以及悬挑构件钢筋保护层厚度,加强整体工程结构的安全稳固性。
        2.梁柱的延性设计
        在工程建筑钢筋混凝土框架结构设计的过程中,要保证框架结构设计的延性,首先框架中的梁柱的延性要满足项目要求,梁柱的延性的优劣与塑性铰的长度和转动能力具有非常重要的联系,所以在进行抗震设计的过程中,应该保证梁柱塑性铰的设计应该达到相应的要求。

并且应该严格遵循强剪弱弯的设计原则。如果钢筋混土梁柱受到了较大的剪力,就难以保证建筑的稳定性。所以在进行框架梁柱延性设计时,必须保证梁柱受力要大于受弯力,从而才能使延性较差的梁柱不容易发生事故。
        3.受力钢筋设计
        建筑框架结构中布置的受力钢筋主要是沿着结构构件纵横向位置布置的钢筋结构,受力钢筋能够在很大程度上增强建筑结构的抗拉应能力与抗剪切能力。在受力钢筋设计中,设计人员要严格控制钢筋混凝土框架梁的边长,使框架梁与框架柱的紧固连接。如果框架梁与框架柱的连接稳固性未达到标准要求,代表钢筋混凝土框架梁的柱钢筋的配置位置不够精确。在开展二次评估中,设计人员需要制定科学合理的评估方案,以保证框架结构的紧固性。
        4.强柱弱梁的设计
        在进行框架结构设计时,要遵循强柱弱梁的设计原则。进行抗震设计时,建筑物的框架塑性铰物应该要在梁柱上,不能在梁柱的跨中,如果在跨中,建筑的一些部分造成伤害。因此,梁端的塑性铰要具有一定的延性。如此才能保证框架结构形成前,对于外力的承重做出相应的抵抗。
        四、钢筋混凝土框架结构设计中常用技术
        1.工业建筑框架结构的抗震技术
        根据《建筑抗震设计规范》的要求,设计单位将工业建筑框架柱的混凝土强度设计为C40与C35。其中建筑的一到三层选用C40强度的混凝土,受力钢筋为HRB400级热轧钢筋;建筑的四层选用C35强度的混凝土,钢筋为HRB400级热轧钢筋。工业建筑的抗震设防烈度为Ⅶ度,需设计单位合理设计框架结构,保障工业建筑的抗震性能,实现其安全可靠运行。由于工业建筑的A、B、C三区高度不同,其抗震等级不同,前两者为二级,后者为三级,施工单位在设计框架结构时,注重框架级别间的差异,开展规范抗震设计技术。
        2.工业建筑框架结构的加固技术
        在直接加固法的类型当中,增大截面法属于常用的处理方法之一,该方法的应用原理是对现有钢筋混凝土结构框架的横截面积进行扩大,同时在原有结构的基础上,添加适当数量的钢筋结构,使框架结构的整体强度得到提升,提升建筑结构本身的综合强度。在实际应用过程中,该结构主要适用于一些受压结构或者受弯结构的加固操作,操作工序也非常简单,是目前建筑工程施工中常用的应用结构。需要注意的是,因为该加固技术会使得结构的整体体积增大,会占据较大的空间,同时结构自重也会增加,对于基础结构的压力也会变大。
        五、工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计的注意事项
        工业建筑的钢筋混凝土框架结构设计不仅要满足建筑结构的基本要求,还需符合各地方的规范条例。在钢筋混凝土框架结构设计中,设计人员应规避违规操作。在保证钢筋混凝土框架结构设计合理性的基础上,重点关注钢筋混凝土框架结构的抗震性能、抗性变能力与抗剪切能力。针对工业建筑,设计人员应重点关注抗震性能指标,利用科学化的计算方法完成计算与设计。同时建筑结构布置形式对建筑结构抗震设计的影响、建筑结构楼盖设计形式对建筑结构抗震设计的影响,也是钢筋混凝土结构设计人员需要重点关注的内容。
        结束语
        在建筑行业进行工业建筑的过程中,钢筋混凝土框架结构设计不仅仅得到了广泛好评,而且还能够被许多建筑公司高效的使用。钢筋混凝土框架结构中的延性设计对抗震能力起到了非常重要的作用,对于钢筋混凝土结构设计的应用,不仅可以提高建筑的抗震性能,同时还促进了我国工业建筑行业的发展。
        参考文献:
        [1]尹国华,张翠霞.钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究[J].中国标准化.2019(16)
        [2]方运进.建筑结构设计中钢筋混凝土设计的关键点分析[J].绿色环保建材.2019(05)
        [3]许静.钢筋混凝土框架工业建筑结构设计中的问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版).2019(11)
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