姚传气
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摘要:框架建筑是目前应用比较普遍的建筑结构形式,尤其是民用建筑中,使用范围是比较大的。随着外观造型与建筑功能的逐步增多,人们更加追求个性化与实用性的建筑,尤其是民用建筑方面。在这种背景之下,民用建筑结构设计环节,应该综合分析使用性能,要达到不同人群的需求。因此,本文以民用建筑为出发点,分析框架结构设计内容,希望可以促进建筑领域的发展。
关键词:多层框架结构;民用建筑;设计
当前的经济与社会发展速度非常快,我国建筑领域取得了很大的进步。框架结构作为先进的建筑结构形式,被广泛的使用到民用建筑领域内。民用建筑的质量水平,会直接影响人们的生命安全,所以需要加强质量的控制。建筑设计工作任务繁重,也是比较复杂的,会给最终的建筑安全性、实用性、经济性造成过大的影响。但是民用建筑设计阶段,多层框架结构设计有着较大的作用。
1 民用建筑中多层框架结构的设计内容
1.1类型必须一致
民用建筑在进行框架结构设计中,其类型要达到一致性,禁止应用两种或者以上的框架结构形式,尤其是电梯间、楼梯等关键性的部分禁止应用砖墙的结构形式。深入分析原因,是因为框架为柔性的结构形式,而砖混则是刚性形式,这些形式是不能联合使用的,所以在多层框架结构应用中,应该合理的进行系统结构的协调应用,禁止混合使用多种结构,否则造成建筑安全性无法达标。
1.2梁、柱截面尺寸应合适
框架结构设计环节,首先要根据实际需要确定梁、柱截面尺寸,要符合规范技术标准,同时应该保证柱、梁的线刚度比值大于1,这样能够在发生地震等自然灾害之下,非弹性结构形式的柱端不能屈服,节点更具弹性效果最终能够实现结构强度性能的提高。
1.3使短柱构造加强
在建筑工程的实施过程中,顶棚部分有可能需要进行吊顶等装修,所以填充墙不能到顶,否则将会导致短柱情况的存在。短柱的刚度比较高,如果发生地震就会受到剪力的影响,如果混凝土结构的抗剪强度相对较小,就会使得该结构出现脆性断裂的问题,建筑物结构损坏而出现塌陷的情况。因此,在设计时应该根据实际情况加强处理。可以设置箍筋结构,比如短柱箍筋设置时应该确保其间隔距离不能超过100mm、纵向钢筋间距设计要控制在150mm以上,同时要应用质量水平高的钢筋材料,以提升结构的性能。
1.4框架梁设计的合理安排
为了能够让民用建筑框架结构达到科学性与合理性的要求,应该按照要求进行框架结构设计。在民用建筑实施中,外挑框架梁是极为关键的,为了能够达到工程技术标准,应该布置钢筋混凝土柱的结构,然后做好各个阶段的监督控制,确保多层框架结构达到建筑的使用标准。因为柱体结构是偏心受压的形式,所以在结构计算中应该综合分析悬臂梁梁段是否存在变形的情况,同时还应该全面的分析竖向构件,要保证梁与柱关系合理的处理,从根本上去除安全隐患,能够防止民用建筑出现严重的危险问题。因此,设计者应该充分考虑到多个方面来进行多层框架结构设计,以确保建筑的安全性。
2 存在于多层框架结构设计中的问题
2.1框架梁裂缝具有的设计宽度不合理
民用建筑在开展框架结构设计过程中,钢筋结构形式、钢筋直径、混凝土等方面都会给框架裂缝造成直接的影响,但是很多设计中没有重视这一方面,也没有全面的分析框架裂缝宽度尺寸。这样确定的设计方案无法确保工程的安全性,还会导致在自然灾害发生之后出现严重的损坏,造成工程出现严重的质量问题。因此,民用建筑的框架结构设计环节,要有效的消除不合理的裂缝,确保建筑工程的安全性。
2.2多层框架柱配筋调整不合理
多层民用建筑中的框架结构形式,配筋率相对低,所以在建设施工环节,应该结合数据计算结果,要做好配筋的处理,在出现地震等灾害之后,框架柱就会因为扭转剪力发生严重的损坏,此时双向弯矩就此出现,极大的影响框架梁体结构的质量,特别是框架均匀性不足,危害整个建筑项目的运行质量。此外,民用多层框架建筑在设计中出现配筋不合理的情况,就会造成结构性能比较差,此时会产生严重的质量问题。此外,建筑设计中如果没有综合分析温度的影响,就会造成配筋结构无法达到性能的标准,进而也会威胁到框架总体的质量水平。
3 针对以上问题的解决对策
3.1适当调整框架梁的斜截面配筋与裂缝宽度
框架梁裂缝宽度在验算分析阶段,设计者一般都没有综合分析裂缝宽度产生的影响,并且明确具体的调整方法,必须要采取必要的处理措施。影响裂缝宽度的因素一般是如下两点:其一混凝土强度;其二钢筋尺寸与级别。因为钢筋级别与强度存在直接的关系,这样会影响混凝土结构的性能,所以要结合实际情况采取必要的裂缝宽度缩小的方式,但是高等级混凝土却不会产生过大的影响。通常来说,为了能够有效的减小梁体裂缝尺寸,就应该根据实际情况增大量体尺寸,或者进行配筋率的调节。此外,还应该通过计算软件来实现建模荷载分析,要了解各项技术参数的影响,保证数据计算更加的精确,一旦出现失控,就会导致施工的质量难以达标。
3.2适当对框架柱配筋进行调整
为了能够使得框架结构具备较高的抗震性能,应该结合实际需要来确定框架柱配筋率。具体分析之后发现,地震发生之后,框架柱结构不同结构所承载的扭转剪力会有着明显的区别,特别是角柱部分,在地震的影响之下,会出现偏心受力的情况,扭转发生之后会导致内力改变,受力也是非常复杂的,再加上横梁约束效果的降低,导致框架受到地震灾害要明显比较大。因此,为了能够提升框架抗震效果,就要做好不利方向的计算分析,然后选择最佳的框架形式。此外,还应该进行框架横、纵方面配筋参数确定之后,选择最大配筋参数,此时应该秉承对称设计原则,确保配筋率合格。配筋数据计算时,通常应该分析下面几个方面:地震影响之下,抗震角柱、端柱与边柱会受到比较大的拉力作用,此时应该保证柱体结构中截面应该达到计算数据的四分之一以上;要考虑到工程的具体状况,框架配筋增加到1.2~1.6倍的计算值,中柱应该按照1.2倍进行设计,边柱为1.3倍。为了能够保证箍筋可以有效的约束混凝土结构,应该设计成为井字型;要针对二、三级框架部分的中底部加强部分的焊接,应该保证其纵向结构配筋要超出设计要求的3%,此时的直径要大于8mm;在多层框架计算时,一般都没有考虑到基础沉降、温度应力等方面,所以如果地质比较软弱时,且框架尺寸很大的情况下,应该增大配筋率,同时还应该在纵横基础位置上设置梁体结构,如有需要,可以结合实际情况来进行配筋设计,综合分析规范化标准,适当的加密配筋,可以提高框架结构的性能。
3.3多层框架民用建筑基础设计的注意事项
首先,设计人员应该深入的了解地质资料,能够在分析基础结构性能的之下形成地质报告,同时要了解相关的内容,以更好的为民主建筑的应用提供基础条件。其次,应该在符合多层框架民用建筑承载性能的基础之下,选择使用经济性好的浅基础,可以满足当地的地质条件需求,也能够达到完整性、安全性等方面的要求。最后,地基处理环节,应该采取科学、合理的处理方式,同时能够完善的进行物理与力学相关理论分析,根据实际情况做出经验总结和分析,以更好的掌握设计情况,提高多层框架的性能。
4结语
综上所述,民用建筑进行多层框架设计,设计人员要严格执行设计标准和规范,能够总结经验教训,提升计算结果的准确性,从而可以选择最佳的结构设计方案,切实提升设计水平,满足建筑工程的使用标准和要求。
参考文献
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