浅谈多层框架房屋建筑结构设计的相关问题

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者:王辰昊
[导读] 伴随着现代科学技术的快速发展,我国各个行业都实现了良好的发展


        王辰昊

        中石化石油工程设计有限公司新疆分公司 新疆库尔勒 841000

        摘要:伴随着现代科学技术的快速发展,我国各个行业都实现了良好的发展,特别是建筑行业,在城镇化建设推行的背景下实现了超高速发展。在城镇建筑建设中,多层建筑经常会选择运用框架结构,框架结构设计的合理性与科学性直接影响到了建筑整体的质量以及安全。基于此,本文对多层框架房屋建筑结构设计存在的一些常见缺陷进行了分析,并探讨了多层建筑框架结构布置设计要点,仅供参考。
        关键词:多层框架结构;建筑设计;问题;要点
        
        现阶段,建筑行业的飞速发展,使得人们对建筑结构设计的要求逐渐提升,同时人们也逐渐提高对多层建筑结构设计的重视。在不断的实践研究过程中,建筑框架结构设计逐渐呈现多样化发展的趋势,因此,建筑结构设计人员将面临多种设计问题,并且还需要不断满足逐渐提升的多层建筑结构设计需求。本文对多层框架房屋建筑结构设计相关问题进行了分析。
        1 多层工程框架结构设计缺陷
        1.1 计算简图不科学
        就实际情况来说,多层工程结构规划中存在的最大问题在于设计简图的科学性不足。计算简图属于框架结构设计的前提,计算简图不科学,在框架结构成型中必定会存在问题,而框架自身的结构外形针对受力、荷载都会有差别,因此不科学的计算简图会导致框架结构压力和实际要求不相符,如此一来,框架结构的应用效果就会大幅度降低,必定无法提高结构质量。建筑物设计还应当注重其平、立、剖面与部件分布不规则对防震性能的干扰。由此优选选用规则的形体,其防侧力建立的平面分布宜规则对称、边侧刚度顺着竖向宜均匀改变。
        1.2 施工图并不能充分达到标准要求
        部分设计人员在设计和绘制施工图的过程中,通常会设计的较为简单,在图纸中缺乏应有的大样图等详细的剖视图。另外,还有部分设计人员的施工图缺乏详细的设计表述,使得施工人员并不能充分了解详细的细节大样,并且设计图纸不能详细的展现出工程的全貌。与此同时,施工图纸中还缺乏设计依据的展示,且没有标明设计参数以及安全等级等重点数据。
        1.3 配筋调整不当。在多层工程框架结构规划中,配筋起到了显著作用,由于其可以有效补充建筑的完整性,还能够针对具体的受力进行调整,所以,科学的调整配筋能够完善框架结构。但当前多层工程框架结构规划中,配筋调整不当现象非常严重常见,部分工作人员在对配筋调整的过程中,随意性比较强,导致多层框架建筑钢结构的强度无法达到设计要求,严重影响建筑结构整体质量。
        2 多层建筑框架结构布置设计要点
        (1)对于预制板布置,对其块数与类型进行标注时,要注意不能采用对角线方法。这是因为该方法会产生线交叉,建议采用垂直与水平等方法,当房间类型完全相同时,直接对其类型好进行标注。全楼的编号应统一,以此减少设计量,便于施工人员掌握图纸。预制板的板缝按40mm控制,这样能减少配筋,一般情况下仅配置一根筋即可。在布板的过程中,应按照从房间中向外的顺序进行,采用宽度较大的板,将现浇板带预留于靠窗的部位,其宽度不能小于200mm。若构造要求采用整体浇筑层,则板缝必须达到60mm 以上,层厚按50mm 控制,配置双向钢筋,所用混凝土的强度等级应达到C20以上。当采用纯框架时,可不设置整体浇筑层。在构造柱部位,不可设置预制板。因地下室对防火有较高要求,所以也不可使用预制板。根据以往经验,框架结构不可采用长向板,因为长向板和框架梁之间的平行相接部位会产生裂缝。对此,可采用人工进行预制板的布置,通过对自动布板功能的采用并不能符合施工图要求,只可以满足路线传递方面的要求。当楼层净高比较敏感,且跨度在6.9m 以上时,建议采用SP 板,其厚度按120mm 控制,此时跨度可以达到7.2m。


        (2)对于现浇板配筋,其板厚有多种类型,如120mm、140mm、160mm、180mm等,尽可能使用直径不小于12mm 的受力钢筋,除了吊钩,一般不用一级钢。配筋应尽可能增大间距和直径,但直径不可超过200mm,以200mm 位移。如果跨度在2m 以内,则板上钢筋可保留,不断开,只说明钢筋是双向布置即可。对于板上和板下钢筋,其间隔距离应相同,而直径可有所不同,但要注意钢筋的类型不可太多。在顶层和对抗裂有一定要求时,板上钢筋也可不断,也可采用1/2连通的方式,在较大部位设置附加筋。当板的配筋完全相同时,只需标出其具体编号。通常可将板下部钢筋一致的部分和上部配筋一致的编成相同板号。当需要进行电线管的穿设时,板的厚度应达到120mm 以上,不可在薄板上增加垫层。对于现浇板,其配筋应利用软件进行自动生成,这样除了能缩短设计周期,还能减少人为错误。在自动生成配筋的过程中,可不对钢筋予以编号,这是因为工程量相对较大,编号数量巨大,很难进行查找,若必须编号,则不可出房间。
        (3)在配筋计算过程中,可对塑性内力进行重分布,考虑0.8-0.9范围内的折减系,以及1.1-1.2范围内的放大系数。需要注意,通过弹性计算确定的是某处极限值,按照这一结果进行配筋是比较保守的,无需人为增大。支撑于外圈框架梁的负筋不可太大,否则会使梁产生一定附加扭矩。通常情况,当板厚超过150mm 时,配置10mm 的钢筋,间距按200mm 控制;当板厚在150mm 以内时,利用软件进行配筋时需要注意下列问题:单、双向板分别按照塑性和弹性进行计算;如果厚板和薄板相连接,则薄板支座应按照固定端来考虑,而厚板需要减少支座处的配筋,但要增加跨中段的配筋,形成承重框架。
        3 多层建筑框架结构设计注意事项
        (1)在抗震验算过程中,针对不同楼盖及布置形式应采用不同的理论计算方法,如刚性、刚性与柔性相结合和柔性等,需要充分考虑场地土的具体类型。当抗震烈度为八度,且楼层数在五层以上时,应增加剪力墙,以此提高结构整体抗震性能。
        (2)柱和框架梁所用混凝土的强度等级不可相差超过一级。
        (3)因为某种原因导致梁的截面相对较大时,需要对其最小配筋率进行验算。
        (4)电梯间不可为砖混结构。
        (5)电梯井壁优先考虑粘土砖,砖墙成型后不可承重,利用梁结构对每层墙的重量进行承托。
        (6)建筑的长度必须符合伸缩缝方面的要求,否则应制定其它措施,如对配筋率进行调整,采用通长配筋,对保温予以改善,增加架空层及后浇带。
        (7)柱的轴压比必须符合相关规范的要求。
        (8)在使用井字梁的过程中,其自重比板大,梁的自重此时不予考虑。在周边布置截面相对较大的边梁。
        (9)处在过街楼部位的梁,应进行通长配筋,严格按照偏拉构件的标准进行设计。
        (10)在电线管从板中穿过的部位,应对板体的抗剪强度进行校验,也可通过开洞形成一个管井,当电线管从梁上竖向穿过时,需要对梁体抗剪强度和进行检查和校验。
        (11)任何构件都不能从梯井中伸出,若必须伸出,需要通过验算确定是否装得下。梯井部位的柱状结构可适当向外移动,也可做成L 型。
        (12)不可将大梁从较大的房间中穿过,住宅中不允许有梁穿房建存在。
        4 结语
        综上所述,框架结构是现在多层建筑最常用的结构类型之一,为保证建筑安全和质量,在设计中需要综合考虑各项影响因素,明确所有需要注意的要点,保证所有设计环节合理性与可行性。

参考文献:
[1]刘敏. 简述多层框架房屋建筑结构设计问题[J]. 建材与装饰, 2020, 000(016):78,80.
[2]陈然. 多层框架房屋建筑结构设计要点探析[J]. 城镇建设, 2019, 000(009):206.
[3]王安. 多层建筑结构设计中框架结构的问题及处理[J]. 居舍, 2019, 000(034):P.132-132.
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