概述多层建筑框架结构设计要点

概述多层建筑框架结构设计要点

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摘要:随着我国工业化进程的发展,多层框架建筑结构设计成为关注点较低的应用类建筑,因此需要依靠结构设计人员在掌握设计规范的基础上,根据自己的经验积累对计算机结构计算结果进行合理的调整,结合设计计算结果选择出合理的结构体系,正确的处理结构设计中问题,才能提高建筑结构设计质量,避免不必要的浪费和结构设计缺陷的产生。

关键词:多层建筑;框架结构:设计要点

1.目前多层框架建筑结构设计环节的现状

1.1建筑结构设计图纸简单粗略

建筑工程进行施工,施工的图纸是至关重要的,科学合理的施工图纸可以更好的保证施工的质量,同时在图纸中结构也是非常明显的。施工图纸对建筑结构的每个环节都可以进行验证,图纸可以说明施工中的每个细节,同时对施工的要点进行解释。在施工图纸中对建筑结构类型、抗震设计、材料等级要求都是有明确规定的。但是在实际的施工中,设计的图纸很多都是不符合要求,这样就会导致施工中很难按照施工的设计图纸来进行,在进行施工的时候图纸是非常重要的,不符合要求的图纸在施工中进行使用是很容易出现问题的,而且非常容易导致施工中出现意外的情况,使得施工无法顺利进行。

1.2建筑基础选型不科学

建筑的使用安全是至关重要的,建筑是否安全其结构设计是非常重要的,在进行结构设计的时候确保安全一点要进行科学的建筑构造选择,同时要科学的对建筑进行选型。在很多的建筑施工中,建筑选型是存在着很大的问题的,在进行建筑选型的时候一定要确保施工基础可以承受相应的承载能力,如果施工基础无法对建筑进行有效的承载,那么非常容易导致建筑出现变形的情况,这样非常容易导致建筑出现不均匀沉降的情况,使得建筑的安全无法得到保证。在进行建筑选型的时候,一定要对施工基础情况进行考察,这样可以更好的进行建筑的选型,同时也能更好的保证建筑以后的使用效果。在进行建筑施工的时候,出现选型错误对整个建筑的安全性影响都是非常大的。

1.3盲目追求施工效益

市场经济的不断发展,建筑行业的发展对经济的发展是有很大的影响的,同时建筑行业的发展对其他行业的影响也是非常大的。建筑行业的快速发展使得很多的人员都进入到这个行业中进行发展,在建筑施工企业中很多的企业为了获得更多的经济效益,在进行建筑施工的时候,在建筑材料选择的时候尽量使用低价格的施工材料,这些施工材料根本就达不到施工的要求,在施工中进行使用对施工质量是有很大影响的。这样的施工做法,使得设计人员在进行结构设计的时候根本就无法进行预知,使得建筑施工的质量受到影响,对其安全性也是很大的影响。

2.多层建筑框架结构设计要点

多层建筑框架结构设计过程中要特别注重对基础、柱、梁、板等部分的设计。

2.1基础部分的设计要点

柱下扩展基础宽度较宽或地基不均匀及地基较软时,宜采用柱下条基,并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。建筑地段较好,基础埋深大于3m时,结构工程师应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时,地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30~40m设一后浇带,两个月后再用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力,减少地震作用对上部结构的影响。在设计过程中不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设,连接处应加强,但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。新建建筑物基础不宜深于周边已有基础,如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础高差的2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。

2.2短柱部分设计要点

在框架结构中,如果柱净高与柱截面高度小于等于4或剪跨比小于等于2,那么该柱为短柱。短柱在地震作用下,容易发生脆性破坏。因为短柱的受剪承载力及变形能力不足,会引起建筑物的严重破坏,设计上应尽可能避免。短柱的形成主要有两种原因:一是由于楼梯间半休息平台或结构局部错层造成两个框架梁之间的框架柱净高较小引起的;二是填充墙设置不当,造成某层的框架柱两侧一部分无填充墙,一部分有填充墙,无填充墙的柱净高与柱截面之比往往小于等于4,形成短柱。处理短柱主要是增加柱的抗剪承载力及改善其变形能力,一般采用复合箍筋,箍筋沿全高加密;保证短柱的纵向钢筋对称布置,且每侧的纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%的方式处理,也可以采用外包钢板、配x形钢筋等方式处理。

2.3梁部分的设计要点

梁上有次梁处应附加箍筋和吊筋,采用附加箍筋。附加筋一般要有,但不应绝对。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋。当主梁高度很高,次梁截面很小、荷载很小时,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。当主次梁截面均很大,工艺要求形成的主次深梁,而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成梁边与柱边平齐,梁也可偏出柱边较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,宜小于1/3柱宽。

2.4板部分的设计要点

板的钢筋宜采用大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。相连几个房间的同型号同间距板底钢筋宜连通。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大,否则将对梁产生过大的附加扭距。一般:板厚>150时采用准10@200;否则用准8@200。当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋:(1)轻隔墙有可能移位;(2)板整体受力,应整体提高板的配筋。

3.多层建筑框架结构的设计注意问题

3.1尽量避免短柱的出现

在对框架结构进行设计时,应该尽量避免出现短柱现象。因为短柱的抗震性能通常较差。但是在框架结构设计过程中,由于楼梯问休息平台梁或者楼层的高矮等原因,有些短柱的出现很难避免。所以,如果存在短柱,就应该按照建筑抗震设计规范进行处理,尽量提高短柱的抗震性能。

3.2中心线应该符合规定

框架梁与柱的中心线应该符合相关规定,也就是框架梁、柱中心应该尽量重合,如果中心线存在偏移现象时,需要全面考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造可能产生的影响,同时也应该考虑到梁上荷载对柱子的偏心影响。如果偏心距大于该方向上柱宽度的1/4时,可以考虑采用增加梁水平方向加腋等措施。而当梁、柱偏心大于该方向柱宽的1/4时,可采用梁水平腋的措施。加腋后的梁在验算梁的剪压比和受弯承载力时,通常不会计算加腋部分截面的有利影响。

3.3避免砌体墙的出现

在多层框架结构建筑的设计当中,通常不可以采用部分砌体墙承重的混合形式。通过对大量的震害分析来看,框架结构在地震作用下的反应,要比仅按纯框架抗侧力刚度时要大很多,尤其是有砌体墙存在的时候,在地震的作用下,砌体结构会最先受到破坏。这种情况下框架结构对于内力和配筋并没有按照实际刚度来确定,这就会使得结构的构件在地震作用下很容易受到地震波的破坏,因此,这种建筑设计会存在一定的危险因素。通过对大量震害建筑的分析来看,框架结构中的承重砌体均会出现较为严重的开裂和破坏问题,一些出层顶的楼、电梯间会因为砌体承重墙的原因出现破坏现象。所以,在多层框架结构建筑的设计中,应该避免砌体承重墙的出现。

4.结语

综上所述,多层建筑结构框架结构设计过程比较复杂,其中涉及各种力学原理,上文阐述的基本问题是多层框架结构设计过程中的常见问题,诚然在实际工程中我们会遇到更多、更为复杂的问题,这就要求我们建筑设计人员善于总结经验、教训,将各种新问题、新发现和新思路展现出来与广大同仁一起探讨,同时为多层框架设计工作提供借鉴与参考,以免在设计过程中出现问题,给人民生命和社会经济带来重大损害。

参考文献:

[1]张丽红.多层建筑框架结构设计问题的几点研究[J].中国科技财富,2011,(03).

[2]彭治.框架结构设计应注意的几个问题[J].科技创新导报,2015(06)

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