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多层框架房屋建筑结构设计要点

添加时间:2017/11/01
  摘 要: 随着建筑行业的迅速发展,多层框架房屋建筑结构已经成为一种常见的建筑形式.与其他类型的建筑结构相比,框架结构具有空间利用大、设施布置灵活、抗震性好的特点,随着时间的推移,这种结构在民用建筑和工业建筑中所占的比重越来越大.伴随着框架结构的适用面越来越广,其中存在的问题也逐渐暴露,这些问题的存在严重制约着建筑行业的发展.本文从目前我国多层框架房屋建筑结构的相关情况出发,结合实践经验,分析和探讨了各个设计环节的重点和难点,希望能够为建筑行业的发展提供一些新的思路.
 
  关键词: 框架结构 房屋设计 问题与对策 建筑行业

  当今的时代是一个发展迅猛的时代,对于建筑行业来说也是如此.随着建筑行业多元化程度的不断深入,框架结构越来越走入人们的视线,也逐渐被人们所喜爱.框架结构自身有着非常多的优点,它不仅自重轻,而且可以将空间分割,同时还具有抗震性好、设计灵活方便等特点,在未来的建筑行业中,框架结构设计必然会成为主流设计,也将越来越扮演着重要的角色.在框架结构设计中,多层框架结构设计是其主要代表,下文将对其各个环节的设计要点进行重点分析.
 
  1 多层框架设计中的地基设计要点
 
  地基设计是多层框架建筑设计的基础,有着非常重要的地位.从整体来说,其设计需要注意四个方面的内容.第一,在进行建筑总体设计之前,要对地质勘测报告进行仔细的研究,充分掌握勘测结论,论证相关计算数据的准确性,根据掌握的资料来分析建筑物所处的地质条件.第二,根据目前我国多层框架的设计现状来看,大多数的框架设计是条形基础或者独立基础,在这样的情况下,进行地面的基础截面设计要充分考虑地基变形状况以及其承载力从而确定基底的尺寸.第三,地基上的浅基础设计除了要充分考虑承载力以及变形需求外,还要尽量兼顾经济性原则,做好成本控制工作.在此基础上根据地基上部的结构来选取持力层建设,而后综合考虑各方面条件,科学地、合理地分析建筑物的种类、外形、实用性以及稳定性,此外,还需引起大家尤其重视的是地下水对于建筑物的影响.第四,地基的设计除了考虑技术层面外,还要结合以往的施工经验,要将建筑物所处的水文地质条件与相关地质报告综合考虑,进而选取符合实际情况的地基处理办法.
 
  2 抗震设计的相关要点分析
 
  抗震性设计是现代房屋设计的重点和难点,在设计工作中,相关设计人员必须首先确定梁高度数值的准确性和适用性,如果设计和计量存在困难时,一般要遵循最大值原则,以避免由于梁刚度较小致使出现过高的抗弯安全储备,进而引发安全事故的现象.此外,在设计梁端负筋的过程中,则需要采用最小值原则,即相关设计人员要尽可能地选择最小的负筋值,进而确保梁端塑性铰的出现,而且在设计时,相关设计人员还要保证梁端负筋量不能超过需求值,对于跨中配筋可以适当地扩充其宽度.值得注意的是,为了方便框架房屋的施工,可以将与配筋相差百分之五的梁设计成类配筋,从而简化施工步骤.
 
  3 配筋结构设计的相关要点分析
 
  3. 1 框架外的挑梁配筋设计分析
 
  在实际施工过程中,建筑物的施工受到很大的外界因素干扰,挑梁设计就是其中之一.在挑梁设计中,建筑占地面积因素和建筑物使用功能会对其设计造成很大的影响,所以在设计中往往把挑梁设计在框架的梁端,但是这样的设计存在着很大的弊端,由于框架梁断面和外挑梁断面在客观上存在着差异,所以一些设计人员就会把框架梁的主筋延伸至外挑梁上,而这样设计就会严重地影响建筑质量.所以在计算分析时,工作人员必须认真分析框架外挑梁的负重情况,恰当配置配筋,从而提高承载力,保证工程质量.
 
  3. 2 框架柱的配筋设计注意事项
 
  在一般的建筑物设计中,框架柱的配筋配备相对较低.框架柱配筋设计应当充分考虑到地震因素.在地震发生时,框架柱遭受的扭转剪力很大,同时也遭受着双向偏心压力,所以地震条件下很容易摧毁内柱,所以在框架柱的配筋设计时,必须综合考虑各个方面的受力情况.
 
  需要工作人员特别注意的有三点,第一点,如果建筑物所处的地基土质不坚硬,这时可以考虑加大框架柱的配筋; 第二点,在设计时要提升箍筋对混凝土的制约能力,所以建议设计人员将框架柱箍筋方式设计为井字形或者菱形.第三点,由于地震发生时会对框架柱的配筋造成多个方面的冲击,因此针对角柱、边柱等区域必须保证纵筋截面的总面积超过计算值的 25%左右,从而确保建筑物的质量.
 
  4 目前存在与多层框架建筑设计中的问题
 
  4. 1 基础设计问题
 
  前文也曾提到,目前我国多层框架建筑设计主要采用的还是柱下独立基础方式,虽然这种设计方式有其优势的一面,但是其中存在的问题会随着楼层高度的变化以及地基所处的环境发生较大的变化,这一点在实际操作过程中比较难操作,因此存在着较大的问题,严重地影响着建筑物的安全使用.
 
  4. 2 抗震设计存在较大的问题
 
  从目前的抗震设计流程来看,相关部门明文规定,应当使用计算机进行结构设计,只有分析和确认计算机所提供的抗震参数后才能进行下一步的设计工作.事实上,抗震参数的分析和确认存在着较大的不确定性,其参数设计也不尽合理,最终都会影响整座建筑物设计的效率,影响其质量.
 
  5 解决多层框架房屋建设结构设计问题的相关方法
 
  5. 1 强化建筑结构
 
  良好的建筑结构是保证房屋安全稳定的重要因素,所以在设计过程中,要充分考虑各方面的因素选择恰当的建筑结构,其选择要遵循三个原则,首先,要满足建筑物的外形需求,其次,要充分发挥建筑物自身的优势,并且考虑相关的施工条件; 最后,做好成本控制工作.
 
  5. 2 做好建筑结构布置工作
 
  首先要确定柱在平面上的排列方式,其次要选择合理的承重方式,在选择时要充分兼顾建筑物内部设置的灵活性要求,一般而言,承重方式可以分为横向承重和纵向承重以及混合承重.最后,建筑物的建筑结构设计还需要考虑到外界因素的影响,从而在保证建筑物质量的同时提高其使用性能.
 
  5. 3 做好建筑物的内力分析
 
  工作国家相关部门曾明确指出,要对建筑物的内力进行仔细地计算,由于建筑结构的内在竖向荷载和水平荷载存在着较大的差异,因此计算工作显得格外重要.在竖向荷载计算中,可供选择的方法有分层法和弯矩二次分配法.分层法计算的要点在于将上下层两端的弹性支撑改为固定端支撑,然后用各层柱的线刚度乘以 0. 9,从而得到内力值.而弯矩二次分配法则需要对各个节点的不平衡弯矩进行重新分配和计算,从而得到数值.而水平荷载计算中,可以采用反弯点法和 D 值法,需要注意的是,D 值法的计算精准度较高,但是当梁和柱线的刚度过大时,反弯点法则更能体现出准确度.所以建筑物的内力分析是一个细致而又复杂的过程,需要相关设计人员综合考虑各种因素,进而得到准确的数据,提高建筑物的安全性能.
 
  参考文献
 
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