框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究

框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究

河北建筑工程学院河北张家口075000

摘要:框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。本文就框架结构设计时遇到的问题进行分析,并依此探讨相应的具体解决问题的措施,为今后的研究提供参考。

关键词:多层建筑;框架结构;结构设计

1.框架结构设计的基本原则

1.1强柱弱梁原则

强柱弱梁,指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求,用以提高结构的变形能力,防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段,也是目的。其目的就是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全一可能会整体倒塌,后果严重。要保证柱子更“相对”安全,故要“强柱弱梁”。在框架结构设计时,把柱子做的尽量强,配筋考虑加大(不要过于加大截面,因为截面越大刚度越大,刚度越大则分到的地震力也就越大)。梁的配筋则相对考虑减小一些,尤其是支座位置的配筋不要过于超过计算值。在保证符合各项规范要求的前提下,在PKPM里,梁的应力比可以在不出红字的前提下做得尽可能大,而柱的轴压比不要做得太大,尽可能控制在0.5-0.6以下。

1.2强剪弱弯的原则

强剪弱弯,指的是使钢筋混凝土构件中与正截面受弯承载能力对应的剪力低于该构件斜截面受剪承载能力的设计要求。使结构构件在发生受弯破坏前不先发生剪切破坏。用以改善构件自身的抗震性能。“剪切破坏”是一种脆性的破坏,没有预兆的,瞬时发生,没有防范,所以我们要避免发生剪切破坏!在框架结构设KPM设计计算时,在计算满足的前提下,应适当增加抵抗剪切力的钢筋,来提高构件的抗剪能力。

1.3强节点弱构件的原则

强节点弱构件,是指节点的承载力应高于连接构件,因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效。

在进行建筑物框架结构设计工作时,需要遵循刚柔结合的原则,使建筑物拥有一定的柔韧性,使建筑物能够承受瞬间较大压力,与此同时,建筑结构还需要拥有一定的刚强度,使建筑物能够抵抗一定的压力。只有将刚柔结合做得比较好的建筑物结构设计方案,才能使建筑物的稳定性得到有效保证。

2框架结构实际设计中应注意的事项

2.1抗震方案概念设计及构思问题

设计框架结构抗震,需要具有清晰的设计图纸,设计人员在设计当中,尽量保证竖向建筑构件布置成为压应力水准,同时接近均匀情况。设计建筑盖梁系统当中,同样需要尽量让重力荷载垂直,这样保证通过最短的路程,最快的传送到竖向构件墙当中,同时,使用转换结构系统,通过转换层,将上部结构竖向构件传送到垂直重力荷载转换出来,保证各个部件受力均匀。

2.2柱子设计中应注意的事项

对建筑工程来讲,框架结构当中配筋率一般来说比较低,这样如果发生地震,建筑框架在受到很大作用力的情况中出现扭转剪力。一旦在设计框架结构的过程中不充分考虑这个问题,就会给建筑结构带来非常大的安全隐患。所以,设计框架结构的同时,要按照实际情况进行配筋设置,保证建筑结构设计品质。

2.3梁设计中应注意的事项

设计基础梁,重点就是处理好埋设深度,保证基础梁埋设深度并不会太深,也不会太过于浅,比较适中,更好的保证框架结构设计的品质。一旦出现了埋设比较深的问题,要按照一层框架梁的标准进行设计,将对埋设的部分根据短柱来进行处理。同时,设计基础梁的同时,保证建筑具备更高的抗震效果,就需要在设计基础梁的同时,根据建筑主体框架柱的两个轴方向进行设置。

3框架结构设计在建筑结构设计中的应用

3.1混凝土工程施工要点

框架结构来讲,混凝土工程重点影响刚度和稳定性,因此为了确保框架结构的施工质量,重点需要做好混凝土施工工作。首先配制混凝土之前,需要将各种组成材料质量严格进行检测,不合格的材料使用到混凝土配制过程中,严重影响混凝土强度和稳定性能,所以,不合格的配置材料,不能够使用到混凝土配制流程中。其次,配置混凝土的时候,各种混凝土材料的配合比,需要进行科学、合理配制,与此同时,严格控制混凝土配置温度,防止因为在配制过程中混凝土温度影响导致质量不符合标准情况出现。接着浇筑混凝土的过程中,要依靠专业的施工人员进行施工,不但可以防止施工不专业的导致材料浪费,同时保证混凝土的浇筑品质。最后,混凝土节后,要详细记录混凝土硬化流程,同时做好混凝土养护工作,避免之后出现裂缝问题,普遍来讲,混凝土养护工作,往往需要7天左右时间。

3.2模板工程施工技术要点

模板工程施工的优劣,给框架结构施工带来了比较大的影响,所以使用模板之前,需要做好表面清洁工作,保证表面干净整洁。使用模板的同时,为了避免使用过程中出现偏移状况,模板内侧要固定一个短的钢筋头。为了尽可能使用模板避免破坏墙体,使用海绵材料在模板和墙体之间。一旦发现模板出现了漏浆状况,需要及时科学的处理,保证建筑施工品质。

4结束语

随着建筑设计行业的不断发展,多层建筑框架结构设计遇到的新问题也会随之增长。实际中,设计多层建筑框架结构,需要设计人结合自身工作经验和相关规范,对结构设计方案的可行性进行合理的评估、认真分析、判断,最终确定无误后才能够运用到实际工程中。

参考文献

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