框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究
李勇
(南京典筑建筑设计有限公司,江苏 南京 210019)
摘 要:为了合理使用建筑空间,设计师在进行建筑物设计时,通常会选择框架结构设计来实现建筑物空间的合理布局。但是在实际设计过程中,还存在着一些问题,导致建筑物的质量受到了严重的影响。基于此,本文主要对框架结构设计在建筑结构设计中的应用进行了简要的探讨。关键词:框架结构设计;建筑结构设计;应用研究
如今,框架结构以其独特的优势正广泛用于建筑结构,而框架结构设计好坏直接影响建筑结构整体质量,需要引起相关人员的高度重视,关注框架结构设计的每个环节,保证分析计算的准确性与可行性。现在,在建筑结构中通常都会使用框架结构,因为框架结构有着很多的优点,只有设计好框架结构才能使整个建筑结构的质量更好,相关的工作者一定要重视起框架结构的设计工作,要确保每一个环节都要认真地进行设计工作,不忽视任何小的细节,保障设计工作的安全可行性。
1 框架结构概述
1.1 结构组成。框架结构可以分为以下几种:①梁;②柱;③节点;④基础。在这里面,节点构造是重中之重,一定要处理好节点构造的细节工作。
1.2 设计原则。在设计框架结构的时候,尤其要注意对钢结构的设计,要采用强柱弱梁的方法进行设计,在设计柱的时候,要让每一个构件都有足够的强度,设计梁的时候与之相反,要设计得相对弱势一些。不能让全部的构件都特别强,这样会影响到这个结构的质量问题,留下安全隐患。在一个完整的结构体系上,每一个构件都有着规定的轻重。这样当出现不能抗力的情况发生时,虽然重要的构件受到了损坏,但由于构建主次有序,就算个别的框架出现了问题,整体还能够继续进行支撑。通过这种设计方法能够减少大的灾难,能够很大程度上缩小因受力不均造成的损失。
2 框架结构设计在建筑结构设计中的应用
2.1 框架结构基础设计。设计工作者在对建筑框架结构基础部分进行设计的过程中,要通过使用柱下条基的方法来考虑对节点地方的基础底部面积,要能够保障地基的宽度和扩展基础的宽度相一致,当出现不利于施工的问题时,可以适度地加宽一下基础面积,在埋基础桩的时候要保障深度不低于三米。当需要建设地下室的时候,就要考虑其地基的承载能力,然后处理好地下室防漏水的措施,防止出现室外板外伸的情况。相关的工作者也应该要设计好建筑框架结构后浇带的长度,每一个后浇带的距离间隔为40㎝,这样能够保障建筑框架结构基础更加稳固安全。
2.2 配筋结构规划。(1)在对框架外挑梁配筋进行设计时,要考虑到进行施工的过程中,建筑建构会受到各种因素的影响,其中就包括了挑梁设计。在对挑梁进行规划的时候,影响到设计质量的主要因素是,建筑结构的应用功能,还有结构占地面积等。而且框架梁断面和外挑梁断面两者有着很大的不同,所以,在设计的时候要把框架梁主筋扩展到外挑梁去,不过这种方法还是有很大的弊端,会影响到结构的质量。想要避免此情况的发生,就需要相关人员在进行工作时认真负责,能够充分了解到框
架外挑梁具体的承载情况,然后适当地配筋,来提高整体的承载力度,使建筑的质量能够更高。(2)框架柱配筋规划。在进行建筑结构规划的时候,框架柱配筋比例是不高的。这样当有地震发生的时候,框架柱需要承受的扭转剪力就非常大了,并且会受到双向偏心作用力的影响。这样当发生地震时,就非常容易造成内柱的损坏,所以,在对框架柱配筋进行规划的时候,必须要考虑全面。在设计的时候,要结合实际情况了增加框架柱配筋,增强安全性和稳固性。在设计的时候要把框架柱箍筋模式设计为菱形或井字形,这样能够增加箍筋对砼的制约性能。
2.3 框架结构内力分析。(1)在框架结构中,柱高和两跨度在各个层中都是与原结构一样的,其中固定端是柱端。(2)计算梁柱线刚度的时候,要注意每一个构件在计算时,都是依照弹性刚度计算的。只有底层不用修正,别的层柱结构线刚度必须要把修正系数修定为0.9。(3)要确定梁、柱的传递系数与弯曲分配系数。只有梁弯矩传递系数和底层柱向柱脚的弯矩传递系数是二分之一;别的都是三分之一。(4)计算好各个层梁上分布的竖向荷载和固定端弯矩。(5)在分配传递弯矩的时候要采用力矩进行分配。(6)重复计算柱端弯矩。(7)分配好每个节点的叠加弯矩造成的不平衡弯矩。(8)在竖向荷载条件下,梁端容易变形,要调整其内力,调整好现浇框架结构系数为0.8-0.9,装配式框架结构的调幅系数为0.7-0.8。(9)在完成上述步骤以后,会使梁端的负弯矩变小,要在平衡条件下对上述的跨中弯矩进行计算。
2.4 梁、柱节点核心区设计。框架结构容易出现框架柱节点核心区抗剪不足的现象,因为节点位置承载的剪力非常大,容易发生损坏,造成严重的影响,比方说在汶川地震的时候,坍塌原因就是因为梁、柱节点先被破坏了。所以,想要更好地做好抗震措施,就需要保持好核心区处于弹性的状态,而且核心区要保证结实稳定。
3 结语
在建设工程中,由于框架结构设计具备难度大、设计复杂等特点,所以,设计人员需要做好框架结构和建筑工程结构的设计,严格控制钢筋梁、柱的施工质量,并做好混凝土配比的把控,避免出现混凝土裂缝等现象,导致建筑物的整体质量受到影响。所以,设计人员需要不断提升自己的专业知识技术,端正工作态 度,才能够发挥出框架结构设计的最大价值。
参考文献:
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