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框架结构设计在建筑结构设计中的应用探讨

罗田
  
安家(建筑与工程)
2021年51期
成都基准方中建筑设计有限公司武汉分公司 湖北 武汉 430000

摘要:如今,我国经济的快速发展,框架结构设计在建筑结构设计中的应用越来越受到关注。框架结构设计能够使建筑结构的空间利用效率得到提升,确保整个布局更加科学合理,使建筑物的综合性能达到用户的使用要求。这也就需要建筑物的设计人员能够对框架结构给予相应的重视,通过更加有效的计算提升建筑结构设计的质量与效率,为建筑工程施工活动的全面开展提供更加坚实的基础。

关键词:框架结构设计;建筑结构设计;应用

引言

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,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,保障设计工作的安全可行性。

1建筑工程框架结构工程的主要特征

近几年,随着城市人口的急剧增加,高层建筑拔地而起,对此,建筑工程中的竖向构件所要承受的外在荷载也在逐年增加,所以,施工单位要不断加大建筑工程的墙体尺寸与柱体尺寸,这样才能达到提升其承重力的目的。另外,建筑工程中的构件还需要承受外界风力与地震带来的荷载,不管是哪种荷载都是以竖向方式分布的,对建筑工程的总体高度有较高的敏感度,如,地震荷载。在建筑工程的总体高度较低时,对于荷载的设计只需要考虑部分动荷载与恒定荷载,并且对于建筑工程中的柱体以及墙体等结构都没有太高的要求。在进行框架支撑系统的设计过程中,在没有特殊的承载要求时,就可以不用增加梁以及柱体的尺寸,一般只增加板就可以了。

在进行高层建筑的墙体、柱体以及梁等结构的设计时,要对其结构布局以及特殊性材料的应用进行综合考虑。在进行框架结构的施工时,可以采用刚接方式以及铰接方式来连接工程中的柱与梁,这样不仅可以增加高层建筑的承重能力,同时还能有效抵抗高层建筑在使用过程中的竖向荷载与水平荷载。

2建筑框架结构优化设计的对策

2.1柱的抗震设计

在框架结构之中,柱的抗震设计是开展多种设计活动的核心所在,为了确保柱的抗震更加合理,相应的设计人员应该考虑到作用力与剪力的要求,提升柱截面设计的有效性。可以在设计过程之中以柱截面的标准高度与宽度作为参考,将剪跨比设计在2以上,并综合相关标准和规范的设计要求开展优化设计活动,如果说剪压比得到了有效保障,则应该设计3N/mm2以下的柱端截面的平均剪应力。纵向钢筋需结合设计需求,以相关标准和实际规范要求为依据,对其配筋率加以合理设计,结合相应的标准提升配筋的效力,防止纵向钢筋出现压曲的情况,提高结构强度,但需要注意,在地震力持续影响下,常会出现柱端钢筋混凝土层遭到破坏的问题。如果箍筋量不足则会导致其约束力不足,引起钢筋出现膨曲,导致建筑物内部结构的稳定性无法有效提升,这也就要求相应的设计人员能够结合相关标准与实际规范要求对箍筋加以科学设计。

2.2地下室顶板预应力无梁楼盖施工

在建筑地下室结构的施工中,应严格遵守本建筑工程的结构设计方案和本工程的施工要求,最大限度地节约施工空间,提高地下室净空的利用率,并在简化施工过程中发挥作用。无梁楼板下的地下车库面积比较大,与主楼墙体连接,大大增加了工程的施工难度。在本建筑的实际施工中,本建筑要求在主楼邻近的一个跨内设置四个后浇带,为施工预应力板,采用砌块施工,施工完成后,接着进行主体部分的施工。施工人员应在边界位置处理预应力端埋问题,端埋技术可解决此问题。在实际的水泥注浆施工中,一旦水泥浆液流入管道,预应力梁的正常贯入会受到一定程度的影响。在高层建筑的施工过程中,采用无梁预应力屋面施工技术,既能保证施工工期,又能最大限度地提高工程的施工效率。

2.3科学归纳设计方案

结构设计优化的第一步必须正确理解相关设计规范,注意设计方案的科学性、合理性和安全性。在拟定设计方案的过程中,需要对影响结构的各种因素进行分析,包括外部环境因素、内部结构因素、经济因素等,从而在相应的设计规范的基础上进行总体规划,确保结构设计满足各方面的需要。建筑结构的优化需要进一步简化建筑内部结构的设计。内部结构越复杂,受力情况越复杂,在现有设计方案的基础上,优化内部结构设计,简化受力设计,可以降低建筑风险,提高建筑安全性。同时,要注意外部因素的干扰,包括风荷载的影响,重力因素和地震带建筑结构,优化和结构设计应以防止建筑物的沉降和变形结构和提高施工的安全。建筑结构优化需要加强对原材料质量的控制,通过结构设计的优化,明确结构之间的联系,保证建筑结构的完整性,同时也要保证联合受力准确,建筑材料满足安全、耐用的特点。

2.4落实合理的配筋设计

从结构稳定性的角度来分析,落实合理的配筋设计,对于建筑结构设计质量的提升意义重大。其中在具体的设计作业实施中,配筋设计作业的实施,应结合《混凝土结构设计规范》内容,进行框架结构设计中梁、板、柱结构中的配筋率控制,以此降低因配筋率设计不合格,造成的框架结构区域变形、裂缝,产生的结构安全事故,从而造成的施工返工,以及造价成本升高的不良现象。

2.5建筑框架结构基础设计

设计人员在进行建筑框架结构基础部分设计的时候,需要采用柱下条基方式对节点处的基础底部面积进行考虑,保证柱下扩展的基础宽度和地基的均匀布置,如果存在不利因素,需要适当的加宽的基础面积,保证基础柱的埋深大于三米。如果还需要考虑建设的地下室的地基承载能力,还需要做好地下室的防水处理,避免地下室外板出现外伸现象。设计人员还需要保证建筑框架结构的后浇带设计长度,保证每隔四十厘米设置一个后浇带,有利于提高建筑框架结构基础的牢固程度。

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。

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