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多层框架房屋建筑结构设计的相关问题探讨

2020-08-20朱豆

建筑与装饰 2020年21期
关键词:框架结构承载力抗震

朱豆

摘 要 在我国社会经济飞速发展的背景下,带动了我国建筑工程业的发展,和普通建筑工程相比,多层框架房屋建筑结构比较复杂,对设计要求也更加严格,但具有抗震性好、整体性好、结构布置灵活等优势,深受社会各界人士的广泛青睐。基于此,本文结合理论实践,先分析了多层框架房屋建筑结构的优缺点,接着论述了设计中存在的问题,最后提出相应的解决对策,希望对我国建筑事业的稳健发展有一定参考和借鉴。

关键词 多层框架;房屋结构;设计要点;地基设计

引言

在我国城市化进程不断推进的背景下,房屋结构形式愈发多样化,逐步向着多层化、高层化的方向发展。结构形式也不再是传统砖混结构,而是向着专业化、负载化的方向发展。在多层框架房屋建筑结构设计中还存在很多问题亟待解决,严重限制了多层框架房屋建筑结构的推广和应用。基于此,开展多层框架房屋建筑结构设计的相关问题的探讨就显得尤为必要。

1多层框架房屋建筑结构的优缺点分析

(1)优点。和传统砖混结构相比,多层框架房屋建筑结构的自重更轻,空间分隔也比较灵活,可满足居民对多样化的需求,而且建造结构更加节约原材料,可结合建筑工程的平面布置,合理安排大空间结构形式。多层框架房屋建筑结构的梁结构、柱结构等相关构件更加容易形成标准化、定型化,可为整体拼装提供良好的条件,有助于缩短施工工期, 获得更大的经济效益[1]。此外,多层框架房屋建筑结构还具有良好的刚度和整体性,抗震效果好,可按照实际需求,将梁和柱浇筑成工程所需的各种形状。

(2)缺点。多层框架房屋建筑结构属于典型的柔性框架结构,因此,承重性能较差,这一点也是设计和施工中必须高度重视的问题。在强烈地震的作用下,多层框架房屋建筑结构容易发生水平位移,而且施工构件众多,需要多次吊装才能完成,会造成较大的资源和人力浪费,在施工中容易受到环境和天气变化的影响。因此,多层框架房屋建筑结构不合适高层建筑施工。

2多层框架房屋建筑结构设计中存在的问题

2.1 容易忽略纵向框架設计

在多层框架房屋建筑结构设计中为提升抗震性,需要设计两根主轴,通过主轴方向的侧拉力来支撑地震时,产生的水平抗震力。但在具体设计中,一些设计人员过于追求设计进度,节约成本,经常只在纵向设计连续梁了结构,致使横向刚度不足,抗震性不足。而且此种设计方法,梁柱的节点也无法满足多层框架房屋建筑结构对抗震性的要求,在中强度地震来临时,也就难以保证整个结构的稳定性。

2.2 不重视框架结构薄弱层的设计

多层框架房屋建筑结构复杂,影响因素众多,在具体设计中,经常发的对受力状态认识不全面的问题,对薄弱层考虑不周全,致使总体结构的抗侧移刚刚度不足,不利于多层框架房屋建筑结构抗震性的提升。致使框架结构薄弱层不足的主要原因在竖向上存在不连续的抗侧力[2]。

2.3 横梁设计不达标

在多层框架房屋建筑结构设计中,经常发生横梁埋设不达标的问题,致使在后期施工中,经常发生基础梁的调整和设置无法持续跟进的问题。不但影响了施工进度,而且会造成较大的资源浪费。因为,如果横梁设计不达标,会导致基础梁和填充墙、锥形斜坡之间存在较大的空隙,进而影响框架结构的稳定性。

3多层框架房屋建筑结构设计中问题的处理对策

3.1 加强基础设计

绝大多数多层框架房屋建筑结构都是条形基础或者独立基础,因此,为满足工程对基础强度、稳定性、承载力的需求,在基础设计中就必须综合考虑基础的变形情况和承载力情况。在确定基础深度时,既要满足承载力和变形的要求,也要秉承经济实用的原则,以控制建设成本。然后再结合基础土层结构合理选择持力层,并对各项条件进行充分分析研究,再结合当地地质水文条件,选择有针对性的地基处理措施。

3.2 加强配筋结构设计

在多层框架房屋建筑结构设计中,配筋设计是重中之重,对整个结构的稳定性、承载力、安全性等兼有较大影响,为保证配筋结构设计质量可从两方面同时入手:

加强框架结构外挑梁的配筋设计,挑梁设计时,多层框架房屋建筑结构的占地面积和应用功能对设计质量的影响比较大,这是因为多层框架梁的断面和外跳梁断面差异过于明显,致使部分设计人员,经常将框架梁的主筋拓展到外挑梁之上,导致总体结构的稳定性受损。所以,在具体设计前,需要先对外挑梁的承载力情况进行系统分析,按照分析结果合理确定配筋率,提升结构的承载力和质量。

框架柱配筋设计,在常规建筑工程结构设计中,框架柱的配筋率普遍比较低,一旦遇到地震灾害,框架柱就需要独自承受较大的扭矩和剪切力,再加上双向偏心作用力的影响,受力最大的角柱极易发生变形破坏。所以,框架柱配筋设计中,必须综合考虑各方面的地震受力企管科。如果工程所在地的地质条件比较松软,可适当提升框架柱的配筋率,并适当提升箍筋对混凝土的限制,为达到这一目的,可将框架柱箍筋设计成菱形,也可以设计成井字形。

3.3 加强多层框架房屋建筑结构的抗震设计

抗震设计是多层框架房屋建筑结构设计的重难点,也是制约我国建筑工程设计水平提升的主要原因。多层框架房屋建筑结构比较复杂,抗震设计的难度较大,为提升抗震效果。在具体设计时,需要对梁的高度进行精准测量,并对适用性进行详细分析。如果设计结果和计算结果之间存在一定的入出,主要选择最大值作为设计标准,避免梁刚度过小,而形成较高的防弯安全储备,诱发安全故障。但在梁端负筋设计中,如果设计结果和计算结果存在出入,则要选择最小值作为设计标准,以最大限度地提升梁端的抗震性。此外,设计人员必须明确梁体端部的负筋在需求值以上,而跨中的配筋要适度提升设计宽度,保证设计质量。

4结束语

综上所述,本文结合理论实践,探讨了多层框架房屋建筑结构设计的相关问题,探讨结果表明,多层框架房屋建筑结构空间布置灵活, 可满足不同用户的需求,是一种具有良好发展前景的房屋建筑结构形式。但结构比较复杂,设计时影响因素众多,仍然存在很多问题亟待解决,其中抗震性设计是重难点,为保证设计效果,需要结合工程特性,从基础设计、配筋结构设计、抗震设计等方面同时入手,有效应对设计中存在的问题,值得高度重视。

参考文献

[1] 郑婷.多层框架房屋建筑结构设计中各环节的重点及难点分析[J].中国高新区,2018(12):186.

[2] 侯名涛.多层框架房屋建筑结构设计问题探讨[J].中国室内装饰装修天地,2018(20):170.

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