多层房屋建筑框架结构施工技术
2024-11-01方旭春
摘要:多层房屋建筑框架结构具备多种结构类型,施工中存在多个难点,需要科学把控框架结构施工技术操作过程,方能保障多层房屋建筑框架结构的建设质量。基于此,首先分析了多层房屋建筑的框架结构及其特点,然后从荷载作用力计算、变形缝设置等方面探讨多层房屋建筑框架结构施工技术的应用要点,旨在为同类工程中框架结构施工技术的科学应用提供思路。
关键词:多层房屋建筑框架结构空间结构通透性
ConstructionTechnologyofMulti-StoryBuildingFrameStructures
FANGXuchun
GuizhouUniversityofFinanceandEconomics,GuiyangCity,GuizhouProvince,550000China
Abstract:Multi-storybuildingframestructurehavemultipletypesofstructures,andtherearemanydifficultiesinconstruction.54IDyc5EP6cjiwG8XM+ZwA==Itisnecessarytoscientificallycontroltheconstructiontechnologyandoperationprocessofframestructuresinordertoensuretheconstructionqualityofmulti-storybuildingframestructures.Basedonthis,theframestructuresandtheircharacteristicsofmulti-storybuildingsarefirstanalyzed,andthentheapplicationpointsofframestructureconstructiontechnologyinmulti-storybuildingsarediscussedfromtheaspectsofloadforcecalculation,deformationjointsetting,etc.,aimingtoprovideideasforthescientificapplicationofframestructureconstructiontechnologyinsimilarprojects.
KeyWords:Multi-storybuildingconstruction;Frameworkstructure;Spatialstructure;Permeability
多层房屋建筑具有施工内容复杂、影响因素众多的特性,施工材料的质量优劣、施工技术应用规范与否、现场环境是否安全,均会对多层房屋建筑框架结构的稳定性与安全性产生影响。为保障框架结构施工质量,需要了解多层房屋建筑的框架结构及其特点,找准施工关键环节,进而正确应用各环节的施工技术,确保每一项施工均能规范化、标准化完成,以此增强建筑结构框架的坚固性与稳定性,打造出结构安全、使用寿命长的优质多层房建工程。为此,有必要对多层房屋建筑框架结构施工技术的应用展开探讨。
1多层房屋建筑的框架结构及其特点
多层房屋建筑的框架结构有单一性钢框架、钢筋与混凝土结构混合性框架等多种形式,框架结构以梁、柱为主体,在结构设计时,需要根据工程施工要求合理设置梁柱形式。一般情况下,多层房屋建筑工程会采用水平方式设置框架中的梁结构,会将之设置成倾斜形,以提高建筑结构的排水效果。而框架中的柱结构则设计为垂直形式,并且利用刚接方式连接于梁结构之上,如此可以节约框架结构的材料消耗量,并能延展空间结构,提升框架结构的通透性[1]。在多年应用与发展过程中,框架结构逐步发展成熟,此种结构形式具有结构调整灵活、结构延展性强等特点。将多层房屋建筑工程设计成为框架结构形式,可以简化施工操作过程,可以加快建筑施工效率。但应注意的是,框架结构施工需要严格按照各项技术操作规范开展,以保障框架结构的稳定性与安全性。
2框架结构施工技术的应用要点
2.1精准计算横纵荷载作用力
多层房建工程开展中,需要精准计算出横纵向荷载,并对不同作用下的结构内力进行精确计算,为框架结构设计提供准确数据,保障框架结构施工的准确性,从而打造出结构稳固的建筑工程。
2.1.1纵向荷载作用力计算
纵向荷载作用力可采用分层法或弯矩二次分配法进行计算。利用分层法计算时,通常忽略框架侧移因素,也不考虑各层梁的影响,需要先调节上柱及下柱的远端弹性支撑力,调整后将两柱作为固定端,然后用各个层柱的刚度乘以折减系数,此系数一般取值为0.9,柱弯矩传递系数设置为1/3,进而求出纵向荷载作用力。应用弯矩二次分配法计算纵向荷载作用力时,要先分别求出各个杆件节点处的弯矩分配值,再计算各节点的弯矩传递系数,然后将计算得出的数据加总便可得出纵向荷载作用力值,最后根据得出找结果分配各节点的不平衡弯矩,实现杠杆远端传递[2]。
2.1.2横向荷载作用力计算
横向荷载作用力计算时,在梁柱线刚度不低于3时,可运用反弯点法计算,先找准反弯点位置,以柱两侧相对单位侧移所产生的剪力作为侧移刚度,对同楼层中每个柱的剪力进行分配后,求出柱断内力、梁端弯矩内力以及其他内力。此外,还可应用D值法计算横向荷载作用力,此方法可调整柱侧移刚度及反弯点高度,以D值对应反弯点相对侧移时生成的水平剪力作为侧移刚度。受到柱两端约束条件的影响,反弯点高度可能会发生改变,在不同约束条件下,柱端转角值将会有所差异,因而需要对得出的计算结果进行优化,从而提高横向荷载作用力的计算精度。
2.2合理设置变形缝
墙体开裂是多层房屋建筑施工中经常会遇到的问题,如果裂缝较多,会严重影响建筑工程的应用安全与使用寿命。墙体开裂一般是由于温差过大、混凝土厚度与规定不相符所导致的。多层房建工程框架结构施工实践中,施工人员需要对裂缝形成的原因进行科学的判断与分析,进而针对性选用适合的控制技术。应引入变形缝技术,在可能形成裂缝的区域提前预设变形缝,分隔设置不同结构,预留充足的结构变形空间,以此减少结构变形,防止结构开裂。多层房屋建筑框架结构工程中可应用的变形缝有多种类型,常见的是沉降缝,除此之外还有防震缝与伸缩缝等,需要根据工程具体情况确定变形缝设置的位置与尺寸,通常设置在相对隐蔽的区域[3]。同时,设置变形缝时,还需要充分考虑到土壤质量。例如:施工区域的土壤易于沉降,则应将变形缝设置成沉降缝形式。在变形缝施工过程中,需要加强施工技术控制,要规范处理各个施工缝,确保设置位置的适合性、设置尺寸的合理性,从而有效防范后续施工中出现墙体变形开裂,以此保障框架结构的稳固性与耐久性。
2.3规范实施梁柱施工
在多层房屋建筑中,梁柱是框架结构的主要构件,而梁柱材质的选择是否适合,则与框架结构的整体稳定性存在直接关联。正常情况下,框架结构当中梁柱截面相对较小,而相关构件承载力不大、强度值也并不高,如果在梁柱施工时,未能严格把控技术应用过程,可能会导致施工质量与规定不符,从而导致框架结构失稳。为此,梁柱施工时,要注意以下3个方面。一c31341d83c2cc0d146df7891c689a567是采用预制轻墙方法填充框架结构,需要加强钢筋混凝土材料控制,科学设计填充顺序,还需要加强填充厚度控制[4]。正常情况下预制轻墙的厚度以2~3cm为宜,填充时要注意振捣的均匀性与充分性,并确保一次性完成整面墙体的浇筑,且应先浇梁板再浇底板。二是框架梁架设时,要注意选用适合的方法,要使梁柱轴线在纵向上保持一致。三是梁柱结构施工时,需要确保梁与柱作用的充分发挥,除了要控制好梁柱连接点及混凝土浇筑质量外,还需要加强参数控制,以此增强框架结构的整体性,使之抗震性能、承重能力均达到规定标准。
2.4加强框架结构浇筑施工控制
多层房屋建筑框架结构浇筑施工时,应采用分层浇筑方法,为保障浇筑质量,需要严格控制浇筑时的厚度均匀性,并应连续性浇筑,防止浇筑效果达不到规定标准而影响框架结构稳固性。正式浇筑前,需要安排专人精准测量梁体高度,然后针对性制订可行性的浇筑方案,严格控制浇筑的时间、速度等各项参数。由于混凝土施工中,混合料的配比决定着混凝土的质量性能,因而浇筑施工的重点在于控制好混凝土的配合比。在配制混凝土时,水泥、水是不可或缺的重要材料,二者按照适合的比例混合,然后再添加相应的粉煤灰、外加剂,从而配制出符合框架结构强度等级、黏度要求的优质混凝土。同时,需要考虑多层房建框架工程所在区域的地理条件,一般情况下,选用中等强度的混凝土即可。为保障混凝土强度符合标准,施工中项目监理需要严格监控混凝土材料配置、拌和过程,不可随意更改砂砾石、水泥、水分等重要材料的添加比例,且要均匀拌和并保证拌和时间充足,以确保混凝土质量性能符合框架结构施工要求[5]。
2.5科学应用楼梯电梯施工技术
楼梯是多层房屋建筑的必备结构,少部分多层建筑也会安装电梯,在楼梯电梯结构施工过程中,隔墙建设属于重点环节,需要选用夹砌材料作为填充料,确保能够将电梯井筒厚度控制在规定标准。楼梯电梯井结构施工时,结构表面可使用钢筋混凝土材料,但在竖井施工时,由于此种材料制成的竖井在运行时所受到的地震剪力更强,如果地震较为剧烈,易导致楼梯电梯结构遭到损坏。因此,应用钢筋混凝土材料建设竖井墙时,需要合理设置井筒墙厚度,并严格控制钢筋材料用量,应遵循均匀分布的钢筋布设原则,应设置单排钢筋,同时轻质墙体上应设置前开口,以降低墙体所吸收的剪力,减轻楼梯电梯井结构的承重力,从而保障此结构的稳固性。注意楼梯电梯施工技术应用时,需要科学制订结构设计方案,施工人员要严格按照规范的作业流程施工,且施工时要密切监测、实时测量,以确保楼梯结构墙体厚度、承载能力符合设计要求,从而防止地震发生时楼梯电梯井结构发生垮塌而影响多层房屋建筑框架结构总体使用寿命。
2.6优化建筑结构抗震设计
抗震设计是多层房屋建筑框架结构设计的重点,设计时应采用增设地震位移的方式,通过增大软弱层横截面积,降低基础埋置数量,从而提高框架结构的抗震性能。在进行软弱层结构设计时,应按照规定要求,精准测定软弱层地震剪力值,然后计算出多层房屋建筑框架结构的强度系数。根据实际配筋情况计算地板强度,若房屋振动模量不低于9,在框架结构层数较多,或结构刚度存在较高突变值的情况下,需要设置多塔结构形式的节点,顶部要设置转换层与小塔结构。如果振动模量高于12,则要降低房屋建筑的层数,具体可以参照《抗震规范》给定的振型数进行设置(如表1所示)。同时,应将软弱层楼层的侧向刚度设置为相邻上层的70%以下,且不应超过相邻3个楼层侧向刚度值的80%。非顶层局部收进水平尺寸应高于相邻下层的25%。可用弹性阶段层间剪力与层间位移相除计算出楼层侧向刚度值,可采用扩大本层侧向刚度值或降低上层侧向刚度值的方式调整多层房屋建筑框架结构的楼层侧向刚度。此外,需要设置非连续性竖向抗侧力构件,利用水平转换梁将框架柱的内力传导给下部结构。
3结语
框架结构是目前房屋建筑施工中的常见结构,具有应用结构灵活的特征,比传统结构的发展空间更大,因而在多层房屋建筑中应用率较高。框架结构施工技术经过多年应用与发展已经逐步形成技术体系,并取得了良好的技术应用效果,但施工中仍须加强细节控制,应从精准计算横纵荷载作用力、合理设置变形缝、科学应用节点施工技术、规范实施梁柱施工、加强框架结构浇筑施工控制、科学应用楼梯电梯施工技术、优化建筑结构抗震设计等方面着手,通过严格把控这些施工技术应用的要点,规范、科学应用框架结构施工技术,从而打造出结构稳定、耐久性强的优质多层房屋建筑工程。
参考文献
[1] 张航.房屋建筑工程中的框架结构施工技术实践探析[J].科学技术创新,2023(13):152-155.
[2] 应建伟,郑燕.框架剪力墙结构技术在房屋建筑施工中的应用[J].住宅与房地产,2023(5):202-204.
[3] 张立平.框架剪力墙结构建筑施工技术要点[J].居业,2024(3):85-87.
[4] 付立颖.建筑施工企业工程造价数据库建设研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2024.
[5] 李晨.基于BIM技术的装配式建筑施工精细化研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2024.