李曉霖
摘 要:在多層建筑施工中,框架結(jié)構(gòu)得到了充分的應用。但在實際建設(shè)中,一些框架結(jié)構(gòu)沒有合理的規(guī)劃,結(jié)構(gòu)的承載力不滿足荷載水平和實際標準。由此降低了該框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性,嚴重影響了整個建筑的安全。在這種情況下,認真研究框架結(jié)構(gòu),優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,對提高其質(zhì)量與安全具有重要意義。
關(guān)鍵詞:多層框架;建筑結(jié)構(gòu);問題;設(shè)計
1 前言
多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計較于單層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有設(shè)計難度高、施工難等特點,隨著建筑功能和造型的不斷更新和發(fā)展,人們對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求越來越高。在建筑工程之中,框架結(jié)構(gòu)被廣泛運用在各類多層建筑之中,設(shè)計人員要重視多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題,并采取相應的措施加以解決。
2 多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中框架結(jié)構(gòu)的問題分析
2.1 忽略縱向框架的設(shè)計
為滿足建筑物的抗震設(shè)計要求,應在建筑物框架中設(shè)計兩根主軸,利用主軸方向的抗側(cè)力承擔地震時所產(chǎn)生的水平力。但是很多設(shè)計人員在建筑物框架設(shè)計之中,按簡化計算,在縱向僅設(shè)計連續(xù)梁結(jié)構(gòu),這樣的設(shè)計使框架之中縱向縱筋數(shù)量不足,而且梁柱的節(jié)點無法滿足框架抗震的要求??v向主軸框架設(shè)計的缺失,會出現(xiàn)縱向框架梁的支座負筋、跨中縱筋數(shù)量不足,導致建筑物在發(fā)生地震時難以保證穩(wěn)定性。
2.2 板配筋不當,形成框架結(jié)構(gòu)薄弱層
在設(shè)計過程中由于對板受力狀態(tài)認識的不全面,將建筑中的雙向板按照單向板進行計算,造成長邊方向配筋不足,一定程度上形成了框架之中的薄弱層。在實際建筑之中,忽略薄弱層問題會使建筑的抗側(cè)移剛度收到影響,從而減弱建筑物的抗震能力。
2.3 實際施工存在短柱問題
在框架結(jié)構(gòu)施工中的常見問題是框架中的短柱問題,雖然柱子、梁是統(tǒng)一集中施工,但在實際施工中往往由于各種外部因素出現(xiàn)短柱問題,而且由于生產(chǎn)過程中的不嚴謹,生產(chǎn)出抗剪承載力和變形能力不符合要求的短柱,影響到多層框架結(jié)構(gòu)的承載能力和整體抗震能力。
3 多層建筑框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計要點
3.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計
我國很多框架結(jié)構(gòu),大都是條形基礎(chǔ)或獨立基礎(chǔ),這樣一來,基礎(chǔ)截面規(guī)劃設(shè)計就要兼顧到地基變形情況和承載力水平,以確定基底大小。持力層的選擇,除了需考慮到承載性能和變形要求外,還應當遵循經(jīng)濟性原則,嚴格管理成本。
3.2 配筋結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)框架外挑梁配筋規(guī)劃。在施工期間,建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)受到諸多外部因素的影響,挑梁設(shè)計便是影響因素之一。因為框架梁斷面與外挑梁斷面之間存在較大區(qū)別,因此,有些設(shè)計師就會將框架梁上部主筋擴展到外挑梁上,該種設(shè)計會極大有損結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因而在計算研究時,結(jié)構(gòu)設(shè)計師一定要仔細研究框架外挑梁的承載狀況,合理配筋,保障建筑質(zhì)量。
(2)框架柱配筋規(guī)劃。在非抗震的建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃中,框架柱配筋比例很低。在出現(xiàn)地震作用后,框架柱承受的扭轉(zhuǎn)剪力較大,而且還受到雙向偏心作用力,地震狀態(tài)下極易損壞。因此,在規(guī)劃框架柱配筋時,一定要兼顧到每個方面的受力狀況。在設(shè)計過程中,若建筑結(jié)構(gòu)所處的地基土質(zhì)松軟,此時應考慮增多框架柱配筋。而且,在設(shè)計中要提高箍筋對砼的制約性能,由此,建議結(jié)構(gòu)設(shè)計師將框架柱箍筋模式設(shè)計成井字形或是菱形。
3.3 建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析
工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部豎向荷載與水平作用力存在明顯差別。在計量豎向荷載時,常用的方法包括分層法與彎矩二次分配方式。分層法計量的重點是將上下層兩部分的彈性支撐改成固定端支護,再用每個樓層的線剛度乘上0.9,進而獲取內(nèi)力值。但是,彎矩二次分配方式就要求重新分配與計算每個節(jié)點的不均衡彎矩,進而獲取數(shù)值。而水平作用力計量中,能夠采取反彎點法與D值法,值得注意的是,采用D值法得到的計算結(jié)果有很高的精準性,但是,當梁與柱線剛度太大時,反彎點法就更能突出精準度。因此,建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析屬于一個細致而繁瑣的過程,要求設(shè)計師全面思考各方面因素,從而獲得精準的數(shù)值,提升建筑結(jié)構(gòu)的安全水平。
3.4 建筑物防震設(shè)計
抗震性能設(shè)計屬于多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的重難點,在實際設(shè)計中,若設(shè)計與計算存在問題時,通常梁高要堅持最大值原則,以防止因為梁剛度過小而產(chǎn)生太高的防彎安全儲備,從而引起安全故障。另外,在梁端負筋規(guī)劃中,就要遵守最小值原則,結(jié)構(gòu)設(shè)計師要盡量選用最小負筋值,從而保證梁端塑性鉸的產(chǎn)生,同時,在設(shè)計中,結(jié)構(gòu)設(shè)計師還應確保梁端負筋量不大于需求值,針對跨中配筋適當放大。需要注意的是,為便于建設(shè)框架結(jié)構(gòu),最好能夠?qū)⑴浣钕嗖?%的梁規(guī)劃為一類配筋,進而簡化施工工序。
4 結(jié)束語
綜上所述,在多層建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計之中,關(guān)鍵的是框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震能力,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計師在多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要重視縱向框架設(shè)計、結(jié)構(gòu)薄弱層、以及短柱問題等實際施工中常見的問題,通過合理的配置梁、柱之間的關(guān)系,提高建筑物的穩(wěn)定性,減少結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)問題和安全隱患。
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