摘要:多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)具備多種結(jié)構(gòu)類型,施工中存在多個難點,需要科學(xué)把控框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)操作過程,方能保障多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量?;诖?,首先分析了多層房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)及其特點,然后從荷載作用力計算、變形縫設(shè)置等方面探討多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用要點,旨在為同類工程中框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用提供思路。
關(guān)鍵詞:多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)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
多層房屋建筑具有施工內(nèi)容復(fù)雜、影響因素眾多的特性,施工材料的質(zhì)量優(yōu)劣、施工技術(shù)應(yīng)用規(guī)范與否、現(xiàn)場環(huán)境是否安全,均會對多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生影響。為保障框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量,需要了解多層房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)及其特點,找準施工關(guān)鍵環(huán)節(jié),進而正確應(yīng)用各環(huán)節(jié)的施工技術(shù),確保每一項施工均能規(guī)范化、標準化完成,以此增強建筑結(jié)構(gòu)框架的堅固性與穩(wěn)定性,打造出結(jié)構(gòu)安全、使用壽命長的優(yōu)質(zhì)多層房建工程。為此,有必要對多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用展開探討。
1多層房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)及其特點
多層房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)有單一性鋼框架、鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)混合性框架等多種形式,框架結(jié)構(gòu)以梁、柱為主體,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要根據(jù)工程施工要求合理設(shè)置梁柱形式。一般情況下,多層房屋建筑工程會采用水平方式設(shè)置框架中的梁結(jié)構(gòu),會將之設(shè)置成傾斜形,以提高建筑結(jié)構(gòu)的排水效果。而框架中的柱結(jié)構(gòu)則設(shè)計為垂直形式,并且利用剛接方式連接于梁結(jié)構(gòu)之上,如此可以節(jié)約框架結(jié)構(gòu)的材料消耗量,并能延展空間結(jié)構(gòu),提升框架結(jié)構(gòu)的通透性[1]。在多年應(yīng)用與發(fā)展過程中,框架結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展成熟,此種結(jié)構(gòu)形式具有結(jié)構(gòu)調(diào)整靈活、結(jié)構(gòu)延展性強等特點。將多層房屋建筑工程設(shè)計成為框架結(jié)構(gòu)形式,可以簡化施工操作過程,可以加快建筑施工效率。但應(yīng)注意的是,框架結(jié)構(gòu)施工需要嚴格按照各項技術(shù)操作規(guī)范開展,以保障框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。
2框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用要點
2.1精準計算橫縱荷載作用力
多層房建工程開展中,需要精準計算出橫縱向荷載,并對不同作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行精確計算,為框架結(jié)構(gòu)設(shè)計提供準確數(shù)據(jù),保障框架結(jié)構(gòu)施工的準確性,從而打造出結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的建筑工程。
2.1.1縱向荷載作用力計算
縱向荷載作用力可采用分層法或彎矩二次分配法進行計算。利用分層法計算時,通常忽略框架側(cè)移因素,也不考慮各層梁的影響,需要先調(diào)節(jié)上柱及下柱的遠端彈性支撐力,調(diào)整后將兩柱作為固定端,然后用各個層柱的剛度乘以折減系數(shù),此系數(shù)一般取值為0.9,柱彎矩傳遞系數(shù)設(shè)置為1/3,進而求出縱向荷載作用力。應(yīng)用彎矩二次分配法計算縱向荷載作用力時,要先分別求出各個桿件節(jié)點處的彎矩分配值,再計算各節(jié)點的彎矩傳遞系數(shù),然后將計算得出的數(shù)據(jù)加總便可得出縱向荷載作用力值,最后根據(jù)得出找結(jié)果分配各節(jié)點的不平衡彎矩,實現(xiàn)杠桿遠端傳遞[2]。
2.1.2橫向荷載作用力計算
橫向荷載作用力計算時,在梁柱線剛度不低于3時,可運用反彎點法計算,先找準反彎點位置,以柱兩側(cè)相對單位側(cè)移所產(chǎn)生的剪力作為側(cè)移剛度,對同樓層中每個柱的剪力進行分配后,求出柱斷內(nèi)力、梁端彎矩內(nèi)力以及其他內(nèi)力。此外,還可應(yīng)用D值法計算橫向荷載作用力,此方法可調(diào)整柱側(cè)移剛度及反彎點高度,以D值對應(yīng)反彎點相對側(cè)移時生成的水平剪力作為側(cè)移剛度。受到柱兩端約束條件的影響,反彎點高度可能會發(fā)生改變,在不同約束條件下,柱端轉(zhuǎn)角值將會有所差異,因而需要對得出的計算結(jié)果進行優(yōu)化,從而提高橫向荷載作用力的計算精度。
2.2合理設(shè)置變形縫
墻體開裂是多層房屋建筑施工中經(jīng)常會遇到的問題,如果裂縫較多,會嚴重影響建筑工程的應(yīng)用安全與使用壽命。墻體開裂一般是由于溫差過大、混凝土厚度與規(guī)定不相符所導(dǎo)致的。多層房建工程框架結(jié)構(gòu)施工實踐中,施工人員需要對裂縫形成的原因進行科學(xué)的判斷與分析,進而針對性選用適合的控制技術(shù)。應(yīng)引入變形縫技術(shù),在可能形成裂縫的區(qū)域提前預(yù)設(shè)變形縫,分隔設(shè)置不同結(jié)構(gòu),預(yù)留充足的結(jié)構(gòu)變形空間,以此減少結(jié)構(gòu)變形,防止結(jié)構(gòu)開裂。多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)工程中可應(yīng)用的變形縫有多種類型,常見的是沉降縫,除此之外還有防震縫與伸縮縫等,需要根據(jù)工程具體情況確定變形縫設(shè)置的位置與尺寸,通常設(shè)置在相對隱蔽的區(qū)域[3]。同時,設(shè)置變形縫時,還需要充分考慮到土壤質(zhì)量。例如:施工區(qū)域的土壤易于沉降,則應(yīng)將變形縫設(shè)置成沉降縫形式。在變形縫施工過程中,需要加強施工技術(shù)控制,要規(guī)范處理各個施工縫,確保設(shè)置位置的適合性、設(shè)置尺寸的合理性,從而有效防范后續(xù)施工中出現(xiàn)墻體變形開裂,以此保障框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與耐久性。
2.3規(guī)范實施梁柱施工
在多層房屋建筑中,梁柱是框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件,而梁柱材質(zhì)的選擇是否適合,則與框架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性存在直接關(guān)聯(lián)。正常情況下,框架結(jié)構(gòu)當中梁柱截面相對較小,而相關(guān)構(gòu)件承載力不大、強度值也并不高,如果在梁柱施工時,未能嚴格把控技術(shù)應(yīng)用過程,可能會導(dǎo)致施工質(zhì)量與規(guī)定不符,從而導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。為此,梁柱施工時,要注意以下3個方面。一c31341d83c2cc0d146df7891c689a567是采用預(yù)制輕墻方法填充框架結(jié)構(gòu),需要加強鋼筋混凝土材料控制,科學(xué)設(shè)計填充順序,還需要加強填充厚度控制[4]。正常情況下預(yù)制輕墻的厚度以2~3cm為宜,填充時要注意振搗的均勻性與充分性,并確保一次性完成整面墻體的澆筑,且應(yīng)先澆梁板再澆底板。二是框架梁架設(shè)時,要注意選用適合的方法,要使梁柱軸線在縱向上保持一致。三是梁柱結(jié)構(gòu)施工時,需要確保梁與柱作用的充分發(fā)揮,除了要控制好梁柱連接點及混凝土澆筑質(zhì)量外,還需要加強參數(shù)控制,以此增強框架結(jié)構(gòu)的整體性,使之抗震性能、承重能力均達到規(guī)定標準。
2.4加強框架結(jié)構(gòu)澆筑施工控制
多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)澆筑施工時,應(yīng)采用分層澆筑方法,為保障澆筑質(zhì)量,需要嚴格控制澆筑時的厚度均勻性,并應(yīng)連續(xù)性澆筑,防止?jié)仓Ч_不到規(guī)定標準而影響框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。正式澆筑前,需要安排專人精準測量梁體高度,然后針對性制訂可行性的澆筑方案,嚴格控制澆筑的時間、速度等各項參數(shù)。由于混凝土施工中,混合料的配比決定著混凝土的質(zhì)量性能,因而澆筑施工的重點在于控制好混凝土的配合比。在配制混凝土?xí)r,水泥、水是不可或缺的重要材料,二者按照適合的比例混合,然后再添加相應(yīng)的粉煤灰、外加劑,從而配制出符合框架結(jié)構(gòu)強度等級、黏度要求的優(yōu)質(zhì)混凝土。同時,需要考慮多層房建框架工程所在區(qū)域的地理條件,一般情況下,選用中等強度的混凝土即可。為保障混凝土強度符合標準,施工中項目監(jiān)理需要嚴格監(jiān)控混凝土材料配置、拌和過程,不可隨意更改砂礫石、水泥、水分等重要材料的添加比例,且要均勻拌和并保證拌和時間充足,以確?;炷临|(zhì)量性能符合框架結(jié)構(gòu)施工要求[5]。
2.5科學(xué)應(yīng)用樓梯電梯施工技術(shù)
樓梯是多層房屋建筑的必備結(jié)構(gòu),少部分多層建筑也會安裝電梯,在樓梯電梯結(jié)構(gòu)施工過程中,隔墻建設(shè)屬于重點環(huán)節(jié),需要選用夾砌材料作為填充料,確保能夠?qū)㈦娞菥埠穸瓤刂圃谝?guī)定標準。樓梯電梯井結(jié)構(gòu)施工時,結(jié)構(gòu)表面可使用鋼筋混凝土材料,但在豎井施工時,由于此種材料制成的豎井在運行時所受到的地震剪力更強,如果地震較為劇烈,易導(dǎo)致樓梯電梯結(jié)構(gòu)遭到損壞。因此,應(yīng)用鋼筋混凝土材料建設(shè)豎井墻時,需要合理設(shè)置井筒墻厚度,并嚴格控制鋼筋材料用量,應(yīng)遵循均勻分布的鋼筋布設(shè)原則,應(yīng)設(shè)置單排鋼筋,同時輕質(zhì)墻體上應(yīng)設(shè)置前開口,以降低墻體所吸收的剪力,減輕樓梯電梯井結(jié)構(gòu)的承重力,從而保障此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。注意樓梯電梯施工技術(shù)應(yīng)用時,需要科學(xué)制訂結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,施工人員要嚴格按照規(guī)范的作業(yè)流程施工,且施工時要密切監(jiān)測、實時測量,以確保樓梯結(jié)構(gòu)墻體厚度、承載能力符合設(shè)計要求,從而防止地震發(fā)生時樓梯電梯井結(jié)構(gòu)發(fā)生垮塌而影響多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)總體使用壽命。
2.6優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
抗震設(shè)計是多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點,設(shè)計時應(yīng)采用增設(shè)地震位移的方式,通過增大軟弱層橫截面積,降低基礎(chǔ)埋置數(shù)量,從而提高框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。在進行軟弱層結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)按照規(guī)定要求,精準測定軟弱層地震剪力值,然后計算出多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)的強度系數(shù)。根據(jù)實際配筋情況計算地板強度,若房屋振動模量不低于9,在框架結(jié)構(gòu)層數(shù)較多,或結(jié)構(gòu)剛度存在較高突變值的情況下,需要設(shè)置多塔結(jié)構(gòu)形式的節(jié)點,頂部要設(shè)置轉(zhuǎn)換層與小塔結(jié)構(gòu)。如果振動模量高于12,則要降低房屋建筑的層數(shù),具體可以參照《抗震規(guī)范》給定的振型數(shù)進行設(shè)置(如表1所示)。同時,應(yīng)將軟弱層樓層的側(cè)向剛度設(shè)置為相鄰上層的70%以下,且不應(yīng)超過相鄰3個樓層側(cè)向剛度值的80%。非頂層局部收進水平尺寸應(yīng)高于相鄰下層的25%??捎脧椥噪A段層間剪力與層間位移相除計算出樓層側(cè)向剛度值,可采用擴大本層側(cè)向剛度值或降低上層側(cè)向剛度值的方式調(diào)整多層房屋建筑框架結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度。此外,需要設(shè)置非連續(xù)性豎向抗側(cè)力構(gòu)件,利用水平轉(zhuǎn)換梁將框架柱的內(nèi)力傳導(dǎo)給下部結(jié)構(gòu)。
3結(jié)語
框架結(jié)構(gòu)是目前房屋建筑施工中的常見結(jié)構(gòu),具有應(yīng)用結(jié)構(gòu)靈活的特征,比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展空間更大,因而在多層房屋建筑中應(yīng)用率較高??蚣芙Y(jié)構(gòu)施工技術(shù)經(jīng)過多年應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)逐步形成技術(shù)體系,并取得了良好的技術(shù)應(yīng)用效果,但施工中仍須加強細節(jié)控制,應(yīng)從精準計算橫縱荷載作用力、合理設(shè)置變形縫、科學(xué)應(yīng)用節(jié)點施工技術(shù)、規(guī)范實施梁柱施工、加強框架結(jié)構(gòu)澆筑施工控制、科學(xué)應(yīng)用樓梯電梯施工技術(shù)、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等方面著手,通過嚴格把控這些施工技術(shù)應(yīng)用的要點,規(guī)范、科學(xué)應(yīng)用框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù),從而打造出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐久性強的優(yōu)質(zhì)多層房屋建筑工程。
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