框架結構設計在建筑結構設計中的應用

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1、框架結構設計在建筑結構設計中的應用 摘要 隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，居民生活水平得到提高，人們對生活質量的要求與日俱增。隨著物質生活的提升，居民對建筑結構設計的品質也提出了更高的要求。建筑設計人員應當以積極 　　[摘要]隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，居民生活水平得到提高，人們對生活質量的要求與日俱增。隨著物質生活的提升，居民對建筑結構設計的品質也提出了更高的要求。建筑設計人員應當以積極的工作態(tài)度來對待建筑行業(yè)當前逐步提高的框架結構設計需求。本文就框架結構設計在建筑結構設計中的應用展開分析和討論。 　　[關鍵詞]框架結構設計;建筑結構設計;應用 　　1

2、建筑工程框架結構設計內(nèi)容介紹 　　建筑工程框架結構的內(nèi)容較多，我們可以從簡單的理論知識入手。了解框架結構設計的理論知識才能夠進行接下來的設計和問題分析。實施上很多設計中出現(xiàn)的問題都可以在理論知識中找到答案，而熟知理論知識也能夠幫助做出更好的設計。 　　1.1框架結構的概念 　　框架結構由梁和柱銜接組成，它的主要作用是進行建筑承重。由于建筑中的墻體承擔是室內(nèi)分割和圍墻的作用，因此墻體失去了以往意義中的承重作用。如果墻體采用新型的保暖材料，那么就會大幅下降整個建筑的重量，有利于框架結構的設計。 　　1.2框架結構的特點 　　框架以其低成本

3、、低用料、高靈活性的特點被廣泛應用在建筑工程設計中。它除了能夠有效減輕建筑的自重，還能夠靈活分割空間，為建筑打造更加寬闊的空間。[1]當前框架結構已經(jīng)做到了標準化和定型化，能夠有效的縮短工期，保證工期能夠按時結束。而現(xiàn)澆的混凝土結構則能夠滿足建筑結構的整體性和剛需，并且良好的設計還能夠對梁和柱的截圖形狀的多樣化。 　　1.3框架結構的原則 　　框架結構的設計原則較為簡單，總共分為三個原則，分別是：(1)剛柔適合原則。由于框架結構既要承擔起建筑的自重，又要保證靈活性，因此框架結構就必須要做到剛柔合適。避免太過柔軟而不能夠負擔建筑的重量，還要避免太硬而柔韌度不夠無法靈活轉變

4、。(2)多到防線原則。高層建筑物在建造完成之后往往還會遭到來自外界的影響，因此為了保證框架結構的安全性，應該做到層層設防，保證建筑工程質量。(3)主次原則。框架架構的每一個構建的作用都不相同，設計師應當分清各個部分的主次關系，能夠抓住重點，協(xié)調(diào)整體。以防在外力侵害中各個構建無法相互協(xié)作發(fā)揮作用。舉個例子，在整個框架結構中，柱梁同時存在，但是當收到外力侵襲時，柱要承擔整個穩(wěn)定建筑的責任，因此在設計時柱就是主要，梁就是次要。但是要分清，次要不代表不重要，不能因為次要就忽略了其功能性。 　　2房屋建筑混凝土框架設計流程 　　房屋建筑混凝土框架設計的流程較為復雜，但是大多數(shù)都是

5、對框架各個部分數(shù)據(jù)或是材料的選擇，房屋建筑不同于其他工程，它某個數(shù)據(jù)的錯誤有可能毀掉一整棟樓，影響到居民的生活以及安全。尤其是對建筑負重有非常大貢獻的框架，要格外重視每一個設計流程。 　　2.1截面尺寸的選擇 　　截面的選擇是房屋進行混凝土框架設計的前提和基礎?！痘炷两Y構設計規(guī)范中》明確標明了梁、柱截面尺寸的選擇。[2]而且根據(jù)柱梁二者的不同特性還要保證其線剛度比值大于1，保證柱強、梁弱、節(jié)點強。這主要是由于柱本身承受了更多的負載，在外力侵襲下需要有非彈性的狀態(tài)來穩(wěn)固建筑。 　　2.2掌握梁、柱的適宜配筋率 　　上文我們提到在進行框架結構設計時

6、要遵循適中原則，因此在設計框架梁的配筋時也應當遵循適中原則?！痘炷两Y構設計規(guī)范》有對框架梁增大或減少之后所適配的最大和最小配筋率有詳細的標注。而且框架梁的配筋率數(shù)值與地震的抗震等級以及與混凝土軸心坑拉強度和鋼筋抗拉強度的比值也有關。因此在設計中一定要重視梁、柱的配筋率。 　　3多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理 　　3.1基礎系梁的設計問題 　　框架梁的埋沒深度也是整個建筑結構設計中的基礎問題。為了保證整體框架結構的靈活性，框架梁的埋沒深度不能太深也不能太淺。如果框架梁埋得過深，就會影響整個框架結構的設計方案的實施。不過預埋過深有一定的補救措施，需

7、要依情況而定。一般情況下，為了保證框架梁的防震功能，會沿建筑的主體的兩個軸方向進行設置?？紤]到框架梁還要進行樓梯柱和填充墻的負重，因此在實際的設計中會漏出一部分框架梁的截面。 　　3.2框架結構薄弱層的設計 　　整個框架結構的設計環(huán)節(jié)肯定也會有薄弱之處，但是薄弱之處的問題可以在實際施工過程中解決。通過加大薄弱層剛度并且降低層高，能夠有效的避免薄弱層的出現(xiàn)。由于整個結構中薄弱層的抗震能力最差，因此為了保證房屋建筑的質量，一定要避免薄弱層的出現(xiàn)。一旦薄層出現(xiàn)，我們也介意通過三種方式來鑒別和判斷： 　　(1)設計人員指定。設計人員是整個框架結構設計的工程師，對自己

8、設計的圖紙更是了如指掌，通過自身的經(jīng)驗，設計人員能夠在設計軟件中直接指出薄弱層。 　　(2)科學的計算。數(shù)據(jù)體現(xiàn)的往往是最真實的數(shù)據(jù)，通過科學的計算方法可以直接比對。一些設計軟件會提供比對數(shù)據(jù)和評判標準，數(shù)據(jù)達不到則會直接被系統(tǒng)指認為薄弱層。 　　(3)強制認定。當工程實施過程中，豎向的側立結構出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，或是樓層的承載力達不到數(shù)據(jù)要求時，可以強制認定為薄弱層。這種判定是為了及時發(fā)現(xiàn)薄弱層，并及時進行補救。 　　3.3縱向框架設計問題 　　從抗震設計的角度出發(fā)，高層建筑結構設計中縱向框架設計和橫向框架設計同樣重要，同樣起到抗震的作用。但是縱向

9、框架設計在整體設計中處于次要地位，常常在設計中被忽略。缺失設計會影響整個框架的抗震力，容易出現(xiàn)設計量和需要的鋼筋數(shù)不匹配的問題。因此，為了避免這樣的問題發(fā)生，在設計中也應當重視縱向框架的設計問題，保證整個框架在面對地震災害時能夠做到合力抗震。 　　4結束語 　　隨著新型建筑結構方案的增多，高層建筑框架結構設計面臨的問題也會越來越多。但是辦法總比困難多，只要保障框架結構設計的靈活性，很多外界因素也無法影響到整體的建筑質量?？傊?，在對框架結構進行設計時應當重視每個部分連接點之間的整體性，保證整體施工工藝和專業(yè)品質。設計人員應當結合自身經(jīng)驗和實際的數(shù)據(jù)對框架結構方案進行仔細全面的分析，保證其可行性，只有最終確認無誤后才能運用到實際工程中。 　　參考文獻 　　[1]李飛.鋼筋混凝土建筑結構設計優(yōu)化探討[J].城市建設理論研究(電子版)，2013年6期. 　　[2]楊華.淺談建筑結構設計與優(yōu)化設計[J].規(guī)劃與設計，2012，12(26)：56～58.