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多层建筑结构设计中框架结构的问题及处理

高云

深圳市建筑设计研究总院有限公司

摘要: 近年来,高层建筑物数量越来越多,已经成为当前的主流建筑模式,因此建筑框架结构受到了广泛的欢迎,将其运用在高层线路中可以展现出优秀的性能,促进高层建筑更好发展。虽然高层建筑物数量不断增多,但是多层建筑物仍然在建筑领域中拥有重要的地位,因此将先进的框架结构应用在多层建筑结构当中也可以展现出良好的效果。在多层建筑结构中,使用框架结构可以增强房屋的空间面积,使得空间布局更加灵活,并且配合优秀的框架设计,能够使人们的生活质量得到有效地提升,对于促进建筑领域更好发展有着重要作用。鉴于此,本篇文章将主要针对多层建筑结构设计中使用的框架结构进行分析,研究当前存在的问题,并提出处理建议,仅供参考。
关键词: 多层建筑;设计;框架结构
DOI:10.12721/ccn.2022.157006
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近年来,我国国民经济增长速度不断加快,人们的生活品质有了明显的提升,因此对于技术环境也提出了更高要求。虽然当前高层建筑数量不断增多,但是人们对于多层建筑仍然拥有很大的需求量,因此施工企业对于多层建筑的设计与施工仍然非常关注。当前框架结构应用在多层建筑结构设计当中展现出了极大的优势,可以有效增加房屋空间面积,使空间布局更加灵活,提升人们的生活质量。但是这些优势是框架结构设计水平所决定的,要想使多层建筑结构拥有良好的稳定性和安全性,就一定要重视多层建筑框架结构的设计,尤其是要解决当前存在的一些问题,从而提升多层建筑框架结构设计水平。

1、多层框架结构设计概述

在多层建筑结构当中,框架结构应用非常广泛,是非常重要的一种主体结构。框架结构设计的合理性以及建设水平会直接影响多层建筑物整体结构的安全性和稳定性。在现代化多层建筑结构当中,应用最多的是多层梁框架结构,这种结构的特点是与梁、板、柱之间刚性连接,这样可以与梁焊接在一起的结构共同承担水平荷载与纵向荷载,形成承重性能非常良好的框架结构。这种结构的承载能力非常强,可以应用在桥梁框架结构当中,但是在多层建筑物中,由于房屋结构主要是砌筑的墙体,因此在承重方面没有过高的要求,框架结构主要是起到建筑围护、分隔、防止建筑噪声等主要功能。在建筑结构中的墙体砌筑部分主要使用的是加气孔的混凝土墙体砌块,空心砖、多孔砖等轻质的墙体砌筑结构材料。对于多层建筑框架结构来说,如果按照门跨的数量对其分类,可以分成单门跨和多门跨。如果按照立面整体构成布置方式进行分类,可以分成对称和不对称两种。如果按照原材料进行分类,还可以分成新型钢筋混凝土框架材料、钢筋混凝土墙体材料等。因此,具体应当选择哪种类型要根据多层建筑物结构实际特点和需求进行确定。

2、多层建筑结构设计中框架结构存在的问题

我国拥有广阔的地理环境,不同地区的经济发展水平不同,因此建筑物结构设计之间会存在一定的差异。但是,如果设计单位在对建筑结构进行设计时,没有考虑到该地区的实际发展情况,对其缺乏全面地调查和了解,只是按照以往的设计经验进行设计,就很容易导致设计出来的结构与实际情况不相符,存在很大的矛盾冲突,从而对整个多层建筑结构的安全性能产生影响,而且还会导致工程造价增加。多层建筑结构设计工作非常复杂,拥有较大的工作量,同时设计周期相对较短,因此对于设计师来说有着很大的工作压力,这就会导致设计师在对建筑结构进行设计时存在粗心的问题,设计的产品质量有待提升,针对安全性方面的内容也没有考虑完全,从而留下很多安全隐患。在多层建筑结构设计中,框架结构的安全性主要受到参数准确性的影响,但是一些设计师在选择设计参数时,并没有按照规范标准进行,就会导致安全性能大打折扣。计算参数是否能够得到合理应用非常重要,如果不能科学判断直接应用就很容易导致抗震弯矩以及柱的承载能力数据计算缺漏等问题,从而影响多层建筑结构整体稳定性和安全性。除此以外,由于多层建筑结构框架设计具有一定难度,所以对于设计单位的资质以及设计人员的专业水平有着很高要求,但是当前普遍存在设计单位和设计技术人员专业素质参差不齐的问题,再加上综合素养较差,就很容易导致多层建筑结构框架设计水平无法满足要求,在施工图纸方面出现很多问题,使得施工过程出现了质量问题或安全事故。

3、多层建筑结构设计中框架结构设计要点

3.1整体荷载设计

对于多层建筑结构的框架结构设计工作来说,设计师需要考虑内容有很多,包括轴力计算、弯矩计算以及剪力计算,这些是确保荷载能力可以满足建筑竖向荷载要求的基础。同时还要考虑水平风载以及抗震等级,这是保证多层建筑整体稳定性的基础。在现代建筑中,钢筋混凝土结构是非常常见的一种结构,其荷载能力较强,但是混凝土存在抗拉强度上限,所以很容易导致混凝土出现开裂问题,产生混凝土裂缝影响多层建筑结构整体性。因此,在对多层建筑结构进行设计时,要充分考虑到整体荷载能力,避免超过钢筋混凝土结构的抗拉强度上限。

3.2梁的设计

多层建筑结构中的框架结构非常重要的一个基础部分就是梁。对梁进行设计时,需要考虑到其埋设深度、截面设计承载能力等,一定要科学严谨的对待并进行设计。设计师需要根据多层建筑的实际情况合理设置构造截面,如果梁的主体需要同时承受较多的荷载,那么应当与基础梁进行连接到主体上的最大轴力设计值的10%进行叠加和计算,同时还要充分计算构造截面的配筋,这是保证荷载符合要求的重要计算环节。

3.3柱体设计

多层建筑框架结构当中,柱体部分所发挥的作用非常重要。如果不能合理选择柱体形式、纵筋方式、挑梁配合等,就会影响多层建筑框架结构的使用性能。因此,要充分考虑这些设计因素保证多层建筑框架结构的强度和稳定性。在多层建筑物的内部,梁柱的端部结构非常薄弱,所以需要配合箍筋进行加密处理。需要注意的是,设计师在对这一部分进行设计时,不能单单考虑局部承载力,这样将会对多层建筑结构的协调性造成破坏。所以需要从多方面进行考虑,整体对柱体结构部分进行设计。在现代多层建筑框架结构中,钢梁使用短柱形式时,配合横向复合钢梁箍筋沿着全高进行加密、短柱上的纵向复合钢筋对称地进行布置、配形纵向钢筋和外包弧形钢板等加工措施对其结构进行合适的质地加工处理,这样可以有效提升整体性能,提高多层建筑物的抗震能力与抗腐蚀能力。

4、结语

在我国建筑领域中多层建筑仍然拥有不可取代的地位,建设单位在对多层建筑框架结构进行建设时,主要是按照设计图纸的要求,所以设计环节能否对框架结构进行合理规划会直接影响多层建筑框架结构的整体性能,因此我们需要对其进行科学合理的设计,从而有效提升多层建筑的整体质量和使用功能效果。

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