多层框架房屋建筑结构设计要点探析论文_宋焕青

多层框架房屋建筑结构设计要点探析论文_宋焕青

德州华谊建筑设计有限公司 山东德州 253100

摘要:随着社会的不断发展对多层框架建筑结构提出了更高的要求,结构设计中经常会遇到一些规范或规程未论及的问题,这就需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。鉴于多层框架房屋建设对于我国建筑行业发展的重要性,因此,本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。

关键词:多层框架 房屋建筑 结构设计 问题

一、引言

随着我国经济的不断发展,建筑行业也有十分广阔的发展前景,多层框架结构有很多优点,所以要广泛的应用于现代建筑中,虽然结构组成比较简单,但是如果在设计中考虑到周全,就会出现失误,在多层结构设计的过程中,要进行综合考虑,保证建筑结构的设计质量。

二、多层框架房屋建筑结构设计研究现状

对于框架结构,在结构建筑特点方面:它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框,加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式,楼板和横梁连在一起,横梁和柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因房屋布局和空间使用要求等原因,也可能要在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙,仅起围护和分隔作用,所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑物的内外墙处理十分灵活,应用范围很广,因此能为建筑提供灵活的使用空间。在结构受力性能方面:框架结构构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,所以框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。

三、多层框架结构的组成以及分类

1.多层框架结构的组成与布置

框架结构是建筑工程中常用的结构类型,框架结构是由柱与梁构成的,柱子一般是垂直布置,而梁多为水平布置。为了降低建筑出现渗漏的概率,在降雨量比较强的地区,房屋屋面会采用斜梁布置的形式,这有利于屋面排水。在多层框架架构中,梁柱连结处多采用的是刚性连接。有的施工单位也会在梁柱结构中采用铰接的方式。梁柱铰接可以形成多层排架,这种结构与普通梁结构相比,刚性比较大,而且钢用量比较少,可以有效的节约材料。多层框架结构的横梁高度一般比较低,房屋的使用面积比较大,所以,在建筑工程中应用比较多。这种结构在进行支座设计时,一般采用的是固定支座,有的情况也会采用铰支座形式。

框架可分为等跨以及不等跨两种形式,多层框架的层高不受限制,可以是相等的,也可以是不完全相等的。受到工艺以及材料的限制,在缺梁的情况下,也会设计出复式框架形式。框架结构为高次超静定结构,既承受竖向荷载,又承受侧向作用力(风荷载或地震作用等)。为利于结构受力,框架梁宜拉通、对直,框架柱宜上、下对中,梁柱轴线宜在同一竖向平面内。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有时由于造型上的要求,框架结构也可做成抽梁、抽柱形式。

2.框架结构分类

框架结构按所用材料的不同,可分为钢结构、混凝土结构和钢骨混凝土结构。钢框架结构一般是在工厂预制钢梁、钢柱,运送到施工现场再拼装连接成整体框架,具有自重轻,抗震(振)性能好,施工速度快,机械化程度高等优点,但用钢量稍大,耐火性能差,后期维修费用高,造价略高于混凝土框架。目前钢框架在我国应用还不多。随着我国钢材产量的迅速增加,品种增多,钢结构设计和施工技术的不断提高,钢框架的运用将有良好的前景。混凝土框架结构由于其取材方便,造价低廉,耐久性好,可模性好等优点,在我国得到了广泛的应用。

四、多层框架房屋结构设计中需要注意的问题要点

1.独立基础设计荷载取值

通常情况下,多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式,而《抗震规范》中明确指出,在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下,当建筑高度在25米以内且层数在8层以内的一般民用建筑,可以不对地基和基础的抗震承载力进行验算。但是在进行基础设计时应该要将风荷载考虑进去。所以,不能因为一般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。还有些设计师在进行独立基础设计时,柱脚内力设计值取值不合理,只对轴力与弯曲采取了设计值,而未能考虑剪力,还有些甚至只取了轴力设计值。若独立基础的设计荷载取值不合理,将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。

2.基础拉梁层的计算模型问题

基础拉梁层进行框架整体计算一般都是采用TAT或者SATWE等程序,由于基础拉梁层无楼板,因此计算时楼板厚度应取零,并且定义弹性节点,分析计算式应该采用总刚分析方法。另外尤其是要注房屋平面不规则这一点。

3.框架结构带楼电梯小井筒

井筒将会吸收地震剪力,以至于框架结构承受的地震剪减小。因此框架结构应该尽可能的不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。若实在不可避免时,应该适当的减薄井筒的壁厚,并且可以通过竖缝,结构洞等方法将其刚度减弱。计算时,除按框架计算外,还应该按照带井筒的框架进行复核,并且将与井墙连接的柱子的配筋进行加强。另外,尤其要注意,出屋顶的楼电梯间与水箱间等结构物的承重结构必须采用框架梁结构,而不能采用砌体墙;雨篷等构件不能够从承重墙挑出,而是应该从承重梁上挑出;楼梯梁与夹层梁等不可以支承于填充墙上,而应该由承重柱来支承。

五、结束语

多层框架结构是建筑设计中常用结构类型,其可以构成稳定性高的框架结构体系,在工业建筑中应用比较广,这类建筑结构有着较多的优点,其可以有效提高建筑使用的安全性,而且在地震等作用力的影响下,建筑结构不易发生变形,而且降低地震等灾害带来的经济损失。

参考文献

[1]罗国强,罗刚.建筑施工中的结构问题[M].北京:建筑工业出版社,2001.

[2]郑希伟.谈普通砖混结构设计技术措施[J].山西建筑,2005(16) .

论文作者:宋焕青

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期

论文发表时间:2017/8/14

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

多层框架房屋建筑结构设计要点探析论文_宋焕青
下载Doc文档

猜你喜欢