建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及處理對策

1、<p>　　建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及處理對策</p><p>　　摘要：在近年來的社會發(fā)展中，隨著人們對建筑造型和建筑功能要求多樣化，無論是從住宅建筑還是工業(yè)建筑去分析，在工程建設(shè)中建造框架結(jié)構(gòu)都成為較為常見的結(jié)構(gòu)形式之一，也是一種較為流行和實用的建筑模式。在當前建筑行業(yè)中，框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用且已經(jīng)深入到各類建筑結(jié)構(gòu)中，但也為結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了新的難題與難點。 </p><p

2、>　　關(guān)鍵詞：建筑工程；框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：TU198 文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重，僅起到圍護和分隔作用。因此框

3、架結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)空間布置靈活，建筑物自重小，有較好的抗震能力和結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好等特點。框架結(jié)構(gòu)在我國已經(jīng)成為了一種很常見建筑結(jié)構(gòu)形式，普遍運用在各種工業(yè)與民用建筑當中。 </p><p>　　一、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計概述 </p><p>　　1、無地下室的多層框架房屋 </p><p>　　隨著近年來社會生產(chǎn)技術(shù)的飛速發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)在目前的社會發(fā)展中應(yīng)用范圍越來越

4、廣泛，其設(shè)計過程中對基坑設(shè)計與工程質(zhì)量設(shè)計都提出了新的標準與要求。在當前的建筑工程項目中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是工程項目的重點。其中基礎(chǔ)工程的埋置深淺對于整個工程項目而言都有著極為關(guān)鍵的作用與效果。在設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是通過以現(xiàn)有的工程實際情況、安全等級以及設(shè)計標準為基礎(chǔ)進行設(shè)計的。隨著近年來框架建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用的不斷增多，多層房屋建設(shè)中對于梁柱多以剛接和框架結(jié)構(gòu)為主，其在底層設(shè)計中是需要結(jié)合樓板樓蓋為主的設(shè)計模式，這種設(shè)計工作通常都是一種綜合

5、性的設(shè)計。 </p><p>　　在設(shè)計的過程中，對于一些基礎(chǔ)埋置較淺的房屋設(shè)計，為了增加和提高房屋的整體性和安全性，通常都是以周邊基礎(chǔ)梁為主的一種設(shè)計模式。一般來說，在這種設(shè)計工作中都是以基礎(chǔ)設(shè)計為主，以裝配式施工模式作為主要的設(shè)計標準和工作管理方式，從而為設(shè)計工作的順利進行提供科學(xué)的理論依據(jù)。同時在設(shè)計工作中，對于周邊的基礎(chǔ)連系梁還需要進行穩(wěn)定性檢測，確保設(shè)計標準和設(shè)計力度能夠滿足現(xiàn)代化社會的發(fā)展要求，更要確

6、保梁體結(jié)構(gòu)在工作中能夠發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢。 </p><p>　　2、帶有地下室的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　對于帶地下室的多層框架結(jié)構(gòu)，合理確定上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置是一個關(guān)鍵問題。地下室結(jié)構(gòu)或采用箱型基礎(chǔ)時，可將地下室頂作為框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，在利用PKPM軟件進行設(shè)計時，樓層總數(shù)僅輸入地下室以上的實際層數(shù)，底層的層高H取實際層高。地下室結(jié)構(gòu)或者采用筏板式基礎(chǔ)時，嵌固位置最好取在

7、基礎(chǔ)頂面。此時，利用電算進行樓層組合時，總層數(shù)應(yīng)為實際的樓層數(shù)加上地下室的層數(shù)。 </p><p>　　二、建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)遵循的原則 </p><p><b>　　1、遵循彈性適中 </b></p><p>　　一套完善科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)體系要具備適度的彈性，之所以有這樣的要求，主要是因為若建筑結(jié)構(gòu)過于剛硬會大大降低變形能力，一旦發(fā)生較強

8、的破壞力時，就需要有很大的承受力，往往會對局部造成損壞，最終導(dǎo)致建筑整體損壞。若建筑結(jié)構(gòu)太柔也是不行的，盡管它能夠全面降低外力的作用，但是常常會導(dǎo)致建筑由于變形太大而發(fā)生整體顛覆現(xiàn)象的發(fā)生，因此，建筑的合理程度成為了相關(guān)學(xué)者們主要討論的話題?，F(xiàn)階段實行的標準規(guī)范雖明確提出了部分相應(yīng)的指標，但更為詳細的標準還有待明確。 </p><p><b>　　2、遵循打通關(guān)節(jié) </b></p>

9、;<p>　　科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系肯定是渾然一體的，它能夠確保所有外力及時的傳遞與消減。在該思路基礎(chǔ)上，設(shè)計人員應(yīng)將結(jié)構(gòu)中存在的各種“關(guān)節(jié)”打通，以確保力量在各關(guān)節(jié)處可以順暢的流動。只有這樣，建筑結(jié)構(gòu)才會形成一個整體，才能夠有效避免外力的干擾。設(shè)計過程中，必須對建筑實際承受的外力加以充分考慮，通過精確地估算，不斷提升建筑的受力能力，有效預(yù)防因外力因素而對整個建筑造成損壞。 </p><p><b

10、>　　3、遵循抓大放小 </b></p><p>　　建筑框架結(jié)構(gòu)體系中存在著強柱弱梁、強剪弱彎等的說法，這在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中屬于一項核心的概念。簡言之，盡管整個結(jié)構(gòu)體系是通過所有構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體，但是，所有構(gòu)件具體承擔的角色都不一樣，有輕有重。如果實際中發(fā)生了難以預(yù)料的較強破壞力，那么，所有構(gòu)件就會協(xié)作抵抗，有效防止核心構(gòu)件遭到損壞或者是到最后階段出現(xiàn)損壞，此刻做出犧牲是在所難免的。那么，讓誰

11、犧牲呢？最好的方法就是讓一些不重要的構(gòu)件先抵抗災(zāi)難事故。如果鋼框架結(jié)構(gòu)中的柱倒了，那么，梁也就會隨之而倒；而如果梁倒了，柱依舊可以佇立不倒。所以，柱所擔負的責任要遠大于梁，柱不可以先倒。為了確保柱在最后環(huán)節(jié)中失效，應(yīng)將梁設(shè)計成較為薄弱的環(huán)節(jié)，讓其先遭到損壞，以降低實際中會發(fā)生的損失率。倘若用同樣的眼光對待梁柱，將它們變成同等堅硬，那么，就會發(fā)生同時損壞情況，后果將是極其嚴重的。因此，非常有必要做到主次之分，抓大放小，嚴抓核心構(gòu)件，舍棄次

12、要構(gòu)件。 </p><p>　　三、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的若干問題 </p><p>　　1、柱配筋方面的問題 </p><p>　　在一些框架結(jié)構(gòu)的高層建筑中，水平荷載對結(jié)構(gòu)的傾覆力矩和由此在豎向構(gòu)件上而出現(xiàn)的軸力與建筑高度的平方間呈正比；頂點位移與建筑高度的4次方呈正比。水平荷載在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中屬于重要的控制因素?？蚣茼攲哟嬖谥^大的風荷載，而屋面結(jié)構(gòu)荷載輸送給邊

13、柱的軸向總力會小于樓層邊柱總力，這足以說明柱頂存在著嚴重的偏心問題，頂層邊柱節(jié)點產(chǎn)生的軸向力對截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度，所以，會進一步增大頂層邊柱的配筋。如果地上是圓柱形狀，那么，應(yīng)將地下局部改成方柱形狀，這樣，對施工操作提供了便利。圓柱縱筋的實際數(shù)量應(yīng)在8根或者以上。箍筋以螺旋箍為主，同時，還要詳細的注明端處有一圈半的水平段。方柱箍筋應(yīng)選用井字箍，并按照相關(guān)規(guī)范標準進行加密。角柱、樓梯間柱要增大縱筋，并實施全柱高加密箍

14、筋。關(guān)于柱的縱筋，應(yīng)以大直徑、大間距為主，不過間距要小于等于20mm。在將梁的縱筋錨入柱內(nèi)時，通常會在柱的四角才有條件進行粗管的埋設(shè)。若管截面面積在柱截面中占百分之四以下，可以不進行驗算。 </p><p>　　2、獨立基礎(chǔ)設(shè)計荷載取值方面的問題 </p><p>　　對于鋼筋混凝土多層框架房屋，常常會使用柱下獨立基礎(chǔ)；在頒布實施的《抗震規(guī)范》中明確的強調(diào)，若地基的核心受力層范圍內(nèi)沒有軟弱

15、粘性土層時，低于8層且實際高度不超過25米的普通民用框架房屋或者荷載相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房，不用開展地基與基礎(chǔ)的抗震承載力驗算工作。簡言之，處于8度地震區(qū)域中的鋼筋混凝土多層框架房屋不用地基與基礎(chǔ)抗震承載力驗算工作。不過，需要注意的是這些房屋在基礎(chǔ)設(shè)計過程中必須對風荷載的影響加以綜合考慮。所以，整體計算分析鋼筋混凝土多層框架房屋時，要輸入進風荷載，不可由于在地震區(qū)域高層建筑以外的普通建筑風荷載不具備任何的控制作用而不輸入。除此之外，獨立基礎(chǔ)

16、設(shè)計過程中，作用于基礎(chǔ)頂面上的外荷載（柱腳內(nèi)力設(shè)計值）應(yīng)取相應(yīng)的軸力設(shè)計值與彎矩設(shè)計值、無剪力設(shè)計值。上述所述兩種情況的發(fā)生均會造成基礎(chǔ)設(shè)計尺寸偏小、配筋少，對基礎(chǔ)本向以及上部結(jié)構(gòu)的安全帶來了較大的影響。 </p><p>　　3、梁配筋方面的問題 </p><p>　　由于受到了占地面積的限制以及使用功能要求或者結(jié)構(gòu)方面的原因，往往會在框架的梁端上設(shè)計挑梁。但框架梁和外挑梁間存在著不同的

17、斷面尺寸，部分工程設(shè)計工作者實際繪圖過程中僅僅把框架梁中的一些主筋向外挑梁上延伸即完事，他們根本不知道部分主筋是無法真正進入到挑梁中，這些錯誤通常會在施工期間顯現(xiàn)，不過，此時已來不及，因為多數(shù)鋼筋已經(jīng)截斷成型，不斷對施工進度造成了嚴重的影響，而且，還導(dǎo)致不必要的損失發(fā)生。應(yīng)在梁上的次梁處適當?shù)母郊庸拷钆c吊筋，附加箍筋最佳。梁和柱的偏心不得超過四分之一柱寬。 </p><p>　　4、框架結(jié)構(gòu)電梯井方面的問題 &l

18、t;/p><p>　　常常會因為地震的原因，使得高層框架結(jié)構(gòu)的位移無法有效的控制，而以多層框架結(jié)構(gòu)為主的工程，它的位移控制十分的簡單，所以，在多層的鋼筋混凝土框架電梯井中，完全可以通過框架加填充墻形式進行，不過此刻應(yīng)加密填充墻構(gòu)造柱。如果電梯井采用的是鋼筋混凝土形式，由于井筒會將巨大的地震力全部吸收，一定程度上降低了框架部分吸收的地震力，最終導(dǎo)致框架部分安全性低，而且，也會加大了井筒基礎(chǔ)設(shè)計難度，所以，應(yīng)基于整個系統(tǒng)

19、嚴格根據(jù)無鋼筋混凝土井筒分別進行計算，取最不佳的結(jié)果來配筋，同時，針對井筒墻壁制定有效的構(gòu)造配筋、開豎縫等諸多的方法降低電梯井的剛度。墻體通過這樣的布置后，電梯井筒不會因為地震的作用發(fā)生損壞而造成結(jié)構(gòu)失去了應(yīng)有的穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)是當前設(shè)計過程中的關(guān)鍵所在，隨著設(shè)計質(zhì)量要求為當前建筑工程的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)

20、。一旦處理不好或計算過程中未加考慮便會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不合理，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全隱患，因此在設(shè)計人員對工程設(shè)計中，要合理的利用各種設(shè)計方案進行綜合分析，使施工圖的設(shè)計更完善，保證結(jié)構(gòu)的安全。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]王紅兵,胡愛珍.論工程建設(shè)施工安全管理[J].山西科技,2010，(05). </p>&