浅谈建筑工程中框架结构构造与设计

(整期优先)网络出版时间:2019-11-22
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浅谈建筑工程中框架结构构造与设计

赵松波

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

摘要:在进行建筑施工的过程中,必须要不断加强对建筑结构设计的重视度,这样建筑结构的稳定性才能得到提高,建筑在进行框架结构设计的时候,必须要区分好框架结构的分类和建筑设计的原则,这样建筑的框架结构的施工质量才能得到保障。本文就建筑工程框架结构构造与设计进行研究,希望能够在一定程度上提高建筑本身的抗震性能。

关键词:建筑工程;框架结构;构造;设计

建筑的框架结构具有工程质量和施工效率高的特点,非常适用于进行大规模的工厂施工。框架结构设计作为建筑结构设计中的基础环节,在建筑框架设计中占据着非常重要的位置,因此我们必须要不断加强对其的重视度,这样建筑行业的发展速度才能得到提升。在进行建筑部框架结构设计的时候,必须要充分考虑到其设计的合理性和科学性,这样建筑结构的安全性才能得到提高。

1建筑工程中框架结构体系

在进行建筑框架体系构建的时候,我们必须要不断加强对梁柱连接的重视度,一般情况下建筑在进行设计的过程中,都会采用由梁、柱组成的建筑框架作为建筑的机构体系,这样不仅能够提高建筑的抵抗水平,同时还能在一定程度上提高建筑结构的竖向承重力。在进行建筑梁、柱连接的时候,我们一般都会采用铰链连接的形式,也可以采用刚性连接的形式,采用铰链连接形式的建筑一般都是工业厂房。

框架结构分类:框架结构按施工方法的不同,分为全现浇式框架。全现浇式框架的承重构件梁、板、柱等均在现场绑扎、支模、浇筑、养护而成,其整体性和抗震性都非常好。缺点是现场工程量大,模板耗费多,工期较长。半现浇式框架。半现浇式框架指梁、柱为现浇,板为预制的结构形式。由于楼板采用预制,因此减少了混凝土的浇筑量,节约了模板,降低了成本,但其整体性及抗震性能不如全现浇式框架,应用比较少。装配式框架。这种框架的构件由构件预制厂预制,在现场进行焊接装配,具有节约模板、工期短、便于机械化生产、改善劳动条件等优点。但其构件的预埋件多,用钢量大,房屋整体性差,不利于抗震,因此在抗震设防地区不宜采用。装配整体式框架。装配整体式框架兼有现浇式和装配式框架的一些优点,应用较为广泛但节点处现场浇筑混凝土施工复杂。框架结构按承重方式可分为:全框架结构。全框架结构具有较好的整体性和抗震性。

2建筑工程中框架结构设计

框架结构是建筑工程最为使用的一种结构,在对其进行时,既要考虑到建筑框架结构设计规范,同时还应该考虑到建筑自身的要求,尤其是抗震性的要求,其具体的设计内容如下:

2.1框架柱设计

在进行建筑框架柱设计的过程中,我们必须要不断加强对主网设计的重视度,并且在进行设计的过程中还必须要严格的遵守相关的设计规范,如果需要进行结构设计的是民用建筑的话,那么在进行设计的过程中必须要不断加强对隔墙设计的重视度,不断提高建筑结构框架柱设计的协调性和美观性,这样民用建筑的性能才能得到提升。建筑的框架柱一般都是设置在建筑纵墙和横墙之间的,这样建筑的正常使用就不会受到影响。

在进行建筑网柱设计的过程中,必须要遵守一定的规则,这样其的整齐性才能得到保证,建筑框架结构的受力才能变得更加合理,建筑框架网在应用过程中承受的横向和纵向的力之间才能实现平衡。建筑框架结构所受的横向力主要是来自于建筑的框架网,在进行建筑框架网设计的过程中必须要控制好其的梁跨度,这样柱网尺寸对其造成的影响才能得到降低。

在进行柱网设计的时候,必须要提高其设计方案的方便性,这样建筑施工的进程才不会受到影响,建筑施工人员的施工才能变得更加顺利。在进行建筑柱网设计的过程中,必须要不断减少建筑构件的规格,不断对简化建筑梁板的设计,这样建筑本身的负荷才能得到降低,建筑的施工质量才能得到提升。

2.2梁格设计

首先,横向框架承重体系,这种设计方案因为横向是承重体系,所以横向需要设计承重梁,而纵向应该进行连系梁的设计,一般情况下,建筑中的横向框架的位置都比较短,而且跨数非常少,主体框架梁在进行设计时,应该顺着横向方向进行设计,在设计的同时,要一定程度的加大梁截面,这对抗侧刚度的提高有一定的作用,而建筑中的纵向框架的位置相对比较长,而且的跨数非常多,刚度很大,上述这种横向框架承重体系的设计方案,比较合理,可以使建筑横向与纵向的刚度基本上保持一致。其次,纵向框架承重方案,这种方案与前者有比较大差异,其纵向方向上是承重梁,而横向方向上是连系梁,这种方案具有明显的缺陷,即抗侧刚度比较差;最后,纵横向框架共同承重方案。纵横向框架共同承重方案是在纵横两个方向上均需设计框架承重梁以承受楼面荷载。纵横向框架共同承重方案具有较好的整体工作性能,框架柱均为双向偏心受压构件,为空间受力体系,因此,也称之为空间框架。该方案应用较广泛。

2.3框架结构适用高度设计

在进行建筑框架结构设计的过程中,必须要不断提高其的抗震性能,这样建筑结构的安全性能才能够得到提升,在进行高层或者是多层建筑结构设计时候,一般并不会进行过高的设计,这样建筑的经济性能和安全性能才能够得到保证。建筑在进行使用的过程中,如果出现弯矩或者变形现象,那么其的主要原因就是因为受到水平载荷的原因,建筑本身的层数越多,其受到的水平力就会变得越大,建筑产生水平位移的距离就会变得越来越大,建筑框架的内力就会相应的出现增长。

在进行建筑结构施工的过程中,如果层数超过一定数量的话,那么建筑就会出现竖向载荷小于水平载荷内力的现象,这个时候建筑的水平荷载内力就会在建筑中起到决定性的作用,竖向荷载对设计已失去了控制作用,框架结构的优越性就不能表现出来,层数越多,越不优越。从强度方面来看,由于建筑层数和高度的增加,竖向荷载和水平荷载产生的内力都要相应加大,特别是水平荷载产生的内力增加得更快。因此,当建筑高度达到一定数值后,在框架内将产生相当可观的内力。从刚度方面来看,随着建筑高度增加,高宽比也逐渐增大,在水平荷载的作用下,框架结构本身柔性较大,水平位移就成为重要的控制因素。

3结束语

通过上述文章,建筑框架结构设计是建筑结构设计中一个非常重要的环节,我们必须要不断提高其抗风、抗震和抗雷击的性能,这样建筑的使用性能和安全性才能得到提高。建筑框架设计的效果和建筑的稳定性有着非常大的关系,因此我们必须要不断对建筑的框架结构设计进行优化,这样建筑的经济效益和社会效益才能得到提高。在进行建筑结构设计的时候必须要不断提高其的灵活性,这样建筑的施工质量才能得到提升。

参考文献:

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