框架结构设计中的几个关键问题及应对措施
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建筑框架结构设计中常见的问题及处理
摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
本文作者对框架结构设计中相关问题的产生及处理措施进行了阐述和分析,供同行参考。
关键词:框架结构,计算,处理措施
1 框架结构体系的应用要素
(1)考虑建筑功能的要求。
例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。
(2)考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。
(3)框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。
框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则(结构设计原则)。
(4)非抗震设计时用于多层及高层建筑。
抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑(7度区以下)。
(5)框架结构由于其抗侧刚度较差,因此在地震区不宜设计较高的框架结构。
在7度(0.15g)设防区,对于一般民用建筑,层数不宜超过7层,总高度不宜超过28米。
在8度(0.3g)设防区,层数不宜超过5层,总高度不宜超过20米。
超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求,但是不经济。
2 框架结构平面及竖向布置设计
2.1为了保证框架结构的抗震安全,结构应具有必要的承载力、刚。
浅谈建筑中框架结构设计的基本问题及解决措施摘要:在实际设计过程中,应根据相关规范作科学合理的设计,下面就建筑框架结构设计时常遇到的问题进行分析并探讨具体解决措施。
关键词:多层建筑;框架结构;结构设计;基础系梁:处理措施1 基础系梁的设置问题如果基础埋置深度较深时,可以用基础系梁减少底层柱的计算长度,在±0.00以下设置系粱,此时系梁宜按一层框架梁进行设计,同时系梁以下的柱应按短柱处理。
如果工程条件符合《建筑抗震设计规范》第6.1.11条规定,应设基础系梁。
根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础系梁。
基础系梁截面高度可取柱中心距的1/12~1/15。
构造基础系梁纵向受力钢筋可取上述所连接柱的最大轴力设计值10%作为拉力或压力来计算。
当为构造配筋时,应满足最小配筋率;当基础系梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,应与所连接柱子的最大轴力设计值的10%叠加计算。
基础系梁截面也应适当增加,算出的配筋应满足受力要求和构造配筋要求。
构造基础系梁顶标高通常与基础顶标高相同。
为减少基础系梁计算跨度,可以将基础梁下与独立基础的台阶或锥形斜坡之间的空隙部分用与素混凝上浇筑至与基础顶面平齐,再浇筑基础系梁。
如果用基础系梁平衡柱底弯矩,基础系梁的截面尺寸与配筋应按框架梁设计。
这时,拉梁正弯矩钢筋应全部拉通,负弯矩钢筋至少应1/2跨拉通,基础系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密及其余抗震构造要求应与上部框架梁完全相同,故此时拉梁应设置在基础顶部。
综上所述,如不设置基础系梁,填充墙可以采用素混凝土条形基础;如设置基础拉梁,宜在框架柱之间设置,对于不在框架柱之间的墙体基础可采用素混凝土基础。
2框架结构薄弱层的判定与处理薄弱层是指在强烈地震下,结构首先屈服并产生较大弹塑性位移的部位。
这些部位的承载力是满足设计地震作用下抗震承载力要求的,只有在地震烈度大于等于Ⅶ度地区才会出现。
2.1如何判断薄弱层对于薄弱层的判断,有个人指定、计算判定、强制认定三种方式。
多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理在多层建筑结构设计中,框架结构是一种重要的建筑结构形式,它可以提高建筑物的稳定性和抗震能力。
然而,框架结构也存在一些问题,需要进行分析和处理。
首先,框架结构的建造难度较大。
框架结构的建造需要用大量的钢筋和混凝土,其中的钢筋数量和混凝土浇筑的层数都非常多。
钢筋的密集布置和混凝土的层数过多增加了建筑施工的难度,需要借助先进的工程技术和施工设备,提高施工效率,降低工期和成本。
其次,框架结构在剪力墙缺失时存在稳定性问题。
在多层建筑结构设计中,剪力墙是一种重要的结构形式,能够提高建筑物的稳定性和抗震能力。
然而,在框架结构中,如果剪力墙的数量不足或剪力墙的强度不够,就会出现稳定性问题。
这时需要加强结构,增加地基的承载能力,或对建筑物进行加强加固,以提高其承载能力和抗震能力。
此外,框架结构的设计需要考虑结构的疲劳寿命。
框架结构由于工作时受到的反复载荷影响较大,因此容易出现疲劳现象,从而影响结构的稳定性和安全性。
为了避免疲劳寿命问题,设计者需要选择高强度钢材或复合材料等高强度材料,增加结构的刚度和稳定性。
同时,在设计中需要充分考虑结构受力情况、荷载变化及疲劳寿命等因素,合理选择结构材料和构造方式,确保建筑结构的可靠性和安全性。
针对上述问题,设计者可以采取以下措施:(1)采用先进的施工工艺和设备,提高施工效率和施工质量;(2)加强结构设计中剪力墙的布置,或采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,以提高建筑物的稳定性和抗震能力;(3)加强材料的选择和使用,同时合理布置和处理结构的受力构造,减小疲劳现象的影响。
因此,在多层建筑结构设计中,需要注意框架结构的设计和应用,充分考虑框架结构的优点和缺点,通过合理选择材料、加强结构设计和优化施工过程,提高建筑物的可靠性和安全性,最大程度地保护人们的生命财产安全。
建筑工程框架结构设计存在的问题及处理对策摘要:在近年来的社会发展中,随着人们对建筑造型和建筑功能要求多样化,无论是从住宅建筑还是工业建筑去分析,在工程建设中建造框架结构都成为较为常见的结构形式之一,也是一种较为流行和实用的建筑模式。
在当前建筑行业中,框架结构已经广泛的应用且已经深入到各类建筑结构中,但也为结构设计带来了新的难题与难点。
关键词:建筑工程;框架结构;设计引言框架结构是指由梁和柱以刚接连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用。
因此框架结构具有结构空间布置灵活,建筑物自重小,有较好的抗震能力和结构的整体性、刚度较好等特点。
框架结构在我国已经成为了一种很常见建筑结构形式,普遍运用在各种工业与民用建筑当中。
一、框架结构设计概述1、无地下室的多层框架房屋随着近年来社会生产技术的飞速发展,高层建筑结构在目前的社会发展中应用范围越来越广泛,其设计过程中对基坑设计与工程质量设计都提出了新的标准与要求。
在当前的建筑工程项目中,建筑结构的设计是工程项目的重点。
其中基础工程的埋置深浅对于整个工程项目而言都有着极为关键的作用与效果。
在设计中,建筑结构设计是通过以现有的工程实际情况、安全等级以及设计标准为基础进行设计的。
随着近年来框架建筑结构应用的不断增多,多层房屋建设中对于梁柱多以刚接和框架结构为主,其在底层设计中是需要结合楼板楼盖为主的设计模式,这种设计工作通常都是一种综合性的设计。
在设计的过程中,对于一些基础埋置较浅的房屋设计,为了增加和提高房屋的整体性和安全性,通常都是以周边基础梁为主的一种设计模式。
一般来说,在这种设计工作中都是以基础设计为主,以装配式施工模式作为主要的设计标准和工作管理方式,从而为设计工作的顺利进行提供科学的理论依据。
同时在设计工作中,对于周边的基础连系梁还需要进行稳定性检测,确保设计标准和设计力度能够满足现代化社会的发展要求,更要确保梁体结构在工作中能够发挥其应有的优势。
工程科技建筑的结构很多,我国城市中比较常见有砖混结构、框架结构等等,其中框架结构的优点比较多,应用也比较广泛。
框架结构的设计需要考虑很多因素,而且想要设计出优秀的方案必须掌握其结构的特点。
我国科技技术发展很快,很多先进技术应用在框架结构中,不但提高了施工的工作效率,还提高了建筑结构的稳定性。
但是,在设计框架结构时也需要结合实际灵活掌握,本文分析了框架结构设计过程中需要注意的几点关键问题,并针对这些问题提出了解决措施,这些关键问题也是影响建筑质量的关键因素,希望可以引起有关部门的重视。
1框架结构的概述1.1框架结构的定义。
所谓的框架结构也就是指一种由梁和柱结构连接而成的一种承重结构。
这种框架结构在实际应用的过程中,不仅有着一个良好的承重作用,还对建筑空间结构有着良好的维护分隔的作用,从而使得建筑工程的使用功能得到有效的提高。
1.2框架结构的特点。
建筑结构有很多类型,而且各自具有不同的特性,框架结构在建筑施工中应用比较广,而且施工的效果也比较好。
框架结构可以提高建筑的稳定性,而且这种结构的建筑在施工的过程中具有操作简便的特性,其可以在保证建筑质量的前提下,加快施工的进度。
框架结构的特点主要有:1.2.1自重比较轻。
设计这种结构的建筑单位,可以有效的控制工程造价,降低施工成本,建筑施工的目的是提高经济效益,这种结构的建筑施工可以节省大量成本,同时也可以提高建筑收益,具有较强的经济性。
1.2.2灵活性强,有利于平面空间结构的设计,可以调整建筑平面空间布局,使其更加合理。
这样可以使建筑的空间结构得到更充分的利用,可以扩展更多的空间面积,提高其利用率,而且这样的建筑内部结构也更加和谐。
1.2.3具有增强稳定性的特点,这样的结构可以使其构件更加标准,而且可以使施工更加规范,有利于提高施工人员的技术,对这种结构的有效利用,可以使整个建筑结构更加安全,而且对其的规范也可以提高施工人员的工作效率,从而加快施工的进度,提高企业的经济效益。
框架结构设计中的几个关键问题及应对措施摘要:在建筑工程建设过程中,钢筋框架结构是一种比较常用的结构形式,因其具有受力均匀、灵活性大、稳定性高、抗震性能好等优点而被广泛应用在各种建筑工程中。
在现代化社会发展的今天,计算机技术、电子技术不断发展起来,设计人员也开始将计算机应用在工程当中来计算其框架结构,极大的降低了设计人员的工作繁重度。
但是在设计框架结构过程中,由于各个条件的影响导致框架结构仍然存在着一些关键性的问题,这些对工程的质量有极大的影响,因此必须受到我们的重视。
关键词:框架结构设计;关键问题;问题及对策引言建筑结构作为建筑物的受力骨架,在形成人类活动空间的同时,满足人类的生产、生活需求及对建筑物的美观要求。
结构是建筑物赖以生存的基础,无论何种建筑物都承受着自重和外部荷载作用、变形以及环境变化所带来的影响。
钢筋框架结构在我国应用十分广泛,而且随着建筑业的高速发展,其应用越来越频繁。
随着建筑造型和建筑功能要求的日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中碰到的各种难题也日益增多,因而结构设计者需要在遵循各种规范的前提下大胆灵活的解决一些结构上的重难点。
我国是地震多发地带,在注重解决结构方面的问题外还应该做好杭震设计。
一、框架结构方案构思时应考虑的问题结构的传力路线应简捷明了,在荷载作用下,结构的传力路线越短、越直接,结构的工作效能越高,所耗费的建材也就越少。
从力学观点看,在民用和公共建筑的平面布局中,应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置,这样可以相应减少边跨柱距,也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯矩,可以使各跨梁截面趋于一致,而提高结构的整体刚度。
结构方案还应结合工程地质情况和建筑功能要求综合考虑。
二、框架结构设计中存在的关键问题及处理方式(一)在框架结构设计中不应采用部分砌体墙承重的混合形式根据我国现行的规定制度来看,在计算框架结构的抗震性能的过程中,设计师不应该采用砌体承重的混合形式来进行设计。
浅析框架结构施工常见问题和解决措施一、梁柱节点箍筋施工问题1、一般施工作法的弊病梁柱节点施工的复杂性主要表现为:节点构造复杂,钢筋分布密集,操作人员高空作业,施工难度大,特别是中间柱子钢筋纵横交错,箍筋绑扎不便,采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎,致使梁柱节点部位不放或少放柱箍筋,留下严重隐患。
部分施工人员意识到钢筋骨架整体入模后柱节点内箍筋绑扎困难,便采用两个开口箍筋拼合,然而在整个节点区均采用开口箍筋显然不符合规范规定。
规范对箍筋封闭和箍筋末端弯钩的构造要求,是保证箍筋对混凝土核心起有效约束作用的必要条件。
2、采用分层套箍法操作难度仍相当大,且须将节点部分侧模板拆除方能保证节点箍筋间距及绑扎牢固。
若采用原位绑扎钢筋(即先安装梁底模,再直接在梁底模上绑扎梁筋、安装侧模板),其缺陷是:只安装梁底模,不安装侧模板,板的模板无法安装,造成整个模板支撑系统不稳定,易发生模板倒塌事故;在框架结构施工中,所有的钢筋均须在施工楼层堆放和二次运输,在这种开放的模板体系上堆放和搬运钢筋极其不安全;支模和绑钢筋多次交叉作业,不利于施工组织管理,窝工现象较严重,工效较低。
二、改进的措施下料时每个节点增加若干根纵向短筋(可用细钢筋);柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架,再将整体骨架套入柱纵筋并搁置在楼板模板面上,穿梁钢筋并绑扎,为防止附加纵向短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难,附加纵向短筋应偏离箍筋角部约5 厘米。
采用该法可保证柱节点箍筋的间距与数量,实施效果较好。
需要说明的是,当结构较复杂时,采用该方法可能也会有困难,施工时要视具体情况而定。
三、混凝土强度等级不同的问题目前高层项目中,柱使用C45甚至C60及以上混凝土已非常普遍。
实际工程中楼盖合适的混凝土强度等级应为C20~C35。
柱混凝土设计强度高于梁板,且随建筑物高度增大,两者的设计强度差距会越大。
JGJ3--1991第5.2.1条规定:梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa,如超过时,梁柱节点区施工时应作专门处理,使节点区混凝土强度等级与柱相同。
框架结构设计中的几个问题处理分析■董永禄安吉昌硕建筑设计院有限公司框架结构设计中的几个问题处理分析[摘要][关键词]本文介绍框架结构设计中的几个问题处理分析技巧,供大家参考。
建筑框架结构设计技术措施探讨一、前言二、建筑框架结构设计的技术原则与措施三、具体施工中建筑框架结构设计的技术技巧钢筋混凝土框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。
近年来,随着计算机技术的不断发展,框架结构的计算也由手算转向电算,计算精度日益提高,设计人员的工作强度逐渐降低。
但是,在框架结构的设计中,仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视,以确保设计质量的提高。
(一)建筑框架结构设计技术原则1.抗震验算时不同的楼盖及布置决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。
抗震验算时应特别注意场地土类别。
框架结构应设计成双向梁柱刚按体系,但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。
应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范给出的垂直地震作用明显不足。
2.雨蓬不得从填充墙内出挑。
大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。
考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处饭的负弯距乘以跨度的一半。
3.出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。
4.框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。
应采用每层的梁承托每层的墙体重量。
梯井四角加构造柱,层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。
因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯井和整体结构部卜分不利。
5.构件不得向电梯井内伸出,否则应验算是否能装下。
电梯井处柱可外移或做成L型柱。
6.当地下水位很高时,暖沟应做防水。
一般可做u型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。
有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大干等于C25,混凝土内应掺人膨胀剂。
(二)建筑框架结构设计技术措施:在用PKPM软件计算梁柱时,应尽量采用TAT或SATWE三维软件。
框架结构设计容易出现的问题一、根底1、对于柱下扩展根底宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。
并应考虑节点处根底底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽根底。
2、建筑地段较好,根底埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。
当地基承载力满足设计要求时,地下室底板可不再外伸以利于防水。
每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。
设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。
不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。
3、地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和根底梁可取消。
4、抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设,连接处应加强。
但沉降缝两侧墙体根底一定要分开。
5、新建建筑物根底不宜深于周围已有根底。
如深于原有根底,其根底间的净距应不少于根底高差的2倍,否那么应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。
建筑层数相差较大时,应在层数较低的根底方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。
6、独立根底偏心不能过大,必要时可与相近的根底做成柱下条基。
柱下条形根底的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。
两根柱的柱下条基的荷载重心和根底底版的形心宜重合,根底底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。
7、独立根底的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。
拉梁顶标高宜较高,否那么底层墙体过高。
8、底层内隔墙一般不用做根底,可将地面的混凝土垫层局部加厚。
9、考虑到一般建筑沉降为锅底形,结构的整体弯曲和上部结构与根底的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向根底梁的底筋也应拉通。
10、根底底板混凝土不宜大于C3O,一是没用,二是容易出现裂缝。
11、根底底面积不应因地震附加力而过分加大,否那么地震下平安了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。
二、柱1、地上为圆柱时,地下局部应改为方柱,方便施工。
框架结构计算时应重视的几个问题提要:框架结构计算时,框架梁梁端弯矩的调幅,对有震组合与无震组合的比较及风荷载作用下柱的剪力和梁的最大弯矩等容易出错的问题进行讨论,供应试及设计人员参考。
关键词:框架结构,弯矩,剪力随着我国近些年经济的快速发展,框架结构房屋普遍采用,但框架结构计算的工具书及相关资料,对框架结构设计中部分问题的做法和要求存在差异,因此在框架计算时,应引起设计者的高度重视,本文重点讨论这类问题。
通过几个例题进行说明,有助于设计人员对规范条文的理解,供应试及设计人员参考。
一、关于梁端弯矩的调幅框架结构为超静定结构,在作结构方案时本着“强剪弱弯,强柱弱梁”的原则,对于框架梁来说,是通过弯矩的调幅的作法实现上述目标。
在一般的情况下,作结构方案时按塑性设计考虑塑性内力重分布,在竖向荷载作用下对梁端负弯矩进行调幅。
规范规定(JGJ3-2010、5.2.3条),现浇框架的调幅系数为0.8~0.9,装配式框架的调幅系数为0.7~0.8,但同时规定,只有在竖向荷载作用下梁端弯矩才允许调幅,而水平荷载作用下梁端弯矩不作调幅。
而有的资料做法是,在内力组合前对梁端弯矩不作调幅,而配筋计算时将内力组合设计值调幅,这样一来在水平荷载作用下的弯矩也进行了调幅,不符合规范要求。
正确的做法应该先将竖向荷载产生的弯矩进行调幅(同时剪力也应该作相应变化),然后与水平荷载产生的弯矩组合。
梁端弯矩作调幅计算时可采用两种方法,一是先将梁端的固端弯矩作调幅后,再进行力矩分配,另一种方法是将力矩分配法得到的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
二、梁的柱边处弯矩计算梁端的实际最大弯矩(包括正、负弯矩)在柱边进行柱边处梁的弯矩计算时,应考虑梁端弯矩及剪力设计值的实际状态,计算公式应为:M=M‘ V’ (a)式中:M为柱边处梁的弯矩设计值:M‘为梁端弯矩设计值:V’为与M ‘对应的剪力设计值;b为柱宽。
有的资料介绍,梁端弯矩按(a)式计算取正号,计算结果M有时比M’值小,有时比M‘值大,这就要明确研究对象;判断对整个构件是有利状态;不利状态。