浅谈建筑框架结构设计方法及几个环节分析
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谈建筑工程中框架结构构造与设计摘要:在目前的建筑结构设计中,框架结构以其高效率、高质量和适应性强而在建筑工程中被广泛应用。
但在具体的工程实践中,框架结构的应用还存在很多问题。
本文对框架结构的建造和设计进行了综合的分析,让设计者对框架结构设计的原理有更多的了解,从而为以后的建筑结构设计打下坚实的基础。
关键词:建筑工程;框架结构;构造与设计引言:在设计建筑结构时,框架的设计是最基本,也是最重要的一环,在整个建筑工程的设计中所占的比重很大。
框架结构是建筑物的关键,其构造和设计的好坏直接关系到建筑物的美观、经济、实用。
在建筑项目中,框架结构起着举足轻重的作用。
在设计时,设计不当将给建设项目带来极大的安全隐患。
因此,为确保建筑物的安全,设计者对建筑物进行抗震、抗雷击、抗风等方面灾害的研究是必要的。
一、框架结构的主要类型框架结构以梁和柱为主,以承受横向和纵向荷载为主,梁和柱子是相辅相成的,必须要将这两种结构组合起来,才可以有效地提升结构的稳定性和承载力。
在梁柱连接的地方,设计人员通常会选用目前使用最为广泛的刚接形式。
具体来说框架结构可以分为以下几种:1.按其框架结构承载能力的不同1.1底层框架结构通常情况下,这种框架结构常应用于平面面积较大或对建筑外形要求较高的建筑。
在高层建筑的设计与施工中,设计者往往在高层建筑中采用混杂结构,使得整个建筑具有“下柔上刚”的特点。
因此,在工程实践中,底层框架结构虽然能有效地节约工程造价成本,但抗震性能较差。
1.2内框架结构在设计与施工内框架结构时,设计者一般都会采用钢筋混凝土材料与砖块做建筑材料,当荷载比较大时,钢筋混凝土与砖块的连接刚度也比较大,由于该体系不易产生变形,所以,其抗震性能比较强。
因此,该体系在一些对地震有很高要求的建筑中有很大的应用价值。
1.3全框架结构与前两类框架相比,全框架结构属于较为均衡的框架模式,有较强的抗震能力,并且由于科学技术的发展,该技术的应用成本降低,这为该技术的推广奠定了良好的基础,使用全框架结构可使建筑物的整体性态得到改善,从而使建筑物的抗震性能得到显著提升。
建筑工程框架结构构造理论与设计方法分析摘要:随着建筑结构的多样化,框架结构这种常见的结构形式已被人们广泛接受,并且应用于实际的生产生活中。
本文简单介绍了建筑工程框架结构的分类和特点,并提出了框架结构的构造理论和设计方法,浅要分析了作者对框架结构设计方法上的理解,希望可以对建筑工程的研究起到一定的帮助作用。
关键词:建筑工程框架结构;构造理论;设计方法1框架结构的分类框架结构按不同的分类标准可以分为不同的类型。
按框架结构平面布置方式,框架结构可以分为横向主要承重、纵向主要承重和横纵两个方向主要承重三类;按构件组成,框架结构可以分为梁板式结构和无梁式结构;按框架的施工方法,框架结构可以分为装配式框架、现浇整体式框架、装配整体式框架和半现浇框架四类。
按框架的受力特性,框架结构可以分为竖向力作用下的变形和弯矩以及水平力作用下的变形和弯矩两大类。
2框架结构的特点2.1优点框架结构有很多优点,如框架结构的自重轻,可以灵活分隔空间,有利于节省材料,可以起到一定的抗震作用;框架结构适合于大规模产业化施工,可以有效提高施工效率和工程质量;由于框架结构的主体是梁和柱,易于标准化,且可灵活进行平面布置,因而可以在有效节省空间的同时缩短施工工期。
2.2缺点框架结构也有一些缺点,如各节点的应力集中非常明显,威胁整体的安全;侧向刚度小,水平位移较小,抗震性较差;构件截面积比普通结构较小,因此承载力和刚度较低,各层之间层间变形由上到下越来越大,因而不适合层数太多的建筑,一般是用于建造低于15层的房屋。
3框架结构的构造理论3.1梁首先要按照构造要求选择梁高;按混凝土结构规范GB20010-2002设计协调扭转构件,计算内应力要考虑抗扭刚度下降和构件开裂所产生的内应力重新分布问题。
分析并确定抗扭纵筋和箍筋,满足混凝土规范规定的最小配筋要求;建筑工程框架结构应选用双向梁柱刚接体系,部分框架的横梁也可以搭在另外的框架上;梁或过梁的截面较大时,要计算最小配筋率;采用井字梁时,如果梁的自重大于板自重,那么梁自重不可忽略。
建筑结构设计的方法及常见问题分析摘要:本文对建筑结构设计的方法进行了分析总结,并详细分析了建筑结构设计中存在的常见问题,相关研究工作可为设计师提供一定的帮助。
关键词:建筑结构;设计方法;独立基础;悬挑梁1 前言建筑的结构设计一般在建筑设计之后,结构设计与建筑设计相互依存又彼此制约。
结构设计不能破坏建筑设计,同时建筑设计也不能超出结构设计的能力范围。
但是结构设计决定建筑设计能否实现,因此,结构设计显得更为重要。
建筑结构设计可分为整体设计、部件设计和概率极限状态设计法。
2 整体设计整体设计就是进行概念设计。
概念设计是指正确的解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理结构设计和抗震设计的目的。
概念设计是根据建筑结构设计和抗震设计的复杂性,难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现建筑结构合理抗震,避免无必要的繁琐计算,同时为抗震计算创造有利条件,使计算分析结果更能反映在地震时建筑结构反应的实际情况的设计方法。
采用先进的计算理论,空间受力分析、非弹性变形分析、塑性内力分析、由加载到破坏的全过程受力分析、时程分析、最优化设计、方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。
通过概念设计尽可能的降低作用效应。
因为降低作用效应,对增加结构安全性、降低造价、节约国家投资意义重大。
使用具有高强、轻质、环保等特点的新型建材,建筑物的自重在结构计算中占很大的比重,使用轻质、高强的建材,将使建筑结构设计发生革命性的变化。
整体设计包括结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等。
整体设计一般分为主体和基础两部分进行。
设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度、风力情况等条件来选择合适的建筑结构体系。
是采用砖混结构、框架结构、框剪结构、框支结构、筒体,还是巨型框架等其它结构,选定结构体系后,就要具体决定柱、梁、墙(剪力墙)的分布和尺寸等。
在进行主体结构内力计算后,主体结构底截面的内力成了基础选型和计算的重要依据。
浅析建筑框架结构设计原则和技术钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成,是一种抗震、抗风较好的结构体系,这种体系的侧向刚度小,平面布置灵活,易于满足建筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中被广泛应用。
1、建筑框架结构设计原则1.1分清主次的原则有“抓大放小”“学会放弃”等是建筑框架结构设计中需具有的十分重要的理念。
在钢结构当中,如果柱失效了,那么梁也会跟着失效;但是梁失效了,而柱还是可以不失效的。
由此可见,柱承担的作用远远大于梁的作用,柱的责任是无可替代的。
为了避免柱先倒,我们应该把梁设计成坚固的构件,而把柱设计成为较薄弱的部分,避免让梁先被破坏,尽可能的减少其损失。
若将梁和柱都设计得极为坚固,当外力突然袭击时,两者很有可能同时被破坏,将会造成更大的伤害和损失。
因此,在钢结构设计当中,应遵循“强剪弱弯”“强柱弱梁”的规范,抓住主要矛盾和次要矛盾,正确把握梁和柱的关系,即梁是坚固的部分,而柱相对薄弱,合理选择梁柱的设计强弱,尽量把其带来的损失控制到最小。
1.2刚柔并济的原则成功的建筑框架结构设计是能够合理地把握住刚和柔的控制的[1]。
如果柔多一点,为了适应外力可以发生极大的变形,容易减少外力的压迫,但是其花费少、经济。
如果刚多一点,不仅造价昂贵、工程不经济,而且当强大的损坏力突然袭击的时候,不容易消减外力,易被外力压迫造成损坏,但是太刚可以降低其变形能力。
1.3层层设防的原则安全合理的框架结构设计应该是设置稳固的,可以抵抗基本的损害力而保护建筑物的,当损坏力突然来袭的时候,框架结构的层层防线都会聚集而来,共同抵抗外力。
如果只是依靠某一个结构来抵抗外力是非常危险而且不合理的。
正如土建结构中多层墙比单层墙牢固、框架剪力混合墙比纯剪力墙要牢固等等,这就显著的反映了层层设防线、建筑稳固的基本原则。
2、框架柱配筋的调整《抗震设计规范》中规定:“底层柱,柱根处箍筋加密区范围为不小于柱净高的1/3”,在建筑框架结构设计中应重点参照这个新增加的要求。