多層框架建築結構設計的要點探析
建築與工程
作者:梁林
[摘 要]隨著我國建築行業的不斷發展,對多層框架房屋建築結構的設計提出了更高的要求,在鋼筋混凝土建築中,框架結構是一種常用的結構,具有結構布置靈活、抗振性好等優點,被廣泛應用於多層建築中,文章介紹了多層建築結構設計的現狀,結合工程實際探討了多層框架建築結構的設計特點。
[關鍵詞]多層框架;房屋建築;結構設計
中圖分類號:TB21 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)18-0164-01
隨著社會的不斷發展對多層框架建築結構提出了更高的要求,多層鋼結構一般采用框架結構,所以也被稱為多層鋼框架結構。多層鋼結構是工業於民用建築中常用的結構形式,在工業建築中可以運用礦井地麵建築、石油焦化結構和電子工業的建設等,在民用建築中停車場、辦公樓的建設。
一、多層框架結構建築的設計問題及處理
(一)基礎聯係梁的設計問題
當建築的基礎埋置較深時,可以運用基礎設計梁來減少底層柱的計算長度。在±0.00以下設置聯係梁,形成一定的框架,聯係梁下的柱可以按照短柱進行加強處理。有抗震要求時,基礎間沿著兩個主柱的方向設計基礎聯係梁。基礎聯係梁上作用有填充牆或樓梯柱等荷載時,要與所連接的柱子的最大軸力設計值,進行疊加設計,基礎聯係梁的受力要求。基礎聯係梁的頂標高要與基礎的頂端標高保持一致。當基礎形式為獨立擴展基礎,施工要將基礎聯係梁與獨立基礎之間的空隙部分進行混凝土澆築,澆築要和基礎麵保持水平,然後在澆注處理。這樣可以減少基礎聯係梁的計算誤差。當基礎形式是樁基礎,單樁承台要在兩個互相垂直的方向設置橫梁,如果采用基礎係梁來平衡。那麼基礎聯係梁的截麵尺寸和配筋要按照橫梁的來設計。此時的梁彎度鋼筋要全部拉通。鋼筋也要在1/2跨度上拉通,同時基礎聯係梁的縱筋在框架柱錨固和其他防震結構都要和上部的框架保持一致。
(二)結構薄弱層的設計問題
結構薄層是指在強震動下,結構會產生很大彈性空間產生位移,這些結構薄弱部位的承載在設計時要滿足承載力的要求,但是在地震發生時,容易出現薄弱現象。在一般情況下薄弱層對建築抗震的會有很多的影響。因此在房屋的設計的過程中應該避免薄弱層的出現,防止薄弱層出現的最好方式就是加大抗震位移度,也就是采取加大薄弱層的橫截麵積的方法,也可以在一定程度上減少基礎的埋置位置。
在薄弱層不能避免的情況下,要在結構計算時,保證按照規格采取相應的措施,要將薄弱層的地震剪力乘以1陪的係數,還要對房屋的結構強度係數進行計算。樓層的強度係數要按照構建的實際鋼筋和材料的標準值進行計算。具體要根據樓層的剪力強度計算抗剪力值,在地震的強度在7-9度時樓層的強度係數要小於0.5,要樓層的結構要做彈性運算。符合建築防震設計規則,要對不符合要求的建築結構,進行重新調整。
(三)框架結構的設計問題
在對框架結構進行設計時,橫梁下部的界麵高度要集中荷載,要有橫梁下部的鋼筋承擔,在機構設計的過程中要優先考慮附加箍筋,如在搭接主側梁時,要在結構設計中進行說明,畫上一節點,在橫梁的部位要添加3根主梁箍筋進行補充。框架梁與次梁出現相交時,要在彈性支撐的牆體上,對於梁端支座要按照支梁方式進行處理,還要對梁的兩端的箍筋進行加密處理,在設計橫梁時,縱筋的距離要小於300mm,要小於梁的高度,在結構設計的過程中可以采用加大腰筋直徑的方法來增加梁的抗扭力,縱筋預埋支座的長度要符合要求。對於箍筋的設計也要符合要求。
在反梁板吊底時,板的荷載要由箍筋來承擔,在樓層結構設計的過程中要適當加大箍筋的間距,加大箍筋的承受力。對框架梁的截麵的高度設計要在梁跨度的1/10-1/15之間選擇,對於梁的寬度,可以設計到柱的兩倍寬。
二、多層鋼結構類型
(一)柱一支律體係
多層框架柱的節點要是鉸接,在縱向和橫向的之間進行柱間支撐時,空間剛度和抗側力要柱支柱提供,適用柱間距不大的雙邊建築物,特點是設計、製作過程簡單,承載能力比較強大,用於抗側力的鋼耗量比較小。