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谈民用建筑中的钢筋混凝土多层框架结构

摘要:在新时代下我国经济实力突飞猛进,城市建设越来越好,人民生活质量稳步提高。传统的砖混结构建筑和小型砌块结构建筑已经逐渐被框架结构、剪力墙结构等新型结构形式所取代。钢筋混凝土多层框架结构由于其具有空间要求小,设计灵活等特点,已经大量应用于民用建筑中。本文将对钢筋混凝土多层框架结构在民用建筑中的应用进行详细的分析和总结。
关键词 民用建筑 钢筋混凝土 多层框架结构

当前社会是一个快速发展的社会,建筑工程逐步向商业化,智能化,工业化及城市化发展,建筑结构形式不再单一,房屋建筑高度不断上升,尤其是在城市土地资源日益短缺的情况下,建筑工程的施工难度日渐加大。为了提升民用建筑结构的稳定性和功能实用性,钢筋混凝土多层框架结构逐渐替代了传统的砖砌体结构。钢筋混凝土多层框架结构具有整体性优良,结构外围墙体较轻,抗震性能优异,施工周期短和结构布局灵活等特点,是民用建筑经常使用的结构形式之一。

1框架结构的概念及特点

框架结构是一种通过梁与柱进行连接形成的,能够承受水平荷载与垂直荷载的结构形式。钢筋混凝土框架结构主要应用于民用建筑的承重骨架的建设中。在民用建筑中框架结构的梁与柱之间的连接形式主要指的是刚性连接或铰连接,各种构件相互连接形成一种空间框架结构,促使结构具有传力明确,布局灵活,抗震性良好,整体性强等特点。钢筋混凝土框架结构的优点有:①建筑室内空间分隔灵活,结构的重量轻,节约建材;②建筑内部空间布局合理,利于安排大的建筑空间进行合理的利用;③结构建设过程简单,施工便捷、能够通过标准化的构件进行组装,适合装配式结构设计;④钢筋混凝土多层框架结构进行现浇作业可以确保结构的整体性、增大结构的刚度和抗震性能。钢筋混凝土多层框架结构的缺点有:①框架由梁、柱等构件连接,连接处的节点应力较为集中;②框架结构的侧向刚度较小,在水平地震作用下不能保持良好的稳定性;③框架结构一旦失稳,维修困难大,且施工作业受外界环境影响较大。

2钢筋混凝土多层框架结构设计要点

现阶段对民用建筑钢筋混凝土多层框架结构的内力进行计算的方式是利用计算机软件模拟,但是在计算机模拟的过程中设计人员不会将周围环境等各种因素综合到软件中进行分析。然而部分现场施工人员却过分相信软件模拟结果,缺乏利用专业知识对计算结果进行独立分析,导致在实际工作中出现一系列不必要的错误,严重的影响了框架结构的整体稳定性和增大了工程成本的输出。因此为了避免出现类似错误,本文将对民用建筑多层框架结构设计工作中应注意的几个问题进行分析。

2.1构件截面尺寸的选择

对钢筋混凝土框架结构构件进行截面尺寸的合理选择是保证框架结构稳定性的前提。构件截面尺寸除了要满足规范中的明确规定之外,还要考虑将柱子的刚性线与梁的刚性线的比值控制在1以上。这样的比例有利于框架结构在罕见地震作用下梁端能够产生较强的塑性铰,而柱子端部能够处在一个非弹性的状态。这时梁柱节点处仍然处在一个弹性工作的阶段,框架结构能够在地震作用下保持一个良好的状态,不会出现失稳情况。

2.2对框架结构的梁柱配筋进行调整

钢筋混凝土框架结构的梁柱配筋在软件计算过程中的配筋率较低,通常在实际工作中会不按照电算的配筋结果进行施工。原因在于在地震作用下框架柱或者角柱受到的扭转剪力较大。与此同时受到双向弯矩作用,框架结构的横梁约束较小,地震作用会对内柱产生较大的破坏。应对这种问题应该着重考虑地震作用下框架结构的薄弱点,对各种内力组合作用下框架结构的构件进行强度验算和配筋。在进行配筋时考虑地震作用下框架结构各个构件处产生偏心受拉情况,可以将框架结构角柱、边柱和抗震墙的端柱内部纵筋的总截面面积增大25%;框架柱子内部的配筋可以放大到原来数值的1.2~1.6倍。在使用电算软件进行框架结构计算时,需要将温度影响和基础的不均匀沉降的影响进行考虑。如果民用建筑建设区域基础地质情况不良(地基软弱层较厚或者地基土质不均匀),可以对框架结构柱子的配筋增大,并且在柱子的纵向和横向两个方向设置基础梁。在对基础梁进行设计时必须严格按照规范标准进行箍筋的加密。

2.3加强短柱的构造措施

短柱的出现对钢筋混凝土框架结构的影响很大。由于短柱的刚度较大,在地震作用下如果混凝土结构的抗剪强度不足时极易容易产生建筑物的破坏。加强短柱的构造措施的方法有,①降低楼层高度;②增加箍筋的配置;③箍筋类型进行合理的选择。

2.4设置基础拉梁

如果多层框架结构民用建筑的基础埋深较大,通常情况下会为了有效的减少底层柱的计算长度及底层的层间位移,应在基础下部设置基础拉梁。基础拉梁的箍筋配置需要严格按照规范要求加密,为了有效的抵抗地震作用,适宜将设计方案定为短柱基础方案。

3结语

我国城市建设化进程不断加快,面对城市土地资源日益紧张的现状,民用建筑中使用混凝土多层框架结构能够有效保证建筑工程质量。此外还需要在施工过程中施工人员严格按照图纸及规范进行作业,从而确保工程施工质量。另外框架结构进行电算的过程中要对工程参数进行综合考虑,对工程建设的实际问题进行系统性分析,优化提升框架结构的设计质量。

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