建筑構(gòu)造的論文相關(guān)范本(2)
建筑構(gòu)造的論文相關(guān)范本
建筑構(gòu)造的論文相關(guān)范本篇2
淺談建筑工程中框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計(jì)
【摘要】由于框架結(jié)構(gòu)建筑具有施工效率高、工程質(zhì)量好、以及適合大規(guī)模工業(yè)施工的特點(diǎn),所以探討建筑工程中框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計(jì)、了解框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論依據(jù)、原則等具有深刻的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;框架;結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)
建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),同時(shí)也是極其重要的環(huán)節(jié),在整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用。對(duì)于一棟樓房來說,框架結(jié)構(gòu)象征著整棟樓房的靈魂與精神??上攵?,樓房框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性,一棟樓房的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接決定著這棟樓的安全問題。通常情況下抗震、抗風(fēng)、抗雷擊功能是建筑工程框架設(shè)計(jì)過程中需要考慮的基本因素。
一、框架結(jié)構(gòu)的主要類型
梁和柱是組成框架體系的關(guān)鍵,抵抗來自水平和豎向的承重壓力是梁和柱在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最主要功能。但需要注意的是,梁和柱的存在并不是獨(dú)立的,兩者是相互聯(lián)系不可分割的,梁和柱的連接可以采用剛性連接,也可以采用框架式鏈接,也叫排架結(jié)構(gòu),是工業(yè)建筑廠房施工過程中運(yùn)用頻率比較高的一種連接方式。
(一)框架結(jié)構(gòu)按照承重壓力不同可以分為底層框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架結(jié)構(gòu)、全框架結(jié)構(gòu)。
(1)底層框架結(jié)構(gòu)
對(duì)于那些底層需要有較大的平面空間、對(duì)房屋建筑的外觀要求很高的建筑,可以采用底層框架結(jié)構(gòu),由于其上層采用混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造,具有下柔上剛的特點(diǎn),因此很大程度上可以減少資金的投入,缺點(diǎn)是抗震效果欠缺。
(2)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土和磚塊是構(gòu)成內(nèi)框架結(jié)構(gòu)房屋的最主要材料,由于磚和鋼筋混凝土在強(qiáng)負(fù)荷壓力之下的連接剛性較大,不易變形彎曲,因此,房屋總體的剛性不好,房屋綜合的抗震能力也較弱,內(nèi)框架式的結(jié)構(gòu)需要避免用于有抗震要求的房屋以及地震帶房屋的構(gòu)建,因此,具有很大的局限性。
(3)全框架結(jié)構(gòu)
相比前兩種框架結(jié)構(gòu),全框架結(jié)構(gòu)的整體性能和抗震效果都極佳。
(二)框架結(jié)構(gòu)按照施工方法的差異性可以分為:裝配式框架、裝配整體式框架、半現(xiàn)澆式框架以及全現(xiàn)澆式框架。
(1)裝配式框架
裝配式框架結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)架需要首先由預(yù)制場(chǎng)預(yù)制,然后在現(xiàn)場(chǎng)焊接組裝,具有節(jié)約模板數(shù)量、工期較短的優(yōu)點(diǎn),但是房屋的抗震能力有待提高,房屋的整體結(jié)構(gòu)也不強(qiáng),因此對(duì)于地震帶的房屋構(gòu)建,采用此種裝配式框架結(jié)構(gòu)是不可取的。
(2)裝配整體式框架
裝配整體式框架具有現(xiàn)澆式框架和裝配式框架的優(yōu)勢(shì),在建筑施工的應(yīng)用雖然也比較寬泛,但是具有施工工序復(fù)雜的缺陷。
(3)半現(xiàn)澆式框架
半現(xiàn)澆式框架的樓板是需要預(yù)制完成的,因此,將大大減少模板的需求量以及混凝土的澆筑量,具有節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是其抗震性能和整體性能都比較差,因此,這種框架應(yīng)用率很低。
(4)全現(xiàn)澆式框架
全現(xiàn)澆式框架與裝配式框架結(jié)構(gòu)正好相反,需要在施工現(xiàn)場(chǎng)完成對(duì)梁、柱、板等構(gòu)件的支模、澆筑、綁扎以及養(yǎng)護(hù),它的優(yōu)點(diǎn)也與裝配式框架結(jié)構(gòu)正好相反,具有抗震性能強(qiáng)和整體性好的特點(diǎn),缺點(diǎn)是工程規(guī)模較大、需要消耗大量的模板,而且工期較長(zhǎng)。
二、設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)的依據(jù)
(一)要求組成框架結(jié)構(gòu)的各個(gè)機(jī)構(gòu)具有多道安全措施
完善的安全結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建,是突發(fā)性事件以及災(zāi)難來臨時(shí),確保所有的結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其作用并合力抵抗外力損害的重要條件。如果在整個(gè)建筑工程中只有一個(gè)構(gòu)建或者某幾個(gè)構(gòu)件具有抵抗外力的能力是絕對(duì)不行的,這就是為什么土建結(jié)構(gòu)中一般采用多肢墻而非一片墻,這充分說明了多道防線,多道安全措施的重要意義。
(二)注意保護(hù)重點(diǎn)結(jié)構(gòu)
在一個(gè)工程的整體性的構(gòu)建中,每一個(gè)構(gòu)建的性質(zhì)都具有很大的區(qū)別。每一個(gè)構(gòu)建的發(fā)揮的作用也具有天壤之別,有的構(gòu)件發(fā)揮的作用大,有的構(gòu)件發(fā)揮的作用相對(duì)較小。因此在組織框架結(jié)構(gòu)時(shí)需要抓住重點(diǎn)結(jié)構(gòu)以及重點(diǎn)結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,就是所謂的“弱梁強(qiáng)柱”,“強(qiáng)間弱彎”,只有如此,才能使建筑工程在面對(duì)突發(fā)性強(qiáng)大破壞時(shí),以犧牲一些相對(duì)次要的構(gòu)件來減少重點(diǎn)部件遭到破壞,從而防止整個(gè)框架的結(jié)構(gòu)遭到徹底的摧毀,盡量減少災(zāi)難帶來的毀滅性后果。
(三)柔中帶剛,剛?cè)峤Y(jié)合
每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建工作都應(yīng)該遵循剛?cè)峤Y(jié)合的原則。因?yàn)槿绻ㄖ慕Y(jié)構(gòu)過于鋼化,將會(huì)大大降低其抵抗外部壓力的能力,一旦遭遇強(qiáng)大的外力來襲可能會(huì)因?yàn)槿狈Ρ匾淖冃文芰?,而?dǎo)致整個(gè)框架的結(jié)構(gòu)徹底被摧毀破壞。相反,如果結(jié)構(gòu)過于柔,在受到外力影響時(shí)又會(huì)太容易變形,嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)塌陷。因此,建筑工程的框架構(gòu)建要?jiǎng)側(cè)岵?jì),合理處理好剛和柔的關(guān)系。
三、框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案
(一)框架結(jié)構(gòu)使用高度設(shè)計(jì)
為了保持建筑工程既具有安全性又具有經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn),國(guó)內(nèi)外的眾多專家都爭(zhēng)相投入到地震的危害與工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系研究工作中。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn),鋼筋混凝土建筑物的樓層設(shè)計(jì)是不可以過分強(qiáng)調(diào)高度的。樓層越多的建筑物在水平負(fù)荷壓力下,產(chǎn)生水平位移的可能性會(huì)增大,而且框架的層數(shù)增多會(huì)加劇框架的內(nèi)力,當(dāng)層數(shù)達(dá)到一定的節(jié)點(diǎn)時(shí),建筑水平負(fù)荷所產(chǎn)生的內(nèi)力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于豎向負(fù)荷所產(chǎn)生的內(nèi)力。一般情況下,建筑高度增加,其寬度和高的數(shù)值也在不斷的增大,由此帶來的是水平負(fù)荷與豎向負(fù)荷內(nèi)力的增大,而且框架結(jié)構(gòu)本身也具有很大的柔韌性的特點(diǎn),水平的力和豎向的壓力不平衡就會(huì)導(dǎo)致建筑物的偏移。因此,當(dāng)建筑物達(dá)到一定的高度時(shí),增加建筑下面的梁柱承載面積,保證框架結(jié)構(gòu)的剛性和硬度是控制整個(gè)建筑位移的最主要措施。
(二)梁格設(shè)計(jì)
根據(jù)樓面負(fù)荷傳遞路線的不同,大體上將框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案分為橫向框架承重、縱向框架承重以及縱橫向的框架承重三種方案。首先,橫向承重結(jié)構(gòu)方案是在縱向設(shè)計(jì)連系梁,橫向設(shè)計(jì)框架的承重梁。在縱向上其剛度、硬度較大,可以促使縱橫兩方向的結(jié)構(gòu)剛度比較接近,確保結(jié)構(gòu)的受力更加均衡。在橫向上,梁作為主框架,當(dāng)增大梁截面時(shí),將會(huì)提升建筑物橫向抗側(cè)剛度?;谝陨显颍ㄖ蚣茉O(shè)計(jì)會(huì)優(yōu)先選擇橫向框架結(jié)構(gòu),其次,縱向框架承重方案是通過把框架的承重梁設(shè)計(jì)在縱向上,在橫梁設(shè)計(jì)連系梁。縱向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用很有局限性,而且具有橫向抗側(cè)剛度差、受力不好的特點(diǎn),一般只應(yīng)用于建筑進(jìn)深較小而且在大開間柱網(wǎng)的條件下運(yùn)用。再次是橫縱向承重方案,由于是在橫向和縱向設(shè)計(jì)兩個(gè)方向的承重梁,這種設(shè)計(jì)方案的承重性能好,運(yùn)用非常廣泛。
(三)框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)
同樣等級(jí)的地震強(qiáng)度下,結(jié)構(gòu)類型不同的鋼筋混凝土建筑具有不同的抗震要求。建筑抗震級(jí)數(shù)的設(shè)計(jì)是按照國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的,由于房屋建筑的結(jié)構(gòu)類型、抗烈度以及高度的不同。將框架抗震墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)分別劃分為1-4級(jí),同時(shí)還規(guī)定不同抗震級(jí)數(shù)的抗震結(jié)構(gòu)要相應(yīng)的符合結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)方法。另外需要強(qiáng)調(diào)的是,設(shè)計(jì)抗震級(jí)數(shù)時(shí),為了提高建筑的抗震能力,要區(qū)別規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)方法,如果忽視了對(duì)不規(guī)則設(shè)計(jì)中存在的問題的妥善解決,可能會(huì)產(chǎn)生不好的影響,嚴(yán)重的可能會(huì)造成難以估量的損失。
四、結(jié)語(yǔ):
建筑工程框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計(jì)是整個(gè)工程建筑的重要組成部分,它的實(shí)施效果關(guān)系著整個(gè)建筑的抗震性能、整體性能以及經(jīng)濟(jì)效益,所以在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造中多層框架結(jié)構(gòu)因?yàn)槠渚哂姓w性能好、設(shè)計(jì)靈活、抗震效果好的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到高層建筑中。
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