框架結構基礎設計探討

1、框架結構根底設計探討 框架結構根底設計探討 摘要：當前，框架結構已經得到了人們的廣泛應用，它不僅可以很好提高建筑結構的穩(wěn)定性和整體性，還具有一定的靈活性。本文主要闡述了框架結構的相關概念，論述了建筑框架結構根底設計的原那么，分析了框架結構根底設計要點以及多層建筑框架結構的設計要點。 關鍵詞：框架結構；根底設計；要點 中圖分類號：TU973文獻標識碼： A 引言 建筑工程框架結構構造與設計是整個工程建筑的重要組成局部，它的實施效果關系著整個建筑的抗震性能、整體性能以及經濟效益。近年來，伴隨著科學技術的不斷開展，人們也將許多先進的科學技術應用到框架結構的設計當中，從而使得建筑框架結構的穩(wěn)定性得到有

2、效的提高。 1、框架結構的概述 1.1、框架結構的定義 所謂的框架結構也就是指一種由梁和柱結構連接而成的一種承重結構。這種框架結構在實際應用的過程中，不僅有著一個良好的承重作用，還對建筑空間結構有著良好的維護分隔的作用，從而使得建筑工程的使用功能得到有效的提高。 1.2、框架結構的特點 目前在建筑工程施工中，框架施工也得到了人們的廣泛應用，這就使得建筑空間結構的穩(wěn)定性和可靠性得到了有效的提高。其中框架結構的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 自身重量較輕，建筑空間結構分隔的靈活性比擬強，可以有效的節(jié)約工程施工的本錢； 有利于平面空間結構的布置，使得建筑空間結構的利用率得到有效的提高； 框架結構的應用

3、，使得建筑空間結構的穩(wěn)定性得到有效的提高，從而使得建筑框架結構的構件逐漸向著標準化、標準化的方向開展，從而使得建筑結構的整體性得到有效的提高，這樣也大幅度的縮短了工程施工的工期； 建筑框架結構設計，也可以使得建筑結構的工作性能得到有效的增強，從而滿足了空間結構設計的相關要求。 2、框架結構的主要類型 2.2、根據(jù)框架結構承載能力的不同進行劃分 底層框架結構。這一結構一般應用在平面空間大或者對建筑物外觀要求高的建筑物中，在其設計與建造過程中，設計者一般會在上層采用混合結構進行施工，這樣整體結構也就具有下柔上剛的特點，因此在實際工作中可以有效的節(jié)約施工本錢，但是這種結構的抗震能力相對較弱。 內框架

4、結構。在內框架結構設計與施工過程中，設計者一般會將鋼筋混凝土材料以及磚塊應用在其中，在較大荷載作用的情況下，鋼筋混凝土及磚塊的連接剛性也就相對較大，在建筑結構中不易造成變形，也就是說其抗震能力相比照擬弱，在抗震要求高的建筑工程中，這一結構具有一定的限制性。 全框架結構。相對于前兩種框架結構類型而言，這種框架結構的應用能夠有效的提高建筑工程的整體性能，可以有效的提高其抗震能力。 2.3、根據(jù)其施工方法的不同進行劃分 裝配式框架結構。在該結構組成之前，設計者首先需要將材料置于預制場進行預制，然后在運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組裝。這種結構在施工過程中可以有效的縮短施工工期，節(jié)約施工材料。但是我們也需要清楚的

5、知道，這一結構的抗震性能相比照擬弱，整體結構也不夠高，在地震帶建設建筑工程的過程中，設計者應盡量防止這一結構設計。 裝配整體式框架結構。裝配整體式框架結構是將現(xiàn)澆式結構的優(yōu)點與裝配式框架結構的優(yōu)點結合起來的一種結構形式，其應用范圍相比照擬廣泛，但是施工程序極其復雜，需要技術能力高、經驗豐富的技術人員進行設計與施工。 半現(xiàn)澆式框架結構。這一結構是需要經過預制來完成其施工的。在設計與施工過程中，這種結構可以有效的減少混凝土的澆筑量，節(jié)約施工本錢；但是在實際工作中，這一結構很難使其抗震性能以及整體結構性能到達設計要求。 全現(xiàn)澆式框架結構。與前述的裝配式框架結構恰巧相反。在該結構設計與施工過程中，施工

6、者需要在施工現(xiàn)場直接對梁、柱、樓板等各個部位進行施工。這一結構能夠有效的提高建筑工程的抗震性能以及整體性能，但是在整個建筑結構設計與施工過程中，會消耗大量的施工材料，并且會延長施工工期。 3、建筑框架結構根底設計的原那么 3.1、平衡性 軟硬皆施這個原那么在框架結構根底設計中經常被使用，也可以叫做剛柔并濟，這就是框架設計中所說的平衡性。大家都知道結構太硬變形能力就差，而結構太軟抗打擊能力就差。如果把框架設計的過硬，在建筑承受較大的破壞力的時候，就會使其內部部件遭到很大損壞；如果把框架設計的過軟，雖能削弱外力造成的損壞，但因其缺乏支撐，容易造成變形，甚至全體傾覆。所以設計者在設計框架結構時，要掌

7、握好尺度，剛柔并濟，軟硬皆施，但目前這個比例只是一個大概的范圍，精確的數(shù)據(jù)及比例還在探討中。 3.2、整體性 框架結構設計的整體性主要是采用層層設防來降低建筑風險，通過整個建筑結構體系的互相協(xié)力和支撐，把突發(fā)外力對建筑的威脅降到最低，從而保證建筑結構的平安性和穩(wěn)定性。舉例來說，從高處掉落的一個物體，如果直接掉在地上無疑會遭受巨大破壞，但如果經過很多障礙物的層層緩沖，它受到的傷害那么會小很多。在建筑框架設計中也是這個道理，我們不要把結構的重心放于單一構件上，受力重心分散才能更好的保護結構體系不受重創(chuàng)，鳥巢的外形結構就是層層障礙整體性設計思路的最好表達。 3.3、結構合理性 在建筑框架設計中，為了

8、在遭受重大沖擊的時候更加穩(wěn)固和平安，設計者千萬不可使結構體系中的各個部件均勻受力，不然將會損失沉重，這就是設計中的結構合理性，簡單來說就是舍棄體系中的次要結構，以保全體系中的重要結構，這類似于建筑學中強柱弱梁、強剪弱彎的說法。我們知道在這個世界上是不存在什么絕對平安的結構，任何結構體系都不能保證可以無視外界破壞，所以在重大破壞來襲時，要優(yōu)先保全重要結構，從而給予整個結構最大的平安性。明智的選擇那么是在建筑框架結構設計之初就先評定出哪些是重要構件，哪些是次要構件，當遭受破壞時，次要構件可以舍棄以保全重要構件，但如果把所有構件都設計成重要環(huán)節(jié)，那很有可能都會遭到嚴重破壞而威脅整個建筑。 4、框架結

9、構根底設計要點分析 4.1、根底局部的設計應注意的問題 在設計過程中，如果根底局部的寬度超過4m，或者屬于軟土地基，那么設計者應該采用柱下條基來對其進行設計，并且為了防止根底局部的底面積重復使用，設計師應該認識到其嚴重性時候適當拓寬根底局部的底面積。 如果建筑物施工地區(qū)的地質條件較好，并且根底埋深超過3m，那么施工單位應該建議建設方建設一個地下室。在設計過程中，如果地基局部的承載力到達設計的要求時，為了到達防水的要求，施工人員可以不用再將地下室底板向外延伸。在設計地下室的過程中，設計師應該在其中設置相應的后澆帶，要求后澆帶的間距控制在3040m，并于2個月之后采用微膨脹混凝土對其進行澆筑。通過

10、地下室的建設可以有效的提高地基的承載力，防止外界作用力對建筑結構的影響。 在對地下室進行設計的過程中，如果采用混凝土作為外墻體結構，那么設計者可以將相應的量取消，同樣能夠保證其穩(wěn)定性。 在地下室設計過程中，設計師嚴禁在其中設置抗震縫以及伸縮縫，反而需要在各個連接處應該加強其穩(wěn)定性。但是在地下室中，設計設一定要將沉降縫兩邊的墻體分開。 在對某一項新的建筑工程根底局部設計的過程中，其深度不應該比周邊已有建筑物根底局部深，如果其深度大于既有建筑根底局部的深度，那么設計者應該將根底局部中的間距控制在根底高差的兩倍以上，否那么施工人員應該采取抗滑移樁的措施來防止破壞既有建筑物。如果既有建筑物與新建建筑物

11、的高度相差較大時，那么施工人員可以在層數(shù)較少的方格中心位置適當調整根底局部的附加應力。 在設計根底局部的過程中，要求其獨立根底偏心值不得過大，在必要的情況下，施工人員可以在就近的根底局部制作一個柱下條基，在施工過程中用，施工人員需要注意的是，柱下條基的底板偏心值也不能太大，如果不能夠控制，那么可以在其中制作一個自由板，有三面支撐一面。另外，在兩根柱制作的柱下條基的值都應該滿足設計要求，其和在中心與根底底板的偏心值應該重合。 在根底局部中，如果是一個獨立的拉梁，那么我們可以采用同上配筋來進行設計，其下部應該墊一層狡詐，這樣才能夠保證其穩(wěn)定性。另外，在設計拉梁頂標高的過程中，要求其標高過高，這樣才

12、能夠保證底層墻體到達要求。 在地下室的底層之內，施工人員不應該再次對其制作一個根底局部，而是采用點成來加強地下室局部區(qū)域的厚度。 4.2、梁、柱截面 在結構整體計算時，根據(jù)教材建議的柱、梁截面尺寸的取值范圍，結合自己的經驗對所有構件的截面估算。例如某3層的框架結構，8mx8m 的柱網，每層的柱軸力設計值約1600 1800KN，C30混凝土的 500 方柱大概可以承受 3000KN 左右的軸壓力，此時軸壓比在 0.8左右，再根據(jù)設計需要調整截面。如此類推，根據(jù)層高、混凝土等級等可估算出柱子截面。一般梁高是梁寬的2 3倍，不宜超過4倍，主梁一般250mm，有時會配合建筑墻厚做成200mm寬。對于

13、一些大跨度公建，梁寬應適當放寬，對抗剪有利，也符合“強剪弱彎的原那么。 4.3、適宜配筋率 在梁配筋率一定時，根據(jù)有關試驗分析說明，選用小直徑的鋼筋可以增加混凝土的握裹面積、減少梁的裂縫寬度，且方便混凝土澆筑。而對于柱配筋宜采用大直徑的鋼筋，滿足“強柱弱梁的原那么。為滿足框架梁“強剪弱彎的原那么，具體在調整梁的配筋時可適當按照以下思路調整： 梁端負彎矩鋼筋按照實際計算面積配筋或適當折減至 0.9 0.95，防止梁端配筋過大； 考慮彎矩調幅，梁的跨中受拉鋼筋可比計算配筋面積放大 1.2 倍左右； 梁箍筋直徑可適當放大，在梁寬較寬或梁高較大時宜增大 2mm。 框架柱配筋的調整應注意： 一般框架結構

14、設計采用單偏壓計算配筋，雙偏壓復核，宜采用對稱配筋，異形柱應進行雙偏壓計算配筋 ; 對于角柱和大開間、大進深的邊柱，宜比實際計算面積配筋增大 1.2 倍左右； 調整柱單邊鋼筋的最小根數(shù) , 以滿足新標準對鋼筋間距要求，并應滿足柱單側配筋率要求?？蚣苤墓拷钚问揭吮M量采用復合箍，例如菱形箍或井字形箍。 5、多層建筑框架結構的設計要點 5.1、把主樓框架結構設計當作重點 對于現(xiàn)代建筑工程，技術要求高、管理難度大、投資大、本錢高以及工期長等是它們的明顯特點，然而在建筑工程整個過程中，高層建筑框架結構設計是相當重要的，一定突現(xiàn)出高層建筑框架結構設計的技術保障對策。依靠合理的框架結構設計技術保障，確保建

15、筑物質量的提高及工期的縮短，這樣建筑工程取得經濟收益的工程建設目標才能得以實現(xiàn)。對于高層建筑框架結構設計，主樓框架結構設計在全部建筑物中處于非常重要的地位。合理運用技術手段及有效的管理方法，把主樓框架結構設計上升到建筑工程的重點位置。鋼筋混凝土建筑物主樓框架結構作為主體備份，是現(xiàn)代建筑科學技術的運用重點所在。所以，必須把主樓框架結構設計視為重要環(huán)節(jié)，同時加強主樓框架結構設計的科技應用與技術含量。 5.2、中心線要符合規(guī)定 框架梁與柱的中心線應該符合相關規(guī)定，也就是框架梁、柱中心應該盡量重合，如果中心線存在偏移現(xiàn)象時，需要全面考慮偏心對梁柱節(jié)點核心區(qū)受力和構造可能產生的影響，同時也應該考慮到梁上

16、荷載對柱子的偏心影響。如果偏心距大于該方向上柱寬度的1/4時，可以考慮采用增加梁水平方向加腋等措施。而當梁、柱偏心大于該方向柱寬的1/4時，可采用梁水平腋的措施。加腋后的梁在驗算梁的剪壓比和受彎承載力時，通常不會計算加腋局部截面的有利影響。 5.3、防止砌體墻的出現(xiàn) 在多層框架結構建筑的設計當中，通常不可以采用局部砌體墻承重的混合形式。通過對大量的震害分析來看，框架結構在地展作用下的反響，耍比僅按純框架抗側力剛度時要大很多，尤其是有砌體墻存在的時候，在地震的作用下，砌體結構會最先受到破壞。這種情況下框架結構對于內力和配筋并沒有按照實際剛度來確定，這就會使得結構的構件在地震作用下很容易受到地震波的破壞，因此，這種建筑設計會存在一定的危險因素。通過對大量震害建筑的分析來看，框架結構中的承重砌體均會出現(xiàn)較為嚴重的開裂和破壞問題，一些出層頂?shù)臉?、電梯間會因為砌體承重墻的原因