建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的管控范文

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一、建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則

1整體性

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性主要是采用層層設(shè)防來(lái)降低建筑風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系的互相協(xié)力和支撐，把突發(fā)外力對(duì)建筑的威脅降到最低，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。舉例來(lái)說(shuō)，從高處掉落的一個(gè)物體，如果直接掉在地上無(wú)疑會(huì)遭受巨大破壞，但如果經(jīng)過(guò)很多障礙物的層層緩沖，它受到的傷害則會(huì)小很多。在建筑框架設(shè)計(jì)中也是這個(gè)道理，我們不要把結(jié)構(gòu)的重心放于單一構(gòu)件上，受力重心分散才能更好的保護(hù)結(jié)構(gòu)體系不受重創(chuàng)，鳥巢的外形結(jié)構(gòu)就是層層障礙整體性設(shè)計(jì)思路的最好體現(xiàn)。

2結(jié)構(gòu)合理性

在建筑框架設(shè)計(jì)中，為了在遭受重大沖擊的時(shí)候更加穩(wěn)固和安全，設(shè)計(jì)者千萬(wàn)不可使結(jié)構(gòu)體系中的各個(gè)部件均勻受力，不然將會(huì)損失慘重，這就是設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)合理性，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是舍棄體系中的次要結(jié)構(gòu)，以保全體系中的重要結(jié)構(gòu)，這類似于建筑學(xué)中強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的說(shuō)法。我們知道在這個(gè)世界上是不存在什么絕對(duì)安全的結(jié)構(gòu)，任何結(jié)構(gòu)體系都不能保證可以無(wú)視外界破壞，所以在重大破壞來(lái)襲時(shí)，要優(yōu)先保全重要結(jié)構(gòu)，從而給予整個(gè)結(jié)構(gòu)最大的安全性。明智的選擇則是在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初就先評(píng)定出哪些是重要構(gòu)件，哪些是次要構(gòu)件，當(dāng)遭受破壞時(shí)，次要構(gòu)件可以舍棄以保全重要構(gòu)件，但如果把所有構(gòu)件都設(shè)計(jì)成重要環(huán)節(jié)，那很有可能都會(huì)遭到嚴(yán)重破壞而威脅整個(gè)建筑。

二、提高建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)質(zhì)量的對(duì)策

1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

建筑結(jié)構(gòu)的施工結(jié)果往往取決于最初的設(shè)計(jì)，所以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案是很有必要的。在計(jì)算條形基礎(chǔ)的寬度或面積時(shí)，往往由于各種原因的考慮不周而導(dǎo)致結(jié)果有偏差。例如當(dāng)墻體受集中力時(shí)，是通過(guò)墻體和基礎(chǔ)將力擴(kuò)散到地基，但這種擴(kuò)散也是不均衡的，如果設(shè)計(jì)時(shí)的寬度是由該力除以墻長(zhǎng)來(lái)確定，則會(huì)導(dǎo)致有些部分寬度不足，加大基礎(chǔ)寬度可以滿足地基承載要求是比較實(shí)際的，框架結(jié)構(gòu)梁也可通過(guò)此類計(jì)算獲得。這就體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的重要性。

2強(qiáng)化柱抗震設(shè)計(jì)

主要闡述在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱抗震措施的設(shè)計(jì)：（1）柱縱向鋼筋的配置：縱向鋼筋最好與配筋相對(duì)稱，以保證其穩(wěn)定性，此外，為保證柱有足夠的延性，柱的最小配筋率必須滿足《抗震規(guī)范》的要求；縱向鋼筋的連接方法應(yīng)參考符合《高層建筑防火規(guī)則》；在縱向鋼筋的連接區(qū)域內(nèi)最好使用加密箍筋，以防止縱向鋼筋的壓曲，增加其抗壓強(qiáng)度和內(nèi)聚力。（2）柱截面尺寸的要求：為使柱不至于受到平面剪應(yīng)力而破壞及有足夠的延性，柱截面尺寸應(yīng)符合以下要求:剪跨比應(yīng)大于2;截面高寬比應(yīng)小于3；柱截面的高度和寬度都應(yīng)大于等于300mm；柱端截面的剪壓比越低，其延性越好，因此截面的平均剪應(yīng)力一般應(yīng)小于3N/mm2。（3）柱箍筋的重要性:如果發(fā)生地震，在其不斷破壞下，柱端鋼筋的保護(hù)層往往會(huì)首先碎落，如果沒(méi)有足夠的箍筋約束，縱筋就會(huì)順勢(shì)向外彎曲膨脹，導(dǎo)致柱端損壞。所以箍筋的約束作用是必不可少的，柱在箍筋的約束作用下有更強(qiáng)的受壓能力和極限應(yīng)變力，可以顯著增加柱的延性。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)完全遵照《抗震規(guī)范》，設(shè)計(jì)時(shí)滿足框架柱的箍筋要求。

3確?？蚣苤浣畹目茖W(xué)性

建筑框架設(shè)計(jì)中柱配筋設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題比較多，所以確保其科學(xué)性也顯得尤為重要。（1）對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，高空的風(fēng)荷載較大，這就影響著框架柱配筋設(shè)計(jì)中的水平荷載，這就使柱頂會(huì)存在偏心的問(wèn)題，為避免造成整體損害，頂層的邊柱配筋應(yīng)該加大。（2）當(dāng)?shù)厣显O(shè)計(jì)使用圓柱時(shí)，地下部分應(yīng)改使用方柱，以方便施工。方柱箍筋應(yīng)使用加密井字箍，樓梯間柱、角柱使用增大加密縱筋。（3）根據(jù)占地，使用功能，結(jié)構(gòu)等要求，常常需要在框架的梁端增加挑梁，而外挑梁和框架梁的斷面尺寸是不一樣的，有的設(shè)計(jì)者在只是將框架梁的主筋向外延伸，但事實(shí)上主筋根本無(wú)法伸進(jìn)挑梁內(nèi)，而這些錯(cuò)誤一般要到施工的時(shí)候才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，到時(shí)不僅影響工程進(jìn)度，也造成不必要的損失。（4）次梁及挑梁端部建議附加箍筋和吊筋；梁可以偏出柱邊較小的尺寸，不要超過(guò)1/4的柱寬。梁有次梁時(shí)，盡量拉開次梁和主梁支座的距離，或考慮因其主梁產(chǎn)生的抗扭，或者為其增加抗扭箍筋和縱筋。綜上論述，如果從框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初入手，綜合考慮各方面的因素，就能有效避免很多后續(xù)施工中的問(wèn)題，以提高工程進(jìn)度，避免資源浪費(fèi)。

4樓板開洞平面保持規(guī)則

在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樓板開洞面積如果大于該樓層面積的30%，則屬于平面不規(guī)則，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)必須做輔助處理。以PKPM軟件為例，TAT和SAT分別采用了兩種不同的方式進(jìn)行處理。TAT軟件通過(guò)定義彈性節(jié)點(diǎn)（其不受剮性樓板假定限制）來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)象為無(wú)樓板節(jié)點(diǎn)；SAT軟件是通過(guò)定義彈性膜來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)象為所有樓板，在軟件內(nèi)忽略樓板的平面外剛度，只模擬計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度。建議處理措施：在某層樓板的開洞面積大于樓層面積的30%時(shí)，可以通過(guò)定義樓板為彈性膜或定義洞口邊緣節(jié)點(diǎn)為彈性節(jié)點(diǎn)，再用總剛法進(jìn)行計(jì)算以得出最后結(jié)論。若采用側(cè)剛法，則計(jì)算時(shí)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)配筋和結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要專業(yè)的技術(shù)支持，不斷創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思想理念，科學(xué)的設(shè)計(jì)原理，嚴(yán)謹(jǐn)周密的設(shè)計(jì)態(tài)度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)指標(biāo)，不斷挖掘存在的技術(shù)問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)提出解決方案，設(shè)計(jì)出更安全合理的施工方案，才能使我國(guó)的建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更上一層樓。（本文作者：阮可可單位：深圳市清華苑建筑設(shè)計(jì)有限公司）