摘 要 針對建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題,進行綜合研究,并結(jié)合具體的建筑工程實例,簡要介紹了妥善解決建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的重要性,提出良好的優(yōu)化策略,保證建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方案得到更好實施,減少建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生,希望能夠為相關(guān)工作人員提供一定的幫助與參考。
關(guān)鍵詞 建筑工程;框架結(jié)構(gòu);失穩(wěn)現(xiàn)象
建筑框架結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)規(guī)?;┕つ繕?,而且其施工成本比較低,屬于一種比較常見的建筑結(jié)構(gòu)形式。建筑框架結(jié)構(gòu)的承重能力比較強,空間布置較為靈活。為了保證建筑框架結(jié)構(gòu)得到更好運用,做好相應(yīng)的設(shè)計工作特別關(guān)鍵。鑒于此,本文重點分析建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題和優(yōu)化對策。
1提升建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的重要價值研究
第一,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提升,能夠增強建筑框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,防止建筑框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。
第二,從居民角度來分析,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高,能夠為居民提供一個更為舒適、安全的居住空間,進一步滿足居民的居住需求。
2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計原則
(1)剛?cè)岵鷥?yōu)化設(shè)計原則。由于科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進步,各種新型的建筑材料越來越多,對于設(shè)計人員來講,在保證建筑整體結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)之上,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行全面優(yōu)化,針對剛化的建筑物進行柔化設(shè)計,保證各項材料的使用性能得到充分發(fā)揮。
(2)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計原則?,F(xiàn)階段,人們越來越關(guān)注建筑工程的綠色節(jié)能環(huán)保問題,在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié),通過遵守節(jié)能環(huán)保設(shè)計原則,做好生態(tài)設(shè)計工作,能夠推動我國建筑行業(yè)朝著綠色節(jié)能方向發(fā)展。
(3)功能性優(yōu)化設(shè)計原則。對于建筑框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計人員來講,在實際設(shè)計工作之中,要全面發(fā)揮出建筑框架結(jié)構(gòu)的使用功能,保證建筑結(jié)構(gòu)更加完整。例如,在某建筑框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié),設(shè)計人員通過遵守功能性優(yōu)化設(shè)計原則,能夠保證建筑框架結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、可靠,提高了建筑框架結(jié)構(gòu)的承載能力,使得建筑的多功能性得到全面體現(xiàn)。
(4)減少工程結(jié)構(gòu)造價優(yōu)化設(shè)計原則。在對建筑框架結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時,設(shè)計人員要遵守經(jīng)濟性設(shè)計原則,在保證建筑結(jié)構(gòu)安全性與可靠性的同時,提升建筑產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。
3建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題與優(yōu)化策略分析
3.1 計算模型不合理
條形基礎(chǔ)在建筑工程當中應(yīng)用較多,設(shè)計人員需要準確計算條形基礎(chǔ)寬度,但是,在具體的計算環(huán)節(jié),由于設(shè)計人員選用的力學(xué)模型不合理,缺乏綜合性考慮,影響計算結(jié)果的精確性,降低建筑框架結(jié)構(gòu)的安全性能。例如,在該建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),因為墻體發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,此應(yīng)力會經(jīng)過條形基礎(chǔ),直接傳遞到地基當中,若條形基礎(chǔ)寬度不合理,特別容易出現(xiàn)建筑失穩(wěn)現(xiàn)象。
現(xiàn)階段,建筑行業(yè)當中的大部分軟件,均需要對梁、柱進行受力分析,但是,在實際的建筑框架結(jié)構(gòu)當中,部分梁柱的截面尺寸不一致,梁柱出現(xiàn)相交,分不出主次結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是設(shè)計人員運用的分析軟件不合理。
為了保證建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算模型更加合理,設(shè)計人員要科學(xué)選擇分析軟件,在此建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),設(shè)計人員可以采用ABAOUS有限元分析軟件進行結(jié)構(gòu)分析,此項分析軟件的科學(xué)運用,能夠保證建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較復(fù)雜的問題得到更好解決,該軟件具有較強的非線性計算能力。與ABAOUS有限元分析軟件不同,PEPFORM-3D有限元分析軟件,則能夠?qū)ㄖ蚣芙Y(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)進行準確的計算,而且具備建模功能,利用纖維截面,模擬建筑框架結(jié)構(gòu)中的梁、柱[1]。
另外,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計人員也可以采用SATWE分析軟件,模擬建筑框架結(jié)構(gòu)當中的梁與柱,也能夠模擬建筑剪力墻受力狀態(tài)。對于建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來講,在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),要根據(jù)框架結(jié)構(gòu)特征,科學(xué)選擇分析軟件,保證建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方案更加科學(xué),降低建筑框架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生概率。
3.2 抗震設(shè)計問題
在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),做好抗震設(shè)計工作特別關(guān)鍵,特別是在地震高發(fā)區(qū)域。例如,在我國西南地區(qū),建筑框架設(shè)計人員通過不斷加強抗震設(shè)計,能夠保證建筑框架結(jié)構(gòu)更加安全、可靠,減小地震對建筑工程產(chǎn)生的影響。但是,在部分建筑工程當中,框架結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計問題缺乏重視,一旦出現(xiàn)地震災(zāi)害,建筑結(jié)構(gòu)特別容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。
為了更好地提高建筑框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在具體設(shè)計工作之中,要選擇合理的計算參數(shù),結(jié)合該地區(qū)的地震區(qū)劃分狀況,明確基本地震加速度取值,并加強建筑框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計,保證建筑工程的抗震性能得到更好提升。如果建筑框架結(jié)構(gòu)中有填充墻,設(shè)計人員計算的框架結(jié)構(gòu)剛度會超出理論計算值,地震作用效應(yīng)比較小,降低建筑框架結(jié)構(gòu)的安全性能。為了防止此類問題的出現(xiàn),設(shè)計人員需要科學(xué)選擇建筑框架結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)。
3.3 配筋設(shè)計問題
建筑框架結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計不合理,會降低建筑工程的穩(wěn)定性。在此建筑工程項目之中,因為建筑高度比較大,建筑結(jié)構(gòu)頂部承受比較大的風(fēng)荷載,若屋面荷載傳遞到邊柱軸向總力比樓層邊柱總力小,會增加柱頂部偏心力,故設(shè)計人員需要適當增加高層建筑頂層邊柱配筋[2]。
在進行大跨度柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時,設(shè)計人員要結(jié)合建筑樓梯間部位框架柱和平臺梁間的連接情況,進行科學(xué)的配筋設(shè)計,如果建筑樓梯間部位出現(xiàn)短柱現(xiàn)象,會降低樓梯間結(jié)構(gòu)的安全性。因此,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在進行配筋設(shè)計時,要加強短柱設(shè)計,并適當加密短柱箍筋,保證建筑框架結(jié)構(gòu)更為可靠。設(shè)計者還要遵守相關(guān)規(guī)范標準要求,合理控制建筑框架節(jié)點部位的箍筋率,建筑底層柱箍筋加密區(qū)范圍不能夠超過三分之一框架柱凈高。
4結(jié)束語
綜上所述,通過建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題與優(yōu)化策略進行有效分析,例如計算模型不合理、抗震設(shè)計問題、配筋設(shè)計問題等等,提出良好的優(yōu)化策略,能夠保證建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理,提高該建筑框架結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。
參考文獻
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作者簡介
王輝(1986-),學(xué)歷:本科,工程師,現(xiàn)就職單位:湘潭市規(guī)劃建筑設(shè)計院有限責任公司,研究方向:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。