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建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨的困境及解決措施
在工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作具有至關(guān)重要的作用，下面是小編搜集整理的一篇探究建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的論文范文，歡迎閱讀參考。
當(dāng)今社會(huì)，建筑技術(shù)不斷進(jìn)步，施工設(shè)備和施工材料的性能不斷提升，在此背景下，工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作面臨的問題也越來越復(fù)雜，一旦框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中出現(xiàn)疏漏，將為工程項(xiàng)目的質(zhì)量和性能埋下隱患，并且會(huì)影響施工進(jìn)度，降低工程建設(shè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，近些年來，如何保證框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，成為了人們廣泛探討的問題，本文基于工程實(shí)例，探討建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及處理對(duì)策，對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作具有重要的借鑒意義。
1工程實(shí)例
某工業(yè)廠房工程，采取鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，工程平面為矩形，長度、寬度分別為96.6m和86.6m,廠房共計(jì)5層，建筑面積總計(jì)35125ma,總建筑高度為26.60m,1層高度為5.9m,2層-5層的高度均為5.lm,并且2層一5層的建筑中部設(shè)有天井，建筑平面為“回”字形，天井規(guī)格40mX50m.該廠房工程的柱網(wǎng)尺寸主要為lOmXlOm,由于廠房中需要設(shè)置縱橫向走廊，因此該廠房工程還設(shè)有3.3m短跨。本次廠房工程的框架抗震等級(jí)為一級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑場(chǎng)地類別為III類，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后，經(jīng)過專家以及工作人員反復(fù)分析，方知原設(shè)計(jì)方案存在問題，因此需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，下面本文在此以本次工業(yè)廠房工程為例，分析建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及處理對(duì)策。
2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題
本次工業(yè)廠房項(xiàng)目中，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作面臨的問題比較復(fù)雜，首先該廠房屬于高層建筑，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作需要面臨周期比問題，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T.與平動(dòng)為主的第一自振周期T:必須要滿足以下要求：
Tt/T,簇0.9經(jīng)過專家和工作人員的分析，原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案難以滿足上述要求，這樣一來，廠房的性能將會(huì)受到很大影響，因此必須要合理調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使之符合上述要求。
此外在本次廠房工程中，2層一5層的建筑中部均設(shè)有天井，這樣一來，將會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響，致使結(jié)構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)能力下降，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作還必須要面臨抗扭轉(zhuǎn)問題。
專家和工作人員經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，如果按照原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案來建設(shè)廠房，將會(huì)存在結(jié)構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)能力不足的現(xiàn)象，致使建筑物容易出現(xiàn)變形等問題，因此為了保證廠房工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，一定要調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力。
3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的處理對(duì)策
3.1,調(diào)整構(gòu)件截面
本次廠房工程中，為了合理調(diào)整構(gòu)件截面，工作人員預(yù)先制定6種調(diào)整方案，對(duì)各項(xiàng)方案進(jìn)行綜合對(duì)比，具體調(diào)整方案分別如下。
方案1:不增加柱，將3層的邊柱截面調(diào)整為1000mmX900mm(原方案為100DmmX700mm);
方案2:不增加柱，將3層的梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)調(diào)整為C35(原方案為C30)，并將3層的柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)調(diào)整為C45(原方案為C40);
方案3:不增加柱，將1層、2層的內(nèi)柱截面調(diào)整為750mmX750mm(原方案為900mmX900皿1,將1層、2層的邊柱截面調(diào)整為1100mmX900mm(原方案為900mmX900mm)，將3層、4層、5層的邊柱截面調(diào)整為1000mmX700.(原方案為700mmX700mm)：
方案4:不增加柱，將1層、2層的柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)調(diào)整為C45(原方案為C40)，并將1層、2層的梁混凝土強(qiáng)度調(diào)整為C35(原方案為C30);
方案5:不增加柱，將1層、2層、3層的邊框梁截面調(diào)整為500mmX1000nun(原方案為500mmX850mm);
方案6:增加12根外邊柱，將1層、2層的邊柱截面調(diào)整為1000mlnX800mm(原方案為900InlnX900mm)將3層、4層、5層的邊柱截面調(diào)整為1000mmX700mm(原方案為700imnX700mm)，將1層、2層的內(nèi)柱截面調(diào)整為700mmX700mm(原方案為900mmX900mm)，將1層、2層的柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)調(diào)整為C45(原方案為C40)，將1層、2層的梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)調(diào)整為C35(原方案為C30)，梁柱布置情況大致如圖1所示。
之后工作人員通過計(jì)算分析，對(duì)6種調(diào)整方案的調(diào)整效果進(jìn)行對(duì)比，其中方案1-5的調(diào)整效果如表1所示。
其中方案1和方案2無效，而方案3、方案4、方案5可以說明，采取“將外邊柱截面增大，將內(nèi)柱截面減小，將邊框梁截面增大”的方法，可以明顯改善周期比，不過上層抗扭剛度增大，對(duì)整體扭轉(zhuǎn)周期不會(huì)有明顯影響。方案6說明，增加邊柱數(shù)目能夠明顯提高結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)可以減小梁柱截面，此方案會(huì)影響廠房的建筑布局，因此在具體實(shí)施過程中，需要其他專業(yè)的配合。另一方面，在地震的作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)受到扭轉(zhuǎn)震動(dòng)的影響，遠(yuǎn)離剛度中心的構(gòu)件側(cè)移量將會(huì)大幅提升，同時(shí)所產(chǎn)生的水平地震剪力也會(huì)提升，因此在增加邊柱時(shí)，應(yīng)該將邊柱設(shè)在角部，這樣可以在一定程度上降低對(duì)廠房建筑布局的影響，并且能夠充分發(fā)揮邊柱的作用。專家和工作人員經(jīng)過反復(fù)研討，最終選取方案6來實(shí)施調(diào)整。
3.2調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要在最大程度上降低地震作用效應(yīng)，同時(shí)還要充分考慮P_△效應(yīng)，避免結(jié)構(gòu)位移過大或者整體失穩(wěn)，建筑不僅要具備良好的扭轉(zhuǎn)抗力和剛度，并且還要具備良好的側(cè)向抗力和剛度，從而限制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的發(fā)展，因此在本次廠房工程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員將主要抗側(cè)力構(gòu)件布置于靠近結(jié)構(gòu)周邊的位置，并且盡可能使剛度中心與質(zhì)量中心重合。
3.3短跨梁設(shè)計(jì)
本次廠房工程中，設(shè)有3.3m短跨，在長短跨相鄰的結(jié)構(gòu)中，短跨梁線剛度較大，將要承擔(dān)很大的梁端彎矩，原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案雖然可以滿足跨高比，但是混凝土相對(duì)受壓高度和配筋率計(jì)算值不符合相關(guān)規(guī)范的要求，因此專家和工作人員認(rèn)真探討解決方案，最終采取以下方法：設(shè)計(jì)為寬扁梁，梁寬提高到800mm,梁高575mm,凈跨2300mm,同時(shí)適當(dāng)減小短跨梁截面。
然而上述措施雖然能夠明顯改善短跨梁的受剪情況，不過此方法會(huì)導(dǎo)致層間位移增加，為了解決這一問題，本次工程中采取以下措施：短跨梁受力狀況與剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁的受力情況比較相近，因此把短跨梁按照連梁來進(jìn)行計(jì)算，在地震作用下，允許短跨梁開裂，在設(shè)計(jì)方案中折減短跨梁剛度，降低短跨梁配筋率。另一方面，連梁跨高比如果在2,5以下，那么剪切效應(yīng)將十分明顯，因此在連梁設(shè)計(jì)方案中，工作人員將跨高比控制在2.5-5.0范圍內(nèi)，剛度折減系數(shù)采用0.75,這樣一來，就可以減小層間位移，改善短跨梁受剪情況。
4總結(jié)
在工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作具有至關(guān)重要的作用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不合理，不僅會(huì)影響工期，降低項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益，甚至?xí)䥽?yán)重影響建筑物的性能和安全，如今框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用己經(jīng)十分普遍，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，一定要保證設(shè)計(jì)方案的合理性，以促進(jìn)工程項(xiàng)目的順利實(shí)施。本文在此結(jié)合某工業(yè)廠房工程，分析了建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及處理對(duì)策，希望文中內(nèi)容可以為相關(guān)工作提供借鑒。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉學(xué)春，徐阿新，孫超，張愛林。高層裝配式抖支撐鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究田。建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)即15;05:54-62.
[2]姜艷霞，對(duì)現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中常見誤區(qū)的分析田‘江蘇建筑，2015,03:37-39+86.
[3]黎智鴻�？蚣芎诵耐步Y(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用田。江西建材加15,18:24+29.
[4]周豐，淺談少量剪力墻框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用田。福建建筑，2015,07:51-53.
[5]尹連偉，張含卓，李聰�？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的兒個(gè)關(guān)健問題及應(yīng)對(duì)措施田。黑龍江科技信息即巧刀：224.
[6]于佳歡。鋼筋泥凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析田�？萍紕�(chuàng)新與應(yīng)用，2015只5:264.
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