淺談建筑框架結構設計與原則.pdf

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1、2012年3月瞳喇目蒜持規(guī)劃與設計淺談建筑框架結構設計與原則李永燦(河南省駐馬店市建筑勘察設計院有限公司)摘要：建筑框架結構設計作為現(xiàn)行比較常用的實際模式，已經(jīng)廣泛應用在各類建筑中。本文針對建筑框架結構設計等方面進行了分析。提出了改進和處理方法，供設計者在做框架結構設計時參考。關鍵詞：建筑框架結構；設璣措旖引言隨著建筑造型和建筑功能要求的多樣化，無論是工業(yè)建筑還是民用建筑，建筑框架結構設計作為現(xiàn)行比較常用的實際模式，已經(jīng)廣泛應用在各類建筑中，在結構設計中遇到的各種問題也日益增多，因而作為一個結構設計者需要在遵循各種規(guī)范下大膽靈活的解決一些結構方

2、案上的難點、重點。1建筑框架結構設計的說明建筑框架結構設計足主要設計依據(jù)，抗震等級，人防等級，地基情況及承載力，防潮抗?jié)B做法，活荷載值。材料等級，施工中的注意事項，選用詳圖。通用詳圖或節(jié)點，以及施工圖中未畫府通過說明來表達的信息。如混凝土的含堿量不得超過3k一一等等。(1)建筑結構類型及概況，建筑結構安全等級和設計使用年限，建筑抗震設防分類、抗震設防烈度，場地類別和鋼筋混凝土結構抗震等級、地基基礎設計等級、砌體結構施工質量控制等級，基本雪壓和基本風壓，地面粗糙度，人防工程抗力等級等。(2)設計±o．000標高所對應的絕對標高，持力層土層類型及承

3、載力特征值，地下水類型及標高、防水設計水位和抗浮設計水位，地基液化，濕陷及其他不良地質作用，地基上凍結深度。(3)設計活荷載值。(4)混凝土結構的環(huán)境類別、材料等級、強度等級、材料性能(包括鋼材強屑比等性能指標)和施工質量的特別要求等。(5)受力鋼筋混凝土保護層厚度，結構的統(tǒng)一做法和構造要求．現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程及標準圖選用，以及存旌工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。(6)建筑物耐火等級、構件耐火等級。(7)施工注意事項，如后澆帶設置、封閉時間及所用材料性能、施工程序、專業(yè)配合及旌工質量驗、收的特殊要求等。2框架結構設計原則2．1剛柔并濟合理的建筑結

4、構體系應該是剛柔相濟的。結構太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬問襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。結構是剛多一點好，還是柔多一點好?剛到什么程度或柔到什么程度才算合適呢?我個人認為剛多點使工程不經(jīng)濟，造成造價過高，而且應變能力差。柔多一點雖然造價便宜但是必然產(chǎn)生變形以適應外力，太柔的結果必然是太大的變形．甚至會導致立足不穩(wěn)而失去根本。這些問題歷來都是專家們爭論的焦點，現(xiàn)今的規(guī)范給出的也只是一些控制的指標，但無法提供精確答案。2．2多道防線安全的結構

5、體系是層層設防的，災難來臨，所有抵抗外力的結構都在通力合作，前仆后繼。這時候，如果把‘。生存”的希望全部寄托在某個單一的構件上，是非常非常危險的。如上建結構中多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設計思路。2．3抓丈放小在框架結構結構體系中具有“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等的說法也是鋼結構設計中非常重要的概念。有人問：為什么不是“強柱強梁?強剪強彎”呢?為什么所有構件都很強的結構體系反而不好，甚至會有安全隱患昵?這里面首先包含著一個簡單的道理：絕對安全的結構是沒有的。簡單地說，雖然整個結構體系是由各科，構件協(xié)調組成一體，

6、但各個構件擔任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分。一旦不可意料的破壞力量突然襲來，各個構件協(xié)作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構件免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這時候犧牲在所難免，讓誰犧牲呢?明智之舉是要讓次要構件先去承擔災難?！皩帪橛袼?，不為瓦全”，如果平均用力．可能掣玉石俱焚”，損失則更大矣!在鋼框架結構中，柱倒了，粱會跟著倒：而梁倒了，柱還可以不倒的?？梢娭袚呢熑伪攘捍?，柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效，我們故意把梁設計成相對薄弱的環(huán)節(jié)，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。如果梁柱等同看待，企圖讓他們都“堅不可摧”

7、，則可能會造成同時破壞，后果會更糟糕，損失會更大。所以關鍵時刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是為了得。3建筑結構設計的類型與基本內容3．1建筑結構的類型建筑物有各種不同的使用功能要求，因此有許多類型及分類方法。根據(jù)建筑物的用途，可以分為工業(yè)建筑與民用建筑。根據(jù)建筑物的層數(shù)，可以分為單層、多層、高層和超高層建筑。建筑物根據(jù)所使用的結構栩料可以分為：木結構、砌體結構、混凝土結構、鋼結構和混合結構等。建筑物根據(jù)其結構形式，可以分為排架結構、框架結構、剪力墻結構、簡體結構和大路結構等。3．2建筑結構設計的基本內容3．2．1結構設

8、計的程序建筑物的設計包括建筑設汁、結構設計、給排水沒計、暖氣通風設計和電氣設計等。每一部分的設計都應圍繞設計的四個基本要求：即功能要求、美觀要求、經(jīng)濟