鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題分析

趙曉陽 苗春

[摘要]隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，國民企業(yè)的發(fā)展迎來了繁榮時期，越來越多的企業(yè)開始大范圍開展工廠廠房的建設(shè)活動。在我國工業(yè)廠房建設(shè)中，經(jīng)常使用的一種結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)，本文就鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題做詳細(xì)討論，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

[關(guān)鍵詞]鋼筋混凝土；框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計；關(guān)鍵問題 文章編號：2095-4085（2018）05-0021-02

1 鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計概述

在廠房建筑中，尤其是單層廠房建筑中，最常見到的建筑形式就是框排架結(jié)構(gòu)建筑。簡而言之，一排排的建筑結(jié)構(gòu)形式就是框排架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的承重體系主要依靠屋架、柱子和基礎(chǔ)構(gòu)成橫向平面排架，然后在縱向結(jié)構(gòu)上把整個平面排架連接起來（例如屋面板、支撐和吊車梁等結(jié)構(gòu)），這樣就形成了廠房的整體承重系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)也被稱為鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)。

1.1 框排架結(jié)構(gòu)體系的特點

采用框排架結(jié)構(gòu)體系進行設(shè)計的廠房建筑具有平面布局靈活、可利用空間多的特點，這種結(jié)構(gòu)對于平面布置沒有限制，只需要設(shè)定好房屋的承重系統(tǒng)，企業(yè)完全可以根據(jù)自己生產(chǎn)和經(jīng)營的需求設(shè)計出符合企業(yè)要求的平面布局。這種結(jié)構(gòu)所使用的材料是高強度、高硬度的承重材料，所以整個房屋結(jié)構(gòu)的承載力相當(dāng)強，具有良好的延展性可以抵抗大部分的強外力所帶來的變形。但是值得注意的是，這種結(jié)構(gòu)的房屋的整體側(cè)向剛度較小，所以如果受到來自水平方向的強外力作用時會出現(xiàn)較大的側(cè)向變形現(xiàn)象，常見的形變類型有剪刀型變形，這種變形會影響到廠房的正常使用，所以在框排架結(jié)構(gòu)下設(shè)計的房屋不會太高。

1.2 框排架結(jié)構(gòu)使用的范圍

在廠房、飛機庫、電影院等空曠高大的單層建筑中常用到框排架結(jié)構(gòu)，一般使用大型屋架或桁架連接作為頂柱，然后覆蓋其它面板。根據(jù)建筑使用者的不同需求可以增加房屋功能，例如開天窗等?？蚺偶芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計的房屋重心較高，所以在建筑過程中一般需要在不同方向安裝支撐柱和防風(fēng)柱。

2 鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

2.1 鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計

鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計和普通高層建筑中的抗震設(shè)計有所不同，高層建筑對于抗震設(shè)計的要求要比框排架結(jié)構(gòu)建筑的要求高得多，這是由于框排架結(jié)構(gòu)建筑普遍較矮，并且多建于空曠地帶，再加上不同建筑材料的使用，所以抗震設(shè)計較簡單。鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注意：

（1）平面不要復(fù)雜，要對稱、規(guī)則、平整，減少偏心，否則不利于承重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）剛度中心盡量要與質(zhì)量中心吻合。

（3）質(zhì)量大的跨間最好設(shè)置在距離剛度中心較近的位置。

（4）少用大懸挑結(jié)構(gòu)，周圍圍護結(jié)構(gòu)的材料要選用較輕質(zhì)的材料。

2.2 鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

2.2.1 注意構(gòu)造設(shè)計

應(yīng)該加長大跨徑柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)的樓梯間處的框架柱，避免使樓梯間處的框架柱成為短柱。如果框架結(jié)構(gòu)外面是帶形窗，就要設(shè)置相應(yīng)的窗過梁；框架結(jié)構(gòu)的長度要嚴(yán)格按照規(guī)范值測量，可以利用混凝土澆筑的方法減少建筑中的有害縫隙。

2.2.2 注意“強剪弱彎”

所謂“強剪弱彎”，指的是通過人為方式改善承重結(jié)構(gòu)的抗彎能力和抗剪能力，有利于提高承重結(jié)構(gòu)的延展性和彈性。所以在鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注意“強剪弱彎”，以提高建筑的穩(wěn)定性。

2.2.3 留意“強柱弱梁”節(jié)點

當(dāng)房梁端面形成塑性鉸、柱端面處于非彈性工作狀態(tài)而沒有變形并且節(jié)點處于彈性工作狀態(tài)時，建筑就可以抵抗較大的地震。柱端截面抗彎能力增加幅度越大，在強震的沖擊作用力下越不會出現(xiàn)層側(cè)移現(xiàn)象，這樣可以保證柱端的承重結(jié)構(gòu)不被壓垮。所以應(yīng)該盡可能增加柱截面的尺寸大小，并且控制柱的軸壓比在規(guī)定范圍之內(nèi)，保證梁端縱向受拉鋼筋的配筋在較低水平，這樣可以保證在遭遇大地震時，承重柱端截面可以形成塑性鉸。

2.2.4 計算方面的問題

計算簡圖直接關(guān)系計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以對于計算簡圖的處理要慎重。例如基礎(chǔ)梁的計算簡圖處理，基礎(chǔ)梁的安裝有一定的高度要求，它的底層計算高度應(yīng)該取其基礎(chǔ)頂面到一層樓板頂面的高度，并且還要考慮到承重問題。

3 結(jié)語

鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛，隨著科技的進步，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也不斷得到改善，但是在實際應(yīng)用中還是存在一些不足之處，設(shè)計師在設(shè)計的過程中應(yīng)該避免由于設(shè)計的問題而導(dǎo)致建筑的質(zhì)量問題，以免給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟損失。

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