鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計

林云肖

【摘要】在國民經(jīng)濟高速發(fā)展過程中，建筑行業(yè)扮演著極其關(guān)鍵的角色。鋼筋混凝土框架不僅可以提升建筑整體質(zhì)量，而建筑整體結(jié)構(gòu)的完整性與整體性也需要以鋼筋混凝土框架為主要支撐。因此，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計好壞直接關(guān)乎到建筑自身的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑;鋼筋混凝土;框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

現(xiàn)代我國社會經(jīng)濟發(fā)展離不開建筑行業(yè)所做的貢獻，可以說建筑行業(yè)是經(jīng)濟發(fā)展極其重要的一環(huán)。在建筑行業(yè)中，鋼筋混凝土框架扮演者十分重要的角色。在這種結(jié)構(gòu)中，它不僅能傳遞內(nèi)力，而且還能有效的分配內(nèi)力。最重要的是建筑整體結(jié)構(gòu)的完整性和整體性也要依靠它來維持。所以對于鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計有著非常高的要求。

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

在我國房屋建筑中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑施工人員需要遵從剛?cè)嵯嗷f(xié)調(diào)的設(shè)計原則進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，如此可以保證高層建筑能夠具有一定的延性。所謂延性，是指混凝土在單位長度不被破壞的情況下的最大變形能力。而且，在進行鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，如果需要將其運用在承受巨大壓力的方向上必須采用多道結(jié)構(gòu)設(shè)計，這是因為如果鋼筋混凝土第一道抵抗壓力的構(gòu)件受到破壞，那么就會有第二道或是第三道防線繼續(xù)承受壓力。如此便能更好的承受或擋住多種震感力的沖擊，對于高層的建筑物起到了重要的支撐作用。另外，高層建筑的抗震設(shè)計在選擇材料上也需要多加重視，在選擇材料的問題上，高層建筑需要選擇質(zhì)量較輕、抗壓性大的建筑材料，不僅需要具備一定的強度以及變形能力，而且對于材料自身的重量也要相對較輕的。如此，即便是高層建筑因為地震導(dǎo)致樓層倒塌，也會由于建筑材料質(zhì)量較輕，從而降低對人類的傷害。

2、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計策略

2.1梁與柱框架構(gòu)件延性設(shè)計

在對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)以框架結(jié)構(gòu)的延性為前提，梁與柱作為框架結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件，其自身的延性一定要符合施工項目的要求，梁柱延性優(yōu)劣程度關(guān)系著塑性鉸長度與轉(zhuǎn)動能力，因此，應(yīng)根據(jù)施工要求與強剪弱彎的設(shè)計原則對梁柱塑性鉸進行設(shè)計。如果鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)受到剪力的影響，就會使建筑整體的穩(wěn)定性大幅度下降。所以，在對梁與柱框架構(gòu)建的延性設(shè)計過程中，應(yīng)要求梁柱自身的受力程度大于受彎力程度，以保障連住延性較差的整體安全性，從而降低安全事故發(fā)生的概率。

2.2強節(jié)點弱構(gòu)件設(shè)計

在進行鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該根據(jù)強節(jié)點弱構(gòu)件的原則進行設(shè)計，主要是因為框架結(jié)構(gòu)節(jié)點區(qū)的受力情況難以準確計算出來。因此，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要保證節(jié)點之間能夠不受到任何破壞，如以才能夠發(fā)揮出梁柱的形變能力和承載力對建筑的積極影響。

2.3強柱弱梁的設(shè)計

在進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要遵循強柱弱梁的設(shè)計原則。進行抗震設(shè)計時，建筑物的框架塑性鉸物應(yīng)該要在梁柱上，不能在梁柱的跨中，如果在跨中，建筑的一些部分造成傷害。因此，梁端的塑性鉸要具有一定的延性，如此，才能保證框架結(jié)構(gòu)形成前，對于外力的承重做出相應(yīng)的抵抗。

3、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計控制措施

3.1明確梁柱鋼筋保護層的整體厚度

根據(jù)現(xiàn)行16G101圖集規(guī)范規(guī)定鋼筋保護層梁柱的鋼筋保護層厚度不僅僅是對縱筋而是最外層鋼筋（對框架柱來說就是箍筋）的保護層厚度。由于鋼筋保護層有效的保障了混凝土握裹鋼筋，可以對鋼筋有效錨固起到了受力作用;二是保護鋼筋，防止因混凝土開裂后鋼筋被氧化銹蝕。如果鋼筋的保護層出現(xiàn)太薄情況，直接降低整體作用，如果保護層比較厚，會使整體構(gòu)件的表面出現(xiàn)裂開情況。根據(jù)制定的《建筑工程質(zhì)量檢驗評定標準》以及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》相關(guān)制度，當構(gòu)件截面尺寸較大時，如結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層梁、梁式筏形基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)的梁、板等，可在保證安全或設(shè)計認可的原則下根據(jù)具體工程、構(gòu)件及部位適當?shù)倪M行減小和增加鋼筋保護層的厚度。在施工中圖紙對建筑物的防火等級較高時，可根據(jù)防火規(guī)范的要求適當增大鋼筋保護層厚度。在實際施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)施工單位未對樓板支座負彎矩鋼筋保護層不足引起重視，結(jié)果工程施工完成后出現(xiàn)許多樓板裂縫;其次樓板預(yù)埋管線較多，在施工中未采取有效的措施也是導(dǎo)致樓板在管道處出現(xiàn)一條裂縫，監(jiān)理過程中我方要求施工單位在管線預(yù)埋位置上部綁扎鋼絲網(wǎng)、板底增設(shè)鋼筋保護層等措施，施工后樓板裂縫明顯減少。同時我們嚴格檢查每個檢驗批的保護層厚度，減少混凝土外觀的蜂窩麻面現(xiàn)象。

3.2框架結(jié)構(gòu)合理性控制

此過程采用直接設(shè)計、間接設(shè)計。直接設(shè)計是指，考慮到化工廠房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性與可靠性目標，應(yīng)對存在問題局限的部位進行直接的設(shè)計改進。如在進行混凝土的置換設(shè)計過程中，應(yīng)結(jié)合工程項目的實際情況，來使設(shè)計技術(shù)的運用效果充分發(fā)揮出來。具體來說，與增加截面積的設(shè)計方法相似。對于濕作業(yè)法使用時間較長的問題，應(yīng)通過延誤施工進度，來保證工程項目的質(zhì)量效果不受影響。當鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)強度不夠，設(shè)計人員應(yīng)將直接設(shè)計方法運用于存在嚴重缺陷的加工部位。此外，還可采用粘貼纖維增強塑料設(shè)計法，來保證結(jié)構(gòu)作用的安全可靠性。當結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性與耐潮濕性良好，且結(jié)構(gòu)自重較低，就不會增加框架結(jié)構(gòu)的重量，進而提高設(shè)計控制的合理性。對于維修管理的便捷性控制，應(yīng)通過保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的性能。此過程，還可進行專門的防火處理，以避免化工廠房獨特的生產(chǎn)建設(shè)過程對工程帶來安全威脅。而間接設(shè)計，設(shè)計人員則應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿，來提高混凝土受彎構(gòu)件的科學(xué)合理性。當新增外部荷載與預(yù)應(yīng)力的情況下，拉桿內(nèi)部會產(chǎn)生軸向拉力，并傳遞至構(gòu)件，以產(chǎn)生偏心受壓作用。此情況下，結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件運行的安全效果目標，還能避免外荷載索盤帶來的彎矩影響，進而減少外荷載效應(yīng)。如此，就可有效增加化工廠房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)件的綜合性能。值得注意的是，當新項目設(shè)計過渡至既有工程改造加固時，應(yīng)注重整體加固與重要節(jié)點的加固設(shè)計。即從框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性出發(fā)，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)傳力效果的基礎(chǔ)上，提高剛度、巖性的控制效果，繼而提升整個化工廠房工程建設(shè)的設(shè)計水平。

3.3結(jié)構(gòu)受力分析優(yōu)化

設(shè)計人員應(yīng)采用相關(guān)管理部門制定的設(shè)計程序進行計算控制，即通過模擬框架結(jié)構(gòu)的受力過程，來保證框架結(jié)構(gòu)層高、跨度以及橫截面大小的計算水平。此過程，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還應(yīng)注重結(jié)構(gòu)作用的安全穩(wěn)定性控制，即不僅要滿足結(jié)構(gòu)作用的剛度與穩(wěn)定性要求，還要強化抗側(cè)力構(gòu)件的布置效果。

結(jié)語：

由此可知，在建筑工程中合理運用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)可以有效提升建筑整體的安全穩(wěn)定性，因此，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)已逐漸被建筑行業(yè)廣泛引用。對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性進行設(shè)計可以有效提升建筑整體的抗震性能。引用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)不盡可以解決建筑自身的質(zhì)量問題，還可以為我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一定的保障。

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