钢筋混凝土框架工业建筑结构设计研究司马义江.吾甫江

钢筋混凝土框架工业建筑结构设计研究司马义江.吾甫江

司马义江.吾甫江

四川省兴发规划建筑设计有限公司喀什第一分公司

摘要：建筑行业的快速发展推动我国整体经济的发展迅速。随着建筑造型和建筑功能日趋多样化和我国的钢材量需求也在大幅提升，导致钢筋混凝土框架结构在建筑行业广泛使用，无论是在工业建筑或是民用建筑中，钢筋混凝土框架结构都是非常好的建筑设计结构。

关键词：钢筋混凝土；框架；工业建筑；结构设计

引言

随着社会经济不断的发展，人们的生活水平也是得到了极大的提升。因为框架结构平面布局灵活多样，并且空间结构十分的大，所以其也就逐渐的成为人们建筑形式中最为主要的一项选择。多层框架工业建筑结构不仅仅能够很好的满足人们多样化的需求，并且还能够充分的表现出人们个性化的特征。多层框架工业建筑结构主要是由钢筋混凝土材料所构成，其在实际的建设中最为主要存在的问题就是承载力，这直接关乎到房屋建筑的整体效果和质量，同时还会在一定程度上影响到房屋的外观。

1钢筋混凝土框架结构理论分析

1.1框架结构特点分析

钢筋混凝土框架结构主要是由柱钢性和梁连接而成的骨架所构成，其连接点是一个几何不变体。这种框架结构抗风以及抗震性能良好，使用空间十分的大，并且建筑平面布置也是非常的灵活，能够很好的满足建筑物中大房间设置的要求，同时还能够很好的减轻建筑物的重量，进而在民用建筑以及现代工业中被广泛的使用。

1.2钢筋混凝土结构和钢框架结构分析

钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同建造而成的一种结构，混凝土主要负责承受压力，而钢筋则是负责承受拉力。这种结构具备着良好的防火性，并且坚固耐久。因为钢材的韧性和塑性十分的好，能够较大的变形，同时还可以承受较大的动力荷载，然后就是钢材的各向同性以及匀质性良好，十分的符合一般工程力学上的基本假定。然后就是钢框架结构，其主要是以钢材制作为主，是最为主要的一种建筑结构类型。主要具备着自重较轻、工业化程度高、抗冲击性和抗震性好等特点。

2钢筋混凝土多层框架结构设计中主要存在的问题

2.1独立基础设计荷载取值问题

在实际的独立基础设计荷载取值的时候，必须得严格的按照相关规定来进行操作。并且在进行钢筋混凝土多层框架房屋外部体系构建的时候，设计人员必须得充分的考虑到施工环节，然后结合相关标准来将模型设计出来，同时还应该将风荷载输入进去，这样也就能够很好的计算出独立基础设计荷载的取值。除此之外，我们还得明确基础顶面上的取值需要有内角设计值来进行确定，不过在传统的设计过程中，设计人员一般只会选择单一的设计值，这样很有可能导致设计荷载取值偏小，进而严重影响到建筑结构。因此在进行取值的过程中，设计人员必须得充分的考虑到实际情况，然后进行相应的模拟检验，以此来有效的提升独立基础设计荷载取值的科学合理性。

2.2框架结构中存在的问题

传统的建筑模式下，设计人员在进行框架结构设置的时候一般都会将其设计成为电梯小井筒，这样会在一定程度上影响到框架结构的稳定性。因此，在实际的时候过程中面设计人员应该设计相应的隔墙，适当的开设孔洞和漏缝，尽可能的避免电梯小井筒的设置，具体可以使用钢筋结构来替代小井筒。同时还应该对承重进行合理的分析，以此来有效的确定这一段墙体承重系数，为下一步的工作开展做好铺垫。

2.3框架设计简图不合理

这一问题主要表现在计算方面，并且这也是钢筋混凝土多层房屋框架结构设计中非常重要的一项内容。设计人员在进行框架计算简图设计的过程中，首先就得对建筑环境有着详细的了解，然后结合建筑具体的结构来开展工作。在没有地下室的钢筋混凝土多层框架工业建筑结构的设计过程中，其独立结构的位置通常会比较深。除此之外，当技术埋深位置比较浅的时候，需要将基础标高与拉梁顶面标高保持一致，以免出现梁下部框架短柱的现象。最后就是在简图数据选择的时候，应该将拉梁上部框架高度提升一层高度，然后将其当做是第一层来进行高度的计算。同时还需要明确框架计算简图的截面，根据框架数据来进行电算系统的合理构建，并且对其进行电算化处理吗，最终得出准确的计算数据。

3框架结构优化设计方法

框架结构优化设计中，可以采用两种方法，直接的方法为零阶方法；间接的方法为一阶方法。零阶方法是运用添加罚函数的方法，对约束问题进行转变，变成非约束问题，采用曲线拟合的方法可以剪力解析函数与设计变量之间的有序关系，将通过目标函数的建立，能够有效地解决框架结构设计优化的问题。一阶方法的约束问题转化中，所使用的方法与零阶方法存在相同之处。所不同的是，一阶方法对设计变量进行求导，所获得的结果是因变量求导后所获得的。有限元结果为逼近函数，而是因变量实现了最小化。与零阶方法相比较，采用一阶方法所计算的精度会更高一些。采用这种方案对框架结构进行优化，需要消耗一定的时间。

4混凝土框架工厂结构设计要点总结

4.1结构布置

通过增大角柱及边框梁的截面来增强周圈刚度，提高结构体系的抗扭能力。根据工艺条件中荷载的分布以及计算结果中的位移参数来调整构件截面及布置，最终目的为结构体系的质量中心和刚度中心基本重合。

4.2多模型包络设计

项目因为有仓储的功能要求，故设置有较多的吊轨荷载以及运输通道荷载。而上述两种荷载对于地震工况来说属于小概率事件，不宜在抗震计算中考虑。故，应该采用多模型设计方法，即平时工况模型和抗震设计模型。两模型分别计算，并取计算结果的包络值进行施工图设计。

4.3抗震构造措施的把控

在实际施工图设计过程中，设计人员严格按照相关规范执行抗震构造措施并不难，但是还是有一些细节需要把控。有研究表明门窗洞口紧邻框架柱时，会对框架柱受力造成加明显的影响，所以当填充墙未采用柔性连接的情况下应将该处框架柱进行箍筋全高加密处理。除此之外，还需要做好柱长度的计算把控。笔者认为，不宜对穿层柱人为的进行增加配筋等处理措施，穿层柱本身线刚度小，在水平地震力作用下，按刚度分配的地震荷载也较小，人为的增加穿层柱的强度会导致实际结构的地震响应与计算模型产生较大的改变，应当引起重视。

结束语

综上所述，钢筋混凝土框架结构如果依然采用传统的模式，就会存在结构设计安全与经济的不协调性。这就需要对钢筋混凝土框架结构的设计进行优化，通过优化不仅可以优化资源，而且设计成本也会相应地降低。钢筋混凝土框架结构优化设计中，如果数据信息不够精确，就会影响框架结构的经济型，使得数据差值增大，因此对框架结构设计的优化，对提高建筑质量，推进建筑事业的发展可以起到一定的促进作用。

参考文献

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