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建筑工程框架结构设计中存在的问题及解决措施

 期刊栏目:建筑设计     更新时间:2016-02-17 13:55:50     浏览: 376 次

建筑工程框架结构设计中存在的问题及解决措施

吴振华

华鸿嘉信房地产集团有限公司 浙江温州 325000

 

摘要:建筑工程框架结构设计的质量直接关系到整个工程项目施工的质量以及使用性能。因此,做好建筑工程框架结构设计工作至关重要。但是,目前在建筑工程框架结构设计中还存在一些问题,对建筑行业的健康发展产生了不利的影响。基于此,笔者将结合自己的工作经验谈一谈建筑工程框架结构设计中存在的一些问题以及相应的解决措施,希望可以为建筑工程框架结构设计人员提高设计的质量提供一些参考和建议,促进建筑行业更快更好发展。

关键词:建筑工程;框架结构设计;问题;解决措施

 

随着经济的快速发展和现代化建设进程的不断加快,我国的建筑行业发展迅猛,取得了辉煌的成就,同时对建筑工程项目的质量也提出了更高的要求,使建筑企业面临更大的挑战和机遇。但是,当前建筑工程框架结构设计中还存在一些问题。鉴于此,研究建筑工程框架结构设计中存在的问题以及解决措施这一课题是十分必要的,具有重要的现实意义。

一、建筑工程框架结构设计中存在的问题

(一)建筑工程框架结构的牢固性较差,框架结构设计方案不够合理

    建筑工程框架结构的牢固性直接关系到整体建筑工程的安全性,虽然这个问题大家都已经意识到,但是在设计中,框架结构不稳定的情况仍然是普遍存在的一个重要问题,从而导致建筑工程抗击地震、火灾等重大破坏性事故的能力非常弱,因此,在框架结构的牢固性方面还需要进一步加强。

(二)构造柱和承重柱的区分问题

    对构造柱和梁进行合理的设计非常重要,这能够有效防止墙体裂缝情况的发生,从而提高建筑物整体的抗震性能。但是在实际的设计工作中,有很多设计人员没有对构造柱和承重柱进行明确的区分,从而导致框架结构容易出现沉降和裂缝情况,降低了建筑工程框架结构整体的稳定性。

(三)板设计和配筋设计工作不到位

    板设计和配筋设计是建筑工程框架结构设计中非常重要的组成部分,需要根据板长边和短边长度的差距确定设计的具体方式,这样才能提高设计的科学性,但在实际的设计中,对这方面的工作没有做到位,从而影响整体设计的质量。另外,在建筑工程框架结构设计中,设计人员还特别容易忽略环境因素的影响,从而整个工程框架结构带来巨大的安全隐患。

二、针对建筑工程框架结构设计中存在问题的解决措施

(一)确定最佳的框架结构设计方案

    建筑工程框架结构的设计方案主要包括以下几个方面的内容:框架的选择、基础设置以及结构措施等。框架结构是由一些结构性的构件组成的,它们之间连接的方式是节点,通过节点的连接可以使整个框架产生垂直和水平荷载的能力。针对一些高层的建筑工程,在选择框架结构时还要考虑水平荷载等因素。另外,为了提高整个建筑工程框架结构的抗震性能和稳定性,杆件刚接体系是一个最佳的框架结构选择。

(二)设计内力组合,提高建筑工程的抗震性能

   在建筑工程框架结构设计中,对于抗震设计的关键点就是设计内力组合,因此需要在调整结构抗震系数的基础上进行科学的设计。在进行抗震设计时,需要注意的一点就是构件材料的强度要大于不考虑抗震要求时的材料的强度,并且还要对抗震系数进行不断的调整,从而提高建筑工程的抗震能力。

(三)做好板设计和配筋设计工作

   板设计和配筋设计是框架结构设计中非常重要的内容。因此,做好板设计和配筋设计工作非常重要。在对这方面进行设计时,一定要全面分析板长边以及短边长度,当长边与短边比值大于3时,可按沿短边方向的单向板计算,但应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;当长边与短边比值介于2与3之间时,宜按双向板计算;当长边与短边比值小于2时,应按双向板计算。当然,在实际的设计工作中,还需要根据结构板的实际大小来采用灵活的方式进行设计。在板设计和配筋设计工作中,需要对连续双向跨版的最大弯矩进行分析和计算,这时候一定要结合具体的荷载分布情况对满布荷载进行分解处理,并且对间隔进行合理的布置。一般在实际的工作中,会对支承中间柱位置的格板进行加固,并且还要结合实际的支承,将所有的格板的弯矩计算出来,然后再将所有的弯矩进行叠加,最后确定出最大的弯矩。

三、对建筑工程框架结构设计优化的建议

(一)选择合适的设计变量

    设计变量简单来说就是在设计中需要优化的量,在实际的设计中,我们只需要选择那些会产生较大优化效果的参数,而将那些不会产生太大优化效果的参数去掉。同时要注意选择设计变量要以客观的条件为限制,将设计变量选择的范围控制在合理的范围内。

(二)建立目标函数

    目标函数是衡量结构方案好坏的重要标准,也是对设计变量目标性指标的一种解析表达式。在设计建筑框架结构时,对于框架结构的刚度、尺寸、重量等都可以通过目标函数表达出来。

(三)设计科学的约束条件

    约束条件,顾名思义就是限制条件,是在优化过程中需要遵守的具体条件。在设计优化方案当中,约束条件非常重要,一定要保障约束条件符合相应的设计标准和设计要求。在设立约束条件时,一定要坚持尽可能简化的原则,留下那些和优化变量有关、必须存在的设计条件为约束条件,而将那些不重要的、可有可无的限制条件去掉。在设计中需要确定的约束条件一般分为两类:一类是在设计标准和设计要求中明确规定的一些数值,例如对筋配率的要求、梁宽度的要求等。另一类就是那些保障整体结构在常态下具有足够安全性、稳定性以及承载性的限制。

(四)优化算法的选择

    选择优化的算法是在构件优化模型的基础上取得良好的优化效果的关键步骤。选择合理的优化算法对优化的模型进行解算,也就是在约束条件的情况下求解目标函数相关值的问题。在现实的工作当中,约束条件和目标函数一般都不是单纯的非线性函数,同时具有隐形函数的性质,因此,需要根据具体的情况来确定具体的优化算法,从而提高设计优化的效果。

 

结语:

   总而言之,建筑工程框架结构设计的每一个环节都对整体工程的质量产生直接的影响。因此,设计人员在设计建筑工程框架结构时,一定要改变一些传统的观念,采用创新的设计理念,避免在设计中出现一些常见的问题 ,并综合考虑各方面的问题不断对设计方案进行优化,只有这样才能提高建筑工程框架结构设计的水平,从而保障整体工程施工的质量,促进建筑行业快速发展。


参考文献:

[1]郭彬彬.简述高层框架结构设计和施工中的现实问题[J].黑龙江科技信息,2011,(13):287.

 

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