鋼筋混凝土框架工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計研究

方芊芊

中機國際工程設計研究院有限責任公司華東分院 江蘇南京 210000

在建筑業(yè)的工業(yè)建設過程中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計不僅得到了廣泛的贊譽，而且可以被許多建筑公司有效地利用。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性設計對其抗震性能起著非常重要的作用。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的應用，不僅可以提高建筑物的抗震性能，而且可以促進我國工業(yè)建筑業(yè)的發(fā)展。

1 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計概述

在對鋼筋混凝土框架進行設計時，應要求相關設計人員具備正確的工作態(tài)度，以降低設計過程中出現(xiàn)的問題?？傮w來看，在建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)設計中，鋼材以及混凝土等相關建筑材料是其不可或缺的重要材料。相關人員在對建筑框架結(jié)構(gòu)進行設計時，應按照相關的設計規(guī)定與標準進行。在對鋼筋混凝土框架進行設計之前，相關設計人員應先掌握其自身的承載力，其次對施工點周圍的生態(tài)環(huán)境、氣象條件以及抗震能力等進行全面思考，除此之外，耐久性及抗腐蝕性等都也對混凝土框架結(jié)構(gòu)有著一定的影響。針對不同混凝土工程時，我國大部分建筑行業(yè)都會按照工程符合承載相關規(guī)范對其進行精確計算，以便于將其進行分類處理，相關人員會將不同的數(shù)值進行整合。應根據(jù)以得出的混凝土承載結(jié)構(gòu)對混凝土構(gòu)件截面數(shù)值進行選擇，如果其不能達到相應的數(shù)值要求，可以通過對整體構(gòu)件進行調(diào)整，從而有效解決該問題[1]。

2 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計中遇到的問題

目前在工業(yè)建筑中對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計過程中，依然存在著些許問題，比如，框架結(jié)構(gòu)中對于梁、柱截面的計算，以及對整體框架梁、柱的整體分析，如此都是框架結(jié)構(gòu)設計中重要的設計內(nèi)容。同時，為了保證梁柱具有較高的塑性，對梁柱之間的要求必須超過線剛度比值。其中，最應該注意的就是在工程建筑過程中建筑框架之間結(jié)構(gòu)設計的構(gòu)造出現(xiàn)問題的解決措施，對于跨度較大的柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)、樓梯間構(gòu)架結(jié)構(gòu)都需要與樓梯平臺梁進行連接，從而使樓梯間的柱變短，保持平衡，此時還應該對柱箍筋加密，在設計中這點非常容易被忽視。在工程建筑中影響建筑質(zhì)量的就是建筑中最薄弱的位置。在發(fā)生地震時，薄弱位置會使建筑難以保持應有的穩(wěn)定性，加速建筑的倒塌。因此，在進行工程建筑中應該減少薄弱位置的出現(xiàn)。如果在框架結(jié)構(gòu)設計中出現(xiàn)短柱，那么在發(fā)生地震時就會導致樓房不穩(wěn)定。短柱的確定方法是：柱的真實高度與柱界面高度的比例和等于四或剪跨比小于等于二，就可以判定為短柱[2]。

3 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性設計

3.1 梁與柱框架構(gòu)件的延性設計

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計中，應以框架結(jié)構(gòu)的延性為前提。梁柱作為框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其延性必須滿足建設工程的要求。梁柱的延性與塑性鉸的長度和轉(zhuǎn)動能有關。因此，梁、柱的塑性鉸應根據(jù)施工要求和強剪弱彎設計原則進行設計。如果鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)受到剪力的影響，建筑物的整體穩(wěn)定性將大大降低。因此，在梁柱框架結(jié)構(gòu)延性設計過程中，應要求梁柱自身的應力水平大于彎曲力水平，以保證節(jié)點延性差的整體安全，從而降低安全事故發(fā)生的概率。

3.2 遵循強節(jié)點、弱構(gòu)件的設計原則

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計應遵循強節(jié)點、弱構(gòu)件的基本設計原則。由于混凝土框架結(jié)構(gòu)的應力計算往往顯得不準確，因此結(jié)構(gòu)設計應在保證節(jié)點不受任何破壞的前提下，只有這樣才能提高梁柱在施工中的有效性。

3.3 遵循強柱弱梁的設計原則

框架結(jié)構(gòu)設計應遵循強柱弱梁的設計原則。設計梁柱框架的塑性鉸。如果設計在梁柱跨中，會損壞部分框架結(jié)構(gòu)。因此，應保證梁柱塑性鉸的延性，以抵抗外壓，從而保證混凝土框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[3]。

4 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)延性設計的優(yōu)化

4.1 預防脆弱性損壞的延性設計

在設計混凝土框架結(jié)構(gòu)時，有關設計人員應進行鋼筋混凝土框架的延性設計，以有效地防止混凝土框架的易損性破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不易發(fā)生易損性，但為了減少其對人身安全的威脅，應按照可靠的標準進行設計，并有效地提高其變形能力。

4.2 延性設計，以減少內(nèi)部因素造成的損壞

在設計混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性時，有關設計人員首先要保證建筑物的整體抗震性能。內(nèi)部因素會加速建筑物本身的破壞程度，這主要是因為相關設計人員沒有注意內(nèi)部因素對建筑物的影響。當內(nèi)部因素影響建筑物時，例如建筑物超載時，整個建筑物會下沉，這將大大降低混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，也可能引起框架結(jié)構(gòu)的變形。因此，對混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性進行合理的設計，對于保證建筑的整體安全穩(wěn)定具有重要意義。

4.3 塑性內(nèi)力重分布的延性設計

為了實現(xiàn)塑性內(nèi)力的再分配，必須對混凝土框架結(jié)構(gòu)進行延性設計，同時保證塑性鉸本身具有轉(zhuǎn)動和截面調(diào)整的能力。實現(xiàn)塑性內(nèi)力的再分配，不僅可以使加固和節(jié)約建筑材料的工作合理，而且可以為實際施工過程提供一定的方便[4]。

5 結(jié)語

由此可知，建筑行業(yè)在對建筑進行施工時，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)不僅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。