多層框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計論文
1結(jié)構(gòu)薄弱層判定問題
筆者認為結(jié)構(gòu)薄弱層主要是指在地震作用下，某些結(jié)構(gòu)部位達到屈服強度并出現(xiàn)彈塑性位移，而這些結(jié)構(gòu)部位承載力是為了滿足在地震條件下承載力要求，通常情況下，７度以上地區(qū)才可能存在結(jié)構(gòu)薄弱層，鑒于６度設(shè)防的房屋建筑，其地震作用往往不屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制作用。
1．１薄弱層判定要點
筆者認為薄弱層判定方式主要包括判定指定、個人計算以及強制認定等，設(shè)計人員結(jié)合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》要求，在ＰＫＰＭ軟件中可指定某層為薄弱層，在軟件計算過程中如抗側(cè)移剛度小于上一層抗側(cè)移剛度的７０％、低于三個樓層側(cè)向平均剛度的８０％以及樓層承載力發(fā)生突變，便可認定該層為薄弱層，如結(jié)構(gòu)布置轉(zhuǎn)換層，其抗側(cè)力豎向構(gòu)件不能連續(xù)傳力，對此設(shè)計人員可直接認定轉(zhuǎn)換層為結(jié)構(gòu)薄弱層。
1．２薄弱層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
上文筆者己闡述薄弱層對建筑抗震較為不利，設(shè)計過程中應盡可能避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱層。消除薄弱層有效方法為提高樓層抗側(cè)移剛度，主要是擴大柱、梁截面尺寸。在條件允許的情況下，可通過調(diào)整結(jié)構(gòu)層高、減少主體結(jié)構(gòu)埋深。如無法消除薄弱層情況，在結(jié)構(gòu)模型計算時務必根據(jù)規(guī)范要求釆取有效措施。筆者認為除了按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的要求，需要放大薄弱層的地震剪力，還要驗算主體結(jié)構(gòu)的塑性變形，一旦不滿足規(guī)范要求，應當調(diào)整結(jié)構(gòu)布置情況。
2樓板開洞計算要點
在框架結(jié)構(gòu)中，設(shè)計人員對樓板開洞情況較為常見。如建筑開洞面積過大，超過樓層建筑面積３０％，其建筑平面屬于不規(guī)則，設(shè)計人員在計算過程中需要優(yōu)化處理。對ＰＫＰＭ結(jié)構(gòu)軟件來講，ＳＡＴＷＥ、ＴＡＴ模塊主要通過以下方式進行處理：ＳＡＴＷＥ模塊主要把所有樓板設(shè)置為彈性板，計算樓板平面內(nèi)剛度接近真實值，但是樓板平面外剛度與真實值存在差距；而ＴＡＴ模塊則是把無樓板節(jié)點設(shè)置彈性，這就反應該節(jié)點剛性樓板假定受到限制，其平動自由度對應節(jié)點梁則是柱交點。筆者認為假設(shè)某樓層開洞面積超過樓層面積的３０％時，可把主體結(jié)構(gòu)所有樓板設(shè)置為彈性，這與實際值較為接近。
3框架梁柱偏心要點
根據(jù)建筑專業(yè)需求，某些建筑外墻與柱邊保持平齊，這就需要在框架梁布置挑耳或框梁面與框架柱偏心。有的設(shè)計人員對于上述兩種方法產(chǎn)生疑惑，不知選哪種更好。如框架梁布置挑耳，不僅確�？蚣苤c框架梁保持中心對齊，而且對梁、柱整體受力發(fā)揮起有利作用。然而，框架梁布置挑耳會造成構(gòu)造柱上、下部縱筋不容易錨固。
4選用正確的計算參數(shù)
4．１折減梁扭
在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，如框架梁沒有布置約束性構(gòu)件，扭矩無須折減。一旦梁兩端均布置樓板，則需要折減梁的扭矩，其折減系數(shù)通常控制在０．３￣０．５。對于普通工程，其梁配筋應當重復計算，需要折減框架梁的'扭矩，并計算梁兩端配筋。其次，設(shè)計人員需要不折減框架梁的扭矩，可計算出一端有樓板或兩端無樓板的框梁配筋，其計算結(jié)果較為接近真實值，設(shè)計人員需要重視折減梁扭矩的內(nèi)容。
4．２調(diào)整梁彎矩系數(shù)
在主體結(jié)構(gòu)計算過程中，筆者認為在豎向荷載條件下，框架梁配筋率過大，則會形成超靜定結(jié)構(gòu)，不利于現(xiàn)場施工。除此以外，梁端負彎矩因框架梁還沒達到承載要求情況下，必然造成對應框架梁塑性內(nèi)力重分布。所以設(shè)計人員在豎向荷載條件下調(diào)整框架梁的負彎矩，在平衡條件作用下還應調(diào)整梁跨中彎矩。需要注意的是，設(shè)計人員應在框架梁的不利活荷載作用下考慮梁支座處負彎矩的控制，調(diào)整合理的框梁彎矩放大系數(shù)，避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計保守而造成建筑材料的大量浪費。
5結(jié)束語
總而言之，本文結(jié)合筆者對多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計認識，闡述了框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化的設(shè)計要點。然而，在建筑工程設(shè)計中存在更多問題，對于多層框架結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計人員應考慮結(jié)構(gòu)方案的可行性，設(shè)計人員需要采取有效措施進行妥善處理，并通過細致計算、分析，方可應用實際建筑工程中。
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