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框架结构在建筑结构设计中的应用探究

作者

王磊

商洛市商州水利建筑安装有限责任公司

引言

在探究建筑工程项目中的框架结构设计时,要将具体的项目概况作为依据,并结合现场实际情况及其具体建设应用需求等,采取合理的措施设计其框架结构。对于设计好的框架结构,要计算和分析其抗震效果,确保其框架结构设计的合理性。使现代建筑工程中的框架结构具有科学性,满足其实际的建设和应用需求,以促进现代建筑工程行业的良好发展。

1 建筑工程框架结构的建筑工程施工技术难点

1.1 地基复杂性与处理困难

不同地区地质条件差异显著。软土地基土体含水量高、压缩性大、承载力低,易出现沉降、变形甚至塌陷问题。地下水位变化、岩溶地质、冻土等特殊地质状况,更增添了地基处理的复杂性。在岩溶地区,大量溶洞、溶沟可能致使建筑物局部悬空,引发安全事故。

1.2 复杂结构搭建的技术难度

现代建筑为追求独特外观造型和多样化功能布局,框架结构愈发复杂。异形柱、大跨度梁、超高结构等在建筑设计中频繁出现,给施工带来了巨大挑战。在搭建异形柱时,由于其截面形状不规则,钢筋绑扎与模板安装极为困难,稍有偏差便会影响结构受力性能。大跨度梁的施工不仅要解决模板支撑体系的稳定性问题,还要考虑混凝土浇筑过程中因自重大而产生变形。

2 框架结构在建筑结构设计现状

异形柱的施工要求材料性能优越、施工工艺精细施工人员技术水平高超,稍有疏忽便或许导致结构强度不达标或外观缺陷,超高结构的搭建是面临着风载、温度应力等多重因素的考验,对结构整体稳定性和耐久性提出了更高要求,复杂结构的节点连接部位施工质量直接关系到整个结构的安全性和耐久性。克服复杂结构搭建的技术难度,确保施工质量和安全,成为此刻建筑工程领域亟待解决的问题。

3 框架结构住宅建筑施工技术要点

3.1 合理布局与基础施工

在进行框架结构住宅建筑施工时,首要考虑的是结构的合理布局。设计人员需根据建筑的功能需求、地形条件以及城市规划要求,精心规划框架结构的布局。这包括确定框架的柱网尺寸、梁的高度以及楼层的分布等,以确保结构既满足使用要求,又具备良好的力学性能。在施工过程中,要严格按照设计图纸进行放线、定位,确保每一根柱子、每一道梁都能准确无误地安装在预定位置。

基础施工是框架结构住宅建筑的关键环节。针对复杂的地基条件,施工人员需采取针对性地处理措施。例如,在软土地基上,可采用桩基、换填或加固等方法提高地基的承载力,减少沉降和变形。对于岩溶地区,需进行详细的地质勘探,对溶洞、溶沟进行填充或加固处理,确保建筑物的稳定性。同时,在施工过程中要加强监测,及时发现并处理地基沉降、变形等问题。

3.2 加工、安装钢筋

(1)钢筋质量检验。钢筋作为框架结构主要受力构件,其质量影响结构安全性能。钢筋进场要严格检验质量,检查质量证明文件,核对生产厂家、规格、型号等信息,查看外观有无裂纹、油污、锈蚀等缺陷,有问题的钢筋不能使用。按规范抽样检验屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能等力学性能指标,合格钢筋才能用于施工。不同规格和种类钢筋分类存放,做好防潮、防锈措施。钢筋下料单和翻模处理重要,可准确计算钢筋长度和数量,减少浪费、提高加工效率,编制时考虑锚固长度、弯曲半径、接头位置等因素,确保加工后满足结构设计要求。

(2)钢筋连接方式。钢筋连接方式主要有绑扎和焊接。绑扎连接适用于小直径钢筋(一般小于 22mm. ),操作简单但要保证牢固,绑扎点数量和间距符合规范,使用合适绑扎丝且尾端朝内,避免影响混凝土外观质量。焊接连接用于大直径钢筋,可提供较高连接强度,常见电弧焊、电渣压力焊等方法。焊接时保证接头质量,焊缝饱满、无气孔和夹渣等缺陷,焊接人员需有资质证书并按规程操作,对焊接接头抽样检验力学性能。焊接过程注意避免烧伤钢筋,影响其力学性能。

(3)钢筋安装位置控制。钢筋安装位置和间距准确是保证框架结构承载能力的关键。在楼面、墙柱、梁板等部位,合理安排钢筋绑扎和支模顺序。楼面钢筋安装时在模板上弹线定位,双向受力钢筋交叉点全部绑扎牢固。墙柱钢筋安装保证竖向钢筋垂直度和水平钢筋间距,可使用定位筋辅助。若业主无特殊要求,水平钢筋需选直径 10mm 及以上者,竖向钢筋选直径 12mm 及以上者,箍筋直径最小为 8mm,如此,三者构成的钢筋骨架才能完全闭合,使框架结构更稳定、安全 。梁板钢筋安装注意梁钢筋与板钢筋位置关系,梁钢筋一般在板钢筋下方,保证梁受力钢筋锚固长度符合要求,同时用塑料垫块等保证钢筋保护层厚度,安装过程中随时检查和调整,确保安装质量。钢筋的搭接长度应不小于其直径的 10 倍,锚固长度应不小于其直径的 15 倍,以确保作用于框架结构的应力可及时分散,进而增强结构的安全性。

3.3 配制、浇筑商品砼

为了确保商品砼的性能满足施工要求,在配制过程中必须严格遵守设计配比,保证各种原材料用量的精确无误,由于水泥、砂、石、外加剂等材料的质量对砼的性能有着直接的影响,所以必须挑选高质量的原料,并强化材料进入施工现场前的检验流程。坚决防止不合格材料的使用,试验确定最佳配合比,是确保砼的强度、耐久性和易性等关键性能达到施工标准的关键措施。

在浇筑混凝土前,必须对模板、钢筋等隐蔽工程进行严格的验收,以保证此类部分完全符合设计要求,这是确保工程质量的基础,在浇筑过程中,要严格控制混凝土的入模温度,防止温度过高或过低影响混凝土的性能,保证混凝土的质量,采用分层浇筑和振捣密实的方法。确保混凝土的均匀密实,避免产生气泡、空洞等缺陷,加强施工监测,实时掌握混凝土的浇筑情况,及时处理或出现的异常情况,确保整个浇筑过程的顺利进行。

浇筑完成后,及时养护砼至关重要,由于养护能保持砼表面湿润,防止水分过快蒸发,避免干裂。养护的时长和方法需根据气候条件、砼的强度等因素来调整,以确保砼能达到设计强度,满足使用要求。

在配制和浇筑商品砼的过程中,为了确保环保和节能,必须采用低能耗、低排放的生产工艺,以减少粉尘和噪声等污染,加强废弃物的回收和利用。能够有效降低资源消耗,实现可持续发展。

结语

框架结构施工技术在住宅建筑工程中占据重要地位,目前面临一些挑战,但是只要我们遵循施工原理并掌握技术要点,就能确保施工质量,科技的进步,新材料和新工艺的涌现,框架结构施工技术将朝着更高效、安全、环保的方向发展。装配式建筑能提高施工效率并减少现场作业量,而 BIM 技术能优化施工流程并提高质量控制水平,这两种技术在框架结构住宅建筑中的应用将推动行业进步,为人们提供更优质的居住建筑。

参考文献

[1] 李兆刚 . 建筑工程中框架 - 剪力墙结构施工技术研究 [J]. 房地产世界 ,2023(20):99-101.

[2] 马帅 . 房屋建筑工程中框架剪力墙结构建筑施工技术的应用 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2024(15):167-169.

[3] 郑圣杰 , 夏顺强 . 住宅建筑施工中的框架剪力墙施工技术 [J]. 砖瓦 ,2021(8):209-210.

[4] 黄敏 . 混凝土框架结构施工技术在住宅建筑的抗震分析 [J]. 华南地震 ,2020,40(3):161-166.