大跨度四坡屋面框架结构优化设计(一).docx

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大跨度四坡屋面框架结构优化设计(一)摘要：在现代建筑中，大跨度建筑结构的应用也较为广泛，而大跨度四坡屋面框架结构是大跨度建筑结构中的重要部分，由于施工技术的限制，大跨度四坡屋面框架结构在实际的应用中，还存在一定的问题，要想解决这些问题，就需要对大跨度四坡屋面框架结构进行优化设计，保障大跨度四坡屋面框架结构的设计质量，只有这样才能够有效提升建筑施工的整体稳定性和安全性。本文就主要针对大跨度四坡屋面框架结构优化设计进行了简要的分析，仅供同行借鉴。关键词：大跨度;坡屋面;框架结构;优化设计我国的建筑屋面一般为平顶屋面，这样的屋面在实际的应用中，具有明显的缺陷，其会因为各种因素的影响而出现裂缝问题，进而造成渗漏现象的出现。因此，需要对其进行设计上的优化，从而提升其施工的质量。依据相关的资料显示，将大跨度四坡屋面框架结构应用到建筑屋面中，可以有效的提升屋面的稳定性和安全性，但是这种结构也需要不断的优化，才能够符合现代建筑设计的需求。1坡屋面的特点人们的生活水平越来越高，同时对生活质量也有了更高的要求，这也对建筑施工质量提出了更高的要求，建筑施工的标准也上了新台阶。在改革开放以前，我国大部分房屋的屋顶都是平面的，而且建筑设计非常雷同，房屋缺乏地方特色与个性。但是改革开放后，很多建筑企业为了提高自身的竞争力，不断的提高建筑质量与建筑设计水平，这也促进了建筑行业的发展，使得建筑结构越来越多样化，现代社会人们更崇尚对个性的追求，这也对建筑屋面提出了新要求。建筑企业为了提高施工质量，必须对建筑设计进行优化，这也需要设计人员对坡屋面框架结构加深了解，对常见的坡屋面类型进行研究。其中四坡屋面的性能较高，而且应用更为广泛，下文对其施工标准与技术进行了详细的分析。2大跨度四坡屋面框架结构分析在我国建筑施工中，大跨度四坡屋面的应用具有一定的标准与要求，根据建筑不同的功能要求，要选择不同的坡面结构类型，常见的四坡屋面结构类型有：2.1转换梁结构这种坡屋面结构在应用的过程中通常都是在檐口高度布置一个系统而又全面工作模式，通过在设计的过程中以一个大量作为核心环节，从而在梁跨结构进行有效的支撑。这种结构的分析中通常都是由斜板将应力传递给斜坡和工作模式，再由斜坡传递给框架柱和结构柱和工作模式，且在工作的过程中而梁上柱荷载，进而给框架结构柱。该方案的应用通常都是以数学模型为基础，是一种计算简单，且在工作的过程中不曾考虑过整体工程截面问题。这种结构由于在设计的过程中力学模型分析可见，且计算简单，当经济性差。2.2折梁结构在目前的建筑结构工程中，对于折梁机构的选择仍然较为常见，其通常都是在横向上布置一个跨度较大的折梁结构，这种结构在方案的选择中直接能够通过折梁将应力传递给上方屋面。但是由于在折梁的跨度中应用较大的截面模式，其中仍然存在着一定的不经济、不科学现象，而且还具有着荷载传递交叉的工作模式。3大跨度四坡屋面框架结构设计3.1设计处理相较于平屋面来说，坡屋面无论是在设计上还是在施工上都具有一定的难度，尤其是在设计上，其与平屋面之间有着本质上的区别，针对坡屋面进行设计的过程中，一定要注意考虑到受力的问题，对其受力进行全面分析的基础上，进行有效的人工调整，只有这样才能够使得坡屋面可以应用到建筑设计中。而在设计的过程中，需要对坡屋面受力进行分析的方面主要包括以下几点：首先，针对坡屋面的配筋在进行计算的过程中，需要依据投影方式的不同对其荷载力进行有效的计算，而坡屋面在设计的时候，也会受到来自空间以及平面内外的各种压力的影响，如果处理不好，就会使得屋面板发生轴向力的问题，因此，在对坡屋面进行配筋的过程中，应该采用双层配置，同时向两个方向同时进行拉伸，并依据实际的设计需求，对钢筋的间距进行合理的控制和加密处理。其次，在对屋脊梁进行受力分析的过程中，所要考虑到的压力除了弯矩压力外，还有轴向压力，然而，很多的软件在对配筋进行计算的过程中，对于弯矩压力的考虑较为全面，而忽视了对轴向压力的计算，这样就会使得屋脊梁的设计存在受力上的问题。屋脊梁上所设置的楼板翼缘在应用上，其所能够发挥的作用相对来说有限，因此，在对其进行设计的过程中，不能够按照T形梁的形式对配筋进行计算，最好是采用矩形梁来进行设计，而针对这一形式的屋脊梁，需要采用手动方式进行核算。最后，在对坡屋面进行设计的过程中，也需要依据空间的整体作用进行具体的分析，在坡屋面中所存在的各个构件，其所发挥的作用具有联系性，在施工中，需要依据这一原理对坡屋面进行合理的整体施工，尤其是在对下弦拉梁进行施工的时候更应该考虑到空间的整体作用，同时要合理的进行浇筑工作，这样能够使得坡屋面施工质量可以得到有效的提升，从而使得坡屋面的整体作用可以得到最大限度的发挥。3.2优化结论在对上述的坡屋面结构进行分析和计算后，可以得到以下的几点优化结论：首先，由于坡屋面在受力上有其自身的特点，因此，在对坡屋面进行设计的过程中，需要结合建筑的具体施工条件以及要求，来选择适宜的设计结构形式，并且采用有效的方式对坡屋面设计结构进行合理的优化，这样不仅能够有效的保障结构的整体稳定性，而且还能够有效缩减设计成本，从而推动坡屋面结构设计的开展。其次，针对大跨度四坡屋面框架结构来说，要想是使得其屋面斜梁的压力可以降低，就需要利用下弦拉梁来对传力的途径进行有效的改变，而这样不仅能够有效的减少配筋的应用量，也能够使得相应的截面相对的减少，从而使得该结构可以得到最佳的优化。最后，坡屋面有很多种类型，在对其进行设计计算的过程中，可以先对模型进行计算，这样可以使得结构设计更加具有灵活性。同时还需要利用相关软件对其进行分析，在分析的过程中，需要充分的结合具体施工的情况以及建筑的建设类型，相关的设计人员要依据前人的经验来开展结构设计，并且对自身设计中不合理的部分进行合理的调整，从而达到优化设计的目的。结束语总而言之，在目前的建筑结构施工中，应用最为广泛的结构就是大跨度四坡屋面框架结构，其在实际的应用中具有突出的优势，由于其所具有的设计优势，使得建筑设计者对其尤为青睐。该结构占据了整个屋面，能够有效的减少接缝的出现，使得屋面的防水性能增强，从而进一步的提升了建筑的整体质量。但是社会在不断发展，建筑企业也需要不断优化设计的方案，这样才能保证建筑的性能与功能越来越好，才能满足人们对建筑性要求。参考文献[1]畅君文，夏锦红.现代混凝土坡屋面结构设计[J].建筑科学，2012（5）.[2]范秋转.某学生公寓楼优化设计[J].陕西建筑，2011（04）.[3]王进福.在偶然荷载作用下框架结构的多目标优化设计[J].山西建筑，2010（23）.