论建筑工程框架结构设计中若干问题研究

摘要：随着我国城市化进程的不断加快，涌现出了诸多的建筑工程，为了更快更好的建设，我们必须对建筑工程框架结构的设计工作予以高度重视，因为其直接关系到工程能否顺利的竣工。本文首先论述了建筑工程框架结构设计中应遵循的原则，其次，对框架结构设计中的若干问题进行了探讨。

关键词：建筑；框架结构；设计；主要问题

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

当前，随着我国社会的快速发展以及城市化进程的不断加快，城市中涌现出了大量的建筑。为了确保整个工程具有较高的质量与安全性，就必须加强建筑工程的框架设计，这是一项不容忽视的重要环节。

1.建筑工程框架结构设计中应遵循的原则

1.1遵循弹性适中

一套完善科学的建筑结构体系要具备适度的弹性，之所以有这样的要求，主要是因为若建筑结构过于刚硬会大大降低变形能力，一旦发生较强的破坏力时，就需要有很大的承受力，往往会对局部造成损坏，最终导致建筑整体损坏。若建筑结构太柔也是不行的，尽管它能够全面降低外力的作用，但是常常会导致建筑由于变形太大而发生整体颠覆现象的发生，因此，建筑的合理程度成为了相关学者们主要讨论的话题。现阶段实行的标准规范虽明确提出了部分相应的指标，但更为详细的标准还有待明确。

1.2遵循打通关节

科学合理的结构体系肯定是浑然一体的，它能够确保所有外力及时的传递与消减。在该思路基础上，设计人员应将结构中存在的各种“关节”打通，以确保力量在各关节处可以顺畅的流动。只有这样，建筑结构才会形成一个整体，才能够有效避免外力的干扰。设计过程中，必须对建筑实际承受的外力加以充分考虑，通过精确地估算，不断提升建筑的受力能力，有效预防因外力因素而对整个建筑造成损坏。

一套具有较高安全性的建筑结构系统是层层设防的，一旦出现事故问题，整个抗外力的结构就会通力合作，前仆后继。此刻，若是将“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上，是极其危险的。譬如，在土建结构中，多肢墙要优于单片墙，框架剪力墙要优于纯框架等，主要表达的是多道防线的设计思路。因此，设计人员在建筑框架结构的设计过程中应基于建筑结构设计多道防线，如此一来，才不会受到外力的严重干扰，才会增强建筑的安全性。

1.3遵循抓大放小

建筑框架结构体系中存在着强柱弱梁、强剪弱弯等的说法，这在钢结构设计过程中属于一项核心的概念。简言之，尽管整个结构体系是通过所有构件协调组成一体，但是，所有构件具体承担的角色都不一样，有轻有重。如果实际中发生了难以预料的较强破坏力，那么，所有构件就会协作抵抗，有效防止核心构件遭到损坏或者是到最后阶段出现损坏，此刻做出牺牲是在所难免的，那么，让谁牺牲呢？最好的方法就是让一些不重要的构件先抵抗灾难事故。如果钢框架结构中的柱倒了，那么，梁也就会随之而倒；而如果梁倒了，柱依旧可以伫立不倒。所以，柱所担负的责任要远大于梁，柱不可以先倒。为了确保柱在最后环节中失效，应将梁设计成较为薄弱的环节，让其先遭到损坏，以降低实际中会发生的损失率。倘若用同样的眼光对待梁柱，将它们变成同等坚硬，那么，就会发生同时损坏情况，后果将是极其严重的。因此，非常有必要做到主次之分，抓大放小，严抓核心构件，舍弃次要构件。

2.框架结构设计中的若干问题

2.1柱配筋方面的问题

在一些框架结构的高层建筑中，水平荷载对结构的倾覆力矩和由此在竖向构件上而出现的轴力与建筑高度的平方间呈正比；顶点位移与建筑高度的4次方呈正比。水平荷载在建筑结构设计过程中属于重要的控制因素。框架顶层存在着较大的风荷载，而屋面结构荷载输送给边柱的轴向总力会小于楼层边柱总力，这足以说明柱顶存在着严重的偏心问题，顶层边柱节点产生的轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度，所以，会进一步增大顶层边柱的配筋。

如果地上是圆柱形状，那么，应将地下局部改成方柱形状，这样，对施工操作提供了便利。圆柱纵筋的实际数量应在8根或者以上。箍筋以螺旋箍为主，同时，还要详细的注明端处有一圈半的水平段。方柱箍筋应选用井字箍，并按照相关规范标准进行加密。角柱、楼梯间柱要增大纵筋，并实施全柱高加密箍筋。关于柱的纵筋，应以大直径、大间距为主，不过间距要小于等于20mm。在将梁的纵筋锚入柱内时，通常会在柱的四角才有条件进行粗管的埋设。若管截面面积在柱截面中占百分之四以下，可以不进行验算。

2.2独立基础设计荷载取值方面的问题

对于钢筋混凝土多层框架房屋，常常会使用柱下独立基础；在颁布实施的《抗震规范》中明确的强调，若地基的核心受力层范围内没有软弱粘性土层时，低于8层且实际高度不超过25米的普通民用框架房屋或者荷载相当的多层框架厂房，不用开展地基与基础的抗震承载力验算工作。简言之，处于8度地震区域中的钢筋混凝土多层框架房屋不用地基与基础抗震承载力验算工作。不过，需要注意的是这些房屋在基础设计过程中必须对风荷载的影响加以综合考虑。所以，整体计算分析钢筋混凝土多层框架房屋时，要输入进风荷载，不可由于在地震区域高层建筑以外的普通建筑风荷载不具备任何的控制作用而不输入。除此之外，独立基础设计过程中，作用于基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）应取相应的轴力设计值与弯矩设计值、无剪力设计值。上述所述两种情况的发生均会造成基础设计尺寸偏小、配筋少，对基础本向以及上部结构的安全带来了较大的影响。

2.3梁配筋方面的问题

由于受到了占地面积的限制以及使用功能要求或者结构方面的原因，往往会在框架的梁端上设计挑梁。但框架梁和外挑梁间存在着不同的断面尺寸，部分工程设计工作者实际绘图过程中仅仅把框架梁中的一些主筋向外挑梁上延伸即完事，他们根本不知道部分主筋是无法真正进入到挑梁中，这些错误通常会在施工期间显现，不过，此时已来不及，因为多数钢筋已经截断成型，不断对施工进度造成了严重的影响，而且，还导致不必要的损失发生。应在梁上的次梁处适当的附加箍筋与吊筋，附加箍筋最佳。梁和柱的偏心不得超过四分之一柱宽。

2.4框架结构电梯井方面的问题

常常会因为地震的原因，使得高层框架结构的位移无法有效的控制，而以多层框架结构为主的工程，它的位移控制十分的简单，所以，在多层的钢筋混凝土框架电梯井中，完全可以通过框架加填充墙形式进行，不过此刻应加密填充墙构造柱。如果电梯井采用的是钢筋混凝土形式，由于井筒会将巨大的地震力全部吸收，一定程度上降低了框架部分吸收的地震力，最终导致框架部分安全性低，而且，也会加大了井筒基础设计难度，所以，应基于整个系统严格根据无钢筋混凝土井筒分别进行计算，取最不佳的结果来配筋，同时，针对井筒墙壁制定有效的构造配筋、开竖缝等诸多的方法降低电梯井的刚度。墙体通过这样的布置后，电梯井筒不会因为地震的作用发生损坏而造成结构失去了应有的稳定性。

3.结论

综上所述可知，我们要高度重视建筑工程框架结构的设计工作，确保其的科学合理性。实际设计时，相关人员应严格按照具体情况，不断的总结积累经验，根据提供的相关数据，更快更好的设计，推动建筑设计朝着科学化方向迈进，为社会经济发展做出应有的贡献。

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