建筑工程框架结构设计中若干主要问题探析

【摘要】改革开放之后，我国城市建设的发展越来越快，建筑工程的规模也越来越大。随着建筑工程的数量越来越多，建筑工程的质量问题受到了广泛的关注。建筑工程的框架结构设计决定了建筑工程能否顺利施工和完成。只有严肃认真的进行建筑工程的框架结构设计，才能保证建筑工程的安全性。本文将对建筑工程中框架结构设计所遇到的若干问题进行探讨和分析。

【关键词】建筑工程；框架结构设计；问题；探析

中图分类号： TU761 文献标识码： A 文章编号：

1.建筑工程框架结构设计原则

建筑的框架结构主要由混凝土和钢筋筑成，这种建筑主要通过利用膨胀珍珠岩、蛭石等轻质量板材进行建设隔离墙体。大型建筑的梁柱是框架结构的主要构件，梁柱的截面比较小，造成框架结构的刚度和承载能力较低。其受力的特点是楼层越高，水平方向的位移就会越慢。框架结构的高层既要承受纵向水平力亦要承受横向水平力。框架结构的一般墙体为填充墙，其主要起维护和分割的作用。它的优点是可为建筑物提供多元化的空间结构，缺点为其抗震性差。框架结构的分类主要有跨数分类、层数分类、立面分类、用材分类等。与此同时建筑工程框架结构设计包括如下的原则：

1.1 防线多重原则

建筑工程的安全结构需要科学设计，其结构体系需要多重设防。当建筑结构遇到外力冲击时，多重防护结构能够同时保障建筑物的安全。建筑安全体系不能依靠单一的安全构件。在建筑工程中多肢墙和构架剪力墙就是多重安全结构体系的应用。多重安全结构能够抵抗外力冲击，充分保证建筑工程的安全。

1.2弹性适中原则

合理的建筑安全体系要求建筑结构必须有适度的弹性。建筑结构硬度太高会使其变形能力较差。瞬间强外力会造成刚性强度大的建筑构件受到巨大的伤害，严重影响建筑工程的安全。建筑工程的柔性过高亦会造成建筑工程变形，从而使其倾覆。

1.3 建筑整体性原则

建筑工程的结构体系要求尽量能够保证其的结构整体性，这种结构的整体性能够保证建筑遭受的强大外力时使其迅速消减和传递。因此基于这种原则要求建筑设计者尽可能使建筑构件中的关节疏通，保证外力能够顺畅消减。通过科学的受力分析，增加建筑的受力能力和建筑工程中建筑构件的整体性。

1.4 主次有序的原则

建筑工程框架结构中钢结构的设计具有强柱弱梁、强剪弱弯的特点。各种建筑构件组成了整个的建筑结构体系。但建筑构件在建筑工程所起的作用各不相同需要，按照其在建筑工程中的重要性做好建筑工程的安防体系。对不同的结构构件进行不同的设计，充分保证建筑工程的整体性，增加建筑工程的安全性。

2 建筑工程框架结构设计中若干主要问题探析

2.1 现浇框架结构主体混凝土强度问题

当前的建筑工程中，常见的现浇框架结构为了使建筑的成本受到控制，起不同作用的构件往往采购了不同等级的混凝土。但这种仅仅基于经济方面的考虑造成了多种问题，严重影响了建筑工程安全性。其弊端体现在以下几个方面：

同一个浇筑平面如果出现几种不同等级的混凝土会直接造成施工周期过长，施工管理的难度和施工难度增加，建筑工程的整体性受到破坏，建筑工程的安全性降低。

采用不同的混凝土会造成施工作业面中接缝增加，如果施工人员施工技术不太纯熟的话会直接造成接缝密封性下降，造成严重的质量隐患。

因此在建筑工程的建筑构件的施工中，现浇工程的主体构件需要采用同一种标准的混凝土，保证其强度相同，降低施工难度，保证建筑工程的安全性。另外现浇框架中的柱体采用一种混凝土，梁和板采用同一种强度的混凝土，通过在构件的结点处采用技术手段可以保证梁、柱、板的混凝土强度一致。这在一定程度上即保证建筑工程的安全性亦降低了建筑框架构件的成本。

2.2 框架结构中梁体钢筋和结点过密问题

建筑工程中根据结构计算，框架结构中梁体钢筋与结点过于密集，这种情况会造成施工时钢筋的绑扎、混凝土的振捣难度加大，容易造成钢筋间距小，甚至多根钢筋平行放置，混凝土与钢筋的粘结强度不够，不能保证建筑工程适度的弹性。另外这种施工会造成重点建筑平面的空洞和缝隙。

通过对这种施工情况的分析，建筑工程中的框架结构设计需要注意以下几点：

在建筑施工中要对梁体断面进行科学、合理的设计，梁体与其上下部分的钢筋的距离合理设置。如果施工中要求钢筋并排放置，那就要注意上下钢筋不能交错。

梁端起竖向载荷作用部分进行负弯矩，这种施工可以使塑性内力进行重新分布。在施工中现浇框架与梁结构体的调整幅度保证在一定的范围之内。这种施工可以减少框架结构的钢筋数量，简化施工步骤，降低施工难度，既保证了建筑工程的安全性又在一定程度上降低了建筑工程的投入。

科学的建筑工程中框架结构的剪力要由混凝土和钢筋进行承担。尽量减少结点和梁端钢筋数量。

在框架结构施工时，钢筋的分布和捆扎要尽量均匀，保证受力的均匀性。

2.3 混凝土保护层厚度取值

建筑工程的框架结构的混凝土层主要是起保护钢筋不锈蚀，保证钢筋的粘结和锚固。混凝土的厚度将对框架结构的使用年限和钢筋的柔韧性造成直接的影响。在建筑工程的施工中会遇到忽视捆扎钢筋的保护层厚度不够，导致扎筋外露，影响钢筋的耐久性和建筑的安全性。主体梁与副梁和板、钢筋关系处理混乱，导致构件截面与负筋的保护层厚度不足，严重影响了框架构件的质量和建筑工程的安全性。

在建筑施工时，设计者应该注重以下几种原则：

建筑施工时对不同框架构件所处环境进行分析，不同环境中同一构件的混凝土的厚度也不一定必须相同。地下部分框架构件通过增加断面加大满足保护层的厚度，保证钢筋的受力要求。

设计者要处理好不同框架构件的关系。通过对不同位置的构件进行分析确定保护层的厚度。

2.4 建筑工程中框架结构的抗震设计问题

由于地球的地理构造十分复杂，当今科学界对地震的发生无法准确预测，对地震的破坏机理的研究也并不深入，因此造成了建筑工程无法准确测算框架结构的承载能力达到多少才能够抵抗地震的破坏。一般施工中钢筋混凝土框架结构需要加强截面硬度和在塑性变形阶段的延展性，从而能够防止地震强大外力的突然侵袭，而保证建筑框架构件的安全。

2.5 建筑工程中电梯井设计问题

如今的高层建筑物越来越多，在地震中，高层建筑物的框架结构会发生较大的不易受控制的位移，从而对建筑主体造成伤害，影响建筑物的安全性，因而在高层建筑中常用多层建筑框架结构的设计方法。这种手段会有效的控制地震中高层建筑物的位移。多层框架结构中，钢筋混凝土结构的电梯井宜采用框架加填充物墙面的施工方法，采用这种施工方法时需注意填充墙构造柱的密度要大，电梯井周围的框架结构梁柱的配筋也应精心计算。电梯井筒在地震中不可避免的会吸收地震中强大的外力，因此电梯井筒的配筋应从其可能受力的最大值去考虑。同时对电梯井的井壁采取墙体厚度要薄、开适当数量的竖缝等多种施工方法来减轻电梯井的受力压力，降低电梯井的刚硬程度，适度增加电梯井的柔性，避免电梯井在地震强外力冲击下墙体开裂，造成框架结构受到破坏。这种设计保证了建筑物在地震中不易坍塌，从最大程度上保证了人们在地震中的生命安全。

结语：

经济的快速发展，促使了建筑行业更加繁荣。我国在建的建筑物的数量居全球前列。建筑工程的数量在增加，它的质量问题也越来越受重视。建筑框架结构作为建筑物的主体部分在设计和施工时会遇到一些问题。本文基于框架结构设计的若干问题进行了相应的探讨和研究，希望能够使建筑工程中框架结构的设计更科学、更合理、更安全，从而在根本上保证人们的生命安全和生活质量。

【参考文献】

[1] 小谷俊介．日本基于性能结构抗震设计方法的发展[J]．建筑结构，2009

[2] 罗奇峰．从近几年震害总结中提出的结构性能设计理论[J]． 2010，(2)

[3]杨宗敏．框架结构设计分析[J]．科技信息，2O09．

[4]薛伟辰．现代预应力混凝土结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2009