浅析建筑工程框架结构工程设计

张中研 1 殷煜喆 2

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　　摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对建筑工程的质量要求越来越高，对建筑结构设计的质量也提出了更高的要求。建筑设计师应该对建筑行业日益增长的框架结构设计需求采取积极的态度。本文对框架结构设计在建筑结构设计中的应用进行了分析和探讨。

关键词：框架结构设计；建筑结构设计；应用

1框架结构的定义和分类

框架结构是指承重梁由混凝土和钢筋浇筑而成的单体建筑，然后用浮石、加气混凝土、蛭石、膨胀珍珠岩和粘土等轻质板材分割成单体建筑。框架结构刚度低、承载力低，其特点类似于竖向剪切悬臂梁，楼层越高，水平位置移动越慢，高层框架不仅要承受纵向水平力，还要承受横向水平力。因此，现浇楼板也被视为一个共同运作的梁，不考虑组装整体地板的效果。整体框架结构的墙体为填充墙。墙的主要作用是分隔和保护。其主要特点是能为建筑提供灵活的使用空间，抗冲击性和抗震性能较差。建筑框架结构的具体类别：建筑框架结构框架按跨度数有单跨和多跨分类；按层数分为单层和多层；根据立面的构成有对称和不对称两种；按材料可分为钢框架、预应力混凝土框架和钢筋混凝土框架、胶合板框架或型钢混凝土混合框架。

2框架结构的原则

框架结构的设计原则很简单，可分为三个原则，即：(1)刚柔配合原则。因为框架结构既要承受建筑物的自重，又要保证柔性，所以框架结构必须刚柔并济。避免太软而无法承受建筑的重量，避免太硬而不够灵活而无法改变。(2)多重防线原则。高层建筑在施工完成后往往会受到外界的影响。因此，为了保证框架结构的安全，应层层设防，以保证建筑工程质量。(3)主次原则。框架的每个构造都有不同的功能。设计师要分清各部分主次关系，能够抓住重点，协调整体。在外力侵犯的情况下，各个建筑无法相互配合发挥作用。例如，在整个框架结构中，柱梁同时存在，但当受到外力攻击时，柱要承担整个稳定建筑的责任，所以设计中以柱为主，梁为辅。但是要区分的是，次要不代表不重要，不能因为次要而忽略其功能性。

　　3 建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理 
　　（1）基础系梁的设计问题。框架梁的埋没深度也是整个建筑結构设计中的基础问题。为了保证整体框架结构的灵活性，框架梁的埋没深度不能太深也不能太浅。如果框架梁埋得过深，就会影响整个框架结构的设计方案的实施。不过预埋过深有一定的补救措施，需要依情况而定。一般情况下，为了保证框架梁的防震功能，会沿建筑的主体的两个轴方向进行设置。考虑到框架梁还要进行楼梯柱和填充墙的负重，因此在实际的设计中会漏出一部分框架梁的截面。（2）框架结构薄弱层的设计。整个框架结构的设计环节肯定也会有薄弱之处，但是薄弱之处的问题可以在实际施工过程中解决。通过加大薄弱层刚度并且降低层高，能够有效的避免薄弱层的出现。由于整个结构中薄弱层的抗震能力最差，因此为了保证房屋建筑的质量，一定要避免薄弱层的出现。一旦薄层出现，我们也介意通过三种方式来鉴别和判断：设计人员指定。设计人员是整个框架结构设计的工程师，对自己设计的图纸更是了如指掌，通过自身的经验，设计人员能够在设计软件中直接指出薄弱层。科学的计算。数据体现的往往是最真实的数据，通过科学的计算方法可以直接比对。一些设计软件会提供比对数据和评判标准，数据达不到则会直接被系统指认为薄弱层。强制认定。当工程实施过程中，竖向的侧立结构出现不连续现象，或是楼层的承载力达不到数据要求时，可以强制认定为薄弱层。这种判定是为了及时发现薄弱层，并及时进行补救。（3）纵向框架设计问题。从抗震设计的角度出发，高层建筑结构设计中纵向框架设计和横向框架设计同样重要，同样起到抗震的作用。但是纵向框架设计在整体设计中处于次要地位，常常在设计中被忽略。缺失设计会影响整个框架的抗震力，容易出现设计量和需要的钢筋数不匹配的问题。因此，为了避免这样的问题发生，在设计中也应当重视纵向框架的设计问题，保证整个框架在面对地震灾害时能够做到合力抗震。 
　　4 抗震设计问题及处理对策 
　　抗震设计主要应处理软弱层和列冲击这两个问题。软弱层是当地震来袭时首次发生的位移的部位，弱层本身就是一个结构不利于地震，原则上，要让它的出现机会降至最低，所以应该增加薄弱层的抗震刚度，通俗地讲就是将薄弱的柱截面或者梁截面扩大，或者可以改变薄弱层的层高和减少基础沧的埋深深度，它可以更好的提高抗震效应。柱抗震设计可以从以下两个方面：一方面，利用柱节时柱的大小有很大的平均剪切应力，柱是非常容易发生脆性剪切破坏，当柱有大量的平均压力和轴向压缩，那么柱就会很可能发生混凝土压碎破坏，所以应当将剪跨比在以下，柱截面的匡杜和高度应当在以上。当压力较低，延性将略好，柱底截面平均剪切应力是最好在以下；另一方面，柱纵向钢筋的配置，另一方面，柱纵向钢筋的配置中应当最小配筋率符合《抗震规范》规定的要求，纵向钢筋连接的方法也应该遵守相应的规则，使柱中纵向刚今年的对称效果得到保障。钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，房子的基础设计应考虑风荷载的影响。因此，在多层钢筋混凝土框架房屋在积分计算分析中，必须进入风荷载，不能因为在高层建筑在地震灾区以外的一般施工无法承受风荷载控制行动就不输入。另一个情况是，进行独立基础的设计时，功作用在基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，没有剪力设计值，或者只采用轴向力设计值。上述两种情况会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影响上部和下部结构的安全。 

　　5 结束语 
　　总而言之，在建筑工程框架结构工程技术研究中，我们发现工程框架结构工程技术还是存在一定的问题，钢筋、混凝土以及模板等都会影响框架结构的稳定性以及安全性，为了提高建筑工程的质量、提高建筑工程框架结构以及工程技术水平。建筑工程质量需要有高质量的建筑材料、完善建筑框架，并且各个环节的问题都要予以重视，建筑结构工程师必须要进行科学的框架结构设计的框架结构设计，这样才能够确保建筑行业在市场中长效稳定的发展。 
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