现代建筑中框架结构设计分析

现代建筑中框架结构设计分析

王刚

（甘肃省城乡规划设计研究院甘肃兰州730000）

【摘要】随着城市化建设进程的不断加快，现代建筑也逐渐发展起来，现代建筑的结构设计是一项重要工作，可以分成民用建筑和工业建筑两种，其中框架结构是建筑工程中一种主要的结构形式，在建筑行业中得到了广泛的应用。本文主要对现代建筑结构设计中框架结构设计的现状、设计的基本原则以及框架设计中存在的问题进行了具体分析，在此基础上提出了具体的完善措施，希望可以给现代建筑框架结构设计工作提供参考。

【关键词】现代建筑；框架结构；设计

【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）10-0014-02

当前，随着现代建筑的不断发展，建筑框架结构体系逐渐完善，房屋的建筑水平也逐渐提高。由于受到各种内外部因素的影响，建筑在实际的建设过程中经常会出现各种问题，特别是框架结构的设计方面，这些问题都在一定程度上影响了房屋的质量，因此我们必须要做好现代建筑的框架结构设计工作，以提高房屋建筑的安全性。

1.我国建筑框架结构设计的现状

现阶段，随着社会的发展与我国建筑行业的进步，框架结构已经逐渐成为了建筑领域当中的一个重要研究方面。就针对于目前的实际情况来看，在很多领域当中，钢筋混凝土框架结构都已经获得了非常广泛的运用，除此以外，梁板柱框架也实现了非常广泛的运用。而从本质上来说，随着我国绿色建筑的发展，一方面，我国的框架结构也实现了进一步的发展，而另一方面，其也在一定程度上影响了框架机构的发展与进步。通过运用框架结构，能够为建筑设备提供一个较大的空间，并为室内建筑的设计，创造一个良好的条件。但是，如果大量使用框架结构，将会在很大啊程度上导致建筑成本的提升，并且，其对于钢筋、水泥等的大量使用，也将会使得建筑材料的使用量出现极大的增加，就此来看，其对于绿色建筑的发展存在明显的不利影响。

2.建筑框架结构设计的基本原则

2.1弹性适中

在建筑工程中，建筑结构的刚度通常较大，刚性过强，导致其变形性能差，一旦发生较强的破坏力时，建筑结构往往因为缺乏足够的形变量和韧性，导致工程结构受损，对整个建筑产生不利的安全影响，所以，建立一套科学完善的建筑结构体系是十分必要的措施，体系既要有足够的刚度，又要具备适度的弹性，以满足形变量的要求。

2.2打通关节

事实上，我们要想确保结构能够将其所承受的外力进行有效的传递，就要求我们必须要建立一个科学的结构体系。这样一来，就能够有效的打通各个关节，并且，在保证其结构受到受力的过程中，能够让外力作用实现科学的消减，形成一个有机的整体，以此来保证建筑工程的安全性。因此，在进行实际的结构设计过程中，要求设计人员必须要对其进行精确的计算，来避免其出现一些不好的影响，强化建筑的安全性与整体性[1]。

2.3抓大放小

从本质上来说，我们在进行实际的结构设计过程中，应当严格遵循主次有别，抓大放小的基本原则，以此来保证核心构件的安全性，从而确保建筑所受到的损坏能够实现最小化，而从某种意义上来说，这也就充分体现出了框架结构的设计理念。在进行实际的结构设计过程中，我们虽然强调结构的整体性与部件之间的协调性，但是，要求其各个部件都应当有轻重之分，分清主次，抓大放小是一项需要坚决遵守的基本原则。

3.建筑框架结构设计中存在的问题

3.1框架计算简图不科学

一般没有地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，其独立基础埋得比较深，在大概0.05米地方设置有基础梁的时候，应该将基础梁按层1来进行输入。比如某地区的办公楼，该建筑是三层钢筋混凝土框架机构，建筑场地是Ⅱ类：层高3.3米，基础埋深2.0米，基础高度0.8米，室内外相差0.45米。根据有关规范规定，在8度地震区该建筑的抗震等级是二级。办公楼的设计者若按照三层框架房屋来进行结构设计，首层层高设计成3.35米，即假定框架房屋嵌固在0.05米处的基础拉梁顶面，基础拉梁的断面和配筋按构造设计，基础按照中心受压计算。这样的简化计算与实际受力差别大，计算简图是不科学的。

3.2建筑框架配筋问题

首先框架梁配筋问题，因为占地面积的限制、结构上或者使用上的要求，工程上常在框架的梁端设计挑梁。但是框架梁和外挑梁的断面尺寸不一样，有些设计者在绘画图纸的时候忽视了有些主筋没有办法伸进主梁，而只注意到将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸。这些疏忽在施工的过程中会暴露出来，影响施工进度，并造成相应的经济损失。其次，是框架柱配筋问题。从本质上来说，在部分具有框架结构的高层建筑当中，其所产生的水平荷载，对于建筑结构所产生的倾覆力矩之间存在正比的关系。而在这的当中，水平荷载是一个重要的控制因素。虽然说框架水平顶层有着较大的风荷载，但是，其从屋面结构荷载传给边柱的轴向总力要低于楼层边柱总力，使得柱顶可能出现偏心受压的问题，尤其应引起设计者注意[2]。

3.3楼板开大洞问题

一般情况下，子啊楼板开洞结构中，若其开洞的面积比该楼层面积的30%大，那么其就属于平面不规则，在进行实际的计算过程中，要求我们必须要对其进行相应的处理。例如，我们以PKPM软件为例：在这当中，SATWE与TAT就分别运用了两种不同的处理方式，其中，TAT所运用的是把无楼板定义为弹性节点，其平动自由度独立[3]。

4.完善建筑框架结构设计的主要措施

4.1提高混凝土强度

从本质上来说，因为钢筋与混凝土之间存在着本质的区别，因此，在钢筋混凝土结构当中，我们最好是通过运用混凝土，来承受相应的压力，并且用钢筋来承受相应的拉力。通常情况下，其所运用的混凝土，主要是以砂石为原料配合搅拌而成的，而混凝土本身则有着较强的易和性。

4.2提高短柱的整体性能

我们在进行实际的结构设计过程重，要求其应当避免出现短柱的现象。究其原因，主要是因为在地震过程中，短柱往往最容易出现剪切变形等脆性破坏。因此，在设计过程中，若出现短柱结构，则应当采取必要的措施，来加强短柱的承载能力，并降低短柱的截面尺寸，促进短柱延性的提升，从而有效的提高其自身的抗震性能。通常情况下，我们所采取的主要做法，就是通过运用复合箍筋，来实现对箍筋沿的加密处理，以此来保证其能够实现对称布置。

4.3加强薄弱层的设计

地震很容易将薄弱层破坏掉，就理论上来说，如果我们想要确保薄弱层问题不会出现，就要求其必须要防止相邻楼层之间出现刚度突变问题，以此来促进薄弱层抗侧移刚度的提升。而一般来说，要想解决这个问题，我们可以通过扩大梁截面与柱截面入手。事实上，在实际的工程建设过程当中，要想从根本上避免薄弱层，确实很有难度。一般情况下，我们只能根据相关的规定，来对其进行相应的结构计算，然后对多种影响因素进行综合考虑。

4.4对钢筋混凝土保护层进行科学的处理

从本质上来说，为了能够更好的确保钢筋与构件的使用效果，就要求我们必须要对各种钢筋之间的相互关系进行正确的处理，并且，依据相应的规定，来对钢筋保护层的厚度等进行明确的规定。

4.5拉大梁体钢筋的结点

在对梁体断面施工中，最重要的是梁体与其上下部分钢筋距离的合理设置，如施工过程中要将钢筋分排放置，要求上下钢筋之间必须要满足相应的间距要求。除此以外，为了可以在更大程度上来促进箍筋抗剪承载能力更好地发挥，就要求我们在实际的工程施工过程中，不管是钢筋的分布工作，还是钢筋的捆扎工作，都必须要做到均匀。

5.结语

框架设计是建筑建设过程中的一项重要工作，直接影响着整个建筑的结构设计，同时还对建筑的安全性和后期维护工作产生了重要影响。在设计建筑结构时，要严格按照建筑设计的规范进行，以保证建筑施工过程的安全性，进而保障人民群众的生命财产安全。

参考文献

[1]杨艳,马铮铮.建筑框架结构设计的技术措施分析[J].河南科技,2015,(24):119-120.

[2]刘东斌.建筑框架结构设计技术策略分析[J].中国建筑金属结构,2013,(24):22.

[3]白浪.浅议现代建筑中的框架结构设计[J].现代物业(上旬刊),2012,(05):66-67.