淺談建筑工程中框架結構構造與設計

摘要：建筑工程施工的過程中，建筑結構是具有非常強的多樣性的，在眾多的結構當中，框架結構就是非常重要的一種，框架結構的構造和設計對建筑工程的質量而言都是非常重要的，如果其中的一個環節出現了問題，就會使得建筑工程的質量受到非常大的影響，因此在工程建設的過程中，必須要對其予以高度的重視，本文主要分析了建筑工程中框架結構構造與設計，以供參考和借鑒。

關鍵詞：建筑工程；框架結構；構造；設計

在建筑工程當中，框架體系是多種多樣的，不同的分類在構造和設計的原則上也體現出了比較大的不同，所以在實際的工作中，技術人員必須要對不同的結構體系予以正確的區分，只有這樣，才能更好的保證結構自身的設計質量和水平。所以在整個工程規劃和建設的過程中，相關的施工人員必須要對設計工作予以重視，在高層建筑當中更要對設計予以重視，因為它在實際的應用中對抗震性有著非常高的要求，所以在設計工作中必須要采取有效的措施保證其抗震性能。

一、建筑工程中框架結構體系

框架結構體系是以由梁、柱組成的框架作為豎向承重和抵抗水平作用的結構體系。框架結構是由梁和柱連接而成，梁、柱連接處一般為剛性連接，也可為鉸接連接。當為鉸接連接時通常稱之為排架結構，排架結構多用于工業建筑的廠房?？蚣芙Y構分類：框架結構按施工方法的不同，分為全現澆式框架。全現澆式框架的承重構件梁、板、柱等均在現場綁扎、支模、澆筑、養護而成，其整體性和抗震性都非常好。缺點是現場工程量大，模板耗費多，工期較長。半現澆式框架。半現澆式框架指梁、柱為現澆，板為預制的結構形式。由于樓板采用預制，因此減少了混凝土的澆筑量，節約了模板，降低了成本，但其整體性及抗震性能不如全現澆式框架，應用比較少。裝配式框架。這種框架的構件由構件預制廠預制，在現場進行焊接裝配，具有節約模板、工期短、便于機械化生產、改善勞動條件等優點。但其構件的預埋件多，用鋼量大，房屋整體性差，不利于抗震，因此在抗震設防地區不宜采用。裝配整體式框架。裝配整體式框架兼有現澆式和裝配式框架的一些優點，應用較為廣泛但節點處現場澆筑混凝土施工復雜?？蚣芙Y構按承重方式可分為：全框架結構。全框架結構具有較好的整體性和抗震性。

二、建筑工程中框架結構設計

框架結構是建筑工程最為使用的一種結構，在對其進行時，既要考慮到建筑框架結構設計規范，同時還應該考慮到建筑自身的要求，尤其是抗震性的要求，其具體的設計內容如下：

1、框架柱設計

在框架柱的設計工作中必須要按照以下幾個原則操作。首先，柱網設計是非常重要的一個環節，在設計柱網的時候，設計人員一定要充分考慮到設計規范上的要求，如果是針對民用建筑的柱網，在設計的時候一定要考慮到隔墻的設計，二者一定要相互配合，相互協調，否則結構的整體性和美觀性就會遭到破壞，一般情況下是將框架柱設置在橫墻和縱墻交叉處，這樣設置主要是為了防止框架柱會對建筑工程的正常使用產生非常不利的影響。其次是在設計的過程中，一方面是要保證柱網的平整度和整齊度，此外還要注重柱網設置的規則性，柱網之間的距離設定一定要更加的合理，對結構整體的傳力系統也要進行詳細的分析，這樣才能保證柱網受力的科學性和合理性，這是由于框架網在一般情況下會受到水平和垂直兩個方向的作用力，水平方向的力主要是框架網自身產生的，因此在設計的時候需要著重注意主軸受力的控制，此外還要對梁的跨度予以充分的控制，這樣才能有效的降低其對柱網尺寸所產生的不良影響。在很多工程建設的過程中，梁的跨度必須要控制在8米以內，最后一點就是在柱網設計的時候，一定要體現出良好的便捷性，如果設計方案比較麻煩就會影響到施工的效率，此外還會給施工人員造成很大的麻煩，因此在施工的過程中一定要采取有效的措施將構件的規格控制在最小的水平，對梁板的設計也要實現簡化。

2、梁格設計

首先，橫向框架承重體系，這種設計方案因為橫向是承重體系，所以橫向需要設計承重梁，而縱向應該進行連系梁的設計，一般情況下，建筑中的橫向框架的位置都比較短，而且跨數非常少，主體框架梁在進行設計時，應該順著橫向方向進行設計，在設計的同時，要一定程度的加大梁截面，這對抗側剛度的提高有一定的作用，而建筑中的縱向框架的位置相對比較長，而且的跨數非常多，剛度很大，上述這種橫向框架承重體系的設計方案，比較合理，可以使建筑橫向與縱向的剛度基本上保持一致，進而使得整個建筑結構趨向合理，所以沒有特別情況，梁格設計方案都會選擇此種方案；其次，縱向框架承重方案，這種方案與前者有比較大差異，其縱向方向上是承重梁，而橫向方向上是連系梁，這種方案具有明顯的缺陷，即抗側剛度比較差；最后，縱橫向框架共同承重方案?？v橫向框架共同承重方案是在縱橫兩個方向上均需設計框架承重梁以承受樓面荷載?？v橫向框架共同承重方案具有較好的整體工作性能，框架柱均為雙向偏心受壓構件，為空間受力體系，因此，也稱之為空間框架。該方案應用較廣泛。

3、框架結構適用高度設計

按照多個來自于國內外的震害調查和工程的實踐經驗，為了可以更好的保證結構的安全性和經濟性，多層和高層的混凝土建筑最好不要過高，如果結構受到了水平荷載的作用，框架的變形或者是彎矩通常都和框架的層數有非常大的關聯，框架層數越多，水平位移量就越大，如果建筑的層數不斷增多，框架結構內部的內力也會隨之增加，如果建筑的層數超過了其極限的時候，因為水平荷載作用而產生的內力也會超出正常水平很多，這個時候，影響設計質量的就是水平的荷載，縱向荷載已經沒有了其應有的作用，框架結構的優勢也就無法得到充分的體現，一般是建筑的樓層越多，其自身的穩定性也就越差。如果站在強度的角度去衡量，因為建筑層數和高度都在不斷的增加，所以兩個方向的作用力都在增加，所以如果建筑的高度超過了極限值的時候，框架內部就會產生非常大的內力。如果站在剛度的角度去分析，建筑的高度在不斷增加的時候，水平的荷載作用會使得框架結構的柔性更大，在施工的過程中，水平位移也就成了十分關鍵的一個控制因素。

三、結語

綜上所述，可知框架結構因其自身具備非常好的優勢，所以被大量的應用在各類建筑類型中，尤其是民用建筑中，其主要的優勢如下：首先，傳力明確，不會受到橫向或者縱向干擾，其次，可以隨意布置，十分靈活方便，這對整個建筑工程來說，其優勢也十分明顯，最后，其抗震性能非常高，因此非常適合應用在高層建筑中，在城市繁華地帶的高層商業建筑中，也適合應用。

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