框架結構設計在建筑結構設計中的應用

柴應龍

摘要：隨著社會的不斷發展與進步，我國的建筑行業也日益壯大起來，其對建筑造型和功能的要求也越來越高，框架結構是當下建筑較為流行的一種結構模式，被人們在民用建筑中廣泛使用，這里將民用建筑的多層框架作為描述的對象，談論該結構的諸多影響因素，同時在文章中說明柱子和梁的面積，鋼筋以及裂縫寬度的改造方式，將建筑結構的設計與建筑的穩定性相結合。本文主要分析探討了框架結構設計在建筑結構設計中的應用情況，以供參閱。

關鍵詞：建筑工程；框架結構；設計；應用

隨著不斷發展的科學技術，進行建筑結構設計的同時，使用設計的方式比較多樣，經常使用的建筑結構設計方式就是框架結構設計。正式因為框架結構設計比較簡單，同時靈活的對建筑結構進行布局，所以在不同類型建筑結構當中廣泛的使用。顯然，盡管框架結構使用當中有非常多的優勢，但是也要充分了解到框架結構設計當中出現的問題和不足，從使用有效的方式進行解決，最后將我國框架結構設計品質和水準不斷的提升，幫助我國建筑工程得到更好的發展進步。

1框架結構設計在建筑結構設計中的應用原則

首先，剛柔度適合的原則。實踐中，框架結構的的剛柔度要把握合適，避免太柔引起建筑物變形過大而出現整體傾覆的危險，或因太剛，使得建筑物整體變形能力達不到要求，在出現瞬間的巨大破壞力時，柔韌度不夠而全部毀壞的情形。其次，多道防線設計的原則。多層建筑物在建好以后會面臨外力的侵襲，為保證建筑物的安全，在框架結構安全體系構建中，要進行層層設防，采取多道防線設計的原則，以保證所有抵抗外力的結構能夠充分發揮抵抗外力的作用。最后，抓重點，分清主次原則。框架結構中各個構建的作用不盡相同，設計人員要分清主次，善于抓住重點，構成協調統一的整體。當建筑受到外力侵襲時，各個構件能夠有效發揮各自的作用并充分協作，合力抵抗侵襲，保障建筑的安全。比如，在實踐中，多層建筑的柱承受的責任大于梁，所以，在承受外力時，柱必須是最后一個倒下的，所以在設計梁的時候，可以把梁設計的稍微薄弱一些，已達到保全柱和整個建筑的目的。

2框架結構設計在建筑結構設計中的應用要點

2.1柱的設計

對建筑工程來講，框架結構當中配筋率一般來說比較低，這樣如果發生地震，建筑框架在受到很大作用力的情況中出現扭轉剪力。一旦在設計框架結構的過程中不充分考慮這個問題，就會給建筑結構帶來非常大的安全隱患。所以，設計框架結構的同時，要按照實際情況進行配筋設置，保證建筑結構設計品質。

2.2薄弱層的設計

框架結構薄弱層主要涉及到如何判斷、處理薄弱層的問題。實踐中，可以通過加大薄弱層的抗側移剛度、在特定條件下改變薄弱層層高或減少基礎埋設深度的方法，來避免薄弱層的出現，因為薄弱層的出現會對建筑的抗地震性能產生不利的影響。所以，在框架結構設計的過程中應當盡量避免薄弱層的出現。一般通過三種方法來判斷薄弱層：一是，設計人員指定。設計人員可以直接根據相關規范或個人經驗，在設計軟件中直接指定；二是，計算判斷。軟件根據現有規定設置相應的判斷標準，比如：機構的抗側移剛度不規則或樓層承載了突變符合薄弱層的規定，則自動指定該層為薄弱層。第三，強制認定。在豎向抗側力構件不連續或樓層承載力沒有達到相關規范的要求下，則強制認定為薄弱層。當不可避免的遇到薄弱層時，應當及時根據相關的規定采取相應的補救措施，比如：對該層的屈服強度系數進行必要的驗算，根據驗算的結果決定是否需要進行彈塑性變形驗算。彈塑性變形驗算不符合規定的則必須重新對機構布置進行相應的調整。

2.3抗震設計

劃分抗震內力時，要充分結合結構的基本類型、建筑高度、防裂度等進行等級劃分，結合相關的設計標準來對抗震性能參數進行合理的設計，保證框架結構要及時滿足設計要求。此外，針對不同的框架結構，應運用專業化的檢測手段，若地震裂度相同，其要求也存在差異，主要是由于框架結構直接影響著抗震性能。

2.4縱向框架設計

從抗震設計要求的角度出發，在多層建筑框架結構設計中，縱向框架設計應當獲得與橫向框架設計同等重要的地位。事實上，設計人員僅對縱向普通的連續梁進行設計，使得建筑的框架結構無法滿足抗震的要求，容易出現梁的支座負筋或跨中縱筋配筋配置不足的情況。為克服這一問題，設計員在設計的過程中，應當充分重視縱向框架設計，保證縱向和橫向框架設計合力發揮作用，提高建筑抗震的能力。

2.5基礎系梁設置

在這一問題上，對于基礎也是很重要的即梁埋設的深度問題，所以要保證埋設的深度合適，不能過深也不宜太淺。實踐中，如果埋設的過深了，則要具體情況具體分析，可以按照一層框架梁的標準進行設計，埋設的部分按照短柱來處理。為了保證建筑的抗震能力，一般情況下應該沿建筑主體的兩個軸方向設置基礎梁。考慮到基礎梁要承擔樓梯柱、填充墻等的荷載，在實際設計中會適當增加梁的截面。對于基礎梁與錐形斜坡之間的空隙部分，則可以使用混凝土來填充，而后再進行基礎梁的澆筑，我們常用基礎梁下素土夯實，且鋪設300mm厚爐渣或粗砂，每側外伸各150mm。

2.6板設計

在框架結構的設計過程中，板設計是最容易出現問題的，因此相關人員需要引起足夠的重視。一般情況下，現澆板板厚取如下幾個尺寸，即100mm、120mm、140mm、150mm、160mm、180mm。對于板上鋼筋之間的間距設計，需要盡可能的大一些，不過一定要保證在200mm以內。與此同時，對于板下鋼筋之間的間距設計，需要與板上的設計保持一致。在對鋼筋的使用過程中，雖然可以使用直徑大小不同的鋼筋，但是切記不能使用直徑過大的鋼筋。如果板上筋較大，那么在進行板選擇的時候，應該盡可能選擇跨度較大的。

3結束語

總之，設計建筑工程項目的同時，要重視各個部分之間的連接點以及總體施工工藝專業性和建筑物品質，同時，具體進行建筑工程施工的同時，需要有關工作人員提前對施工環境進行詳細調查。與此同時，根據文章所述，建筑工程在施工當中，需要對細節非常關心。同時，建筑工程施工之前，需要對具體施工部分特征進行了解的情況中，根據施工標準進行工程建設工作。

參考文獻：

[1]李博超.淺析框架結構設計在建筑結構設計中的應用[J].建筑與裝飾.2018（09）.

[2]史喜坤.框架結構設計在建筑結構設計中的應用研究[J].房地產導刊.2018（26）.

（作者單位：北京正華建筑設計有限公司）