混凝土框架結構設計過程常見問題及細節處理

陳柱 浙江藍綠雙城建筑設計有限公司

1 前言

目前，我國正處于經濟的高速上升期，建筑水平也應該不斷提升。在建筑工程中，廣泛應用混凝土結構，對混凝土的施工質量提出了更高的要求。而對于建筑結構來說，框架結構的質量將直接影響工程的好壞。建筑框架結構主要由混凝土澆筑來完成，因此，在進行建筑施工時，應該注重混凝土框架結構的合理化設計，以此來保障工程的整體質量,確保建筑施工活動的高質量和高安全。建筑工程質量對建筑本身的使用壽命起到了決定性的因素，關乎著建筑使用者的生命安全，混凝土的框架結構是整個建筑工程的核心。作為建筑的框架結構設計，更是重中之重，所以，只有全面提高混凝土框架結構設計水平，才能提升建筑本身的質量，促進建筑企業的經濟利益最大化。

2 混凝土框架結構設計概述

在建筑工程活動中，主體框架結構的設計環節非常關鍵，當開展混凝土框架結構的設計時，首先要確保施工人員具有良好的施工狀態，能夠細致認真的完成每一個環節的設計工作，避免忽略任何一個問題而埋下問題的伏筆。從整體角度來看，建筑工程框架設計主要材料都是混凝土結構，因此，在實際的設計環節中最應該注重的就是框架結構的承載能力，需要對施工環節以及外界影響因素做出系統的分析，了解混凝土的耐久性和抗腐蝕能力，當在開展不同的混凝土施工過程中，一般的建筑工程企業都會嚴格按照規范進行計算，從而對混凝土進行分類處理，對數據進行全面整合。結合混凝土承載結構選擇適合的構件截面數值，同時也要及時的對不匹配情況進行修正。

3 混凝土框架結構設計常見問題

3.1 基礎結構損害

對于建筑工程的混凝土框架結構設計環節來說，首先最常見的問題就是基礎結構損害問題，通常由于混凝土框架結構的設計人員沒有重視建筑主體的沉降量，從而引發外部應力干擾現象，這時候就會導致混凝土框架結構出現嚴重的沉降問題以及不規則性變現象。根據調查數據分析來看，普遍的建筑工程混凝土框架結構都存在著輕微的沉降問題，主要是由于建筑主體的地基結構十分復雜，并且在混凝土框架結構設計與施工過程中存在一定的角度與坡度，然后混凝土框架結構的設計難度較大，此外，由于建筑工程的設計人員在開展混凝土框架結構的設計時，對外墻配件地板的設計不夠全面，導致許多因素考慮不周，從而影響設計效果，與實際施工存在很大的差別，最終對建筑工程的混凝土框架結構產生巨大的影響。結合這一困境，要求強化建筑工程結構設計人員的基礎結構意識，在進行混凝土框架結構時首先要對施工條件進行系統化分析，充分了解基礎的負面應力，同時也可以適當的設計緩沖層，有效規避建筑比規則形變的問題。

3.2 上部結構缺陷

在以往的建筑工程設計活動來看，不管是混凝土框架結構的設計或是剪力墻的設計，都必須嚴格遵循結構的合理性和均勻性，以此來保障設計水平。但是在實際的設計活動中，由于設計水平參差不齊，經常出現建筑結構單方面的強度問題，導致混凝土框架結構的承重過量，如果一道超出了混凝土框架結構的承受極限，就很容易引發建筑坍塌等事故的發展。當進行多個建筑的框架結構銜接時，由于混凝土框架結構設計難度較大，并且經常出現分布不均勻的現象，就會直接影響建筑結構的可靠性。而對于建筑結構的剪力墻框架結構設計來說，設計人員必須高度重視剪力墻的框架防護措施，對一些重要的結構位置進行具體的情況分析，當建筑結構遇到特殊的外部因素影響包括地震等災害時，就很容易引發剪力墻結構框架變形，從而影響建筑主體的質量和穩定性。

4 混凝土框架結構設計細節優化策略

4.1 簡化建筑混凝土框架結構設計

在建筑工程領域中，倘若建筑框架結構的設計過于復雜，不但會造成設計方面的大量坤然，同時也對建筑整體結構的穩定性產生一定的影響，因此，首先要在合理的范圍內盡量簡化建筑混凝土框架結構的設計，并且在每個結構的銜接過程中進行合理的優化調整，從而提高建筑結構的穩定性。在建筑混凝土框架結構的設計活動中，還要適當的融入技術性工作，避免過度重視外部形態結構，結合混凝土框架的設計問題進行合理化分析，比如常見的不規則性形變問題，采取有效的結構強度，避免形變問題的產生，提高混凝土框架結構的剛度。

4.2 合理優化建筑混凝土框架結構的尺寸

對于建筑工程的框架結構設計來說，在實際工作中還要注重環境溫度的合理化控制，如果出現溫度變化異常就會對建筑材料產生一定的影響，最終導致材料性能下降，從而出現框架結構質量問題。其次，在完成施工材料的制作后，還咬關注外部負荷造成的影響，經常會引發不規則形變，并且對整體框架造成巨大的影響，甚至會出現混凝土開裂問題，為了有效的避免這一問題的出現，應該全面強化建筑混凝土框架結構的合理性與準確度，對建筑混凝土框架的尺寸進行精準的把控。為此，在實際設計過程中，設計人員要高度重視建筑混凝土框架結構設計的非線性設計工作，精簡不必要的結構設計，使建筑主體受力均勻，全面提高建筑結構的穩定性。但從建筑混凝土框架結構的組成來看，影響建筑安全性和溫度性的主要因素就是混凝土構件，當內部出現不滿足要求的結構構件，就會影響建筑混凝土框架結構的整體質量，從而造成不穩定因素的出現，產生結構主體的不規則形變。所以，在實際的設計中，設計人員必須合理優化建筑混凝土框架結構的尺寸，加強框架結構的完整性設計，有效降低建筑混凝土框架結構的風險。

4.3 建筑混凝土框架結構梁和柱中心線重合

另外，在進行建筑混凝土框架結構設計時，還要有效的確保梁的結構與柱體中心線高度重合，一旦兩者的中心線存在細微的偏差，都必須要求設計人員進行及時調整，有效的采取針對性施工對策，避免影響后續的建筑混凝土框架結構施工，提高結構的整體質量。在建筑混凝土框架結構設計過程中，還要全面考慮到整體施工建設的條件需求，考慮整體影響范圍，避免在整個施工周期內出現不良的影響。對于建筑混凝土框架結構設計來說，梁和柱中心線能否高度重合在一定程度上決定著建筑框架結構的可靠性與安全性。所以，必須要引起設計人員的高度重視，自己檢查建筑混凝土框架結構梁體與主體中心線是否重合，如果沒有重合必須及時作出調整，滿足設計方案中對偏心距的設定，提高建筑混凝土框架結構的可靠性。民用建筑的柱網層高一般結合建筑的使用功能來進行確定，一般可以劃分為居民樓、辦公樓以及賓館，分為大柱網和小柱網，小柱網的距離一般設置為3.3m、3.6m、4.0m等，而大柱網一般只兩個開間為一個柱距，一般設置為6.0m、6.6m、7.2m、7.5m。常用的跨度為4.8m、5.4m、6.0m、6.6m、7.2m、7.5m。

4.4 合理設計建筑混凝土框架結構的保護層

除了梁體與主體的中心線重合以外，建筑混凝土框架結構的保護層設計也十分關鍵。為此，在實際設計中，不但要考慮到混凝土的剛度與結構厚度，還要考慮到混凝土的配筋質量，避免后續建筑投入使用時出現混凝土大面積開裂的現象，進而應縣建筑工程質量。另外，當混凝土結構框架出現開裂問題時，也會出現滲透問題，進而影響主體結構的穩定性，甚至會造成坍塌事故。由此可見建筑混凝土框架結構保護層的重要性。為了更好的擺脫這一問題，設計人員必須有效的控制結構框架的排列問題，強化建筑的抗裂能力，采取有效的保護層設計，提高保護層結構的厚度，進而避免建筑混凝土框架結構出現開裂問題。在實際設計中，首先要設計出良好的外部保護層方案，選擇適合的混凝土材料類型，充分結合鋼筋混凝土材料來提高外部結構的抗腐蝕性和剛度，避免出現形變和開裂問題。此外，在實際的保護層設計中還要結合實際情況和使用狀況，合理的設計保護層厚度，以此來延長建筑主體的使用壽命。

4.5 建筑混凝土框架結構剪力墻設計

由于受到風荷載的作用，建筑混凝土框架結構的內力計算，直接受到風荷載面積的影響，因此在實際的內力計算中存在著較大的誤差，如果實際的建筑主體具有勻稱和規則的特點，就會降低內力計算無法，但是如果出現在一些不規則的建筑物和結構構件中，那么此內力計算方法就會出現較大的誤差，從而影響建筑主體結構穩定性。為此，在結合風荷載作用下，應該對建筑混凝土框架結構進行全面分析，合理的選擇先澆筑框架以及裝配式混凝土多層框架，一般情況下嘉定樓板在自由平面內的剛度較大，如果樓板自身平面出現扭曲變形，那么每個柱的水平荷載作用相對側移，由此來計算出框架柱的內力值，實現樓層剪力分配。

4.6 其他細節處理

對于建筑混凝土框架結構設計工作來說，不僅要達到相關建筑標準，滿足時間建筑功能，同時也要與地方規定一致。因此，在實際的設計工作中，要注重各項規定與設計，避免出現違規現象，嚴格控制建筑混凝土框架結構的抗震性設計。建筑結構的布置與樓層都會影響建筑主體的抗震性。但是選擇同級的混凝土進行設計施工又會降低抗震性，因此在設計中必須細致處理。對于框架梁截面的設計中，還要結合實際情況合理的處理電梯井壁的設計問題，比如在進行混凝土構件計算最小配筋率時，嚴格按照實際情況進行驗算，當出現布局不合理的現象，要及時進行科學的優化與調整，并重新進行統籌安排。

5 結束語

綜上所述，隨著我國城市化建設水平的大幅度提升，推動了社會發展水平，同時我國建筑行業也實現了高速發展，給人們帶來了全新的生活體驗，緩解了城市人口住房壓力。在建筑工程活動中，混凝土框架結構設計是一項重要的內容，為了更好的提高建筑主體質量，必須結合建筑混凝土框架結構設計中常見問題進行分析，采取有效的細節處理辦法，提高建筑結構的穩定性，促進建筑企業的可持續發展。