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框架结构设计在建筑结构设计中的应用探讨张艺东

发表时间：2021/6/16 来源：《城市建设》2021年6月作者：张艺东

[导读] 近年来，随着我国经济的快速发展，建筑工程也迅速发展起来。在实际的工程建设中，框架结构的设计是整个建筑工程中最基础也是最重要的一项工作，要想确保后期工程施工的安全性，就必须要提前打好稳固的基础。对此本文主要针对建筑工程的框架结构设计进行了充分且深入的探究。

山东省建筑设计研究院有限公司张艺东 250001

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，建筑工程也迅速发展起来。在实际的工程建设中，框架结构的设计是整个建筑工程中最基础也是最重要的一项工作，要想确保后期工程施工的安全性，就必须要提前打好稳固的基础。对此本文主要针对建筑工程的框架结构设计进行了充分且深入的探究。
关键词：框架结构设计；建筑结构设计；应用
        引言
        建筑工程中，框架结构有着诸多优点，尤其是在较大空间的建筑结构的构造方面有着明显作用。框架结构中的梁、柱等构件能够较好地实现标准化，并且能够以装配方式施工，进而大大减少了施工时间。现浇混凝土框架方式，可以确保建筑结构的刚度与整体性，在抗震设计处理方面也达到了较好的效果。而且，能够将梁、柱浇注成各种设计需要的形状，更好地满足设计的多样性要求。对于建筑工程而言，框架设计在建筑工程中是极为重要的一个环节，要求设计人员必须结合相关标准、规范，对建筑的框架结构进行科学、合理地设计。
        1建筑工程框架结构设计内容介绍
        1.1框架结构的概念
        框架结构由梁和柱衔接组成，它的主要作用是进行建筑承重。由于建筑中的墙体承担是室内分割和围墙的作用，因此墙体失去了以往意义中的承重作用。如果墙体采用新型的保暖材料，那么就会大幅下降整个建筑的重量，有利于框架结构的设计。
        1.2框架结构的特点
        框架以其低成本、低用料、高灵活性的特点被广泛应用在建筑工程设计中。它除了能够有效减轻建筑的自重，还能够灵活分割空间，为建筑打造更加宽阔的空间。当前框架结构已经做到了标准化和定型化，能够有效的缩短工期，保证工期能够按时结束。而现浇的混凝土结构则能够满足建筑结构的整体性和刚需，并且良好的设计还能够对梁和柱的截图形状的多样化。
        1.3框架结构的原则
        框架结构的设计原则较为简单，总共分为三个原则，分别是：（1）刚柔适合原则。由于框架结构既要承担起建筑的自重，又要保证灵活性，因此框架结构就必须要做到刚柔合适。避免太过柔软而不能够负担建筑的重量，还要避免太硬而柔韧度不够无法灵活转变。（2）多到防线原则。高层建筑物在建造完成之后往往还会遭到来自外界的影响，因此为了保证框架结构的安全性，应该做到层层设防，保证建筑工程质量。（3）主次原则。框架架构的每一个构建的作用都不相同，设计师应当分清各个部分的主次关系，能够抓住重点，协调整体。以防在外力侵害中各个构建无法相互协作发挥作用。举个例子，在整个框架结构中，柱梁同时存在，但是当收到外力侵袭时，柱要承担整个稳定建筑的责任，因此在设计时柱就是主要，梁就是次要。但是要分清，次要不代表不重要，不能因为次要就忽略了其功能性。
        2框架结构设计在建筑结构设计中的应用
        2.1落实合理的配筋设计
        从结构稳定性的角度来分析，落实合理的配筋设计，对于建筑结构设计质量的提升意义重大。其中在具体的设计作业实施中，配筋设计作业的实施，应结合《混凝土结构设计规范》内容，进行框架结构设计中梁、板、柱结构中的配筋率控制，以此降低因配筋率设计不合格，造成的框架结构区域变形、裂缝，产生的结构安全事故，从而造成的施工返工，以及造价成本升高的不良现象。

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        2.2实现防线优化
        在建筑框架结构设计中，通常不允许采用两种不同结构形式，如针对局部突出的房间或楼梯间等位置，不能采用砖混结构。因为框架结构本身为柔性结构体系，砖混结构为刚性结构，结构形式不同容易引发混合受力问题，给结构变形协调带来困难。考虑到框架结构本身带有柔性，还要对多道放线进行优化设计，以便使结构应力得到有效控制。从结构施工和使用安全角度展开分析，还要对梁、板、柱结构进行优化设计，如采用连续梁结构，并对柱体结构分布进行优化，促使结构内力得到均匀分布，促使结构稳固性得到增强。结合框架结构设计实践可知，多施加剪力墙结构，保证结构应力得到均匀分布。具体来讲，就是在楼梯、梁板和工字型结构等位置进行剪力墙的布置，完成结构底部加固设计，促使结构预应力得到较好控制，从而使结构刚度得到提升。实际应用该种设计方法，还要加强剪力墙结构应力计算。未能合理布置结构，将导致结构出现应力分布不均问题，致使建筑结构出现薄弱层。采用PKPM软件加强分析，能够使结构刚度、强度和抗侧力不连续的位置得到查找，促使结构设计得到改良，继而使结构设计效果得到保证。
        2.3建筑框架结构中板设计
        结合实践来看，板可以说是建筑工程框架结构设计中最容易出现问题的部位之一，所以出于保证项目质量和安全性的需要，企业务必要做好设计。首先，实际情况中现浇板厚度设计可以选取10cm、12cm、14cm、15cm、16cm以及18cm，而板上钢筋间距虽然可以适当地增大一点，但仍然需要控制不超过20cm。同时，设计中板下钢筋间距选取必须要和板上相同。其次，设计中所选择的钢筋规格中，虽说根据部位不同，可用各种直径的钢筋，但需要避免出现过大的情况。若由于设计需求使板上筋较大的话，我们选择板时，就必须注意其跨度也要相应偏大。
        2.4结构抗震设计
        在框架结构中，想要使结构质量得到增强，还要重视结构抗震设计。目前为满足装修施工等需要，通常在建筑顶部设置吊顶等结构，使得柱间填充墙无法达到顶部。此外，在墙上任意位置进行门窗洞口设置，也将引起同样问题，最终导致结构出现短柱构造。而一旦发生地震，短柱拥有较大刚度，容易对地震作用进行吸收，导致结构受剪。在结构抗剪强度不足的情况下，就容易发生脆性错断或交叉裂缝，继而导致结构破坏，严重时将引起倾覆。针对这一问题，还要加强框架结构抗震分析，使短柱楼层约束得到尽可能减弱，如采用铰接方式加强梁柱连接，并通过增加箍筋保证结构稳固，应尽量选择螺旋箍筋、复合箍筋等性能优良的箍筋，使结构受力性能得到增强。针对短柱范围，还应确保箍筋间距不超100mm，柱的纵向钢筋间距不超150mm。此外，在结构分析过程中如果发现结构抗震性能不佳，还可以通过安装外部抗震或加固设施增强结构稳固性。如采用刚阻尼器对地震作用进行吸收，减弱结构受到的冲击。安装固定杆等装置进行结构外部加固，也能使结构安全性得到增强。
        结语
        从当前建筑工程行业的设计发展现状以及各类设计技术的应用现状来看，框架结构设计在建筑结构设计中的应用质量较为良好，为各类建筑工程的设计质量提升发挥了重要的作用。从框架结构设计在建筑结构设计中的应用流程，以及具体的设计应用区域来看，设计人员为合理提升框架结构设计的应用效果，实际设计中还应在剪力墙应用、多道结构防线设计架构、落实抗震设计、优化梁板设计，以及合理实施配筋设计的方向发展。
参考文献
[1]赵欢．针对建筑钢筋混凝土多层框架结构设计的认识[J]．绿色环保建材，2019（12）：44．
[2]于海立．多层框架房屋建筑结构设计问题分析[J]．四川水泥，2019（12）：51．
[3]许政．框架结构设计在建筑结构设计中的应用探究[J]．建材发展导向（下），2020，15（5）：105．
[4]陈同舟．建筑结构设计中框架结构设计的应用[J]．低碳世界，2020（12）：189-190．
[5]郭瑞锋．异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用研究[J]．四川水泥，2019（01）：320．