覃罗毅
广西荣泰建筑设计有限责任公司, 广西 柳州 545000
摘要：近年来，经济快速发展，各行各业发展迅速，当前建筑设计中大跨度结构应用日益广泛。但大跨度框架结构通常情况下内力较大，相较于常规的建筑，其钢筋混凝土梁、柱截面尺寸较大，梁截面高度会影响到具体建筑的室内净高。为解决大跨度框架结构设计问题，需要设计者结合大跨度框架结构从大跨度框架的配筋、荷载以及构造等方面，解决大跨度框架结构设计中存在的问题。因此，本文的研究结合实际工厂建筑中大跨度框架结构的项目案例入手，分析大跨度框架结构设计中存在的钢筋拥挤、短柱、等效荷载、抗震性等问题，并提出解决大跨度框架结构设计问题的建议。
关键词：大跨度；框架结构；设计问题
引言
随着我国经济的发展，工业建筑也是不断发展，对设计的要求相应提高。工业类建筑，因生产工艺需要，大跨度框架较多，其存在施工难度大、框架节点复杂以及楼板局部不连续等不利情况，是需要引起设计和施工高度重视的建筑类型。正确的计算分析是保证项目安全的关键，因为实际存在一些不可预见因素不能通过计算分析，所以构造措施也是尤为重要。一个合格的结构设计需要做到计算上满足规范要求，也要认真分析找到结构存在的薄弱位置，加强其构造措施，增加建筑抵抗不可预见因素破坏的能力。
1大跨度框架结构设计分析
我国目前的建筑施工过程中，常见的大跨度框架结构需要具备一定的应用标准和要求，依据建筑物的使用功能，选择不同的结构框架类型。现阶段大跨度框架结构包括转换梁结构和折梁结构。①转化梁结构，所谓的转化梁结构在实际应用过程中，通常都会在建筑的檐口高度设置一个全面系统的工作模式。在设计过程中会在量化结构，建立起有效的支撑力。这种结构通常是用斜板将应力传递给斜坡所展开的工作模式，通过斜坡传递给框架柱和结构柱。在工作过程中通过加大梁上柱荷载，可以做好对结构柱的框架设计。该方案在计算过程中通常计算简单，且在实际工作中不用考虑截面问题。需要依据具体的力学模型在一定的数学模型基础上进行计算，但转化梁结构设计过程中存在的问题在于经济性较差，需要耗费大量的成本。②折梁结构，针对建筑施工中常见的框架结构中的折梁结构，通常指的是在横向布置一个跨度较大的折梁结构，可以将折梁结构的应力直接传递给上方的屋面。但由于实际设计过程中折梁的跨度应用较大的截面，这就导致设计中存在了荷载传递较差的一种工作模式。这种模式在设计过程中缺少对于空间整体作用的考量，需要依据框架具体的结构来进行设计，还要结合具体的框架结构受力考虑到除了弯距压力之外，还有轴向压力。所以在计算的过程中，要全面的对于受力问题进行考量。
2大跨度框架结构设计问题
2.1短柱问题
大跨度框架结构设计过程中，由于柱的净高与平行水平方向的截面高度之比小于四，被称为短柱。一般来说短柱在水平力的作用下会承担较大的剪力，但是大跨度框架结构设计中会容易发现脆性的剪切破坏，使得短柱的延性降低，而且抗震性减弱。因此在设计过程中需要依据具体的设计短柱要求，沿柱高进行加密。毕竟短柱受到的承载力较低，延性差的问题很容易在地震时产生脆性破坏，进而引发整体结构。
2.2等效荷载
生产地面楼面设备多荷载大，并且有喷淋荷载管道吊挂荷载，楼面荷载的取值是保证模型正确建立关键的一步。二层楼面织造区域有许多重型设备，需要进行等效荷载计算，按照内力相等的原则，将复杂荷载进行简化，是一种近似计算。
3大跨度框架结构设计问题的探讨
3.1依据工程规范合理分配大跨度框架梁钢筋
在大跨度框架结构的梁设计过程中需要全面掌握具体的设计文件和图纸。设计师依据“强柱弱梁”的原则在设计过程中依据文件规范和审查施工等组织设计，依据《建筑抗震设计规范》6.3.3条规定,梁端顶面和底面钢筋比值有限值要求。同时要考虑到配筋问题，加强对于水平荷载的控制。因为水平荷载对于建筑结构倾覆力矩，以及竖向构件引起的轴力和建筑高度平方成正比。大跨度框架结构设计过程中风的作用力较大，屋面结构荷载会传给轴向总力。因此设计者需要加大对于顶层边柱的配筋量，同时要充分考虑到具体设计中梁配筋过密的问题。针对框架梁与外挑梁断层尺寸之间存在的差距，将框架梁的主筋向外挑梁进行延伸。在实际施工过程中，通过对于钢筋中密集问题进行区分，可以适当的进行箍筋，避免将次梁搭建在主梁支柱附近，使得大跨度框架梁钢筋结构拥挤，导致施工质量不能保证，节点抗震性不强。实际施工过程中，施工者可以充分考虑到端梁竖向加腋的方式，使梁柱的接触面积不断增大，从大跨度框架结构整体的节点核心区域增强承载力，减少箍筋用量。同时在设计时需要充分考虑到受力钢筋节点，利用塑形铰使得大跨度框架各处之间的柱端距离加大。同时在框架结构设计时，主义顶层边柱的配筋量，箍筋要尽量使用螺旋箍进行箍筋，地下方柱应使用井字箍，按照具体的设计需求进行加密，增强大跨度框架的抗震性能，实现强柱弱梁。
3.2大跨度楼盖结构方案的选择
大跨度楼盖常用结构有钢筋混凝土密肋井字梁楼盖、钢筋混凝土空腹网架楼盖、无梁钢筋混凝土楼盖、预应力混凝土井字梁楼盖。考虑到钢筋混凝土空腹网架楼盖所需模板系统和结构构造较为复杂，相比常规现浇钢筋混凝土结构其所需时间更长，而本工程工期时间恰恰又较为紧张。无梁钢筋混凝土楼盖结构能够提供更高的空间，在荷载较少时有较大优势。因后期业主需在屋顶上加装设备，屋面荷载增大后无梁钢筋混凝土楼盖结构的优势不再，且变形挠度较大。预应力混凝土井字梁楼盖能够较好的解决大跨度楼盖的受力和挠度问题，通常用于跨度更大的情况。结合项目的实际情况，本着结构安全、经济、受力情况合理，施工便利的原则，拟采用钢筋混凝土密肋井字梁楼盖，并对钢筋混凝土密肋井字梁楼盖方案和常规主次梁楼盖方案进行进一步对比。
3.3预应力混凝土设计
预应力混凝土框架结构具有抗疲劳轻度大，结构建筑跨度大，结构符合力的作用要求，施工部分横截面积小，建筑材料使用成本低，生产过程布局灵活等特点。在预应力混凝土结构中，除了预应力钢丝绳之外，钢筋混凝土结构的预应力混凝土结构中，在进行建筑施工时进行混凝土浇筑时，由于混凝土的收缩，其本身温度就会发生变化，所以就有可能不符合预应力混凝土的凝固温度要求，造成预应力混凝土结构在凝固后出现较大裂纹，为了减小裂缝的宽度，可以有足够的非预应力钢筋安装在构件的横截面上（即预应力区）。当设计大跨距的预应力混凝土时，除了按照常规钢筋混凝土结构的设计原则，也应注意以下几点。
结语
综上所述，随着现代社会的进步，人们对建筑物本身的要求也越来越高，大跨度的建筑物符合人们的审美要求，这也就对建筑物建筑技术有了更高的要求，针对现如今应用最广泛的建筑结构—大跨度框架结构，实际应用中的优势和应用过程中存在的结构设计时钢筋拥挤、短柱、等效荷载等问题进行了分析。包括从建筑设计的计算和构造等方面进行了深入的调研，提出了构造控制的措施。希望借此可以使结构设计师具有清晰的概念，学会正确判断结构设计中不利部分，并开展针对性地设计，促使设计计算结果可靠和构造措施合理，设计出符合规范的建筑。
参考文献
[1]赵杰,李艳荣,杨东全.大跨度框架结构基础隔震设计与分析[J].科技通报,2016,32(11):105-109+136.
[2]简超军.大跨度框架结构施工期多层模板支撑体系时空特性研究[D].西安建筑科技大学,2016.