李智伟
中国轻工业南宁设计工程有限公司，广西南宁市，530031
摘要：近些年，我国建筑业发展迅速，框架结构被广泛应用在建筑施工中。基于我国经济的快速增长，使得建筑行业得到了飞速发展，对此，人们也越来越注重建筑工程实用性，为了更好的满足人们对建筑的多样化需求，就必须要提升对高层建筑框架结构的设计水准，实现建筑的实用性与美观性都能跟得上时代的发展。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。对此本文主要针对高层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；应用探讨
引言
人们日常生活水平随着社会经济的发展而不断提高，对建筑项目也有了更高的要求，高层建筑物不断增多，因此需要人们提高对高层建筑项目结构设计的注重程度。而多层框架结构设计是建筑设计的基础，本文就对多层框架设计中呈现的问题进行了研究处理，期望建筑行业发展愈来愈好。
1框架结构的基本概念
所谓的框架结构是指在建筑机构中的梁体、柱体以及衔接方面的结构形式，其构成建筑结构的主体部分也是其中的沉重新结构，这里的称重主要指代的是水平方面以及垂直方向的作用力。在现阶段的部分结构中，更多的是以框架结构作为承重的主体，相应的建筑墙面不再作为承重墙来进行设计。从而在建筑的墙体上可以有效地分为围墙，分隔墙以及其他墙体等更为灵活的作用。同时在框架结构的设计中，墙体由于不再担任承重墙的地位，在其材料使用以及装饰方面就有了更大的灵活性。例如在墙体上使用新型材料和保温材料，在一定程度上降低了建筑自身的重力，满足了人们对于建筑物的更大需求。而且在建筑整体的稳定性、美观性有着更大的提升。
2框架结构设计的基本原则
在进行框架结构设计时，设计师要遵循好以下三个原则：第一，刚柔适度原则。如果建筑工程框架结构的刚度过大，那么其柔韧度就会受到影响；反之，如果柔韧度过大时，建筑工程的框架就会容易发生变形。对此，设计人员要严格确保刚柔设计的科学性与合理性，避免其因设计不合理，使建筑质量受到影响。第二，主次分明原则。在建筑工程的整体框架中，不同的构件多表现出的作用也存有差异，对此，设计人员要深入分析设计重点，并遵照主次分明原则，在保证整体结构具有统一性与协调性的基础上，来提升其应对外力的抵抗能力。
例如，在进行建筑工程的梁柱设计时，由于柱所承受的荷载要远远大于梁，因此，设计师要对强柱弱梁的相关要求进行重点分析。第三，多道防线原则。在进行框架结构设计时，设计人员要将稳定与安全放在第一位，并且还要遵照“强节点弱结构”“强剪弱弯”等原则来完成设计，首先，要确保建筑工程能够顺利进行使用，并且还要确保其整体的使用寿命；其次，在抵抗外力破坏的基础上，来最大限度的提升建筑结构的安全性，让建筑结构的外在抵抗能力得到最大发挥。因此，在进行实际设计时，不仅要在建筑内容上设防，还需要将框架结构的设计理念与抵抗能力进行有机的结合。
3框架结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1加强配筋设计
框架结构主要采用钢筋混凝土材料，钢筋用于对一定范围拉力进行承载，混凝土用于承载压力。在框架结构设计过程中，还应做好结构配筋设计，以便使结构的稳定性得到增强，能够更好抵抗外部作用力。按照《混凝土结构设计规范》，需要加强框架结构中梁、柱等结构的配筋管理，保证结构配筋率合理，以便使结构变形、裂缝等问题得到防治。实际在结构设计过程中，可以采用TAM、SATWE等软件完成结构配筋计算，对梁、柱等结构的刚度、柔度、强度等进行分析，保证结构设计的合理性。
框架柱的配筋率一般较低，纵向受力钢筋配筋率在1%-3%之间，梁配筋率在0.4%-1.5%范围。在结构配筋计算过程中，通常选择最不利方向，在完成电算化结果比较后，通常采取较大值，以便使结构强度达到要求。针对框架梁外挑的情况，如果在梁下设置混凝土柱，还应认识到柱为偏心受压构件，并非构造柱，不能采取构造配筋方式，以免出现水平荷载作用下结构承载力不足。根据梁端可能发生的协调变形，还应将柱当成是竖向构件参与配筋计算，做好梁、柱节点处理。
3.2加强建筑内力分析
建筑物在内在水平负载以及竖向负载的不同情况下会出现不同变化，根据目前现有标准规范，多层框架建筑结构设计过程中要对建筑内里进行合理计算、分析，利用不同负载情况下建筑内力的分析情况完成建筑构件的截面设计。在竖向负载的内力分析计算时，可以运用弯矩二次分配或分层法进行计算，弯矩二次分配是指将各个节点的弯矩重新分配，并传递相关数据。分层法在计算时，可以将上下层弹性支撑转变为固定端，并将线刚度乘以0.9，并将地柱弯矩传递的系数改为1/3，保证各个层梁刚度以及底层柱刚度保持不变，传递系数变为一半。这两种方法都可以提高设计力度，更好的满足设计要求。
3.3柱结构设计
多层框架结构中柱结构的设计要点有两个：①轴压比选择。柱结构设计一般会调高底层框架柱的混凝土强度等级，以缩小轴压比及层间位移角，在设计过程中，设计人员需连续调节柱截面，以找到最佳的轴压比。②短柱设计。短柱指结构中长细比小于4的柱。在多层框架结构中，短柱与结构抗震性能有关，常用短柱包括楼梯间梯柱、错层框架柱等。短柱设计应重点关注其剪跨比的选择，即柱截面承受弯矩与剪力的比值。若剪跨比小于1.5，柱结构的破损机理为脆性剪切，此时建筑结构的抗震能力较差，无法达到多层建筑的抗震性能要求；若剪跨比在（1.5，2）区间，此时柱的破坏机理为剪切，为强化整体结构抗震性能，可适当提高混凝土强度或设置箍筋；若剪跨比达到2，柱的破坏机理变为压弯，可基本达到民用多层建筑结构对抗震性能的要求，且柱本身具备一定的变性空间，因此若条件允许，应保证短柱的剪跨比不低于2。
3.4地下室顶板预应力无梁楼盖施工
在进行此建筑的地下室结构施工时，要严格遵守建筑工程的结构设计方案与工程的建设要求进行，最大限度的节约施工空间，提高地下室净空的利用率，起到简化施工工序的作用。无梁楼盖地下车库的面积相对较大，且与主楼墙体连接，因此，大大增加了项目的施工难度。在进行此建筑的实际施工时，建筑要求在主楼相邻一跨内设置四条后浇带，针对预应力板的施工，采用分块施工的方式，在完成施工后，随即进行主体部分的施工。施工人员要处理好边界位置预应力端部预埋的问题，针对此问题可以采用端部预埋技术。在进行水泥灌浆的实际施工时，一旦有水泥浆流入到管内，就会对预应力束的正常贯穿造成一定的影响。高层建筑的施工过程中，采用顶板预应力无梁盖楼施工技术不但可以确保工期，更重要的是能够最大限度的提升工程的施工效率。
结语
综上所述，在框架结构设计中，还应认识到结构设计一旦出现问题，将导致工程整体结构稳定性、安全性受到较大影响。为保证结构安全，还应掌握框架结构特点，遵循结构设计原则，采取科学方法进行框架结构设计，使结构配筋等问题得到妥善处理，继而为工程的可持续发展提供保障。
参考文献
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作者简介：李智伟（1984-）男，汉族，广西崇左人，本科，中级职称，主要从事建筑设计工作。