建筑框架結構設計技術策略分析

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷進步和人口的日益增長，我國建筑行業(yè)發(fā)展越來越快。在建筑工程設計中，框架結構設計是主要的設計工作，框架結構的合理設計關系到建筑工程是否具備適用性和安全性。本文主要分析建筑框架結構的應用范圍和特點，了解建筑框架結構的設計要求和原則，分析建筑框架結構設計的技術策略。

關鍵詞：建筑框架結構；設計；技術

中圖分類號：TU973 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0022-01

建筑框架結構又稱構架式結構，是由柱和梁以鉸接或鋼接的形式連接而成的結構，抵抗使用過程中出現(xiàn)的豎向荷載和水平荷載，主要起承重作用。框架結構按照不同的跨數(shù)可分為多跨和單跨型；按照不同層數(shù)可分為多層和單層型；按照立面構成的不同可分為不對稱和對稱型；按照使用材料的不同可分為鋼筋混凝土混合構架、膠合木結構框架、混凝土框架和鋼框架等。混凝土框架是常用的建筑框架結構，分為裝配整體式、裝配式和現(xiàn)澆整體式，如果設計需要還能對板或梁施加一定的預應力。

1 建筑框架結構的應用范圍和特點

框架結構可以設計成無鉸框架、超靜定的雙鉸框架或靜定的三鉸框架。混凝土框架結構可適用于辦公樓、學校和民用住宅等；鋼結構框架可以用于特殊用途的建筑物、多層工業(yè)廠房和跨度較大的公共建筑，如輕工業(yè)車間、造船廠、火車站、商場、劇場等[1]。

框架結構建筑具有很多優(yōu)點，自重較輕、空間可以靈活分割，節(jié)省建筑材料；可以比較靈活的配合建筑的平面布置，便于安排較大的建筑空間結構；框架結構中使用的柱、梁等構件易于定型化和標準化，縮短建筑施工工期；現(xiàn)澆混凝土框架結構的剛度較強，整體性較好，合理的框架結構設計能起到良好的抗震作用，能根據(jù)設計需要將柱或梁的截面澆注成各種形狀。

2 建筑框架結構的設計要求和原則

2.1 建筑框架結構設計時應當滿足以下要求

2.1.1 梁和柱的截面尺寸

框架結構中梁的截面寬度應≥200mm，截面的寬高比應≤4，截面的高與凈跨比應≥4；柱的截面寬度和高度應≥300mm，圓柱的直徑應≥350mm。

2.1.2 梁和柱的鋼筋配置

梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應≤2.5%，一級梁端截面的頂面和底面縱向鋼筋配筋量的比值應≥0.5，二級或三級應≥0.3。梁端加密區(qū)的箍筋肢距一般≤200mm，二級和三級箍筋肢距應≤250mm，四級箍筋肢距應≤300mm。柱端縱向受拉鋼筋的配筋率應≥0.2%，二級框架結構中柱的箍筋直徑應≥10mm，箍筋肢距應≤200mm。三級框架結構中柱的箍筋直徑應為6mm，四級框架結構中柱的箍筋直徑應≥8mm。如果剪跨比和支柱比不大于2，箍筋間距應≤100mm。

2.2 建筑框架結構的設計時應當遵循以下原則

為了起到良好的抗震效果，建筑框架結構可以設計成雙向的梁柱體系，采用剛接連接；大跨度的陽臺或雨篷等框架結構設計時，應充分考慮梁的抗扭性；出屋面的樓梯間或電梯間不能采用磚混框架結構；電梯井壁的框架結構以粘土磚砌筑為宜，不能使用磚墻承重的框架結構；電梯井處的柱可做成L型，或將柱外移，柱構件不能向電梯井處伸出。

3 建筑框架結構的設計技術策略

3.1 基礎平面圖和詳圖的設計

地基較軟或不均勻的建筑適合選用柱下條基。如果節(jié)點基礎下有枯井或防空洞時，可以使用較大的厚板跨過[2]。混凝土的節(jié)點基礎下應當做墊層，如果基礎下有防水層，應充分考慮防水層的厚度。如果建筑物的地下室外墻是混凝土，對應樓層的基礎梁可以取消。沉降縫兩側的墻體基礎必須分開，地面以下的伸縮縫和抗震縫等不能設縫，應加強與地面的連接。如果新建的建筑物周圍有建好基礎，建筑物的基礎應當淺于周圍建好基礎?；A之間的凈距離應當大于兩者高差的1.5倍或2倍。

3.2 梁詳圖的設計

如果梁上有挑梁端部或次梁處，應當在梁上附加吊筋和箍筋，優(yōu)先考慮附加箍筋。梁上的水箱和小柱下，不用加附加箍筋，在結構設計的總說明處畫對應的節(jié)點。當建筑物的外部梁之間跨度較小是，各個梁高應相等。當建筑梁底與外窗頂部距離較小時，應當將梁高加大至外窗頂部。建筑外部框架的梁外皮應與柱外皮平行，柱與梁之間的偏心應當大于柱寬的1/4，小于柱寬的1/3。

3.3 柱詳圖的設計

如果建筑框架地上結構為圓柱，低下結構應改為方柱，便于施工。圓柱的縱筋數(shù)量應多于8根，箍筋采用螺旋箍，并在柱詳圖中標明柱端部的水平段。方柱的箍筋應選擇井字箍，并按照嚴格的規(guī)范要求加密。幼兒園內不能用方柱，防止方柱對兒童造成身體傷害。對于異型柱結構，一排梁縱筋的根數(shù)不應過多，柱端部的縱筋不能過密，避免節(jié)點處混凝土澆筑出現(xiàn)困難。柱構件應盡量選擇強度較高的混凝土，減少斷面處的尺寸[3]。

3.4 提高設計人員專業(yè)素質

建筑框架結構設計人員應當結合建筑特點和設計要求，不斷提高自身的專業(yè)知識和實踐能力，滿足人們對建筑的要求。嵌固端樓板、嵌固端上下層剛度比和建筑結構抗震縫與嵌固端位置之間的協(xié)調性等問題，是技術人員和設計人員工作的難點，設計人員設計時應全面考慮各個環(huán)節(jié)，以免對日后的施工工作和結構設計造成影響[4]。

4 結語

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對建筑建設的要求越來越大，建筑框架結構設計技術應當不斷創(chuàng)新，才能適應社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，才能滿足人們的需求，從而保證社會的和諧、安定。本文主要從建筑框架結構中的基礎平面圖和詳圖、梁詳圖、柱詳圖的設計和專業(yè)設計人員素質4方面，根據(jù)框架結構設計的原則和要求，完善設計技術，保證建筑的適用性和安全性。

參考文獻

[1] 梁麗芳，都軍花.淺談建筑框架結構設計存在問題及對策[J].科技創(chuàng)新導報，2012（11）.

[2] 于橋.建筑框架結構設計原則及存在問題和解決措施[J].山西建筑，2013（04）.

[3] 黎純向.建筑工程框架結構設計存在的問題及處理對策[J].門窗，2012（14）.

[4] 郭文娟.多層房屋建筑框架結構施工技術探討[J].科技創(chuàng)新導報，2012（17）.

作者簡介：劉東斌（1990-），男，漢族，祖籍河南，2010年就讀于西安思源學院，土木工程專業(yè)，現(xiàn)本科在讀。