建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及解決措施

【摘要】建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)工程項(xiàng)目施工的質(zhì)量以及使用性能。因此，做好建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作至關(guān)重要。但是，目前在建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在一些問題，對建筑行業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響?；诖耍P者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)談一談建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些問題以及相應(yīng)的解決措施，希望可以為建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量提供一些參考和建議，促進(jìn)建筑行業(yè)更快更好地發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題；解決措施

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，我國的建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，取得了輝煌的成就，同時(shí)對建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量也提出了更高的要求，使建筑企業(yè)面臨著更大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。但是，當(dāng)前建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在一些問題。鑒于此，研究建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題以及解決措施這一課題是十分必要的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）建筑工程框架結(jié)構(gòu)的牢固性較差，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不夠合理

建筑工程框架結(jié)構(gòu)的牢固性直接關(guān)系到整體建筑工程的安全性，雖然這個(gè)問題大家都已經(jīng)意識(shí)到，但是在設(shè)計(jì)中，框架結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況仍然是普遍存在的一個(gè)重要問題，從而導(dǎo)致建筑工程抗擊地震、火災(zāi)等重大破壞性事故的能力非常弱，因此，在框架結(jié)構(gòu)的牢固性方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

（二）構(gòu)造柱和承重柱的區(qū)分問題

對構(gòu)造柱和梁進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)非常重要，這能夠有效地防止墻體裂縫情況的發(fā)生，從而提高建筑物整體的抗震性能。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，有很多設(shè)計(jì)人員沒有對構(gòu)造柱和承重柱進(jìn)行明確的區(qū)分，從而導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)沉降和裂縫情況，降低了建筑工程框架結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

（三）板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)工作不到位

板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)是建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的組成部分，需要根據(jù)板長邊和短邊長度的差距確定設(shè)計(jì)的具體方式，這樣才能提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，對這方面的工作沒有做到位，從而影響到整體設(shè)計(jì)的質(zhì)量。另外，在建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還特別容易忽略環(huán)境因素的影響，從而給整個(gè)工程框架結(jié)構(gòu)帶來巨大的安全隱患。

二、針對建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題的解決措施

（一）確定最佳的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

建筑工程框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：框架的選擇、基礎(chǔ)設(shè)置以及結(jié)構(gòu)措施等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由一些結(jié)構(gòu)性的構(gòu)件組成的，它們之間連接的方式是節(jié)點(diǎn)，通過節(jié)點(diǎn)的連接可以使整個(gè)框架產(chǎn)生垂直和水平荷載的能力。針對一些高層的建筑工程，在選擇框架結(jié)構(gòu)時(shí)還要考慮水平荷載等因素。另外，為了提高整個(gè)建筑工程框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性，桿件剛接體系是一個(gè)最佳的框架結(jié)構(gòu)選擇。

（二）設(shè)計(jì)內(nèi)力組合，提高建筑工程的抗震性能

在建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)就是設(shè)計(jì)內(nèi)力組合，因此需要在調(diào)整結(jié)構(gòu)抗震系數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的一點(diǎn)就是構(gòu)件材料的強(qiáng)度要大于不考慮抗震要求時(shí)的材料的強(qiáng)度，并且還要對抗震系數(shù)進(jìn)行不斷的調(diào)整，從而提高建筑工程的抗震能力。

（三）做好板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)工作

板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的內(nèi)容。因此，做好板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)工作非常重要。在對這方面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要全面分析板長邊以及短邊長度，當(dāng)長邊與短邊比值大于3時(shí)，可按沿短邊方向的單向板計(jì)算，但應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長邊與短邊比值介于2與3之間時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)長邊與短邊比值小于2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算。當(dāng)然，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，還需要根據(jù)結(jié)構(gòu)板的實(shí)際大小來采用靈活的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)工作中，需要對連續(xù)雙向跨版的最大彎矩進(jìn)行分析和計(jì)算，這時(shí)候一定要結(jié)合具體的荷載分布情況對滿布荷載進(jìn)行分解處理，并且對間隔進(jìn)行合理的布置。一般在實(shí)際的工作中，會(huì)對支承中間柱位置的格板進(jìn)行加固，并且還要結(jié)合實(shí)際的支承，將所有的格板的彎矩計(jì)算出來，然后再將所有的彎矩進(jìn)行疊加，最后確定出最大的彎矩。

三、對建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的建議

（一）選擇合適的設(shè)計(jì)變量

設(shè)計(jì)變量簡單來說就是在設(shè)計(jì)中需要優(yōu)化的量，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，我們只需要選擇那些會(huì)產(chǎn)生較大優(yōu)化效果的參數(shù)，而將那些不會(huì)產(chǎn)生太大優(yōu)化效果的參數(shù)去掉。同時(shí)要注意選擇設(shè)計(jì)變量要以客觀的條件為限制，將設(shè)計(jì)變量選擇的范圍控制在合理的范圍內(nèi)。

（二）建立目標(biāo)函數(shù)

目標(biāo)函數(shù)是衡量結(jié)構(gòu)方案好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是對設(shè)計(jì)變量目標(biāo)性指標(biāo)的一種解析表達(dá)式。在設(shè)計(jì)建筑框架結(jié)構(gòu)時(shí)，對于框架結(jié)構(gòu)的剛度、尺寸、重量等都可以通過目標(biāo)函數(shù)表達(dá)出來。

（三）設(shè)計(jì)科學(xué)的約束條件

約束條件，顧名思義就是限制條件，是在優(yōu)化過程中需要遵守的具體條件。在設(shè)計(jì)優(yōu)化方案當(dāng)中，約束條件非常重要，一定要保障約束條件符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。在設(shè)立約束條件時(shí)，一定要堅(jiān)持盡可能簡化的原則，留下那些和優(yōu)化變量有關(guān)、必須存在的設(shè)計(jì)條件為約束條件，而將那些不重要的、可有可無的限制條件去掉。在設(shè)計(jì)中需要確定的約束條件一般分為兩類：一類是在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求中明確規(guī)定的一些數(shù)值，例如對筋配率的要求、梁寬度的要求等。另一類就是那些保障整體結(jié)構(gòu)在常態(tài)下具有足夠安全性、穩(wěn)定性以及承載性的限制。

（四）優(yōu)化算法的選擇

選擇優(yōu)化的算法是在構(gòu)件優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上取得良好的優(yōu)化效果的關(guān)鍵步驟。選擇合理的優(yōu)化算法對優(yōu)化的模型進(jìn)行解算，也就是在約束條件的情況下求解目標(biāo)函數(shù)相關(guān)值的問題。在現(xiàn)實(shí)的工作當(dāng)中，約束條件和目標(biāo)函數(shù)一般都不是單純的非線性函數(shù)，同時(shí)還具有隱形函數(shù)的性質(zhì)，因此，需要根據(jù)具體的情況來確定具體的優(yōu)化算法，從而提高設(shè)計(jì)優(yōu)化的效果。

結(jié)語：

總而言之，建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都對整體工程的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑工程框架結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要改變一些傳統(tǒng)的觀念，采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念，避免在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些常見的問題 ，并綜合考慮各方面的問題不斷地對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，只有這樣才能提高建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，從而保障整體工程施工的質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭彬彬.簡述高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的現(xiàn)實(shí)問題[J].黑龍江科技信息，2011，（13）：287.