綜述建筑工程中框架結(jié)構(gòu)與設(shè)計

溧陽市現(xiàn)代建筑設(shè)計院有限公司 213300

摘要：隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)普遍應(yīng)用于建筑設(shè)計中?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的出現(xiàn)有效的改變了原始砌體結(jié)構(gòu)的自重大、工作繁重、抗拉抗彎性能低、材料用量大等缺點。但框架結(jié)構(gòu)在建筑過程中的實際設(shè)計仍然存在著一些問題。因此，本文從實際運用中，對框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題展開全面的分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；框架結(jié)構(gòu)；抗性

框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接組成的，主要起到抵抗水平和豎向承重的作用。因此，框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計是整個建筑工程中最基本也最關(guān)鍵的工作。在設(shè)計中一旦框架結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，就會造成整個建筑工程存在安全隱患。為確保建筑工程的安全性，設(shè)計者在整個設(shè)計的過程中必須要綜合考慮會出現(xiàn)的問題。

一、框架結(jié)構(gòu)的主要分類

（一）按照框架結(jié)構(gòu)的施工方法分類

1、現(xiàn)澆整體式框架：這一框架結(jié)構(gòu)中全部構(gòu)件都是在現(xiàn)場用鋼筋混凝土澆注成整體，它所具備的優(yōu)點是整體性和抗震性能好，比其它形式的結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，構(gòu)件尺寸不受標準構(gòu)件限制。但現(xiàn)澆整體式框架對模板的用量較大，因此現(xiàn)場的濕工作較多，容易導(dǎo)致施工周期長、冬季施工困難等情況。

2、裝配式框架：這一框架結(jié)構(gòu)中梁、板、柱全部構(gòu)件都是預(yù)制裝配，所有的構(gòu)架可以在現(xiàn)場完成焊接、拼裝和連接工作，裝配式框架所使用的構(gòu)件可以在工廠內(nèi)進行大批量的生產(chǎn)，在現(xiàn)場進行裝配即可，因此可以保證構(gòu)件的質(zhì)量同時還能夠節(jié)約模板用量?？捎行Ц纳剖┕l件，加快現(xiàn)場的施工進度，但裝配式框架中節(jié)點構(gòu)造會導(dǎo)致整體性差，抗震性差，節(jié)點預(yù)埋件較多，用鋼總量大。

3、半現(xiàn)澆框架：這一框架結(jié)構(gòu)中梁、柱都是現(xiàn)澆而成，樓板、梁板是預(yù)制或裝配而成，半現(xiàn)澆框架有兩種常見，一種是梁、柱現(xiàn)澆，板預(yù)制；另一種是柱現(xiàn)澆，梁、板預(yù)制。這種構(gòu)架方法，節(jié)點構(gòu)造較簡單，梁柱整體受力性好，同時樓板預(yù)制又可節(jié)約模板，省去了現(xiàn)場直模的麻煩。這一構(gòu)架方式是目前使用最多的一種框架形式。

4、裝配整體式框架：這一框架結(jié)構(gòu)中的梁和柱都可以預(yù)制裝配，裝配時通過局部現(xiàn)澆混凝土使構(gòu)件連接成整體，構(gòu)架的整體性和抗震性介于現(xiàn)澆和裝配式構(gòu)架之間，保證了節(jié)點的剛度。這一結(jié)構(gòu)方式比全現(xiàn)澆框架節(jié)省模板，也加快了施工進度，但增加了后澆混凝土的工序。

（二）按照框架結(jié)構(gòu)的承載能力分類

1、底層框架結(jié)構(gòu)：這一框架結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用于對建筑物外觀要求較大和平面空間大的建筑中，在整個構(gòu)架設(shè)計中，一般上層采用混合結(jié)構(gòu)進行施工，有效的節(jié)約施工成本，同時使整個建筑構(gòu)架具有上剛下柔的的特點，但抗震性較弱。

2：內(nèi)構(gòu)架結(jié)構(gòu)：這一框架結(jié)構(gòu)在使用時一般會將磚塊和鋼筋混凝土結(jié)合在一起，相對加強內(nèi)構(gòu)架的連接剛性，使整個建筑的抗彎性和整體性能好，但抗震性能就相對較弱，因此使用這一結(jié)構(gòu)是有一定限制的。

3：全構(gòu)架結(jié)構(gòu)：這一框架結(jié)構(gòu)的特點將底層框架結(jié)構(gòu)和內(nèi)構(gòu)架結(jié)構(gòu)整合在一起，在建筑工程當中有效的提高了建筑物的整體性能，并且具有較強的抗震性。

二、框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

（一）框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則

1、剛?cè)嵯酀瓌t：在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中若構(gòu)架太剛硬就會導(dǎo)致其變形性差的情況，難以承受強大的破壞力，造成建筑物的局部損壞或全部受損。但若結(jié)構(gòu)太柔，雖然能很好的減小外力的影響，但會引起建筑物的大幅度變形而發(fā)生全部傾覆。因此要保持建筑物剛?cè)嵯酀源_保建筑物的整體性能。

2、多防線原則：多防線顧名思義就是層層設(shè)防，在災(zāi)難來臨之際，結(jié)構(gòu)中所有可抵抗外力的構(gòu)件都通力合作來維持建筑物的穩(wěn)定，若把希望只寄存在單一的構(gòu)件上對抵御災(zāi)難是沒有任何作用的。比如說在土建筑結(jié)構(gòu)中多肢墻的使用效果比單片墻要好，框架剪力墻的使用效果比純構(gòu)架要好等這樣的例子都是體現(xiàn)了多防線原則的優(yōu)點，因此在設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的時候要重視多防線的的設(shè)置。

3、抓大放小原則：在建筑中有“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等說法，這些都是對設(shè)計框架結(jié)構(gòu)抓大放小原則很好的運用。簡單地說，雖然整個框架結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體的，但各個構(gòu)件所起到的作用卻是天壤之別的。一旦說有破壞力襲來，每個構(gòu)件發(fā)揮其自己的作用，協(xié)作在一起抵抗襲擊，這時候損壞是在所難免，但犧牲一些相對次要的構(gòu)件以保證重要構(gòu)件的完整，這也是保護整體構(gòu)架穩(wěn)定性的有效措施，最大可能的保證構(gòu)架的完整性，盡量減少災(zāi)難對建筑物帶來的毀滅性后果。

4、打通關(guān)節(jié)原則：這一結(jié)構(gòu)的原則就是讓整個框架渾然一體，以達到在承受外力時整個構(gòu)架能將外力迅速的消減和傳遞，一般在設(shè)計時，將整個框架結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)盡量打通，當外力襲來時能夠在關(guān)節(jié)處暢通，有效的避免建筑物受外力的襲擊。因此在設(shè)計時要綜合評估和科學(xué)計算整個建筑物將會承受的外力，在設(shè)計時盡量打通框架結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)使建筑物增強受力性，避免受到外力的破壞。

（二）框架設(shè)計的數(shù)據(jù)計算

在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中應(yīng)該以計算結(jié)果為基礎(chǔ)設(shè)計整個框架結(jié)構(gòu)，具體需要計算的內(nèi)容有以下幾點：①計算整個構(gòu)架的抗彎性；②計算整個構(gòu)架的抗剪強度；③計算整個構(gòu)架的局部承受力；④計算整個構(gòu)架的折算應(yīng)力；⑤計算構(gòu)架的局部穩(wěn)定；⑥計算整個構(gòu)架的剛度。

（三）抗震性設(shè)計

在同樣等級的地震強度下，框架結(jié)構(gòu)類型不同的鋼筋混凝土建筑具有不同的抗震要求。在所有的建筑設(shè)計中抗震指數(shù)都是按照國家抗震設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計的，但是每個建筑的抗烈度、結(jié)構(gòu)類型、高度都不相同，因此對建筑的抗震墻和框架結(jié)構(gòu)分別劃分了等級1—4級。與此同時國家抗震設(shè)計規(guī)范中還規(guī)定不同抗震級數(shù)的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該使用不同的分析方法和計算方法。另外需要特別注意的是，在設(shè)計抗震級數(shù)的時候，為了達到建筑的整個抗震能力，要將規(guī)則和不規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)區(qū)分開來，如果忽視了不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，就無法妥善的進行解決，可能就會對整個建筑物產(chǎn)生極大的負面影響，嚴重的會造成難以估量的損失。

結(jié)束語

隨著社會的不斷發(fā)展，城市人口急劇增長與集中，導(dǎo)致城市的不斷擴大，造成住房困難用地緊張等情況。因此，國內(nèi)的建筑更多的趨向于高層建筑，框架結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)有效的改善了這種緊張的現(xiàn)狀?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有設(shè)計靈活、室內(nèi)空間大，良好的的抗震性、延性、抗風性、抗雷性、整體性等優(yōu)點，這些優(yōu)點都被廣泛的應(yīng)用在建筑工程中。

參考文獻：

[1]張春富，樊慶玲.談建筑工程中框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計[A].北京市海淀區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會.第二屆“科協(xié)文化——中關(guān)村論壇”論文集[C].北京市海淀區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會：，2013：1.

[2]陳麗艷.淺談建筑工程中框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計[J].價值工程，2011，1（05）：78.