建筑工程框架結(jié)構(gòu)工程設(shè)計

張羽

【摘要】建筑工程框架結(jié)構(gòu)是整個建筑主體構(gòu)造的一個重要部分，屬于建筑整體承載力的一個核心。建筑工程項目的建設(shè)質(zhì)量受到框架結(jié)構(gòu)的合理性以及質(zhì)量的直接影響。筆者在本文中分析了建筑工程框架結(jié)構(gòu)工程設(shè)計，希望能產(chǎn)生一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；框架結(jié)構(gòu)；工程設(shè)計

引言

不管是什么類型的建筑工程，都必須要以框架結(jié)構(gòu)作為設(shè)計和建設(shè)的依據(jù)，如果沒有框架結(jié)構(gòu)，整個工程的施工將無法開展。建筑工程框架結(jié)構(gòu)對于工程項目之所以如此重要，是因為整個建筑工程項目的施工質(zhì)量、后續(xù)安全保障和建筑工程框架結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。框架結(jié)構(gòu)簡單來說就是一種框架形式，但是它包括有很多的內(nèi)容，比如柱體結(jié)構(gòu)、梁柱結(jié)構(gòu)等。

1、建筑工程框架結(jié)構(gòu)工程設(shè)計原則

框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當遵守多防線原則、抓大放小、打通關(guān)節(jié)原則以及彈性適中原則。首先是彈性適中原則，說的是框架結(jié)構(gòu)不宜過于剛硬，若是剛硬度太大，就會造成框架沒有很好的變形能力，若是出現(xiàn)了皮懷里的話，往往會導致建筑物出現(xiàn)局部損壞的情況；但是太過柔和也不行，雖然太柔和會降低受到外力的作用，然而卻很有可能導致建筑物出現(xiàn)太大的變形，最終導致建筑物出現(xiàn)整體傾覆；其次是多防線原則，這一原則指的就是結(jié)構(gòu)體系的安全水平要取決于設(shè)防層數(shù)，若是真的出現(xiàn)了災(zāi)難，全部的抵抗機構(gòu)都會共同合作來實現(xiàn)維持建筑物穩(wěn)定的目的；在對框架結(jié)構(gòu)開展設(shè)計的時候筆者建議要多寄到防線；再次是打通關(guān)節(jié)原則，這一原則指的是在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要盡可能地打通結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)，讓結(jié)構(gòu)受到的外力影響在關(guān)鍵部位都可以暢通，盡可能地減小外力的侵襲；最后是抓大放小原則，說的是按照不同構(gòu)件的起到的作用將其進行種類劃分，在建筑受到外力沖擊的時候可以相互協(xié)作來對外力的破壞作用進行防御。

2、建筑工程框架結(jié)構(gòu)工程設(shè)計

2.1 建筑工程框架柱設(shè)計。開展框架柱設(shè)計工作中，尤其要確保設(shè)計符合如下的一些規(guī)范標準：第一個是設(shè)計人員在設(shè)計柱網(wǎng)時必須要完全掌握結(jié)構(gòu)傳力體系的相關(guān)知識，設(shè)計出來的柱網(wǎng)不能相悖于合理結(jié)構(gòu)的受力規(guī)范條件，間隔距離也要講究，不能間隔差異過大的情況。除此之外，框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計也非常講究，首先是確保對豎向載力有足夠的承受力，另一方面還要確保對相應(yīng)的水平載力有足夠的承受力。其次是要先對建筑的功能需求有一個準確的把握，然后才能在此基礎(chǔ)上進行柱網(wǎng)的設(shè)計。比如，若是某一建筑功能是被定義為酒店或者居民小區(qū)的話，為了滿足人們的居住習慣，設(shè)計人員在設(shè)計柱網(wǎng)的時則要多加考慮隔墻方面的一些要求。通常來說，在建筑工程里，要想實現(xiàn)弱化柱網(wǎng)在使用功能方面的作用的話，最好是將縱橫墻交叉點位置作為柱的放置點。還有一個不可忽略的要點，那就是在設(shè)計柱網(wǎng)的時候應(yīng)盡可能給人們帶來更大的便利，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要對構(gòu)建尺寸的標準化和模數(shù)化、施工的便利性開展綜合考量，不僅要確保梁與板符合規(guī)則要求，還要力求簡單。

2.2 建筑抗震設(shè)計。依據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度以及高度，將建筑物的框架結(jié)構(gòu)劃分為四個抗震等級，也就是一級、二級、三級、四級。在這些標準和規(guī)范中還對不同的抗震等級下的框架結(jié)構(gòu)做出了明確規(guī)定，要求框架一定要符合構(gòu)造需求和結(jié)構(gòu)計算要求，就算是建筑物面臨一樣的地震烈度，但是由于框架結(jié)構(gòu)之間的差異，建筑物也會有不同的抗震需求。另一方面，在設(shè)計人員在對建筑工程做出抗震設(shè)計時，必須要對了解什么是規(guī)則結(jié)構(gòu)，什么是不規(guī)則結(jié)構(gòu)，對兩者進行明確的區(qū)分，在設(shè)計的時候了解到不規(guī)則結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)任何不利位置的話，則要及時選擇有效措施來解決這些問題，這樣就可以增強不規(guī)則結(jié)構(gòu)的抗震功能。

2.3 結(jié)構(gòu)高度設(shè)計。我們可以從建筑工程設(shè)計的相關(guān)經(jīng)驗和國內(nèi)外對于相關(guān)震害的研究中了解到，建筑框架結(jié)構(gòu)不可以有太高的高度。若是建筑物的框架層數(shù)越來越大，那么建筑物就會有更大的水平位移，層數(shù)的增加也會加大框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，同時若是建筑物的樓層數(shù)到了一定數(shù)值的話，豎向負荷的內(nèi)力要顯著小于水平負荷所產(chǎn)生的內(nèi)力。這種情況下，水平負荷就成為了對設(shè)計起主要控制作用的負荷，豎向負荷就只是輔助作用，然而這個時候建筑工程里的框架結(jié)構(gòu)擁有的優(yōu)越性就難以體現(xiàn)出來。就強度上來分析，隨著建筑工程層數(shù)的以及高度的逐漸增加，不管是豎向負荷內(nèi)力還是水平負荷內(nèi)力都會變大，然而和豎向負荷比起來，水平負荷所出現(xiàn)的這樣的內(nèi)力，它的增加速度顯然要快得多。從剛度方面來說，若是建筑物高度漸增的話，建筑的寬高比也會逐漸縮減，受到水平負荷的作用，這樣的建筑物的框架結(jié)構(gòu)柔性同樣會逐漸增加，這個時候，建筑層間的主要的控制因素就變?yōu)榱怂轿灰啤?/p>

2.4 建筑工程的梁格設(shè)計。筆者通過分析框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容可以了解到，根據(jù)樓面豎向荷載不同的傳遞路線，我們可以把框架分為如下的三種類型，一是縱向框架稱重，二是橫向框架稱重框架，最后一種我們稱之為縱橫向框架共同稱重框架。在上述的幾種框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，縱向框架稱重框架同時也被叫做橫向開展框架稱重梁的設(shè)計，這種設(shè)計方式不像縱向進行連系梁的設(shè)計需要有那么多的跨數(shù)，順著橫向開展主框架梁的設(shè)計，對梁截面要加大，通過這種方式來讓建筑物獲得更理想的橫向抗側(cè)剛度，之所以要選擇這種方式，是因為其能夠?qū)⒖v橫向剛度與結(jié)構(gòu)拉得更近；第二種是縱向框架稱重結(jié)構(gòu)設(shè)計，它是指重梁的設(shè)計要選擇在縱向方向開展，而系梁的設(shè)計要順著橫向的方向進行，一般來說這樣的設(shè)計方式會使得建筑工程橫向抗側(cè)剛度降低的結(jié)果，就受力方面而言顯得不夠合理。所以，這種設(shè)計方式通常不會被運用在實際工程里；最后一種設(shè)計方式為縱橫向稱重方式，它是指在開展框架承重梁的設(shè)計時順著縱橫方向進行設(shè)計，樓面的負荷就是被通過這樣的形式來承受的。選擇了這樣的設(shè)計方式，通常就代表著建筑結(jié)構(gòu)的框架柱是一類雙向偏心受壓構(gòu)件，這樣的一種構(gòu)件也被人叫做空間受力體系，也有人把這種框架叫做空間框架。這樣的設(shè)計具有優(yōu)良的整體工作性能，所以能夠在眾多的建筑工程框架設(shè)計中運用。

3、結(jié)語

總而言之，不管是什么類型的建筑工程項目設(shè)計與建設(shè)工作，都不能離開框架結(jié)構(gòu)而開展，框架結(jié)構(gòu)對于整個工程建筑有著舉足輕重的意義。我們只有對框架結(jié)構(gòu)工程設(shè)計進行更深入的研究，才能在這方面取得更大的進展，為建筑工程的發(fā)展做貢獻。