關(guān)于建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則與措施問題探究

付 荻

（山西省建筑設(shè)計研究院 山西太原 030013）

當(dāng)前的建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在原則上沿用了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理念，同時又進(jìn)行了相關(guān)措施問題的探究，提出了很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為創(chuàng)新的理念，無論是在業(yè)內(nèi)，還是在用戶的承受能力上都已經(jīng)獲得了很好的成果。本文結(jié)合建造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的改進(jìn)和處理方法，期望未來建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠更加現(xiàn)代時尚、建設(shè)出更多建筑杰作。

1 建筑框架設(shè)計概述

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計上形成了一定的模式。在各個領(lǐng)域，無論是民用建筑還是工業(yè)建筑，都進(jìn)行了相應(yīng)的改善。

合理的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該是剛性和柔性結(jié)合的。由于結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為過于剛性，容易造成承受的力較大，帶來的變形能力差，以及強(qiáng)大破壞力瞬間發(fā)生的情況。特別是由于在不可抗力的作用下發(fā)生局部受損的情況，發(fā)生的時候出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)體系的全部損壞，這種情況往往是由于結(jié)構(gòu)太剛造成的。但是如果結(jié)構(gòu)太柔，則容易產(chǎn)生變形過大的情況下，沒有對全體進(jìn)行支撐的能力，造成了削減外力功能減弱，全體傾覆的情況發(fā)生。采用剛性和柔性結(jié)合的方法，使用適度的剛?cè)岵?jì)的方式，能夠使工程在造價得到控制的情況下，還具有很好的適應(yīng)外力的能力，不會出現(xiàn)太大的變形，立足穩(wěn)定，根本固定[1]。因此在理論界和實踐工作中，對于建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則應(yīng)始終堅持剛?cè)岵?jì)的原則。

由于安全的結(jié)構(gòu)體系，是采用層層設(shè)防的方式，無論是單個的構(gòu)建，還是整體的構(gòu)建，都需要具有抵抗外力的能力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上需要采用通力合作的理念。例如土建結(jié)構(gòu)中，在多肢體強(qiáng)和單片墻的選擇上，在純框架和框架剪力墻的想選擇上，往往是選擇多肢體強(qiáng)和框架剪力墻，這就是運用了多道防線、層層設(shè)防的思路。

2 建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則及解決措施

2.1 設(shè)計原則

在框架結(jié)構(gòu)中，特別是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，較為注重強(qiáng)柱弱梁等說法，強(qiáng)柱弱梁，使得所有的構(gòu)件都具有一定的強(qiáng)度。但是在梁的設(shè)計上，可能較為弱勢。這是因為所有的構(gòu)件如果都很強(qiáng)，則可能發(fā)生整體結(jié)構(gòu)不好，造成安全隱患發(fā)生。整個體系在結(jié)構(gòu)上協(xié)調(diào)一體，各個構(gòu)件擔(dān)任的角色確有輕重之分。即便是在不可抗力發(fā)生的時候，各個構(gòu)件如果出現(xiàn)了重要構(gòu)件摧毀，但是由于主次有序，即便是個體框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了損壞，整體還是可以支撐的。這種設(shè)計原則可以讓建筑物免去大的災(zāi)難，平均用力防止損失更大發(fā)生[2]。例如為了保證梁柱都能在災(zāi)難發(fā)生的時候發(fā)揮重大的作用，在設(shè)計上故意把梁設(shè)計成相對薄弱的部位，最大限度減少損失發(fā)生造成的破壞性，使得整體的建筑框架設(shè)計堅不可摧。

2.2 解決對策

2.2.1 多層鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)

依據(jù)圖紙和設(shè)計文件對多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)該從房屋建筑結(jié)構(gòu)的承重體系入手，將梁和柱以及剛接交接的部位進(jìn)行具體的分析，全面理解設(shè)計意圖和設(shè)計要求以后，對于規(guī)范進(jìn)程進(jìn)行實施，結(jié)合方案的具體工作和具體要求，審議通過圖紙設(shè)計中的各個問題，然后對各種錯誤加以優(yōu)化和糾正，依據(jù)相關(guān)規(guī)范編制編程等，委托甲方或者是監(jiān)理工程師進(jìn)行組織和實施工作。

例如對于水平承重體系中的連接鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行空間的整體結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計，對于建筑屋蓋之間的水平荷載，要進(jìn)行地基基礎(chǔ)的豎向承重體系的設(shè)計，同時各個施工環(huán)節(jié)都要進(jìn)行技術(shù)交底，同時采用新工藝新材料的時候，還要將施工工藝過程進(jìn)行分析了解，幫助施工隊的技術(shù)人員提高技術(shù)素質(zhì)，明確操作方法、檢測方法、工藝參數(shù)指標(biāo)等等，對于各個工藝參數(shù)要進(jìn)行實施。例如在現(xiàn)澆鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要結(jié)合框架的整體性強(qiáng)，抗震能力好的情況，采用較好的方式，進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計施工。

2.2.2 對梁、柱的混凝土采用不同強(qiáng)度等級處理

施工中可采取下列措施：

（1）澆筑混凝土順序。先澆強(qiáng)度等級高的，后澆強(qiáng)等級低的。

（2）設(shè)臨時隔斷。支模前在柱主筋保護(hù)層以外用鋼絲網(wǎng)隔離，并在鋼絲網(wǎng)外側(cè)加圓鋼筋或鋼管；也可以在柱筋保護(hù)層外將模板做成大馬牙搓，待澆完的高強(qiáng)度等級混凝土后，拆除大馬牙二搓模板，再支好墻模。

（3）分別澆筑不同等級的混凝土。為了使兩種不同等級的混凝土在加料時分別清楚：柱混凝土加料用料斗加料，梁、板混凝土用泵送，對送料混凝土車加強(qiáng)監(jiān)督。澆筑時，對高一級的混凝土至少保證澆筑高度高于低一級混凝土50cm以上，交叉進(jìn)行。

3 結(jié)語

人們對建筑結(jié)構(gòu)的綜合性要求不斷提升，不僅要求技術(shù)創(chuàng)新，也要求施工創(chuàng)新、材料創(chuàng)新，技術(shù)人員應(yīng)不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)和借鑒，保證優(yōu)質(zhì)的設(shè)計理念和設(shè)計手段體現(xiàn)在房屋建筑設(shè)計上，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，開展強(qiáng)大的建筑材料的研究，對于優(yōu)質(zhì)的建筑設(shè)計方案的優(yōu)化時非常關(guān)鍵的，當(dāng)前的研究熱點也集中在如何實現(xiàn)現(xiàn)代的、強(qiáng)度大、質(zhì)量好的、環(huán)保綠色性能優(yōu)越的建筑設(shè)計研發(fā)上，目標(biāo)就是結(jié)構(gòu)更加可靠、人性化、經(jīng)濟(jì)實用。我國建筑行業(yè)，無論是設(shè)計還是施工隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在理念上也在不斷創(chuàng)新，例如如何靈活地進(jìn)行建筑平面框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，需要符合設(shè)計結(jié)構(gòu)要求，提高施工質(zhì)量，還要應(yīng)對建筑體型和平面布置得復(fù)雜化的情況進(jìn)行創(chuàng)新，以上都是當(dāng)前的設(shè)計者需要考慮的。希望通過本文對于工程設(shè)計中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析，能夠給今后的建筑工程設(shè)計發(fā)展提供參考。