建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

曲功月

摘 要 隨著人們生活質(zhì)量的提升，人們對(duì)于建筑功能和建筑造型的使用需求變得越來(lái)越大，使得人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也產(chǎn)生了較高的要求。本文結(jié)合建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述及設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，進(jìn)而分析框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 建筑結(jié)構(gòu)；框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

當(dāng)前，我國(guó)建筑行業(yè)進(jìn)入到了快速發(fā)展的階段，而建筑的框架結(jié)構(gòu)作為建筑物的一個(gè)基本結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)槿藗兲峁└蟮慕ㄖ臻g。為此，為了合理使用建筑空間，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常會(huì)選擇框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物空間的合理布局。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，還存在著一些問(wèn)題，導(dǎo)致建筑物的質(zhì)量受到了嚴(yán)重的影響。

1 建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1 框架結(jié)構(gòu)的概念

在建筑結(jié)構(gòu)中框架結(jié)構(gòu)主要是以梁和柱的剛接或者鉸接來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物承重結(jié)構(gòu)連成的。因此，梁和柱組成的框架結(jié)構(gòu)能夠共同承載水平荷載和豎向荷載，而建筑墻體只是用于實(shí)現(xiàn)圍墻墻體分割的作用。

1.2 框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

由于框架結(jié)構(gòu)具備造價(jià)低廉，使用性能靈活、減輕建筑物自重、提高建筑工程質(zhì)量等特點(diǎn)，因此受到了各行各業(yè)的關(guān)注。同時(shí)框架結(jié)構(gòu)的梁、柱等構(gòu)建還有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化等設(shè)計(jì)，有利于縮短建筑工程的施工工期，能夠運(yùn)用現(xiàn)澆混凝土框架技術(shù)滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的剛性需求和整體性需求，滿(mǎn)足梁、柱等截面的多樣化設(shè)計(jì)，有利于實(shí)現(xiàn)建筑物空間結(jié)構(gòu)的合理布置。

2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

我國(guó)很多框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃大都是條形基礎(chǔ)或是獨(dú)立基礎(chǔ)，這樣一來(lái)地基截面規(guī)劃就要兼顧到地基變形情況和承載水平，以保證基地大小。地基表面的淺基層規(guī)劃除了需考慮到承載性能和變形要求外，還應(yīng)當(dāng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則，嚴(yán)格管理成本?；诖耍Y(jié)合地基表面的結(jié)構(gòu)來(lái)篩選持力層施工，隨后全面研究各種條件，仔細(xì)研究建筑結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、外觀、實(shí)用性與穩(wěn)固性。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部分設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要采用柱下條基方式對(duì)節(jié)點(diǎn)處的基礎(chǔ)底部面積進(jìn)行考慮，保證柱下擴(kuò)展的基礎(chǔ)寬度和地基的均勻布置，如果存在不利因素，需要適當(dāng)?shù)募訉捇A(chǔ)面積，保證基礎(chǔ)柱的埋深大于三米。如果還需要考慮建設(shè)地下室的地基承載能力，那就要做好地下室的防水處理，避免地下室外板出現(xiàn)外伸現(xiàn)象。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要保證建筑框架結(jié)構(gòu)的后澆帶設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，保證每隔四十厘米設(shè)置一個(gè)后澆帶，有利于提高建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的牢固程度。

2.2 配筋結(jié)構(gòu)規(guī)劃

（1）框架外挑梁配筋規(guī)劃。在施工期間，建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)受到諸多外部因素的影響，挑梁設(shè)計(jì)便是影響因素之一。在規(guī)劃挑梁時(shí)，結(jié)構(gòu)占地面積因素與建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用功能會(huì)極大影響到設(shè)計(jì)質(zhì)量。因?yàn)榭蚣芰簲嗝媾c外挑梁斷面之間存在較大區(qū)別，因此，有些設(shè)計(jì)師就會(huì)將框架梁主筋擴(kuò)展到外挑梁上，該種設(shè)計(jì)會(huì)極大有損結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因而在計(jì)算研究時(shí)，員工一定要仔細(xì)研究框架外挑梁的承載狀況，合理配筋，進(jìn)而加大承載水平，保障建筑質(zhì)量。

（2）框架柱配筋規(guī)劃。在普通的建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃中，框架柱配筋比例很低。在出現(xiàn)地震問(wèn)題后，框架柱承受的扭轉(zhuǎn)剪力較大，而且還受到雙向偏心作用力，地震狀態(tài)下極易損壞內(nèi)柱，因此，在規(guī)劃框架柱配筋時(shí)，一定要兼顧到每個(gè)方面的受力狀況。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，若建筑結(jié)構(gòu)處于的地基土質(zhì)比較松軟，此時(shí)能夠考慮增多框架柱配筋。而且，在設(shè)計(jì)中要提高箍筋對(duì)砼的制約性能，由此，建議設(shè)計(jì)師將框架柱箍筋模式設(shè)計(jì)成井字形或是菱形。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部豎向荷載與水平作用力存在明顯差別。在計(jì)算豎向荷載時(shí)，常用的方法包括分層法與彎矩二次分配方式。分層法計(jì)算的重點(diǎn)是將上下層兩部分的彈性支撐改成固定端支護(hù)，再用每個(gè)樓層的線(xiàn)剛度乘上0.9，進(jìn)而獲取內(nèi)力值。但是，彎矩二次分配方式就要求重新分配與計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的不均衡彎矩，進(jìn)而獲取數(shù)值。而水平作用力計(jì)算中，能夠采取反彎點(diǎn)法與D值法，值得注意的是，采用D值法得到的計(jì)算結(jié)果有很高的精準(zhǔn)性，但是，當(dāng)梁與柱線(xiàn)剛度太大時(shí)，反彎點(diǎn)法就更能突出精準(zhǔn)度。因此，建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析屬于一個(gè)細(xì)致而煩瑣的過(guò)程，要求設(shè)計(jì)師全面思考各方面因素，從而獲得精準(zhǔn)的數(shù)值，提升建筑結(jié)構(gòu)的安全水平。

2.4 建筑物防震設(shè)計(jì)

防震性能設(shè)計(jì)屬于現(xiàn)代化建筑物設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要明確梁高度數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與適用性，若設(shè)計(jì)與計(jì)算存在問(wèn)題時(shí)，通常要堅(jiān)持最大值原則，以防止因?yàn)榱簞偠冗^(guò)小而產(chǎn)生太高的防彎安全儲(chǔ)備，從而引起安全故障。另外，在梁端負(fù)筋規(guī)劃中，就要遵守最小值原則，設(shè)計(jì)師要盡量選用最小負(fù)筋值，從而保證梁端塑性鉸的產(chǎn)生，同時(shí)，在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師還應(yīng)確保梁端負(fù)筋量不大于需求值，針對(duì)跨中配筋能夠適當(dāng)極大其寬度。需要注意的是，為便于建設(shè)框架結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒑团浣钕嗖?%的梁規(guī)劃為類(lèi)配筋，進(jìn)而簡(jiǎn)化施工工序。

2.5 荷載取值規(guī)劃

在非地震規(guī)劃環(huán)境下，荷載基礎(chǔ)效應(yīng)值的計(jì)算應(yīng)當(dāng)以可變性負(fù)荷效應(yīng)管理與永久性負(fù)荷效應(yīng)管理來(lái)確定，在取值過(guò)程中，需選擇所取值標(biāo)準(zhǔn)中最不利的數(shù)據(jù)。唯有選擇最不良的荷載組合，在設(shè)計(jì)過(guò)程方可計(jì)算結(jié)構(gòu)受到的外力，就是常見(jiàn)的荷載效應(yīng)。這種荷載包括永久性荷載與可變性荷載，在計(jì)算建筑物框架的承重水平極限狀態(tài)時(shí)，要求將抗力與作用的設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)應(yīng)。

2.6 建筑框架結(jié)構(gòu)短柱設(shè)計(jì)

在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要做好柱凈高和截面高度的設(shè)計(jì)，保證柱凈高小于或者等于截面高度，如果高度為四米，則稱(chēng)為短柱。由于短柱的承載力不高，因此，其抗震強(qiáng)度不大，容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受到破壞。因此，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要最大限度地避免短柱的出現(xiàn)，需要保證柱的承載能力，以此來(lái)提高框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新，目前我國(guó)建筑工程框架結(jié)構(gòu)質(zhì)量有了明顯的提升。但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高層建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，必須要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為提高框架結(jié)構(gòu)的使用效率，加強(qiáng)對(duì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工的重視，研究目前設(shè)計(jì)中潛在的隱患并進(jìn)行解決，如此就能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化目的，真正促進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉單嘯.建筑框架結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點(diǎn)的施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].工程技術(shù)研究，2018（03）：103-104.

[2] 馮琛.框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2015（03）：224.