現(xiàn)代建筑中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

楊 燕

（楚雄州建筑設(shè)計事務(wù)所有限公司，云南 楚雄 675000）

1 建筑工程框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)勢

建筑工程的框架結(jié)構(gòu)在本質(zhì)上屬于一種承重的結(jié)構(gòu)體系，它具體的設(shè)計表現(xiàn)形式是通過利用梁與柱之間的連接而體現(xiàn)的，二者之間的連接屬于剛性的連接方式，在這一承重結(jié)構(gòu)體系中，二者都能在使用中一起承載水平方向與豎向兩種方向的荷載作用力?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計本身的重量較輕，所使用的建筑材料和工具也相對較少，它在空間資源布置的優(yōu)化中具有較強的靈活性。隨著我國近些年來的城市化進程不斷推進，建筑工程項目的數(shù)量在不斷增加，建筑市場同樣也在不斷擴大?；诖?，建筑工程框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計存在著必要性，優(yōu)化的目的在于提高結(jié)構(gòu)設(shè)計對象工程的安全性、經(jīng)濟效益與社會效益。

2 多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中框架結(jié)構(gòu)的問題分析

2.1 忽略縱向框架的設(shè)計

為滿足建筑物的抗震設(shè)計要求，要在建筑物框架中設(shè)計兩根主軸，利用主軸方向的測拉力承擔地震時所產(chǎn)生的水平壓力。但是很多設(shè)計人員在建筑物框架設(shè)計之中只在縱向設(shè)計的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計使框架之中縱筋數(shù)量不足，而且梁柱的節(jié)點無法滿足框架抗震的要求。而且主軸設(shè)計的缺失導致出現(xiàn)梁的支座負筋、跨中縱筋數(shù)量不足，導致建筑物在發(fā)生地震時難以保證穩(wěn)定性。

2.2 對框架結(jié)構(gòu)薄弱層設(shè)計的忽視

在設(shè)計過程中由于對板受力狀態(tài)認識的不全面，將建筑中的雙向板按照單向板進行計算，忽略了框架之中的薄弱層的問題。在實際建筑之中，忽略薄弱層問題會使建筑的抗側(cè)移剛度收到影響，從而減弱建筑物的抗震能力，造成薄弱層出現(xiàn)的主要原因是由于豎向存在不連續(xù)的抗側(cè)力。

2.3 忽視橫梁的設(shè)計問題

在建筑框架設(shè)計中往往忽略橫梁的埋深問題，導致橫梁的埋入深度不符合設(shè)計的標準，使基礎(chǔ)梁的調(diào)整設(shè)置無法跟進，而且橫梁設(shè)計不符合要求會導致基礎(chǔ)梁和填充墻、錐形斜坡之間形成空隙，影響建筑物的穩(wěn)定性和抗震性能。

3 框架結(jié)構(gòu)的配筋設(shè)計

3.1 框架柱配筋調(diào)整

在對框架柱配筋進行計算與調(diào)整的過程之中，為了對框架柱的強度進行有效的保證，應(yīng)該注意如下幾個方面的設(shè)計要點：首先，如果遇到地震等特殊情況時，邊柱、角柱、抗震墻端柱等會出現(xiàn)一定程度的小偏心受拉現(xiàn)象，基于這種情況，需要對縱筋的總截面面積進行有效的控制，要求其比計算值大25%以上；其次，為了進一步提高箍筋的約束力，設(shè)計人員可以對框架柱箍筋的形式做出改變，將其設(shè)計成井字形或者菱形；除此之外，如果框架建筑結(jié)構(gòu)的地基處在軟弱土層之上時，相關(guān)設(shè)計人員可以結(jié)合實際情況對框架柱的配筋進行一定程度的增大。

3.2 框架邊柱柱頂配筋

在對框架結(jié)構(gòu)建筑進行設(shè)計的過程中，水平荷載的設(shè)計是十分重要的內(nèi)容，必須提高水平荷載設(shè)計的合理性與科學性。一般情況下，框架頂層的風力荷載相對較大，因此建筑結(jié)構(gòu)傳遞到邊柱的作用力相比于傳遞到樓層邊柱的作用力要大很多，正是由于作用力傳遞的不平衡，很有可能導致柱頂出現(xiàn)偏心問題。針對這一情況，設(shè)計人員應(yīng)充分遵循框架結(jié)構(gòu)的要求，將橫梁上部的鋼筋全部設(shè)計進入柱中，并在此基礎(chǔ)上對其進行一定程度的延伸，使其到達橫梁的下方。而對于柱中的鋼筋而言，則需要使其一部分延伸到柱頂，一部分延伸到橫梁之中。需要注意的是，設(shè)計時不要將邊柱柱角的鋼筋延伸到梁內(nèi)，這樣會影響到框架結(jié)構(gòu)的水平荷載。

3.3 框架外挑梁配筋

在實際的建筑工程中，往往需要在框架梁端進行挑梁的設(shè)計，一方面是滿足建筑使用功能的需求，另一方面也受到占地面積等因素的影響。實際情況中，外挑梁的實際荷載與框架梁的荷載存在著一定的差異性，這就在一定程度上導致了外挑梁與框架梁的斷面尺寸也會存在差異?；谶@一方面的考慮，在對框架外挑梁進行配筋計算時，需要充分研究框架外挑梁的受力情況，并與工程的實際情況進行充分結(jié)合，提高配筋的合理性與科學性，進而對框架結(jié)構(gòu)的承載力做出有效保障。

4 完善建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要措施

4.1 混凝土強度方面

由于混凝土和鋼筋兩者的本質(zhì)并不相同的，所以，在那些鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中，承受壓力的一方選用混凝土，承受拉力的一方選用鋼筋。一般來說，最好是選擇用砂石作為原料配合攪拌而成的混凝土，并且混凝土自身就具有比較強的易和性。

4.2 短柱整體性能方面

通常，在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)該最大限度避免出現(xiàn)短柱的情況。這主要是因為在發(fā)生地震的情況下，短柱很容易會出現(xiàn)剪切變形等情況，非常危險。所以，在進行設(shè)計的時候，一旦發(fā)現(xiàn)短柱結(jié)構(gòu)，應(yīng)該及時采取相應(yīng)的措施來提高短柱的承載能力，并同時降低短柱的截面尺寸，促進短柱延性的提升，以此來避免在發(fā)生地震的情況下其抗震性能差的情況。

4.3 薄弱層設(shè)計方面

在發(fā)生地震的情況下，薄弱層很容易被破壞，所以說按理論來說，若是我們想要避免薄弱層出現(xiàn)問題，就應(yīng)該避免兩個相鄰樓層之間發(fā)生剛度突變的情況，只有這樣，才能使薄弱層的抗側(cè)移剛度增加。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國建筑設(shè)計行業(yè)的快速發(fā)展，在多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中遇到的問題也逐漸發(fā)生新的變化，需要在設(shè)計過程中及時收集出現(xiàn)的新問題，進而在設(shè)計中加強這些環(huán)節(jié)作為設(shè)計重點。