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)用探討

甘文斌

摘要：隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠使建筑結(jié)構(gòu)的空間利用效率得到提升，確保整個布局更加科學(xué)合理，使建筑物的綜合性能達(dá)到用戶的使用要求。這也就需要建筑物的設(shè)計(jì)人員能夠?qū)蚣芙Y(jié)構(gòu)給予相應(yīng)的重視，通過更加有效的計(jì)算提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率，為建筑工程施工活動的全面開展提供更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

伴隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，房屋結(jié)構(gòu)形式也呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的趨勢，房屋結(jié)構(gòu)不再是單一的磚混結(jié)構(gòu)，而是逐漸向高層化和化的方向邁進(jìn)。然而在框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，依然存在著各種各樣的問題，給框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展造成了阻礙。因此，開展框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作勢在必行。

1建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

框架結(jié)構(gòu)在建筑工程中為承重結(jié)構(gòu)，主要是通過梁與柱的剛性連接而成，在框架結(jié)構(gòu)之中，梁與柱能夠共同抵抗水平與縱向的荷載，是建筑結(jié)構(gòu)之中較為重要的組成部分?？蚣芙Y(jié)構(gòu)有著重量較輕、材料使用相對較少的特點(diǎn)，空間布置能夠滿足靈活性的要求，而為了確保人們的個性化需求得到滿足，建筑形式也在不斷豐富，很多建筑結(jié)構(gòu)的形式缺乏應(yīng)有的規(guī)則性，如果仍然通過傳統(tǒng)的方式進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往會導(dǎo)致多種問題。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)理念將更多的重點(diǎn)放在提升建筑物安全性上，并結(jié)合我國相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)，其安全系數(shù)相對較高。然而很多情況之下，這種設(shè)計(jì)方式往往會提升建筑物的建設(shè)成本，降低建筑物的經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致多種資源浪費(fèi)問題，建筑物的建設(shè)資源利用效率也無法得到有效提升，過多的建筑材料消耗也導(dǎo)致環(huán)境污染問題的產(chǎn)生，這與綠色建筑理念嚴(yán)重不符。在我國建筑工程行業(yè)不斷發(fā)展的今天，人們對建筑物的功能和安全性也有著更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，建筑框架結(jié)構(gòu)也成為了當(dāng)前較為核心的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，這也為建筑物能源消耗等多種問題的解決提供了全新的途徑。

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加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)剛性設(shè)計(jì)約束

由于建筑材料的低含鋼量設(shè)計(jì)，會為工程施工帶來一定的安全隱患，因此設(shè)計(jì)時(shí)要考慮建筑結(jié)構(gòu)本身的剛度，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬施工過程，探求整個建筑群對材料含鋼量的選擇參數(shù)，既不能影響到建筑工程的牢固程度，同時(shí)還要滿足建筑高度設(shè)計(jì)需求。在保障整個建筑工程質(zhì)量的同時(shí)，又能避免要素的浪費(fèi)，降低整體施工設(shè)計(jì)成本。建筑企業(yè)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需考慮企業(yè)的經(jīng)營效益，剛度設(shè)計(jì)要保持在一個參數(shù)范圍之內(nèi)，并需與實(shí)際施工情況相結(jié)合，結(jié)合南北方差異，實(shí)際地形和濕度差異、功能性差異等設(shè)計(jì)出最合理的建筑結(jié)構(gòu)剛度模型，反復(fù)驗(yàn)證高度參數(shù)是否符合實(shí)際需求，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)建筑的實(shí)際使用要求。增強(qiáng)對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的約束力，利用一系列約束條件，實(shí)現(xiàn)建筑工程施工中實(shí)踐工作問題的解決。對于建筑結(jié)構(gòu)可靠性的優(yōu)化和要求與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體要求相對應(yīng)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)與施工人員進(jìn)行多次碰頭會議，設(shè)計(jì)師一定要考慮建筑結(jié)構(gòu)的總體應(yīng)力，建筑尺寸大小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和高度關(guān)系，并且對于一些需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測的部位提供約束條件。只有雙方配合才能正確判定建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工狀況，并且能夠通過合理的設(shè)計(jì)，優(yōu)化現(xiàn)有房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)細(xì)節(jié)。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮多方面的因素，建筑平面布置相對比較復(fù)雜，而現(xiàn)代建筑又要求能實(shí)現(xiàn)多功能一體化，強(qiáng)化了防火、防水、防盜、防地震等作用。房屋建筑設(shè)計(jì)師一定要對與房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的各方面內(nèi)容融會貫通，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為合理和規(guī)范，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合質(zhì)量?？紤]到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，技術(shù)應(yīng)用大量的力學(xué)原理和數(shù)學(xué)知識，因此建筑設(shè)計(jì)施工人員應(yīng)從科學(xué)的角度出發(fā)，綜合整個設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的力量，確保每一步的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確并在設(shè)計(jì)之后對實(shí)際房屋建筑的結(jié)構(gòu)受力模型加以簡化，科學(xué)利用計(jì)算機(jī)軟件多次模擬建筑的受力情況，確保設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。

2.2加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)

框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容為抗震設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)對建筑工程設(shè)計(jì)水平的影響非常明顯。框架房屋建筑結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，抗震設(shè)計(jì)難度系數(shù)比較大，給抗震效果帶來的影響也比較明顯。在設(shè)計(jì)抗震系數(shù)時(shí)要準(zhǔn)確測量梁體的高度，并仔細(xì)分析其適用性。假如計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果之間存在偏差，選擇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要以最大值為準(zhǔn)，防止出現(xiàn)梁體剛度不達(dá)標(biāo)的情況，以免最終引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。在設(shè)計(jì)梁端負(fù)筋時(shí)，假如計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果之間存在較大的偏差，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要以最小值為準(zhǔn)，使梁端的抗震性能達(dá)到最佳效果。

2.3結(jié)構(gòu)加固分析與設(shè)計(jì)

建筑材料強(qiáng)度為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)。對于既有建筑，由于材料碳化、風(fēng)化、酸雨腐蝕、施工缺陷等原因，建筑材料強(qiáng)度往往低于原設(shè)計(jì)強(qiáng)度。因此，結(jié)構(gòu)檢測成為結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的前置條件。根據(jù)原始建筑圖紙及現(xiàn)有材料強(qiáng)度，檢測單位采用有限元軟件模擬原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件并進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析，以明確結(jié)構(gòu)是否需要進(jìn)行局部非抗震加固或樓棟整體的抗震加固。結(jié)構(gòu)檢測報(bào)告為結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的必要資料之一。

2.4建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在我國，多數(shù)框架結(jié)構(gòu)都是采用獨(dú)立基礎(chǔ)或者條形基礎(chǔ)，如此一來，規(guī)劃地基截面過程當(dāng)中就應(yīng)當(dāng)充分考慮其承載能力和地基變形問題，更好地確保地基大小。在規(guī)劃地基表面淺基層過程中，不僅要對變形情況以及承載能力充分考慮，而且要遵循社會性原則，做好成本管理控制。設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的過程當(dāng)中，工作人員可選擇柱下條基方式，考慮節(jié)點(diǎn)部位基礎(chǔ)底部的面積，確保柱下擴(kuò)展基層的寬度跟均勻性，又發(fā)現(xiàn)有不良情況出現(xiàn)，需要對地基基礎(chǔ)面積適當(dāng)?shù)募訉?，確保其深埋可超過3m，若是需要對地下室的地基承載力開展分析，則需做好防水工作，避免地下室外板出現(xiàn)延伸的情況，同時(shí)設(shè)計(jì)工作者在有關(guān)工作中需確保建筑框架結(jié)構(gòu)后澆帶可達(dá)到相應(yīng)的長度。設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，后澆帶應(yīng)當(dāng)間隔40m進(jìn)行設(shè)置，這對建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，穩(wěn)定性發(fā)揮著非常重要的作用。

2.5配筋結(jié)構(gòu)規(guī)劃

1）規(guī)劃框架外挑梁配筋。在施工過程當(dāng)中，很多因素都會影響建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)挑梁便是非常重要的一個方面。挑梁規(guī)劃過程當(dāng)中，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用功能以及占地面積，都會對設(shè)計(jì)質(zhì)量造成一定影響，這是由于框架梁斷面以及外挑梁之間差別性較大。所以在設(shè)置框架梁主筋過程當(dāng)中，向外挑梁上進(jìn)行擴(kuò)展，這種設(shè)計(jì)會對結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成損傷，所以在計(jì)算研究過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)當(dāng)對框架外挑梁承載情況充分考慮與研究，科學(xué)合理地進(jìn)行配筋，有效提高其承載力，確保建筑質(zhì)量。2）針對框架柱配筋做好規(guī)劃。普通建筑結(jié)構(gòu)過程框架柱配筋比率并不多，當(dāng)有地震發(fā)生時(shí)，框架柱對較大扭轉(zhuǎn)剪力可進(jìn)行幾大承受作用。由于雙向偏心因素影響，地震情況下，會對內(nèi)柱造成損傷，配筋規(guī)劃過程當(dāng)中，要對各方受力情況充分考慮，設(shè)計(jì)過程中，如果建筑結(jié)構(gòu)存在松軟土質(zhì)情況下，就需要增加對框架柱的配筋，并在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)提升箍筋對混凝土的制約作用，所以常常利用菱形或者井字形設(shè)計(jì)框架柱扣筋模式 。

結(jié)語

在建筑工程施工之中，框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也存在著合理性不足，結(jié)構(gòu)承載能力與預(yù)期要求不符的情況，這也導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性難以達(dá)到預(yù)期要求，對整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性造成了較為不利的影響。這要求設(shè)計(jì)人員從框架結(jié)構(gòu)的作用角度出發(fā)，做好對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用能夠得到充分發(fā)揮，推動建筑物建設(shè)質(zhì)量的全面提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 武威.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[J].環(huán)球市場，2020，28（21）：361.

[2] 包銳.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)用探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2020，21（11）：32.

[3] 李永飛.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[J].百科論壇，2020，10（5）：129-130.