淺談建筑工程中框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計(jì)

摘要：建筑工程施工的過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)是具有非常強(qiáng)的多樣性的，在眾多的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，框架結(jié)構(gòu)就是非常重要的一種，框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程的質(zhì)量而言都是非常重要的，如果其中的一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)使得建筑工程的質(zhì)量受到非常大的影響，因此在工程建設(shè)的過(guò)程中，必須要對(duì)其予以高度的重視，本文主要分析了建筑工程中框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造與設(shè)計(jì)，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑工程；框架結(jié)構(gòu)；構(gòu)造；設(shè)計(jì)

在建筑工程當(dāng)中，框架體系是多種多樣的，不同的分類(lèi)在構(gòu)造和設(shè)計(jì)的原則上也體現(xiàn)出了比較大的不同，所以在實(shí)際的工作中，技術(shù)人員必須要對(duì)不同的結(jié)構(gòu)體系予以正確的區(qū)分，只有這樣，才能更好的保證結(jié)構(gòu)自身的設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平。所以在整個(gè)工程規(guī)劃和建設(shè)的過(guò)程中，相關(guān)的施工人員必須要對(duì)設(shè)計(jì)工作予以重視，在高層建筑當(dāng)中更要對(duì)設(shè)計(jì)予以重視，因?yàn)樗趯?shí)際的應(yīng)用中對(duì)抗震性有著非常高的要求，所以在設(shè)計(jì)工作中必須要采取有效的措施保證其抗震性能。

一、建筑工程中框架結(jié)構(gòu)體系

框架結(jié)構(gòu)體系是以由梁、柱組成的框架作為豎向承重和抵抗水平作用的結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁和柱連接而成，梁、柱連接處一般為剛性連接，也可為鉸接連接。當(dāng)為鉸接連接時(shí)通常稱(chēng)之為排架結(jié)構(gòu)，排架結(jié)構(gòu)多用于工業(yè)建筑的廠房?？蚣芙Y(jié)構(gòu)分類(lèi)：框架結(jié)構(gòu)按施工方法的不同，分為全現(xiàn)澆式框架。全現(xiàn)澆式框架的承重構(gòu)件梁、板、柱等均在現(xiàn)場(chǎng)綁扎、支模、澆筑、養(yǎng)護(hù)而成，其整體性和抗震性都非常好。缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)工程量大，模板耗費(fèi)多，工期較長(zhǎng)。半現(xiàn)澆式框架。半現(xiàn)澆式框架指梁、柱為現(xiàn)澆，板為預(yù)制的結(jié)構(gòu)形式。由于樓板采用預(yù)制，因此減少了混凝土的澆筑量，節(jié)約了模板，降低了成本，但其整體性及抗震性能不如全現(xiàn)澆式框架，應(yīng)用比較少。裝配式框架。這種框架的構(gòu)件由構(gòu)件預(yù)制廠預(yù)制，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接裝配，具有節(jié)約模板、工期短、便于機(jī)械化生產(chǎn)、改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn)。但其構(gòu)件的預(yù)埋件多，用鋼量大，房屋整體性差，不利于抗震，因此在抗震設(shè)防地區(qū)不宜采用。裝配整體式框架。裝配整體式框架兼有現(xiàn)澆式和裝配式框架的一些優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛但節(jié)點(diǎn)處現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土施工復(fù)雜?？蚣芙Y(jié)構(gòu)按承重方式可分為：全框架結(jié)構(gòu)。全框架結(jié)構(gòu)具有較好的整體性和抗震性。

二、建筑工程中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)是建筑工程最為使用的一種結(jié)構(gòu)，在對(duì)其進(jìn)行時(shí)，既要考慮到建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)還應(yīng)該考慮到建筑自身的要求，尤其是抗震性的要求，其具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

1、框架柱設(shè)計(jì)

在框架柱的設(shè)計(jì)工作中必須要按照以下幾個(gè)原則操作。首先，柱網(wǎng)設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)柱網(wǎng)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員一定要充分考慮到設(shè)計(jì)規(guī)范上的要求，如果是針對(duì)民用建筑的柱網(wǎng)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要考慮到隔墻的設(shè)計(jì)，二者一定要相互配合，相互協(xié)調(diào)，否則結(jié)構(gòu)的整體性和美觀性就會(huì)遭到破壞，一般情況下是將框架柱設(shè)置在橫墻和縱墻交叉處，這樣設(shè)置主要是為了防止框架柱會(huì)對(duì)建筑工程的正常使用產(chǎn)生非常不利的影響。其次是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一方面是要保證柱網(wǎng)的平整度和整齊度，此外還要注重柱網(wǎng)設(shè)置的規(guī)則性，柱網(wǎng)之間的距離設(shè)定一定要更加的合理，對(duì)結(jié)構(gòu)整體的傳力系統(tǒng)也要進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣才能保證柱網(wǎng)受力的科學(xué)性和合理性，這是由于框架網(wǎng)在一般情況下會(huì)受到水平和垂直兩個(gè)方向的作用力，水平方向的力主要是框架網(wǎng)自身產(chǎn)生的，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要著重注意主軸受力的控制，此外還要對(duì)梁的跨度予以充分的控制，這樣才能有效的降低其對(duì)柱網(wǎng)尺寸所產(chǎn)生的不良影響。在很多工程建設(shè)的過(guò)程中，梁的跨度必須要控制在8米以?xún)?nèi)，最后一點(diǎn)就是在柱網(wǎng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要體現(xiàn)出良好的便捷性，如果設(shè)計(jì)方案比較麻煩就會(huì)影響到施工的效率，此外還會(huì)給施工人員造成很大的麻煩，因此在施工的過(guò)程中一定要采取有效的措施將構(gòu)件的規(guī)格控制在最小的水平，對(duì)梁板的設(shè)計(jì)也要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化。

2、梁格設(shè)計(jì)

首先，橫向框架承重體系，這種設(shè)計(jì)方案因?yàn)闄M向是承重體系，所以橫向需要設(shè)計(jì)承重梁，而縱向應(yīng)該進(jìn)行連系梁的設(shè)計(jì)，一般情況下，建筑中的橫向框架的位置都比較短，而且跨數(shù)非常少，主體框架梁在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該順著橫向方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的同時(shí)，要一定程度的加大梁截面，這對(duì)抗側(cè)剛度的提高有一定的作用，而建筑中的縱向框架的位置相對(duì)比較長(zhǎng)，而且的跨數(shù)非常多，剛度很大，上述這種橫向框架承重體系的設(shè)計(jì)方案，比較合理，可以使建筑橫向與縱向的剛度基本上保持一致，進(jìn)而使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)趨向合理，所以沒(méi)有特別情況，梁格設(shè)計(jì)方案都會(huì)選擇此種方案；其次，縱向框架承重方案，這種方案與前者有比較大差異，其縱向方向上是承重梁，而橫向方向上是連系梁，這種方案具有明顯的缺陷，即抗側(cè)剛度比較差；最后，縱橫向框架共同承重方案。縱橫向框架共同承重方案是在縱橫兩個(gè)方向上均需設(shè)計(jì)框架承重梁以承受樓面荷載。縱橫向框架共同承重方案具有較好的整體工作性能，框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件，為空間受力體系，因此，也稱(chēng)之為空間框架。該方案應(yīng)用較廣泛。

3、框架結(jié)構(gòu)適用高度設(shè)計(jì)

按照多個(gè)來(lái)自于國(guó)內(nèi)外的震害調(diào)查和工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了可以更好的保證結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，多層和高層的混凝土建筑最好不要過(guò)高，如果結(jié)構(gòu)受到了水平荷載的作用，框架的變形或者是彎矩通常都和框架的層數(shù)有非常大的關(guān)聯(lián)，框架層數(shù)越多，水平位移量就越大，如果建筑的層數(shù)不斷增多，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的內(nèi)力也會(huì)隨之增加，如果建筑的層數(shù)超過(guò)了其極限的時(shí)候，因?yàn)樗胶奢d作用而產(chǎn)生的內(nèi)力也會(huì)超出正常水平很多，這個(gè)時(shí)候，影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的就是水平的荷載，縱向荷載已經(jīng)沒(méi)有了其應(yīng)有的作用，框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)也就無(wú)法得到充分的體現(xiàn)，一般是建筑的樓層越多，其自身的穩(wěn)定性也就越差。如果站在強(qiáng)度的角度去衡量，因?yàn)榻ㄖ訑?shù)和高度都在不斷的增加，所以?xún)蓚€(gè)方向的作用力都在增加，所以如果建筑的高度超過(guò)了極限值的時(shí)候，框架內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生非常大的內(nèi)力。如果站在剛度的角度去分析，建筑的高度在不斷增加的時(shí)候，水平的荷載作用會(huì)使得框架結(jié)構(gòu)的柔性更大，在施工的過(guò)程中，水平位移也就成了十分關(guān)鍵的一個(gè)控制因素。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知框架結(jié)構(gòu)因其自身具備非常好的優(yōu)勢(shì)，所以被大量的應(yīng)用在各類(lèi)建筑類(lèi)型中，尤其是民用建筑中，其主要的優(yōu)勢(shì)如下：首先，傳力明確，不會(huì)受到橫向或者縱向干擾，其次，可以隨意布置，十分靈活方便，這對(duì)整個(gè)建筑工程來(lái)說(shuō)，其優(yōu)勢(shì)也十分明顯，最后，其抗震性能非常高，因此非常適合應(yīng)用在高層建筑中，在城市繁華地帶的高層商業(yè)建筑中，也適合應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐琎，吳開(kāi)成，莊一舟，朱晗迓.某展廳框架結(jié)構(gòu)裂縫的有限元分析[J].低溫建筑技術(shù).2004（05）

[2] 田潔，王克成.框架結(jié)構(gòu)和半無(wú)限地基系統(tǒng)的動(dòng)力相互作用問(wèn)題研究[J].西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.1999（01）

[3] 胡建眭.淺談框架結(jié)構(gòu)局部多層整體施工工藝[J].黑龍江科技信息.2013（36）

[4] 俞盛鍔.框架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定計(jì)算[J].化工設(shè)計(jì).2000（04）