建筑工程框架结构设计研讨

史俊丽

摘要：本文首先介绍了建筑框架结构设计方面存在的问题，然后提出了具体的改进和处理方法，建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计，也是建筑结构设计中较为重要的一种形式，本文在此提出了自己的观点和看法，可供同行参考。

关键词：建筑框架结构;设计;措施

建筑框架结构有着其独特的建筑特征，应该引起有关人员的格外注意。研究建筑框架结构建筑设计的有关问题，能够更好地指导我国建筑框架结构建筑的实践，从而更好地推动该项工作的进步。

一、建筑框架结构设计方面存在的问题

1.结构的规则性问题

新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

2.结构的超高问题

在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

3.嵌固端的设置问题

结构设计工程师往往忽视了嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

二、建筑工程框架结构设计问题的改进和处理方法

1.基础联系梁的设计

对于基础埋设比较深的建筑，可以采用基础联系梁，从而有效地减少底层柱的计算长度，联系梁以下的柱，可以利用短柱对其进行加强处理。对于有抗震设计要求的建筑，在基础部分，可以沿着两个主轴的方向，设计基础联系梁，同时要保证基础联系梁的配筋满足梁受力要求。一般情况下，基础联系梁的标高要和基础顶端标高保持一致，如果建筑结构为独立扩展基础时，在施工过程中，施工人员要利用混凝土将基础联系梁和独立基础之间的缝隙密封好，然后才能对基础联系梁进行浇筑。在设计过程中，如果设计人员采用基础联系梁对柱底弯矩进行平衡，则设计人员需要按照框架梁设计基础联系梁的截面尺寸和配筋，同时还要保证基础联系梁的纵筋在框架柱中的锚固、加密都和上部框架梁一样。

2.结构薄弱层设计

结构薄弱层是指在强震下，建筑结构最容易发生塑性位移的部位，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员必须保证这些结构薄弱层的承载力，满足抗震需求。由于结构薄弱层对建筑结构的综合性能有很大的影响，因此，设计人员在设计多层框架建筑结构时，要尽量避免结构薄弱层的出现，例如采用加大薄弱层梁截面和柱截面，从而增强结构的抗震侧移刚度。如果无法避免结构薄弱层的出现，设计人员要尽量减少基础的埋深或者降低结构薄弱层的层高，同时要制定合理的加强措施，对结构薄弱层进行加强，从为多层框架建筑结构的稳定性提供保障。

3.框架结构梁的设计

在进行多层框架建筑结构设计时，处于梁截面高度范围或者梁下部范围的集中荷载，全部是由横向钢筋承受的，因此，在设计过程中，需要对附加箍筋及吊筋进行认真的考虑，在主梁和次梁的搭接处，设计人员要在结构设计总说明处，画出一个节点，并在次梁两侧增加3个主梁箍筋，从而进行补充。当框架梁和次梁相交后，可以按照简支梁的方式对梁端支座进行处理，对于梁端箍筋，必须对其进行加密处理。

4.框架结构柱的设计

在进行框架结构柱设计时，如果地上部分设计是圆柱，设计人员要尽量将地下部分设计成矩形，这样在施工过程中，能有效地减少施工工序。对于地上部分的圆柱配筋，设计人员要保证其最少在8根以上，同时为有效地增加结构的整体性和结构柱的承载力，要尽量采用螺旋式箍筋。对于地下部分的矩形柱，设计人员要尽量采用井字复合箍的方式进行箍筋，如果建筑结构对抗震有要求，设计人员要严格的按照抗震设计规范对其进行加密处理，从而确保框架结构柱的抗震性能满足相关规定。一般情况下，框架结构柱的截面需要满足以下要求：对于非抗震要求，框架结构柱的截面边长不能小于250mm;对于四级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于300mm;对于一、二、三级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于400mm。

三、框架梁体裂缝和斜截面配筋的设计

1.影响梁体裂缝和因素和方法

多层建筑框架结构设计中对于梁体裂缝的计算往往容易被工程设计人员忽视，在实际的工作中我们需要加强对于裂缝宽度的数值估计避免不必要的损失。通常情况下影响梁体裂缝宽的的因素主要有两个，一方面是组成多层建筑的混凝土强度等级，还有一个是钢筋的选购级别和钢筋的直径比例。因为我们一般选用的混凝土等级的高低和钢筋的强度有一定的依赖作用，所以对于普通的混凝土结构的组成来说，对于一般高度的梁体裂缝的影响很小，因此对于需要加大承重力的建筑来说，可以通过加大梁体的配筋率和承重的横截面的尺寸来相对应的减少梁体裂缝的宽度。同时在使用计算机等辅助工具来进行建筑结构设计的数值输入的时候，要将恒定和活跃的数值从不同的渠道输入进去，千万不要贪图一时的省事，将这些数值统一输入到计算机进行演算，容易造成梁柱内力之间的计算失误，最终导致结构设计图纸作废。

2.斜截面上的配筋率如何调整斜截面

作为地震灾害发生时候的主要抗压结构部分，起到了非常重要的承载作用，所以在多层建筑框架结构设计中需要满足强剪弱弯的原理，能满足地震到来时框架横截面对于承载力的要求范围。通常可以采用以下方法来进行：首先不放大梁端的承重钢筋的分量，加大梁中间对于受重力的钢筋倍数，通常为1.1到1.3倍之间，最后还可以通过在支座位置不要使用弯曲的钢筋来进行加固。一般可以通过箍筋的办法来加大支座的承重力。

3.运用计算机合理演算弯矩之间的调幅

在建筑行业中有相关的政策规定只有在竖向力作用的时候梁端的弯矩才可以进行调幅，水平状态下是不允许进行更改，所以在使用计算机进行演算的时候，可以先把竖向负载作用的梁端弯矩做出调整，然后再用水平方位的方法进行数值计算，通常可以选用两种办法来计算，一种是将梁端的一些固定数值调整弯矩，然后再进行相关的力矩之间的分配。

总之，由于框架结构设计较为复杂，需要设计人员具有很好的专业知识和丰富的设计经验。因此，在进行框架结构设计的时候，设计人员要進行全面的分析，进而保证设计质量。

参考文献：

[1]钟荣发.浅谈对建筑框架结构设计的认识[J].今日科苑.2009（20）

[2]于桥.建筑框架结构设计原则及存在问题和解决措施[J].山西建筑.2012（26）

[3]杨月圆.建筑框架结构设计原则及注意事项探究[J].科技风.2013（02）