框架结构设计的探讨

郭滋平

摘要：作为建筑方面的重要工作，其框架结构设计在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究，将会更好地提升混凝土框架结构设计的实践水平，从而有效优化建筑的整体效果。本文对框架结构设计进行了探讨。

关键词：框架结构；设计；措施

随着建筑工程项目逐渐呈现大型化和复杂化的实际特点，施工设计中还有诸多问题亟待解决。建筑框架结构是建筑结构的常见形式，在建筑的使用中发挥着重要的作用。

一、框架结构的概述

1.框架结构的定义

所谓的框架结构也就是指一种由梁和柱结构连接而成的一种承重结构。这种框架结构在实际应用的过程中，不仅有着一个良好的承重作用，还对建筑空间结构有着良好的维护分隔的作用，从而使得建筑工程的使用功能得到有效的提高。

2.框架结构的特点

（1）自重比较轻。设计这种结构的建筑单位，可以有效的控制工程造价，降低施工成本，建筑施工的目的是提高经济效益，这种结构的建筑施工可以节省大量成本，同时也可以提高建筑收益，具有较强的经济性。

（2）灵活性强，有利于平面空间结构的设计，可以调整建筑平面空间布局，使其更加合理。这样可以使建筑的空间结构得到更充分的利用，可以扩展更多的空间面积，提高其利用率，而且这样的建筑内部结构也更加和谐。

（3）具有增强稳定性的特点，这样的结构可以使其构件更加标准，而且可以使施工更加规范，有利于提高施工人员的技术，对这种结构的有效利用，可以使整个建筑结构更加安全，而且对其的规范也可以提高施工人员的工作效率，从而加快施工的进度，提高企业的经济效益。

（4）框架结构设计也是建筑设计者比较青睐的建筑类型。这种结构稳定性高，而且可以使设计师充分发挥自己的能力与构思，可以根据施工单位的要求，在施工的过程对设计进行修改，具有灵活性，这种结构的设计增加了建筑的功能，也有助于设计师提高自己的设计水平。

二、建筑框架结构设计遵循的原则

1.坚持刚柔并济原则，平衡结构体系

所谓刚柔并济原则就是指在设计的时候既要做到刚度适中，又要做到柔性合适，也就是不能够太钢，也不能太柔，刚度太高，结构变心能力差，容易断裂，而柔性太高，又会导致建筑物结构容易受压变形，在外部突然施加压力的瞬间，建筑框架结构部件必然会收到损害，那么为了避免这个问题，部件切记不可刚度太高。而相对与刚度来说，柔度也需要合适，虽然柔度高能够更好的降低外来冲击力，但是大规模的结构变形也是在所难免的，最终建筑物也会因为变形严重而倾覆，所以说，刚柔并济非常重要。刚柔适中，才是设计人员应该坚持的原则。

2.坚持多道防线原则，降低结构风险

多层防线，必然比单层防线更加可靠牢固。进行框架结构设计的时候，也需要坚持多道防线原则，在突发情况发生时，多重结构同时抵御外来的压力，彼此相互补充，共同支撑，必然能够起到很好的稳定效果，简单的说，一个重物从高处坠楼，在经过了多重阻碍之后，其冲力和作用力必然会消弱很多，但是一重阻碍都没有，那么这个作用力非常大，必然会建筑物结构造成大规模的损害，后果不堪设想。

3.坚持抓大放小原则，保全重要结构

建筑框架结构设计中，保全重要结构是一个普遍性的做法，也就是行业内部所说的强柱弱梁，强剪弱弯等。那么为什么一定要这样做，人们的固有思維会觉得，柱和梁都应该强化才更加稳定，这是因为在实际的情况中，所有的结构都太强反而不好，甚至会导致更大的安全隐患发生。事情都具有两面性以及辩证性，绝对安全的结构是没有的，也就是说不管是什么结构都不可能万无一失，都有可能在莫一种外力来袭的时候出现问题。建筑框架结构具有复杂性，部件多，每个部件所发挥着不同的作用，共同为建筑物服务，那么设计中要从整体考虑，以部件的主次之分为原则，也就是根据它们作用的重要性进行设计。在强大外力来临的时候，如何能够保障建筑的主要部件不被摧毁，或者是最后才被摧毁，是设计人员应该深入研究的问题，而抓大防小就是最好的选择，设计者首先明确部件的主次，在设计的时候，针对重要的部件着重进行设计，设计中切不可让每一个部件受力相同，这样必然会带来惨重的后果。

三、混凝土框架结构设计的措施

1.框架结构的基础设计

框架结构的基础设计主要指地基部位的设计，在这个设计中，主要考虑地基部位的承受能力和影响承受能力的相关因素，在地基部位较软的情况下，应当考虑柱下条基的采用，并要充分考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，在设计中对这种情况要对地基部位适当的进行加宽设计，当柱下扩展基础的宽度大于四米的时候，也要对基础部位进行适当的加宽处理；在框架结构的基础设计中对抗震缝、伸缩缝在地面以下部位可以不设缝，连接处应适当加强。对于沉降缝两侧的墙体基础一定要分开。

对于新建的框架结构钢筋混凝土，在基础的设计上要尽量浅于周围已有的基础，如果由于相关因素的影响，必须要深于周围基础时，在设计上新旧基础间的净距要大于基础之间高度差的1.5-2倍，如果做不到这一点，则应该进行对基础的加固处理，比如打抗滑移桩。这样设计主要考虑到新建的框架结构钢筋混凝土的牢固性以及防止对已有钢筋混凝土的破坏性。如果新建的框架结构钢筋混凝土与已有钢筋混凝土的高度、层数相差的比较大，应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

2.框架结构的梁设计

第一，如果外部梁跨度相差比较小，尤其是外部的框架梁，当粱底距外窗预尺寸较小时，要适当的加大粱高，高度要至窗顶。梁中心宜与柱中心对齐，当外部框架梁必须做成外皮与柱外皮齐平时。粱与柱的偏心应总体上控制在四分之一柱宽到三分之一柱宽之间。

第二，如果梁上有次梁处，应在此处附加箍筋或者吊筋，一般来讲附加箍筋的效果要好一些，所以附加箍筋是设计中的首选。

第三，如果出现折梁阴角部位在下的情况，纵筋应断开，同时对该部位还应加附加箍筋。

第四，梁上如果出现次梁的时候。应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。

第五，应该选用直径比较小的梁纵筋，在能满足要求的情况下，要尽量缩小钢筋之间的距离，这样设计主要是处于对梁体抗裂的考虑，同时，按照相关的规定，箍筋在梁端头要进行加密处理。对箍筋的布置上，纵筋要保持等距，箍筋肢距可不等。对于小断面的连续梁或框架梁，上、下部纵筋均应采用同直径的，尽量不要在支座搭接，以减少此处的承受力。

第六，端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可适当的进行简单设计，但梁端箍筋一定要进行加密处理。第七，如果梁的净高大于500时，要在此处加设腰筋，间距的设计一般为200，否则易出现垂直裂缝。

3.框架结构的柱设计

第一，对于钢筋混凝土的地上柱设计，如果为圆柱时，底下部分应该设计成方柱，这样有利于施工。对地上圆柱的设计要注意纵筋的根数，纵筋的根数应该大于8根，同时，箍筋要尽量用螺旋箍，端部应设计有一圈半的水平段，方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。

第二，柱的纵筋与梁的纵筋设计要求相反，柱的纵筋应该尽量做到大直径大间距，但总体应该控制在200以内。

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，设计人员要进行全面的分析，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）.