建筑工程框架结构设计中的技术问题分析

王焰

摘要：在现代建筑行业中，框架结构的设计是结构设计中最为基础的设计，框架结构设计也具有空间布置灵活、结构简单的优点，对于现在建筑结构越来越复杂的建筑工程设计来说，如何要处理好设计中各种不同的问题就成为了结构设计者所关注的话题。框架结构设计在设计过程中，会因为结构概念设计不完善、设计思路不温和等问题的存在，使框架结构设计出现很多的质量问题，许多工程师对计算设计中的错误并不能及时的发现，很多的设计时过于依赖设计手册，缺乏设计师应有的科学创新精神，造成设计方案在现实施工中无法使用。本文通过对设计中常见问题的分析，探讨了结构设计中的框架结构设计问题的处理对策。

关键词：框架结构；设计；处理对策

前言

近年来，随着建筑行业的功能多样化增长，建筑框架结构设计已经广泛应用在各类建筑中，特别是高层建筑的框架结构设计形式，在结构设计应用中非常的广泛，不但可以形成高层内部的大空间需求，同时也可以进行灵活的平面设计。但是框架结构设计还存在一定的理论滞后性问题，框架结构设计往往不能与现实问题充分的结合，在不能满足建筑需要的同时，也给工程质量留下隐患。

1框架结构设计应注意的要点

1.1注意框架结构设计的安全性

框架结构的建筑要根据建筑物所在地区的环境进行安全性的设计，框架结构设计要建筑抗震设防分类、抗震设防烈度，场地类别和钢筋混凝土结构抗震等级、地基基础设计等级、基本雪压和基本风压，地面粗糙度，人防工程抗力等级等。

1.2刚柔并济，把握框架结构中的重要结构

框架结构合理的设计体系应该是刚柔并济的，要遵循刚柔并济的原则。因为框架结构太刚，结构的变形能力就差，结构太柔，就会导致结构太脆。具体的说就是当建筑框架结构遭到强大破坏力的时候，一定会导致内部结构部分或全部的损坏，因而解决这个问题就需要设计师在进行设计时不能使结构太刚；如果结构太柔的话也不行，结构太柔虽然可以削弱一些外力作用，但自身容易变形的缺点就会被全面放大，其结果必然是建筑全面倒塌。所以在建筑框架结构的设计中，要控制好结构设计的刚度和柔度，既不能太刚，也不能太柔，要做到刚柔并济。

1.3建立多层框架结构保护防线

当框架结构受到外力作用时，仅仅依靠框架结构本身的防护能力是远远不够的，在框架结构之外还要尽量的对框架结构体系的安全进行层层的保护，当受到外来作用力时，所有的保护层都能起到自身的保护作用，这要比把防守力完全放在一个结构身上起到的作用大的多，把安全希望全部寄托在一个结构上面是非常危险的结构设计。

1.4使结构合为一体

一个好的框架设计结构体系是作为一个整体被设计出来的。作为一个整体，能够快速有效的传递和消除外带来的破坏作用，最大限度的减少破坏力度，这是框架结构设计的基本原则，只有在做到这个原则才能够有效完成上面提的三个问题，也就是说，结构的整体性是框架结构设计安全性、设计结构刚柔并济、多层保护防线的基础。总的来说，设计师在设计框架结构时能够使结构形成一个整体，在受到外界强烈的冲击力时能够保持自身的状态，这就达到了设计的目标。

2框架结构设计中常见的问题

2.1框架结构柱、粱的配筋方面的关键点

在高层框架结构的设计中，框架结构顶层的风荷载较大，柱顶存在有偏心力额问题，而屋面结构荷载传给编柱的总理比楼层编柱总力要小，所以，要进一步加大顶层边柱的配筋。通常圆柱纵筋根数尽量超过8根，端部要有一定的水平段，在框架工程上进行挑梁的设计，并根据框架粱与外挑梁的断面尺度的不同，进行框架梁上的主筋向外挑粱延伸，在梁上与次梁处附加一定的箍筋和吊筋，充分运用附加箍筋。在框架设结构计中对框架结构柱、梁的配筋的关键点要有足够的重视。

2.2梁端弯矩调幅问题

在现实的施工过程中，配筋的增多和两端负弯矩较大都不利于施工，所以在竖向荷载作用下，要将两端弯矩降低配筋。对于整体式装配问题，调幅系数要取0.7到0.8之间。在支座弯矩降低后，经过塑性内力重分布，弯矩将增大，而水平荷载作用产生的两端弯矩不得调幅，这是设计人员容易忽视的一个问题。一些设计人员在进行内力设计值的计算时会采用在在内力组合前对两端弯矩不做调幅这种错误的做法，这种做法要充分考虑潜在因素的存在及后果，在前期阶段将竖向荷载产生的弯矩进行调幅，然后与水平荷载产生弯矩进行组合。

2.3框架结构薄弱层的判定与处理

在进行框架设计时，设计人员都会根据相关建筑抗震设计规范规定来对框架结构进行相应的抗震设计，其中有一层为抗震薄弱层，有时设计的过程中可以避免出现薄弱层，既是加大该层的柱截面或梁截面，条件允许的化还可以改变层高来避免抗震薄弱层的出现。当抗震薄弱层无法避免时，就要按照结构计算时按照规范规定采取相应的措施，我国有规定的抗震规范有进行楼层屈服强度系数为按构建实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕见地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值。

2.4强柱弱梁、强节点弱构件问题

框架结构设计的前提就是梁、柱的截面尺寸的选择，强柱弱梁是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转变能否不超过其塑性转动能力的控制措施。当建筑允许时，可以使截面尺寸大些，增加延续性，其次是粱端纵向受拉钢筋的配筋不得超高，要使进入屈服阶段能够星辰塑性或塑性转移的立柱上。为了提高结构的整体性，所建筑的各抗侧力构件必须有可靠的措施来连接结构的完整性，确保各构件空间协同工作。当构件屈服、刚度退化时，梁柱节点的承载力不应低于连接构件的承载力，保持节点承载力和刚度不变。

3结束语

总体来说，建筑框架结构设计是结构设计中最为基础的设计，但同时也是最为复杂和重要的设计内容。框架结构设计的复杂性是因为设计的过程中要充分考虑到外界环境的各个方面的因素，还要求设计要具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点，把这么多的因素都要完整的融入到设计中来是一项复杂的工作；而设计的重要性最主要的是因为安全性的要求要高。所以，設计人员不仅要熟练的掌握设计规范，还要根据自己掌握的科学设计理念和方法，正确处理好框架结构设计中的相关问题，进一步促进我国高层框架结构的发展。