房屋建筑混凝土框架结构设计研究

徐东雨

【摘要】随着我国社会经济水平的快速发展，城市化进程在不断加快，而城市范围不断扩张，导致城市人口越来越多，为了缓解城市用地压力，建筑的数量也越来越多。为了保证建筑结构的安全性以及稳固性，必须重视对混凝土结构设计相关问题的研究和分析，遵循建筑结构设计原则与要求，保证结构设计方案的合理性以及科学性，才能够促进我国建筑行业的稳定健康发展。

【关键词】混凝土结构;设计;房屋建筑

1、房屋建筑混凝土框架结构设计

1.1地基设计优化措施

在一般情况下，影响地基最终沉降量的因素很多，地基的最终沉降量难以通过公式精确的计算得到，应结合工程经验综合考虑。为了减少地基的变形在结构体系上可以选择刚度较大的体系，比如框架-剪力墙钢筋混凝土结构及钢筋混凝土剪力墙结构，并在平面布置时与建筑专业协商尽量做到平面简单、对称、规则的结构布置，此时上部结构刚度的存在，与基础共同作用起到了起拱的作用，可以有效的减小基础的内力和变形。此外，通过减少上部荷载，如采用轻质高强材料可以有效的提高刚度并减少荷载，也可以有效的减少地基沉降。也可通过加强基础的整体性和刚度，如采用双向条形基础、筏板基础可有效的减少地基沉降量。如不能采用整体形基础时，在可以采用圆形或方形基础，因这种基础形式的沉降相对较小，尽量避免采用长宽比较大的基础，一般应将基础的长宽比控制在3以内，这样能在满足设计要求的前提下并能获得比较满意的经济效果。

1.2建筑結构竖向布置

建筑物竖向设计过程当中，要保障建筑整体的规则、均匀，没有特殊的要求，像内大的收缩与外挑的设计这种情况尽可能不出现。在布置建筑的竖向结构时要依照下大上小的规则，且均匀、缓慢的进行侧向变化，这是因为建筑物结构的稳定与重心问题。然而，不规则结构指的是建筑整体不是竖直、呈现的是上大下小和头重脚轻、表面有特殊的突出。所以要着重考虑的是结构的设计，这样可以避免影响到稳定性;次要，假使建筑物的竖向结构是内收的，要有足够的建筑抗震性能，须调和侧向刚度值，能够保障刚度值不低于所在楼刚度值的80%，高于侧向刚度值的70%;并且当建筑物的结构位处于楼层上半部分时，建筑物整体高度和楼层的缩进位置到室外地面的高度的比例超过了0.2，就要保障楼层上半部分缩进后长度是在下半部分的75%以上。

1.3框架—剪力墙结构

框架剪力墙结构能够充分发挥框架结构以及剪力墙结构的充各自特点，在应用过程中框架以及剪力墙能够共同承受水平和竖向荷载。因为对框架结构的充分应用，可以体现出其布置比较灵活，延性相对较强的优点，同时能够弥补框架结构侧向刚度较小的问题，能够充分发挥剪力墙结构承载力相对较大的优点，是一种较为优良的抗侧力体系，适用于130米以下的高层建筑中。

1.4筒体结构

筒体结构主要包括框筒结构、筒中筒结构以及框架—核心筒结构。其中框筒结构是在建筑物的周围进行布置，利用小柱距、高截面梁的密柱深梁可以组成框架，一般情况下框筒结构为四榀框架，能够形成具有较强抗侧力、抗扭刚度以及承载力的外筒。这样能够充分发挥建筑材料的应用性能。筒中筒结构在应用过程中将框筒作为外筒，然后将建筑内的电梯间、管道竖井等服务设施集中布置在建筑的中心部位能够形成内筒。这样可以构成筒中筒结构。筒中筒结构具有双重抗侧向力体系，内外筒可以协同工作。外筒可以有效抵抗水平作用力产生的倾覆力度以及扭矩。内筒能具有能够抵抗比较大的水平剪力。筒中筒结构适用在高度为180米以下的高层建筑中。框架—核心筒结构主要包括外围的框架以及中心筒体，外筒以及内筒之间的距离为10米-12米，且相对灵活。在写字楼以及多功能综合楼中的应用比较广泛，一般的应用高度为150米。

1.5建筑混凝土结构竖向布置

一般而言，高层建筑物混凝土的结构中，竖向结构对建筑物整体质量的影响是至关重要的，所以设计师在设计结构时要注意并重视竖向结构。高层建筑物竖向设计过程当中，要保障建筑整体的规则、均匀，没有特殊的要求，像内大的收缩与外挑的设计这种情况尽可能不出现。在布置建筑的竖向结构时要依照下大上小的规则，且均匀、缓慢的进行侧向变化，这是因为建筑物结构的稳定与重心问题。然而，不规则结构指的是建筑整体不是竖直、呈现的是上大下小和头重脚轻、表面有特殊的突出。所以要着重考虑的是结构的设计，这样可以避免影响到稳定性;次要，假使建筑物的竖向结构是内收的，要有足够的高层建筑抗震性能，须调和侧向刚度值，能够保障刚度值不低于所在楼刚度值的80%，高于侧向刚度值的70%;并且当高层建筑物的结构位处于楼层上半部分时，建筑物整体高度和楼层的缩进位置到室外地面的高度的比例超过了0.2，就要保障楼层上半部分缩进后长度是在下半部分的75%以上。

2、房屋建筑混凝土结构设计措施

2.1选用高强度施工材料

选用施工材料，理论上强度越高越好，可是材料强度是有分类的，例如抗剪、抗压、抗拉、抗弯等强度类型。其次，材料直接关系到建筑物的成本和质量，其质量是能直接影响到建筑工程的质量和成本，所以在选用材料或使用材料时要考虑材料的可加工性、耐温性和腐蚀性。还有要合理化使用材料，从而节约成本，保护环境，可合理化使用的材料有钢筋、木材、混凝土等，例如钢筋、混凝土、木材等。次第，高强度混凝土与钢筋材料等材料需要使用在地震高发区的建筑上，因为这样可以提升建筑的抗震性。

2.2做好产生裂缝的温差防控

在设计建筑物的高度时，尽量将屋面控制在相同的高度。如果在建筑的结构中出现错层的房屋，在错层的位置要设置墙构造柱，最好设置在纵墙以及横墙交汇的位置。设置梁圈可以对混凝土结构的温度裂缝产生较好的控制作用。墙构造柱以及项圈构成的网格，可以对墙体产生一定的约束作用，对砌体的抗裂性也有一定的改善作用，可以显著提高砌体的受力性。利用微膨胀混凝土也能对温度裂缝起到一定的抵抗作用，但是需要准确地把控膨胀混凝土的配合比以及做好后期的养护工作，以达到减轻屋面板裂缝的目的。对于超长建筑，在使用微膨胀剂时要谨慎，因为微膨胀剂会导致混凝土的内部产生极大的离散性，对于微膨胀剂的用量与伸缩缝的间距都很难把控，会给设计人员带来一定的困难。在实际施工中，使用微膨胀剂需要根据相关的措施来计算使用量，只有在超出规定值的情况下才能增加伸缩缝的距离。

结语：

总而言之，在混凝土结构设计过程中，要根据混凝土结构设计的原则以及混凝土结构设计的特点，开展建筑结构设计工作，确保建筑结构设计方案的可靠性以及合理性。同时要对建筑混凝土结构设计过程中存在的问题进行分析和研究，并及时解决这些问题，确保结构设计方案能够对建筑施工进行有效指导，提高建筑的稳定性以及安全性，保证建筑的使用寿命。

参考文献：

[1]邵志利，孟凡伟.建筑混凝土结构设计的相关问题探讨[J].门窗，2014（11）：329.

[2]张志强，贾洪亮.建筑混凝土结构设计分析[J].工程建设与设计，2018（23）：21-22.