分析建筑框架结构设计存在问题及对策

吴露成

摘要：随着建筑业的发展，人们对建筑框架结构的设计日益重视。对建筑框架进行合理的结构设计，对提高建筑整体的稳定性和安全性具有重要的意义。如何使建筑物的结构更加科学合理，是建筑行业必须重视的问题。因此，必须对现有的建筑框架结构设计问题进行深入的探讨，并给出相应的意见和建议。只有这样，建筑框架结构的设计才能达到标准的效果，从而改善建筑的稳定性和总体的质量。

关键词：建筑;框架结构设计;对策分析

1 框架结构设计遵循的原则

1.1 计算性原则

在对建筑物进行抗震验算时，应充分考虑楼盖和布局的差异，选择相应的刚性、刚柔、柔性等相关的理论，特别是建筑场地的土的类型需要特别注意。当建筑高度超过5层时，在资金允许的情况下，尽可能增加剪力墙，可以极大地改善框架结构的抗震性能。一般情况下，框架结构都是按照双向梁柱刚接的形式来设计的，但也可以将一些框架梁固定在其它的框架梁上。在框架结构设计中，由于现行规范规定的竖向地震作用，在震害因素的层次上存在着明显的缺陷，在结构设计中应重视竖向地震作用的强化。

1.2 安全性原则

安全的结构体系是层层叠叠的，当灾难降临时，所有的结构都会齐心协力，前赴后继。在这种情况下，将“生存”的所有希望都放在一个单独的结构构件上，是非常危险的。例如，在建筑结构中，多肢墙优于单片墙体，框架剪力墙优于纯框架等，都是一种多层防御体系的设计思想。因此，在进行框架结构体系的设计时，应注意在建筑物的构造中设置多条防线，以便更好地抵御外部力量的入侵，确保建筑物的安全。

1.3 预防性原则

框架结构设计的终极目标，是为了增强结构稳定性，避免因地震等因素而造成的破坏。因此，在进行结构设计时，应充分考虑到各种可能对结构刚度有影响的因素。例如：在电梯井中采用高刚度的混凝土墙体，而在其它部位不设剪力墙。为了达到伸缩缝的要求，必须采取加大配筋率、架空层等措施来进行预防性，合理性的进行结构布局。

1.4 柔刚并济原则

在施工中，施工人员必须坚持刚柔结合的原则。如果建筑的结构过于刚性，那么在承受强大的外力冲击时，就会失去足够的缓冲力，从而导致建筑被完全摧毁。如果建筑太过柔性，很容易让建筑承受不住风压，变成一座豆腐渣工程。所以，要实现建筑长期持续的使用，必须坚持刚柔并济的原则，进行科学、合理的施工。

2 建筑框架结构设计过程中存在的问题

2.1 框架结构设计中的计算模型问题

在框架结构设计中，运用了许多力学计算公式。采用力学公式计算条形基础时，存在着很大的误差，需要进行合理的力学模型计算，并对其结果作详尽的分析。为保证分块梁的受力位置分析，在进行总体空间预算时，应尽量减小单梁的计算误差，以保证结构的稳定性。

2.2 梁、柱加固中存在的問题

框架结构在高层建筑中有着广泛的应用。在具体的框架结构设计中，为了保证结构高度和轴向力的合理比例，避免发生顶柱偏心，必须对顶层的风荷载进行充分的分析和讨论。由于高层建筑的轴向压力，会导致结构中心位置的改变。因此，必须严格按照相关的设计规范，设计梁柱的钢筋强度。

2.3 框架结构的地震反应

建筑的高度和抗震能力，都有相关的规定。因此，在预埋件的设计中，必须严格控制钢筋混凝土的强度，以保证其最大承载力。目前的结构对混凝土强度的要求约为C40。

3 建筑框架结构设计现存问题及其对策研究

3.1 柱、梁配筋方面存在的主要问题

由柱和梁组成的横向和竖向的框架结构，要承受水平和竖直的压力。在实际施工中，由于框架顶层受风的影响较大，此时风荷载的主要传递方向是楼层的边柱，因此必须增加上部边柱的配筋，以达到对结构水平荷载的有效控制。若地面为圆柱，则应在地面以下使用方柱，圆柱纵向配筋数量不能少于8根，采用螺旋箍，并标明末端水平段的要求，也就是一周半。方柱箍筋应采用“井”字箍，并应按规定进行加密。在边角柱子、楼梯间还应增设纵筋，并对整个立柱进行加固。另外，由于占地面积的限制和施工要求的限制，在实际施工中，需要在梁的端口增加一根挑梁。但是，由于框架梁和外部挑梁截面尺寸存在差异，导致部分主筋未能达到挑梁的位置，从而影响了挑梁的实际效果。可以在第附加次梁上加上箍筋、吊筋，梁的尺寸也可以偏出柱子的1/4柱宽左右，从而解决占用空间的问题，满足功能要求。

3.2 楼板开大洞问题

楼板开大洞的情况很多，如果洞口的面积超过该层的30%以上，可称为平面不规则。楼板上进行开洞，不但会切断钢筋，还会影响到原本的重力传递方向，而且随着重力的增加，洞口周围的板也会受到更大的压力，从而影响到整个建筑的安全。所以，对于出现大洞的楼面，必须采取相应的对策。要求所有的楼板都是用弹性膜来表示，将楼板上的孔洞边缘的节点作为弹性结点。若建筑结构屋面使用钢网架，则应同时输入弹性模厚度。在确定了弹性膜和弹性节点后，对其所受的应力进行分解，一般采用总刚计算法，以避免在分析结构的内力状态时出现不必要的麻烦。

3.3 结构的抗震设计问题

为了改善结构的稳定性，确保建筑的安全，抗震设计应广泛地应用于建筑工程中。首先，在结构设计时必须满足《抗震规范》的规定，确保结构合理，并能有效地改善结构的整体性能。其次，要对柱子的横截面尺寸进行严格的控制，将横截面尺寸控制在规定的范围内。否则在施工过程中，剪力过大，会影响到柱身的脆性，从而导致破坏。其次，在抗震设计中要注意一些基本原则，以保证结构具有足够的内力再分布和抗变形能力。

结束语

在建筑框架结构的设计中，设计人员应该重点关注设计方案。利用现代技术对结构性能进行模拟，确保设计方案的质量。同时，设计人员要加强与施工人员的沟通，强化设计方案的执行力度，确保建筑结构的稳定。框架结构是一种非常普遍的结构形式，它的安全性能和整体性能都很高，在建筑工程中应用这种结构形式有其优越性。但要注意建筑框架结构的合理设计，避免对工程建设造成不可弥补的后果。

参考文献

[1] 何叶，张奎，秦丽云，杨锦，周禹.白鹿原大散关抗震设计与研究[J].粉煤灰综合利用，2021，35（02）：123-127.