[探析建筑工程中框架结构设计技术] 建筑工程施工组织设计框架结构

　　【摘 要】在进行建筑工程的框架结构设计汇中，相同的规范可以有各种不同的理解和不同的设计，在处理各种设计问题时也可以采用不同的解决方法，本文以构造理论为基础，从建筑和结构设计等方面对框架结构设计的原理、原则以及设计方法进行了阐述，指出作为一个结构设计者必须严格遵循各种规范，同时也应该充分发挥自己的主观才能，大胆灵活的解决问题。
　　【关键词】建筑工程；框架结构；构造设计
　　1 框架结构的概念及特点
　　一个住宅或是商业建筑物采用框架式结构，是指在建筑物中建成相应的承重梁柱，该承重梁柱采用钢筋混凝土浇捣而成，再用一些质量较轻的板材隔墙分户，从而装配好整个建筑物，隔墙的板材不承重。框架结构在大规模的工业化施工中十分适用，可以为建筑提供灵活的使用空间，不仅能够有效提高工作效率，也能保证较好的工程质量。虽然房屋框架结构在水平方向上仍然是楼板，但是由于楼板是搭在梁柱上，重量也就递给了梁柱，梁、板、柱一起构成了承重体系，在框架结构中，墙面是不承受重量的，所以在应用的时候非常灵活，如果希望房间大一些，就可以不用设置墙壁；如果不想要太大的房间，而希望房间数量多一些，可以在房间中采用轻质材料来进行划分，因此它的墙不承重，仅仅是起到对空间进行划分的作用，同时也能够起到隔热，保温以及隔声的效果。在理解框架结构的时候要注意区分几个概念，首先，框架结构是由板、梁、柱共同构成的承重体系；框剪结构是一种新的受力形式，主要是由剪力墙结构和框架结构的抗侧力组成，该框架与框架结构中的框架是有区别的，剪力墙与剪力墙结构中的剪力墙也有不同；混合结构中是通过钢筋混凝土和砖木来承重。
　　2 框架结构的设计原则
　　2.1 框架柱以及梁格的设计
　　（1）框架柱在设计过程中应满足以下几个方面的要求：1）设计之前要充分了解建筑的功能要求，在设计中，要将柱网与建筑隔墙综合起来考虑，做到相互协调，常用的办法是在纵横墙交叉点上设置柱子，这样可以减少柱网对建筑使用功能造成的影响；2）由于框架结构不仅要承受竖向荷载，还要承受水平的荷载，所以在设置框架的时候要沿着建筑物的两个主轴方面进行设置，在柱网的设计中，要保证规则和整齐，选取适当的间距，明确的设计出传力体系和结构受力。3）柱网设计中也应该考虑到后面施工的难易程度，尽量设计便于施工的方法，从而加快施工速度，降低工程造价，同时，也应该尽量保证构件尺寸的模数化和标准化，使梁板的设计简单和规则[1]。
　　（2）梁格设计。根据不同楼面竖向荷载传递路线，有三种不同的设计方案，包括：纵向框架承重、横向框架承重以及纵横向框架共同承重，下面对这三种方案进行介绍。1）横向框架承重方案。该方案是在横向上设计框架承重梁，并在纵向上设计连系梁。横向框架承重方案的跨数较少，加大的梁截面可以有效提高横向的抗侧刚度；在纵向上跨数较多刚度较大，这样可以平衡纵横两方向的刚度，更加合理的设计了结构受力。2）纵向框架承重方案。该方案与横向框架承重方案改好相反，是在纵向上设计框架承重梁，在横向上设计连系梁。该方案的缺点是较低的横向抗侧刚度，因此在设计中较少采用。3)纵横向框架共同承重方案。该方案在纵横两个方向上都需要设计框架承重梁，用以承受楼面的荷载。该方案的整体工作性能较好，在实际中使用的也较多。
　　2.2 适用高度的设计
　　结合国内建筑工程的经验以及大量的震害调查，从安全和经济的角度考虑框架结构的高度，在钢筋混凝土建筑中，建议高度不要过高这是因为在承重水平荷载的情况下，框架的层数对框架的变形有着很重要的影响，层数越多就会产生更大的水平位移，同时，层数越多，框架的内力也会迅速增长，层数超过某极限数量后，水平荷载将会对设计起主要的控制作用，此时就无法显现出框架结构的优势。
　　2.3 抗震等级的设计
　　相同的地震烈度，钢筋混凝土房屋的结构不同，对抗震要求也各不相同。根据房屋设防的烈度、结构类型以及房屋的高度，《建筑抗震设计规范》将框架结构划分为四个抗震等级，并对不同抗震等级结构的结构计算和构造措施作了相应的规定。同时也针对规则结构和不规则结构的抗震设计作了区别和规定，区别它们的目的是为了在抗震的过程中区别对待，不规则的结构设计要注意在不利部位做好有效措施，提高抗震能力[2]。
　　3 框架结构设计中应注意的问题
　　（1）为了满足相关的规范要求，应该注意对框架结构中框架梁的抗剪验算和构造工作。设置相关的强柱弱梁节点，是为了在遇到地震的时候，梁端能够有效形成塑形铰，使得柱端处于非弹性的工作状态，同时，节点还是处于弹性的工作阶段。强柱弱梁措施强弱的设置要根据柱端截面抗弯能力的增强幅度大小来决定。梁端纵筋柱构造超配程度的大小、塑性内力重分布、动力特征的相应变化共同决定了强于梁的幅度大小。因此设计时，在允许的范围内，应该尽可能的增大柱的截面尺寸，增大柱的线刚度与梁的线刚度的比值，同时要注意控制柱的轴压比，使其满足规范要求。
　　（2）在对截面的承载力进行验算时，按照强柱弱梁的原则将柱的设计弯距适当放大，有效的加强柱的配筋构造。1）当框架结构外的立面是带形窗的时候，要适当加强构造的措施，这是因为在对窗过梁进行设置时，外框架柱有可能成为短柱。2）在柱网跨度较大的框架结构设计中，有一点非常容易被忽略，楼梯平台梁和楼梯间处的框架柱直接相连，将造成楼梯间柱成为了短柱，此时要加密柱箍筋的全长。3）当遇到框架结构长度比规范限值更长，同时不允许建筑功能留缝的情况时，为了能够有效减少有害裂缝，补偿混凝土浇筑方法是最适宜采用的方法。尽量采用细密的双向配筋，构造之间的举例最好小于150毫米，注意屋面后浇带的设置。
　　（3）计算简图的合理处理，通常情况下，基础高度包含基础梁的设置，在选取结构底层计算高度的时候，应该选取一层楼板顶面至基础顶面的高度。基础梁主要承担的是上部墙体的荷载。在设置基础拉梁时，必须按照相关规范，对断面和配筋按构造进行设计，在截面高度的选取上，注意选取柱中心距的1/18～1/12。同时，遇到基础埋深比较大的情况时，为了能够有效地减少底层的计算高度和位移，需要在某个适当的位置进行基础拉梁的设置。这时，第一层输入为基础拉梁，将基础的顶面至基础的拉梁顶面高度作为底层的计算高度，将基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度作为二层的计算高度。当拉梁层没有楼板时，应该进行相应的开洞处理，按照实际的计算结果来处理基础拉梁截面及配筋[3]。
　　4 结束语
　　作为结构设计中较为基础的设计，建筑框架的结构设计也是较为重要的一种形式。多层框架结构具有很多重要的优点，比如：结构布置非常灵活、传力明确、具有较好的抗震性、整体性能优良等，在很多的工业以及民用建筑中，都是采用的这种结构设计，在人口密集用地紧张的大型城市，为了更好的利用空间，这种结构设计也越来越受到青睐。对于建筑工程中框架结构的设计，各个设计师应该充分发挥自己的聪明才智，在合理的规范下，设计出更加安全经济有效地框架结构，造福于人类。
　　参考文献
　　[1]杨宗敏.框架结构设计分析[J].科技信息，2009-04-15.
　　[2]徐苏怡.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题.科技与生活，2010，（15）：45-45.
　　[3]黄东.异型柱框架结构设计中的几个问题探讨［J］.沿海企业与科技，2009（8）

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