建筑框架結構設計原則及存在問題和解決措施

黃詩琴

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，建筑物日益增多，人們對建筑物的要求也變得多種多樣，建筑設計的好壞直接影響了一個建筑整體的形態和質量。現今，如何改善建筑設計，滿足不同人群的要求，已經成為許多人所關注的話題。因此，我們在了解建筑設計原則的同時，應當及時的發現問題，并且采取措施來不斷的完善解決。

關鍵詞：建筑框架結構設計；原則；問題；措施

由于房屋建筑越來越多，要求要來越高，我們就需要不斷的對建筑框架設計進行完善，從而增加建筑面積和靈活性。框架結構的設計是人們購房的選擇的標準之一，因此一旦設計出現問題或建筑框架設計本身所擁有的難點難以攻克，都會對房屋建筑產生影響，最終影響到房屋的銷售。框架結構作為一種承重體系，它是梁和柱通過不同方式連接形成的。建筑結構設計中應用最為廣泛的就是框架結構設計，建筑框架結構設計不僅能夠使高樓建筑群的長遠發展，更能夠推動建筑結構設計的完善。

1 我國建筑設計現狀

在我國，建筑業正不斷的發展。但因為我國作為最大耗能國之一，建筑業的發展仍舊面臨著許多困難，根據人民的需求來不斷改善建筑設計，已經成為大勢所趨。眾多數據研究證明，隨著我國城鎮化進程的加快，建筑上如鋼材、磚塊等這類用料急劇增加。城鎮化每加快一分，帶來的就是幾億重量的材料的消耗。此外，現今大多數人群要求建筑綠色環保，但我國這方面的技術和法律體系仍舊不夠成熟且資金也有短缺。因此，此階段建筑設計的現狀是機遇與挑戰并存。我們要做的就是把握機遇，戰勝挑戰。

2 建筑框架結構設計

關于建筑框架結構的設計大體可以分為三個部分，分別是梁，柱和現澆板。（1）梁部分的設計要點：①當梁部分包含主梁與次梁時，應當保證支座附近沒有次梁進行搭接，并且在次梁上添加箍筋。另外，箍筋也不是一定要加的，應當根據主次橫截面和次梁的荷載來決定。②根據外部跨度來確定梁高是否應當等高。③挑梁的時候應當選取等截面，便于減輕重量和添加箍筋。（2）柱部分的設計結構要點：①上柱的眾筋應當小于等于200。②基于豎向地震考慮，柱子本身的軸壓比應當適當放寬。③盡量不要出現短柱，且其縱筋大小應當適度。（3）現澆板部分的設計要點：①靠近且接緣的多個房間，若板底鋼筋擁有相同型號和相同的間距，則需要連通。②厚、薄板連接時，厚板不宜依據固定端，而薄板則可以。③粗鋼筋不適合加在室內的輕隔墻下，因為需要考慮輕隔墻的位置變動和板整體的受力情況。

3 建筑框架結構設計的原則

3.1 剛柔并濟，相互協調。“剛柔并濟”作為建筑框架設計所必須遵守的原則是有一定依據的，過剛易折，不僅可以用來形容人的性格，也可以用來形容建筑。建筑框架過剛就會導致變形能力弱，不靈活。而建筑框架結構過于柔和，則會造成建筑的脆弱性，使得建筑壽命不長久。這兩者只要失去平衡，就一定會導致結構部件的損壞。因此設計人員必須要謹慎設計，適時的把握好度，巧用剛柔，以避免過剛過柔，造成巨大的損失。

3.2 多道防線。我們都知道多防線就意味著多了幾層保障，降低風險產生的可能性。一旦發生意外情況，多防線就會起到巨大的作用。幾道防線共同產生作用，能夠在一定程度上的產生緩沖作用。因為經過幾道防線的層層削弱，傷害已經變得微不足道了。

3.3 抓大放小。在建筑框架結構設計中有著“強柱弱梁”和“強剪弱彎”兩種觀念。可能有人會說這些觀念和平時的觀點不太一樣，我們的觀念難道是錯誤的。是的，這個世界沒有完美建筑，或者說你所認為的完美其實是一種假象，是有殘缺的。不是構件全是好的，所造出來框架就一定是最好的，這種觀念是錯誤的。一個框架是一個整體，它所需要的是適合自己并且與自身的特點相符合的構件，而不是最好的構件。但是完全的適合和匹配的構件都是難以找到的，所以我們只能盡最大可能的抓住重點，無法做到面面俱到。次要部件當在劇烈的破壞來臨之時只能充當犧牲者，保護整個主體。就和戰爭一樣，在一些時候，俘虜總是充當前鋒的。盡管從人性的角度出發，它不是一個很好的選擇。

3.4 結構體系渾然相連。作為好的建筑框架結構體系需要的是完整，并且作為一個整體，結構之中應當沒有停滯，沒有關節，能夠及時消除外力，降低損壞度。為了做到這一點，每個關節的打通就顯得十分重要。結構的整體化是一切原則貫徹實行的前提。因此設計者無論在何時都要保證建筑框架結構體系的整體性。

4 存在的問題

4.1 混凝土強度不一。單位為了省下建筑成本，就使用不同強度且質量不一的混凝土。其實這種做法是十分不可取的，不僅使得建筑完工時間增長，也帶來了安全隱患。采取不同混凝土除了會造成密封性的能力下降，還會造成整個建筑物的危險系數增加。這種為了省錢而采用不同混凝土的做法，其實是得不償失的。

4.2 短柱的形成問題。標準柱的形成需要一定的精準數據，柱子與柱截面的高度比不能大于4，且剪跨不能大于2，否則就會形成短柱。短柱自身容易變形，且承載力低下，最終難以抵抗地震來襲，破壞建筑物。短柱的形成是有依據的，它是由不當的填充墻的設置和錯層的結構布局所引起的柱凈高過小造成的。

4.3 薄弱層。薄弱層的界定范圍很廣，它其實就是構件不連續和判斷剛度和其上層比是否正確的轉換層。地震發生時，薄弱層是最先受到影響，且最不堪一擊的部位。當然薄弱層的存在有其必然的因素。因為技術能力的不成熟，導致勘測能力不足，無法進行準確的判斷。

4.4 鋼筋的保護。混凝土保護層厚度決了鋼筋是否能夠得到有效的保護：①箍筋被忽略其保護層厚度。②板的鋼筋和主、次梁之間干系沒有得到正確的處理，造成構件的危險性，質量不過關。③由于柱本身所處的位置分為地上和地下，因此厚度保護層的實施無法進行規范。

5 解決措施

5.1 優化鋼筋混凝土。鋼筋混凝土的優化主要采取準則法，該方法利用結構的起始截面和有限單元法，來進行整體的內力分析。我們所應關注的是，在使用準則法的同時，應當與實際相結合，從而來判斷約束是否有效。

5.2 優化框架梁和箍筋的間距。由于框架的抗震能力有強有弱，這就導致了框架梁和箍筋兩者間距的不同。對于加密區箍筋，兩者之間的間距在通常情況下應當小于等于10cm，而對于非加密區鋼筋，則應小于等于20cm。箍筋直徑和兩者的間距的合理設計，對建筑有著深遠的影響。

5.3 優化基礎拉梁設計。我們根據相關參考數據來進行基礎拉梁的設計的同時，應當設置箍筋加密區。因為要考慮抗震效果，我們最先選擇的應當是短柱，并將基礎拉梁在兩個主軸上的順時針進行旋轉。基于最小配筋率，配筋必須符合相關規定。基礎拉梁頂和基礎頂的標高，在通常情況下，應該相同。特殊情況下，基礎拉梁會設計的較大，并且采取通長設計。

6 結語

我們應當注重建筑框架結構設計，因為建筑結構的設計關系著建筑的設計，并且這些建筑大多數都是需要住人的，如果忽視了建筑框架結構設計的重要性，將會帶來巨大的生命安全隱患和財產的損失。因此正確把握建筑框架設計原則，分析其中存在的問題，并最終找到合適的方法，是重中之重。

參考文獻

[1] 金昌范.建筑框架結構設計原則及存在問題和解決措施[J].城市建筑理論研究（電子版），2012.

[2] 于橋.建筑框架結構設計原則及存在問題和解決措施[J].山西建筑，2012.