建筑工程框架結構設計中存在的問題及解決措施

【摘要】建筑工程框架結構設計的質量直接關系到整個工程項目施工的質量以及使用性能。因此，做好建筑工程框架結構設計工作至關重要。但是，目前在建筑工程框架結構設計中還存在一些問題，對建筑行業的健康發展產生了不利的影響。基于此，筆者將結合自己的工作經驗談一談建筑工程框架結構設計中存在的一些問題以及相應的解決措施，希望可以為建筑工程框架結構設計人員提高設計的質量提供一些參考和建議，促進建筑行業更快更好地發展。

【關鍵詞】建筑工程；框架結構設計；問題；解決措施

隨著經濟的快速發展和現代化建設進程的不斷加快，我國的建筑行業發展迅猛，取得了輝煌的成就，同時對建筑工程項目的質量也提出了更高的要求，使建筑企業面臨著更大的挑戰和機遇。但是，當前建筑工程框架結構設計中還存在一些問題。鑒于此，研究建筑工程框架結構設計中存在的問題以及解決措施這一課題是十分必要的，具有重要的現實意義。

一、建筑工程框架結構設計中存在的問題

（一）建筑工程框架結構的牢固性較差，框架結構設計方案不夠合理

建筑工程框架結構的牢固性直接關系到整體建筑工程的安全性，雖然這個問題大家都已經意識到，但是在設計中，框架結構不穩定的情況仍然是普遍存在的一個重要問題，從而導致建筑工程抗擊地震、火災等重大破壞性事故的能力非常弱，因此，在框架結構的牢固性方面還需要進一步加強。

（二）構造柱和承重柱的區分問題

對構造柱和梁進行合理的設計非常重要，這能夠有效地防止墻體裂縫情況的發生，從而提高建筑物整體的抗震性能。但是在實際的設計工作中，有很多設計人員沒有對構造柱和承重柱進行明確的區分，從而導致框架結構容易出現沉降和裂縫情況，降低了建筑工程框架結構整體的穩定性。

（三）板設計和配筋設計工作不到位

板設計和配筋設計是建筑工程框架結構設計中非常重要的組成部分，需要根據板長邊和短邊長度的差距確定設計的具體方式，這樣才能提高設計的科學性，但在實際的設計中，對這方面的工作沒有做到位，從而影響到整體設計的質量。另外，在建筑工程框架結構設計中，設計人員還特別容易忽略環境因素的影響，從而給整個工程框架結構帶來巨大的安全隱患。

二、針對建筑工程框架結構設計中存在問題的解決措施

（一）確定最佳的框架結構設計方案

建筑工程框架結構的設計方案主要包括以下幾個方面的內容：框架的選擇、基礎設置以及結構措施等。框架結構是由一些結構性的構件組成的，它們之間連接的方式是節點，通過節點的連接可以使整個框架產生垂直和水平荷載的能力。針對一些高層的建筑工程，在選擇框架結構時還要考慮水平荷載等因素。另外，為了提高整個建筑工程框架結構的抗震性能和穩定性，桿件剛接體系是一個最佳的框架結構選擇。

（二）設計內力組合，提高建筑工程的抗震性能

在建筑工程框架結構設計中，對于抗震設計的關鍵點就是設計內力組合，因此需要在調整結構抗震系數的基礎上進行科學的設計。在進行抗震設計時，需要注意的一點就是構件材料的強度要大于不考慮抗震要求時的材料的強度，并且還要對抗震系數進行不斷的調整，從而提高建筑工程的抗震能力。

（三）做好板設計和配筋設計工作

板設計和配筋設計是框架結構設計中非常重要的內容。因此，做好板設計和配筋設計工作非常重要。在對這方面進行設計時，一定要全面分析板長邊以及短邊長度，當長邊與短邊比值大于3時，可按沿短邊方向的單向板計算，但應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋；當長邊與短邊比值介于2與3之間時，宜按雙向板計算；當長邊與短邊比值小于2時，應按雙向板計算。當然，在實際的設計工作中，還需要根據結構板的實際大小來采用靈活的方式進行設計。在板設計和配筋設計工作中，需要對連續雙向跨版的最大彎矩進行分析和計算，這時候一定要結合具體的荷載分布情況對滿布荷載進行分解處理，并且對間隔進行合理的布置。一般在實際的工作中，會對支承中間柱位置的格板進行加固，并且還要結合實際的支承，將所有的格板的彎矩計算出來，然后再將所有的彎矩進行疊加，最后確定出最大的彎矩。

三、對建筑工程框架結構設計優化的建議

（一）選擇合適的設計變量

設計變量簡單來說就是在設計中需要優化的量，在實際的設計中，我們只需要選擇那些會產生較大優化效果的參數，而將那些不會產生太大優化效果的參數去掉。同時要注意選擇設計變量要以客觀的條件為限制，將設計變量選擇的范圍控制在合理的范圍內。

（二）建立目標函數

目標函數是衡量結構方案好壞的重要標準，也是對設計變量目標性指標的一種解析表達式。在設計建筑框架結構時，對于框架結構的剛度、尺寸、重量等都可以通過目標函數表達出來。

（三）設計科學的約束條件

約束條件，顧名思義就是限制條件，是在優化過程中需要遵守的具體條件。在設計優化方案當中，約束條件非常重要，一定要保障約束條件符合相應的設計標準和設計要求。在設立約束條件時，一定要堅持盡可能簡化的原則，留下那些和優化變量有關、必須存在的設計條件為約束條件，而將那些不重要的、可有可無的限制條件去掉。在設計中需要確定的約束條件一般分為兩類：一類是在設計標準和設計要求中明確規定的一些數值，例如對筋配率的要求、梁寬度的要求等。另一類就是那些保障整體結構在常態下具有足夠安全性、穩定性以及承載性的限制。

（四）優化算法的選擇

選擇優化的算法是在構件優化模型的基礎上取得良好的優化效果的關鍵步驟。選擇合理的優化算法對優化的模型進行解算，也就是在約束條件的情況下求解目標函數相關值的問題。在現實的工作當中，約束條件和目標函數一般都不是單純的非線性函數，同時還具有隱形函數的性質，因此，需要根據具體的情況來確定具體的優化算法，從而提高設計優化的效果。

結語：

總而言之，建筑工程框架結構設計的每一個環節都對整體工程的質量產生直接的影響。因此，設計人員在設計建筑工程框架結構時，一定要改變一些傳統的觀念，采用創新的設計理念，避免在設計中出現一些常見的問題 ，并綜合考慮各方面的問題不斷地對設計方案進行優化，只有這樣才能提高建筑工程框架結構設計的水平，從而保障整體工程施工的質量，促進建筑行業快速發展。

參考文獻：

[1]郭彬彬.簡述高層框架結構設計和施工中的現實問題[J].黑龍江科技信息，2011，（13）：287.