建筑工程框架結構設計中的技術問題分析

王焰

摘要：在現代建筑行業中，框架結構的設計是結構設計中最為基礎的設計，框架結構設計也具有空間布置靈活、結構簡單的優點，對于現在建筑結構越來越復雜的建筑工程設計來說，如何要處理好設計中各種不同的問題就成為了結構設計者所關注的話題。框架結構設計在設計過程中，會因為結構概念設計不完善、設計思路不溫和等問題的存在，使框架結構設計出現很多的質量問題，許多工程師對計算設計中的錯誤并不能及時的發現，很多的設計時過于依賴設計手冊，缺乏設計師應有的科學創新精神，造成設計方案在現實施工中無法使用。本文通過對設計中常見問題的分析，探討了結構設計中的框架結構設計問題的處理對策。

關鍵詞：框架結構；設計；處理對策

前言

近年來，隨著建筑行業的功能多樣化增長，建筑框架結構設計已經廣泛應用在各類建筑中，特別是高層建筑的框架結構設計形式，在結構設計應用中非常的廣泛，不但可以形成高層內部的大空間需求，同時也可以進行靈活的平面設計。但是框架結構設計還存在一定的理論滯后性問題，框架結構設計往往不能與現實問題充分的結合，在不能滿足建筑需要的同時，也給工程質量留下隱患。

1框架結構設計應注意的要點

1.1注意框架結構設計的安全性

框架結構的建筑要根據建筑物所在地區的環境進行安全性的設計，框架結構設計要建筑抗震設防分類、抗震設防烈度，場地類別和鋼筋混凝土結構抗震等級、地基基礎設計等級、基本雪壓和基本風壓，地面粗糙度，人防工程抗力等級等。

1.2剛柔并濟，把握框架結構中的重要結構

框架結構合理的設計體系應該是剛柔并濟的，要遵循剛柔并濟的原則。因為框架結構太剛，結構的變形能力就差，結構太柔，就會導致結構太脆。具體的說就是當建筑框架結構遭到強大破壞力的時候，一定會導致內部結構部分或全部的損壞，因而解決這個問題就需要設計師在進行設計時不能使結構太剛；如果結構太柔的話也不行，結構太柔雖然可以削弱一些外力作用，但自身容易變形的缺點就會被全面放大，其結果必然是建筑全面倒塌。所以在建筑框架結構的設計中，要控制好結構設計的剛度和柔度，既不能太剛，也不能太柔，要做到剛柔并濟。

1.3建立多層框架結構保護防線

當框架結構受到外力作用時，僅僅依靠框架結構本身的防護能力是遠遠不夠的，在框架結構之外還要盡量的對框架結構體系的安全進行層層的保護，當受到外來作用力時，所有的保護層都能起到自身的保護作用，這要比把防守力完全放在一個結構身上起到的作用大的多，把安全希望全部寄托在一個結構上面是非常危險的結構設計。

1.4使結構合為一體

一個好的框架設計結構體系是作為一個整體被設計出來的。作為一個整體，能夠快速有效的傳遞和消除外帶來的破壞作用，最大限度的減少破壞力度，這是框架結構設計的基本原則，只有在做到這個原則才能夠有效完成上面提的三個問題，也就是說，結構的整體性是框架結構設計安全性、設計結構剛柔并濟、多層保護防線的基礎。總的來說，設計師在設計框架結構時能夠使結構形成一個整體，在受到外界強烈的沖擊力時能夠保持自身的狀態，這就達到了設計的目標。

2框架結構設計中常見的問題

2.1框架結構柱、粱的配筋方面的關鍵點

在高層框架結構的設計中，框架結構頂層的風荷載較大，柱頂存在有偏心力額問題，而屋面結構荷載傳給編柱的總理比樓層編柱總力要小，所以，要進一步加大頂層邊柱的配筋。通常圓柱縱筋根數盡量超過8根，端部要有一定的水平段，在框架工程上進行挑梁的設計，并根據框架粱與外挑梁的斷面尺度的不同，進行框架梁上的主筋向外挑粱延伸，在梁上與次梁處附加一定的箍筋和吊筋，充分運用附加箍筋。在框架設結構計中對框架結構柱、梁的配筋的關鍵點要有足夠的重視。

2.2梁端彎矩調幅問題

在現實的施工過程中，配筋的增多和兩端負彎矩較大都不利于施工，所以在豎向荷載作用下，要將兩端彎矩降低配筋。對于整體式裝配問題，調幅系數要取0.7到0.8之間。在支座彎矩降低后，經過塑性內力重分布，彎矩將增大，而水平荷載作用產生的兩端彎矩不得調幅，這是設計人員容易忽視的一個問題。一些設計人員在進行內力設計值的計算時會采用在在內力組合前對兩端彎矩不做調幅這種錯誤的做法，這種做法要充分考慮潛在因素的存在及后果，在前期階段將豎向荷載產生的彎矩進行調幅，然后與水平荷載產生彎矩進行組合。

2.3框架結構薄弱層的判定與處理

在進行框架設計時，設計人員都會根據相關建筑抗震設計規范規定來對框架結構進行相應的抗震設計，其中有一層為抗震薄弱層，有時設計的過程中可以避免出現薄弱層，既是加大該層的柱截面或梁截面，條件允許的化還可以改變層高來避免抗震薄弱層的出現。當抗震薄弱層無法避免時，就要按照結構計算時按照規范規定采取相應的措施，我國有規定的抗震規范有進行樓層屈服強度系數為按構建實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕見地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值。

2.4強柱弱梁、強節點弱構件問題

框架結構設計的前提就是梁、柱的截面尺寸的選擇，強柱弱梁是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉變能否不超過其塑性轉動能力的控制措施。當建筑允許時，可以使截面尺寸大些，增加延續性，其次是粱端縱向受拉鋼筋的配筋不得超高，要使進入屈服階段能夠星辰塑性或塑性轉移的立柱上。為了提高結構的整體性，所建筑的各抗側力構件必須有可靠的措施來連接結構的完整性，確保各構件空間協同工作。當構件屈服、剛度退化時，梁柱節點的承載力不應低于連接構件的承載力，保持節點承載力和剛度不變。

3結束語

總體來說，建筑框架結構設計是結構設計中最為基礎的設計，但同時也是最為復雜和重要的設計內容。框架結構設計的復雜性是因為設計的過程中要充分考慮到外界環境的各個方面的因素，還要求設計要具有傳力明確、結構布置靈活、抗震性和整體性好的優點，把這么多的因素都要完整的融入到設計中來是一項復雜的工作；而設計的重要性最主要的是因為安全性的要求要高。所以，設計人員不僅要熟練的掌握設計規范，還要根據自己掌握的科學設計理念和方法，正確處理好框架結構設計中的相關問題，進一步促進我國高層框架結構的發展。