框架結構設計在建筑結構設計中的應用探討

甘文斌

摘要：隨著建筑行業的發展，框架結構設計能夠使建筑結構的空間利用效率得到提升，確保整個布局更加科學合理，使建筑物的綜合性能達到用戶的使用要求。這也就需要建筑物的設計人員能夠對框架結構給予相應的重視，通過更加有效的計算提升建筑結構設計的質量與效率，為建筑工程施工活動的全面開展提供更加堅實的基礎。

關鍵詞：框架結構設計;建筑結構設計;應用

引言

伴隨著城市化發展進程的不斷加快，房屋結構形式也呈現出多樣化發展的趨勢，房屋結構不再是單一的磚混結構，而是逐漸向高層化和化的方向邁進。然而在框架房屋建筑結構設計的過程中，依然存在著各種各樣的問題，給框架結構的發展造成了阻礙。因此，開展框架房屋建筑結構設計工作勢在必行。

1建筑框架結構設計的重要性

框架結構在建筑工程中為承重結構，主要是通過梁與柱的剛性連接而成，在框架結構之中，梁與柱能夠共同抵抗水平與縱向的荷載，是建筑結構之中較為重要的組成部分。框架結構有著重量較輕、材料使用相對較少的特點，空間布置能夠滿足靈活性的要求，而為了確保人們的個性化需求得到滿足，建筑形式也在不斷豐富，很多建筑結構的形式缺乏應有的規則性，如果仍然通過傳統的方式進行建筑結構設計，往往會導致多種問題。傳統建筑設計理念將更多的重點放在提升建筑物安全性上，并結合我國相關建筑標準和規范要求進行建筑構件設計，其安全系數相對較高。然而很多情況之下，這種設計方式往往會提升建筑物的建設成本，降低建筑物的經濟效益，導致多種資源浪費問題，建筑物的建設資源利用效率也無法得到有效提升，過多的建筑材料消耗也導致環境污染問題的產生，這與綠色建筑理念嚴重不符。在我國建筑工程行業不斷發展的今天，人們對建筑物的功能和安全性也有著更高的標準和要求，建筑框架結構也成為了當前較為核心的建筑結構設計內容，這也為建筑物能源消耗等多種問題的解決提供了全新的途徑。

2框架結構設計在建筑結構設計中的應用

2.1加強建筑結構剛性設計約束

由于建筑材料的低含鋼量設計，會為工程施工帶來一定的安全隱患，因此設計時要考慮建筑結構本身的剛度，并通過實驗數據模擬施工過程，探求整個建筑群對材料含鋼量的選擇參數，既不能影響到建筑工程的牢固程度，同時還要滿足建筑高度設計需求。在保障整個建筑工程質量的同時，又能避免要素的浪費，降低整體施工設計成本。建筑企業在建筑結構設計過程中，需考慮企業的經營效益，剛度設計要保持在一個參數范圍之內，并需與實際施工情況相結合，結合南北方差異，實際地形和濕度差異、功能性差異等設計出最合理的建筑結構剛度模型，反復驗證高度參數是否符合實際需求，使建筑結構設計能夠適應建筑的實際使用要求。增強對建筑工程結構設計的約束力，利用一系列約束條件，實現建筑工程施工中實踐工作問題的解決。對于建筑結構可靠性的優化和要求與建筑結構設計的整體要求相對應，設計人員應與施工人員進行多次碰頭會議，設計師一定要考慮建筑結構的總體應力，建筑尺寸大小，結構強度和高度關系，并且對于一些需要進行重點監測的部位提供約束條件。只有雙方配合才能正確判定建筑結構的實際施工狀況，并且能夠通過合理的設計，優化現有房屋建筑結構設計的相關細節。在對房屋建筑結構進行設計時，一定要考慮多方面的因素，建筑平面布置相對比較復雜，而現代建筑又要求能實現多功能一體化，強化了防火、防水、防盜、防地震等作用。房屋建筑設計師一定要對與房屋結構設計相關的各方面內容融會貫通，確保建筑結構設計更為合理和規范，提高房屋建筑結構設計的綜合質量。考慮到建筑結構設計是一項復雜的工程，技術應用大量的力學原理和數學知識，因此建筑設計施工人員應從科學的角度出發，綜合整個設計團隊的力量，確保每一步的設計計算結果準確并在設計之后對實際房屋建筑的結構受力模型加以簡化，科學利用計算機軟件多次模擬建筑的受力情況，確保設計參數的合理性。

2.2加強抗震設計

框架房屋建筑結構設計的核心內容為抗震設計，抗震設計對建筑工程設計水平的影響非常明顯。框架房屋建筑結構非常復雜，抗震設計難度系數比較大，給抗震效果帶來的影響也比較明顯。在設計抗震系數時要準確測量梁體的高度，并仔細分析其適用性。假如計算結果與設計結果之間存在偏差，選擇設計標準時要以最大值為準，防止出現梁體剛度不達標的情況，以免最終引發嚴重的安全事故。在設計梁端負筋時，假如計算結果與設計結果之間存在較大的偏差，設計標準要以最小值為準，使梁端的抗震性能達到最佳效果。

2.3結構加固分析與設計

建筑材料強度為結構設計的基本參數。對于既有建筑，由于材料碳化、風化、酸雨腐蝕、施工缺陷等原因，建筑材料強度往往低于原設計強度。因此，結構檢測成為結構加固設計的前置條件。根據原始建筑圖紙及現有材料強度，檢測單位采用有限元軟件模擬原結構設計條件并進行結構抗震分析，以明確結構是否需要進行局部非抗震加固或樓棟整體的抗震加固。結構檢測報告為結構加固設計的必要資料之一。

2.4建筑框架結構基礎設計

在我國，多數框架結構都是采用獨立基礎或者條形基礎，如此一來，規劃地基截面過程當中就應當充分考慮其承載能力和地基變形問題，更好地確保地基大小。在規劃地基表面淺基層過程中，不僅要對變形情況以及承載能力充分考慮，而且要遵循社會性原則，做好成本管理控制。設計框架結構基礎的過程當中，工作人員可選擇柱下條基方式，考慮節點部位基礎底部的面積，確保柱下擴展基層的寬度跟均勻性，又發現有不良情況出現，需要對地基基礎面積適當的加寬，確保其深埋可超過3m，若是需要對地下室的地基承載力開展分析，則需做好防水工作，避免地下室外板出現延伸的情況，同時設計工作者在有關工作中需確保建筑框架結構后澆帶可達到相應的長度。設計過程當中，后澆帶應當間隔40m進行設置，這對建筑框架結構基礎，穩定性發揮著非常重要的作用。

2.5配筋結構規劃

1）規劃框架外挑梁配筋。在施工過程當中，很多因素都會影響建筑結構，設計挑梁便是非常重要的一個方面。挑梁規劃過程當中，建筑結構應用功能以及占地面積，都會對設計質量造成一定影響，這是由于框架梁斷面以及外挑梁之間差別性較大。所以在設置框架梁主筋過程當中，向外挑梁上進行擴展，這種設計會對結構質量造成損傷，所以在計算研究過程當中，設計工作人員應當對框架外挑梁承載情況充分考慮與研究，科學合理地進行配筋，有效提高其承載力，確保建筑質量。2）針對框架柱配筋做好規劃。普通建筑結構過程框架柱配筋比率并不多，當有地震發生時，框架柱對較大扭轉剪力可進行幾大承受作用。由于雙向偏心因素影響，地震情況下，會對內柱造成損傷，配筋規劃過程當中，要對各方受力情況充分考慮，設計過程中，如果建筑結構存在松軟土質情況下，就需要增加對框架柱的配筋，并在實際設計時提升箍筋對混凝土的制約作用，所以常常利用菱形或者井字形設計框架柱扣筋模式 。

結語

在建筑工程施工之中，框架結構的應用也存在著合理性不足，結構承載能力與預期要求不符的情況，這也導致框架結構的質量和穩定性難以達到預期要求，對整個建筑結構的安全性造成了較為不利的影響。這要求設計人員從框架結構的作用角度出發，做好對應的優化設計，確保框架結構設計的作用能夠得到充分發揮，推動建筑物建設質量的全面提升。

參考文獻

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