框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

李冰松

（山西聚仁合人力資源管理有限公司，山西太原 030013）

0 前言

就目前來看，施工單位在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中最常使用的結(jié)構(gòu)形式便是框架結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)槠浔旧砭邆錁O高的安全性與穩(wěn)定性，在進(jìn)行施工時施工人員能夠?qū)蚣芙Y(jié)構(gòu)所用零件與材料進(jìn)行較為靈活的管理與使用，并且這一結(jié)構(gòu)形式在性價比方面也相對較高，對于施工單位的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展而言有著極為重要的促進(jìn)作用。在21 世紀(jì)的今天，施工單位想要確保建筑質(zhì)量就要有效解決框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，以此來提升施工單位的整體效益。

1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要特征

城市人口的不斷增加促進(jìn)了我國高層建筑的發(fā)展，尤其是在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，隨著我國的可使用土地大幅降低，高層建筑逐漸成為人類社會的發(fā)展趨勢，而在這一過程中，建筑本身所具備的承載力也會隨著時間而逐漸衰弱，尤其是對于高層建筑而言，高度越高，建筑的結(jié)構(gòu)所應(yīng)承受的外在荷載力也會隨之提升，正因如此，施工單位在進(jìn)行高層建筑施工的過程中往往需要對支柱結(jié)構(gòu)及承重結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行提升，以此確保其本身的承重能力能夠得到較為有效的保障。而對于建筑本身而言，高度敏感度始終都是建筑施工在進(jìn)行施工作業(yè)中所要考慮的，風(fēng)荷載與地荷載的變化都會對建筑的最終質(zhì)量產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，比如說一旦發(fā)生地震，那么缺乏地震動荷載計算與規(guī)劃的建筑便很容易受到影響[1]。而在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，如果用戶并沒有提出其他類型的承重要求，那么施工大樓內(nèi)一般都會進(jìn)行隔板的安裝，而不會去特意進(jìn)行有關(guān)承重尺寸的規(guī)劃與設(shè)計，在這一過程中，施工單位自然還要對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的布局規(guī)劃，并結(jié)合施工地區(qū)的實(shí)際情況選擇具有針對性的特殊性材料。通過這種方法不僅能夠最大限度提升建筑結(jié)構(gòu)本身的承重能力，同時還能夠降低高層建筑發(fā)生意外的概率[2]。

2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本原則

通常情況下，施工單位在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中往往需要遵循相應(yīng)的基本原則，詳細(xì)情況如下：

（1）剛?cè)徇m度。剛?cè)徇m度是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可缺少的重要原則之一，對于建筑施工質(zhì)量有極為重要的影響。比如說當(dāng)設(shè)計人員在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中出現(xiàn)剛度過大的情況，那么就會導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)的柔韌性出現(xiàn)大幅下滑，而當(dāng)柔韌度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于剛度時，那么就會導(dǎo)致在進(jìn)行建筑工程施工過程中框架缺乏穩(wěn)定性，很容易因?yàn)楹奢d力過大而發(fā)生變形現(xiàn)象，為了避免這一情況發(fā)生，相關(guān)人員在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中需要根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，以此確保建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠滿足科學(xué)需求[3]。

（2）主次分明。在建筑工程施工的過程中，不同構(gòu)件本身的作用同樣具有差異性，因而施工單位在進(jìn)行框架設(shè)計的過程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加以設(shè)計，嚴(yán)格遵守主次分明這一基本原則，以此確保框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與整體性能夠得到保障，能夠在使用過程中對外力進(jìn)行較為有效的抵抗作用[4]。比如說，當(dāng)施工單位在有關(guān)梁柱方面的設(shè)計過程中，需要考慮梁結(jié)構(gòu)本身在最大荷載量上要低于柱結(jié)構(gòu)，因而在進(jìn)行設(shè)計的過程中設(shè)計人員需要在不影響建筑工程整體框架結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行相應(yīng)的荷載量分析，以此確保框架結(jié)構(gòu)能夠具有較高的協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性。

（3）多道防線。設(shè)計人員在進(jìn)行有關(guān)框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中需要將安全性放在首位，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中，施工人員在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)二段設(shè)計過程中需要先對實(shí)地情況進(jìn)行觀察，通過深入的調(diào)查來進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計，以此確保所設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)能夠滿足當(dāng)前工程的發(fā)展需要，確保后續(xù)工作能夠順利開展，從而保障建筑自身的使用壽命[5]。除此之外，設(shè)計人員在進(jìn)行有關(guān)建筑本身的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還要進(jìn)行較為全面的考慮，比如說設(shè)計人員在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中還要將外力所帶來的影響與破壞性考慮進(jìn)去，比如說高等級龍卷風(fēng)、地震等，因而在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中需要在符合當(dāng)前社會發(fā)展需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行方案上的構(gòu)思，以此來確保框架結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，從而提高建筑的施工質(zhì)量。

3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本要點(diǎn)

3.1 節(jié)點(diǎn)設(shè)計

邊柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計是高層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，同時也是建筑工程施工質(zhì)量的重要保障，施工單位在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)荷載力方面的設(shè)計工作，以此降低房柱偏離中心的情況發(fā)生，在這一過程中，施工人員需要根據(jù)當(dāng)前建筑工程的施工進(jìn)展進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計與調(diào)整[6]。通常情況下，施工單位在進(jìn)行建筑頂層框架的設(shè)計過程中必須要具備數(shù)量超過兩根的房柱以及房梁，而且根據(jù)相關(guān)要求，在進(jìn)行高層建筑施工的過程中所選用的房梁材料在寬度方面需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于房柱材料的寬度。正因如此，施工單位在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中做好將工程所用的主鋼筋放在建筑邊柱柱角部分，以此提升工程施工的穩(wěn)定性與整體質(zhì)量。此外，施工單位還要注意的是節(jié)點(diǎn)設(shè)計一定要在不影響建筑功能與實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行，不能因?yàn)榉奖愣鴩?yán)重影響用戶的生活質(zhì)量。

3.2 頂板設(shè)計

地下空間是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可缺少的重要組成部分，相關(guān)人員在進(jìn)行此方面框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以保證能留出較大的施工空間供施工單位使用，從而達(dá)到提高空間利用率的目的。在進(jìn)行這一部分施工設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要考慮的是由于地下區(qū)域的面積相對較大，并且無法使用頂梁，施工人員在進(jìn)行建筑框架的設(shè)計過程中需要將分塊施工方式作為主要的施工模式，最后進(jìn)行主體部分的使用，這樣在進(jìn)行頂板設(shè)計的過程中便能夠很好地去應(yīng)對存在的預(yù)埋問題，并以此提高工程施工質(zhì)量。而如果因?yàn)轫敯逶O(shè)計的問題導(dǎo)致水泥漿沿著管道流入內(nèi)部，便會嚴(yán)重影響貫穿工作。正因如此，施工人員在進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用過程中最好使用墊板預(yù)應(yīng)力施工工藝，這樣不僅能夠縮短建筑工程的施工周期，還能夠?qū)こ痰氖┕ば逝c質(zhì)量產(chǎn)生促進(jìn)作用。

4 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

4.1 計算模型問題

在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，需要使用大量的力學(xué)公式。所以在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，構(gòu)件間的連接通常采用焊接或螺栓連接，每個構(gòu)件都緊密連接。在裝配過程中，如果溫度變化，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形或扭曲，使裝配過程難以緊密結(jié)合，則其承載能力也會發(fā)生變化。若采用厚鋼板，則在焊接過程中會出現(xiàn)溫度變化，使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生變化，降低鋼結(jié)構(gòu)整體脆性。

4.2 環(huán)境設(shè)計問題

目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中多采用框架結(jié)構(gòu)作為主要形式。所以在框架設(shè)計中，相關(guān)人員在進(jìn)行土木工程抗震設(shè)計時，應(yīng)對基礎(chǔ)場地的選擇予以重視。土木工程地基場地的選擇應(yīng)綜合分析施工區(qū)內(nèi)的地震活動規(guī)律，掌握地震發(fā)生的時間、頻率等，深入調(diào)查施工區(qū)內(nèi)的地質(zhì)條件，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)評價和分析施工區(qū)的抗震設(shè)計水平。

5 基礎(chǔ)設(shè)計

在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，施工人員需要先深入調(diào)查施工場地的實(shí)際情況進(jìn)行深入調(diào)查，不僅需要分析建筑的最大承載力，同時還要對施工地區(qū)的土壤情況進(jìn)行較為有效的分析，以此來確保后續(xù)工作能夠得到較為有效的開展，并且在進(jìn)行施工作業(yè)的工程中建筑的穩(wěn)定性與安全性能夠得到較為有效的保障。倘若土壤質(zhì)量存在一定問題，那么施工人員在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中便要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行底層面積的處理，以此來確保基礎(chǔ)底面的穩(wěn)定性能夠滿足當(dāng)前建筑的基礎(chǔ)承載力需求。此外，施工單位在進(jìn)行日常施工作業(yè)的過程中還要進(jìn)行較為完善的防水工作，以此來防止出現(xiàn)底板外伸的情況，從而嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

6 結(jié)論

綜上所述，建筑行業(yè)對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，而對于建筑工程而言一個優(yōu)秀的建筑施工設(shè)計無疑是十分可靠的，通過對建筑結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計能夠有效提升建筑工程安全性與穩(wěn)定性。而對于建筑工程施工企業(yè)而言，想要在當(dāng)前背景下有所建樹，就要嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與原則，對其進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化處理，以此確保設(shè)計工作的質(zhì)量能夠得到較為有效的保障，這對于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展而言有極為重要的促進(jìn)作用。