摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展，我國的高層建筑數(shù)量必然會繼續(xù)上升，但從建筑質量安全的角度來講還需要引起重視。在高層建筑結構設計中要牢牢把握新時代的發(fā)展趨勢以及結構設計的新規(guī)范，做出合理的方案選擇，提高實際建筑的安全性能。建筑框架結構設計是結構設計中較為基礎的設計.也是建筑結構設計中較為重要的一種形式。本文作者對框架結構設計及問題處理措施進行了分析。供同行參考與借鑒。

關鍵詞：框架結構設計;原則;問題

1.建筑框架結構的概念

框架結構住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、煤矸石、陶爛等輕質板材或空心砌塊隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規(guī)模工業(yè)化施工，效率較高，工程質量較好。框架結構由梁、柱構成，構件截面較小，因此框架結構的承載力和剛度都較低，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，這時，現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的構件，裝配整體式樓面的作用則不考慮，框架結構的墻體是填充墻，起圍護和分隔作用，框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間，抗震性能好。

2.框架結構設計中所要遵循的原則

2.1剛度適中的原則

合理的體系應該是剛柔相濟的，建筑結構剛度太大，則它的變形能力會很差，如果瞬間強大破壞力來襲時，就要承受很大的力，這樣很容易出現(xiàn)建筑局部的破壞，最后導致建筑全部毀壞。建筑結構太柔也不好，雖然它可以有效地消減外力的作用，但是很容易造成建筑因為變形過大而無法使用，甚至出現(xiàn)建筑傾覆。因此，框架結構應設計成雙向梁柱抗側力體系。主體結構除個別部位外，不應采用鉸接。甲、乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。以增大結構的剛度和整體性。

2.2合理傳力途徑原則

結構的傳力途徑要力求簡單、合理。能夠有效承擔豎向荷載和水平荷載。結構構件受力明確，傳力簡單，避免扭轉。結構平面布置宜簡單、規(guī)則、均勻、對稱。減少過大內(nèi)收和外凸，減少凹角處應力集中。質心與剛心相接近，減少扭轉影響。側向剛度沿豎向均勻變化，框架截面尺寸和材料強度自下向上逐漸減小，避免抗側剛度和承載力突變。

3.提高建筑框架結構設計有效性的措施

3.1建筑物結構設計的基本要求

自我國建筑物頻頻出現(xiàn)易倒塌、裂縫等現(xiàn)象以來，我國便對建筑框架結構設計制定了設計規(guī)范來控制建筑設計的質量，一定要做到以下三點：1）在設計前就應該考慮到當結構中同時出現(xiàn)幾種作用效應的時候，嚴密計算出每一種作用效應，盡量按照最適合的作用效應來設計，避免最不適合的效應設計。2）計算及驗算：應當計算每個構件能夠承受的力量并且驗算其在正常狀況下能夠承受的最大力量和構件的疲勞強度。3）抗震結構：從唐山大地震到汶川地震，再到雅安地震，地震在我國頻頻發(fā)生，建筑物結構設計需要重視抗震設計，應該嚴格根據(jù)我國不同地區(qū)抗震等級的抗震設計來計算其所需要的參數(shù)值，嚴密設計抗震結構。因為這關系到人們的人身安全問題。

3.2從設計原則上提高有效性

1）抗剪措施。合理的建筑框架結構設計是強剪弱彎的，主要作用是防止構件的脆性被破壞，保持其延性。為了確保建筑物的結構在經(jīng)歷罕見地震的過程中其脆性不被破壞而剪切失效，應該在建筑框架結構設計時增加承重構件的抗剪承受力和抗彎能力。因此，在建筑框架結構設計中要符合抗剪受力和抗彎能力的規(guī)范要求，加強抗剪構造和驗算框架梁。

3.3關于強柱弱梁節(jié)點

這是為了實現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒有屈服，但節(jié)點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱，也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小，是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力，而且不致形成“層側移機構”，從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小，以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動力特征的相應變化。因此，當建筑許可時，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗算截面承載力時，人為地將柱的設計彎距按強柱弱梁原則調整放大，加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節(jié)點構造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

3.4框架節(jié)點核芯區(qū)箍筋配置應滿足要求

對于規(guī)范中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011―2010）中規(guī)定的“一、二、三級框架節(jié)點核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%，0.4%?！痹O計中經(jīng)常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點核芯區(qū)延性的重要構造措施，應嚴格遵守。

3.5加強短柱的構造措施

在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修，甲方為了節(jié)約開支。往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞12I，這樣往往會造成短柱，由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當混凝土抗剪強度不足時，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯斷，從而引起建筑物或構筑物的破壞甚至倒塌，所以在設計中應采取如下措施：1）盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等;2）增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應大于l00mm，柱的縱向鋼筋間距≤150mm;3）采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。

3.6從基礎面積和寬度的計算上提高有效性

建筑框架結構設計過程中其有效性比較低或者建筑設計不合理的一個重要原因是，在計算其基礎面積或者寬度的時候，經(jīng)常不夠明確梁和柱的作用效應或者考慮問題不夠全面詳細，導致基礎面積或寬度浪費或者不足。當有較大的力量作用在墻上的時候，雖然墻體可以把這種力量向地基擴散，但是這樣的缺點是基底的反作用力量不平衡，并且其反力地基的擴散范圍是有限的。為了避免出現(xiàn)基礎面積和寬度不足或者浪費，在建筑框架結構設計時可以通過計算平均線荷來確定基礎所需要的值。因此，通常采用調整計算出的平均線荷來解決基礎寬度和寬度不足或者浪費的問題，從而改善其有效性。

3.7從框架柱長度方面提高有效性

在建筑框架結構設計的過程當中，設計者往往會在地基上下一點設計一個連接的梁，這樣不僅可以提高建筑框架結構設計的有效性，還可以控制由于不穩(wěn)定而出現(xiàn)的移動現(xiàn)象。這個起到連接作用的梁通常由兩個部分組成，框架柱的長度的參數(shù)值由于連接的梁不可能穩(wěn)固整個建筑框架結構，所以這個取值應當合理，即為基礎頂面和連接梁頂面之間的距離?；A頂面和連接梁頂面中較大力可以作為連接梁的設計依據(jù)，從而計算框架柱的長度，提高建筑框架結構設計的有效性，促進控制建筑物的穩(wěn)定性。

4.結語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平進一步提高，用戶對住宅的功能提出更高的要求。因此對于框架結構設計提出了更加嚴格的要求。這就要求我們熟練地掌握規(guī)范，并具有良好的結構概念，這樣才能完成一個個優(yōu)良工程。工程設計人員要不斷革新自我的設計意識和理念，用認真負責的態(tài)度進行建筑結構設計，結合自身工作經(jīng)驗，明確高層建筑結構設計的需求，設計出安全、出色，具有優(yōu)秀品質的高層建筑。

參考文獻：

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