王焰

摘要：在現(xiàn)代建筑行業(yè)中，框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為基礎(chǔ)的設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計也具有空間布置靈活、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，對于現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的建筑工程設(shè)計來說，如何要處理好設(shè)計中各種不同的問題就成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計者所關(guān)注的話題?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計過程中，會因為結(jié)構(gòu)概念設(shè)計不完善、設(shè)計思路不溫和等問題的存在，使框架結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)很多的質(zhì)量問題，許多工程師對計算設(shè)計中的錯誤并不能及時的發(fā)現(xiàn)，很多的設(shè)計時過于依賴設(shè)計手冊，缺乏設(shè)計師應(yīng)有的科學(xué)創(chuàng)新精神，造成設(shè)計方案在現(xiàn)實施工中無法使用。本文通過對設(shè)計中常見問題的分析，探討了結(jié)構(gòu)設(shè)計中的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的處理對策。

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計；處理對策

前言

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

1框架結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的要點

1.1注意框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性

框架結(jié)構(gòu)的建筑要根據(jù)建筑物所在地區(qū)的環(huán)境進行安全性的設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要建筑抗震設(shè)防分類、抗震設(shè)防烈度，場地類別和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、基本雪壓和基本風(fēng)壓，地面粗糙度，人防工程抗力等級等。

1.2剛?cè)岵?，把握框架結(jié)構(gòu)中的重要結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計體系應(yīng)該是剛?cè)岵?，要遵循剛?cè)岵脑瓌t。因為框架結(jié)構(gòu)太剛，結(jié)構(gòu)的變形能力就差，結(jié)構(gòu)太柔，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)太脆。具體的說就是當(dāng)建筑框架結(jié)構(gòu)遭到強大破壞力的時候，一定會導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分或全部的損壞，因而解決這個問題就需要設(shè)計師在進行設(shè)計時不能使結(jié)構(gòu)太剛；如果結(jié)構(gòu)太柔的話也不行，結(jié)構(gòu)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(jié)果必然是建筑全面倒塌。所以在建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，要控制好結(jié)構(gòu)設(shè)計的剛度和柔度，既不能太剛，也不能太柔，要做到剛?cè)岵?/p>

1.3建立多層框架結(jié)構(gòu)保護防線

當(dāng)框架結(jié)構(gòu)受到外力作用時，僅僅依靠框架結(jié)構(gòu)本身的防護能力是遠遠不夠的，在框架結(jié)構(gòu)之外還要盡量的對框架結(jié)構(gòu)體系的安全進行層層的保護，當(dāng)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(jié)構(gòu)身上起到的作用大的多，把安全希望全部寄托在一個結(jié)構(gòu)上面是非常危險的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1.4使結(jié)構(gòu)合為一體

一個好的框架設(shè)計結(jié)構(gòu)體系是作為一個整體被設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)的整體性是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性、設(shè)計結(jié)構(gòu)剛?cè)岵?、多層保護防線的基礎(chǔ)?？偟膩碚f，設(shè)計師在設(shè)計框架結(jié)構(gòu)時能夠使結(jié)構(gòu)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(tài)，這就達到了設(shè)計的目標(biāo)。

2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題

2.1框架結(jié)構(gòu)柱、粱的配筋方面的關(guān)鍵點

在高層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，框架結(jié)構(gòu)頂層的風(fēng)荷載較大，柱頂存在有偏心力額問題，而屋面結(jié)構(gòu)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(shù)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(shè)計，并根據(jù)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(shè)結(jié)構(gòu)計中對框架結(jié)構(gòu)柱、梁的配筋的關(guān)鍵點要有足夠的重視。

2.2梁端彎矩調(diào)幅問題

在現(xiàn)實的施工過程中，配筋的增多和兩端負(fù)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(diào)幅系數(shù)要取0.7到0.8之間。在支座彎矩降低后，經(jīng)過塑性內(nèi)力重分布，彎矩將增大，而水平荷載作用產(chǎn)生的兩端彎矩不得調(diào)幅，這是設(shè)計人員容易忽視的一個問題。一些設(shè)計人員在進行內(nèi)力設(shè)計值的計算時會采用在在內(nèi)力組合前對兩端彎矩不做調(diào)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(chǎn)生的彎矩進行調(diào)幅，然后與水平荷載產(chǎn)生彎矩進行組合。

2.3框架結(jié)構(gòu)薄弱層的判定與處理

在進行框架設(shè)計時，設(shè)計人員都會根據(jù)相關(guān)建筑抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定來對框架結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的抗震設(shè)計，其中有一層為抗震薄弱層，有時設(shè)計的過程中可以避免出現(xiàn)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(xiàn)。當(dāng)抗震薄弱層無法避免時，就要按照結(jié)構(gòu)計算時按照規(guī)范規(guī)定采取相應(yīng)的措施，我國有規(guī)定的抗震規(guī)范有進行樓層屈服強度系數(shù)為按構(gòu)建實際配筋和材料強度標(biāo)準(zhǔn)值計算的樓層受剪承載力和按罕見地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算的樓層彈性地震剪力的比值。

2.4強柱弱梁、強節(jié)點弱構(gòu)件問題

框架結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhuǎn)變能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動能力的控制措施。當(dāng)建筑允許時，可以使截面尺寸大些，增加延續(xù)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(zhuǎn)移的立柱上。為了提高結(jié)構(gòu)的整體性，所建筑的各抗側(cè)力構(gòu)件必須有可靠的措施來連接結(jié)構(gòu)的完整性，確保各構(gòu)件空間協(xié)同工作。當(dāng)構(gòu)件屈服、剛度退化時，梁柱節(jié)點的承載力不應(yīng)低于連接構(gòu)件的承載力，保持節(jié)點承載力和剛度不變。

3結(jié)束語

總體來說，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為基礎(chǔ)的設(shè)計，但同時也是最為復(fù)雜和重要的設(shè)計內(nèi)容?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性是因為設(shè)計的過程中要充分考慮到外界環(huán)境的各個方面的因素，還要求設(shè)計要具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點，把這么多的因素都要完整的融入到設(shè)計中來是一項復(fù)雜的工作；而設(shè)計的重要性最主要的是因為安全性的要求要高。所以，設(shè)計人員不僅要熟練的掌握設(shè)計規(guī)范，還要根據(jù)自己掌握的科學(xué)設(shè)計理念和方法，正確處理好框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)問題，進一步促進我國高層框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展。