方宇佳

摘要：近年來，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的背景下，建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大。在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，極大地促進(jìn)了我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展。人們的生活水平也在日益提高，這對(duì)建筑造型和功能提出了更高的要求，這也對(duì)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求。為了滿足人們對(duì)各種建筑工程設(shè)計(jì)的需求，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程設(shè)計(jì)中的作用越來越重要。科學(xué)的建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步拓展建筑空間，提高其利用率，也有利于合理布局管理，從而保證整個(gè)建筑的突出層次感，滿足人們對(duì)不同建筑設(shè)計(jì)的需求。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);框架;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

1框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容分析

1.1框架結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)分析

目前，由于建筑物的高度越來越高，垂直結(jié)構(gòu)的自重、荷載越來越大，必須在結(jié)構(gòu)上增設(shè)柱子和墻體，以提高其承載能力。另外，結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要經(jīng)受地震和風(fēng)荷載，這些載荷都是垂直分布的非線性，對(duì)結(jié)構(gòu)的高度和地震作用都很敏感。在建筑物的層數(shù)不多的情況下，僅對(duì)靜載荷和局部動(dòng)載荷進(jìn)行了分析。對(duì)墻、柱、樓梯的要求比較低。在其他結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下，以上的結(jié)構(gòu)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。在鋼架支撐系統(tǒng)中，只要不需要特別的承載力，就可以不增加柱、梁的尺寸，一般只要增加鋼板就可以了。但在高層建筑的設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮其抗剪、抗變形、抗彎矩等因素，同時(shí)還要考慮其結(jié)構(gòu)布局及特殊材質(zhì)的使用。在建筑框架結(jié)構(gòu)中，梁、柱可以采用鉸接或剛性連接，從而構(gòu)成能夠承受建筑物內(nèi)部水平荷載和垂直荷載的承載結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能夠結(jié)合實(shí)際的空間布置需求，節(jié)約建材，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的要求。同時(shí)，由于其具有較高的強(qiáng)度、剛度，能夠有效地改善建筑物的抗震性能。

1.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則分析

現(xiàn)有的框架結(jié)構(gòu)的基本原理是：剛性與柔性。我們都知道，框架自身不但要承擔(dān)大樓自身的重量，還要確保其高度的柔韌性。在這種情況下，不僅要保證結(jié)構(gòu)的剛性與撓性，還要保證其剛性與撓性。結(jié)構(gòu)自身過于柔軟，不能支撐整體的結(jié)構(gòu)，其剛度會(huì)對(duì)其柔韌性產(chǎn)生一定的影響。二是多重防護(hù)。在高樓建成之后，影響因素很多。為確保整體結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)采取分層防護(hù)措施，以確保整體施工質(zhì)量。第三個(gè)重點(diǎn)和次要重點(diǎn)是分開的原則。在框架中，各個(gè)部件的作用是不同的。為了保證整個(gè)建筑的和諧與統(tǒng)一，設(shè)計(jì)者必須遵守清晰的優(yōu)先原則。

2建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題

2.1框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算模型問題

在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，采用了大量的力學(xué)計(jì)算公式。利用上述公式對(duì)建筑物條形基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，因此必須對(duì)其進(jìn)行合理的力學(xué)模型計(jì)算。對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算。為了確保每個(gè)分塊梁受力位置的分析，必須在整體空間預(yù)算完成后，才能最大程度地減少單梁的計(jì)算誤差，使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定得到最大程度地保障。

2.2梁、柱加固中存在的問題

框架結(jié)構(gòu)是一種非常重要的結(jié)構(gòu)形式，它被廣泛地用于高層建筑的設(shè)計(jì)。但是，在結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)中，需要對(duì)頂層的風(fēng)荷載進(jìn)行全面的分析和探討，以避免結(jié)構(gòu)高度與軸向作用力之間的比例關(guān)系，以防止出現(xiàn)頂柱偏心。由于高層結(jié)構(gòu)的軸向壓力，使得結(jié)構(gòu)的中心位置發(fā)生了變化。所以，梁柱的鋼筋強(qiáng)度應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。

2.3框架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)

由于建筑物的高度和耐震性能都有一定的要求，因此，在對(duì)預(yù)埋端部進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保其最大承載力。所以，現(xiàn)行的建筑物對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求在C40左右。

3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1建筑框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

我國(guó)框架結(jié)構(gòu)大多采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，因此在規(guī)劃基礎(chǔ)截面時(shí)應(yīng)充分考慮承載力和基礎(chǔ)變形，以更好地保證基礎(chǔ)尺寸。在規(guī)劃基面淺基礎(chǔ)的過程中，不僅要充分考慮變形和承載力，還要充分遵循經(jīng)濟(jì)原則，加強(qiáng)成本管理。這些都需要與地基表層結(jié)構(gòu)充分結(jié)合，科學(xué)篩選持力層的施工，加強(qiáng)對(duì)各種條件的研究，充分研究建筑結(jié)構(gòu)的外觀類型，以及其穩(wěn)定性和實(shí)用性。在框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，工作人員應(yīng)充分考慮基礎(chǔ)在節(jié)點(diǎn)部位的底部面積，采用柱下條形基礎(chǔ)的方法，以保證柱下擴(kuò)大基礎(chǔ)的寬度和基礎(chǔ)鋪設(shè)的均勻性。如有不良因素，應(yīng)合理拓寬基礎(chǔ)面積，確?；A(chǔ)埋深超過3m。如果要分析地下室基礎(chǔ)的承載力，就要充分做好相應(yīng)的防水工作，避免地下室外面板的外伸，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中也要保證建筑框架結(jié)構(gòu)后澆帶達(dá)到相應(yīng)的長(zhǎng)度，后澆帶每隔40m設(shè)置一條，這對(duì)建筑框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和穩(wěn)定性起著非常重要的作用。

3.2加固結(jié)構(gòu)規(guī)劃

（1）對(duì)框架外懸臂梁進(jìn)行加固。在工程建設(shè)中，有許多因素會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生影響，其中懸臂梁的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。在懸臂梁的設(shè)計(jì)中，由于其橫截面的不同，其使用功能和占用空間都會(huì)對(duì)其設(shè)計(jì)質(zhì)量造成一定的影響。因此，當(dāng)懸臂梁在安裝框架梁主筋時(shí)，由于其向外擴(kuò)展，將會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，必須對(duì)結(jié)構(gòu)外懸臂梁的受力進(jìn)行全面的分析與研究，以達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)的科學(xué)、合理、有效地加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載力，確保結(jié)構(gòu)的安全。

（2）對(duì)框架柱進(jìn)行規(guī)劃加固。在一般建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，框架柱配筋的比例是比較低的。在地震作用下，框架柱會(huì)受到很大的扭應(yīng)力。在地震過程中，由于受兩個(gè)方向的偏心，導(dǎo)致了內(nèi)柱的損壞。在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到各方面的壓力。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)區(qū)域存在較軟的地基時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)增加框架柱配筋。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，采用了箍筋對(duì)齊的方法。

3.3建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

結(jié)構(gòu)的橫向受力與垂直受力差別很大。在垂直荷載的計(jì)算中，主要采用分層法和二次分布法。前者以固定端支撐取代上部和下部的彈性支撐，并將各樓層的線性剛度乘0.9而得出。而采用二次分布的彎矩方法，則需對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行不均衡彎矩的計(jì)算，并求出相應(yīng)的彎矩。在進(jìn)行水平力計(jì)算時(shí)，可以使用反彎點(diǎn)法、 D值方法，但是 D值方法的使用要更加精確。但是，當(dāng)梁、柱的剛度大時(shí)，反彎點(diǎn)法的計(jì)算結(jié)果就會(huì)比較精確，所以對(duì)建筑物的內(nèi)力進(jìn)行分析，不但十分復(fù)雜，而且還要對(duì)各個(gè)方面都進(jìn)行全面的考慮，以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

3.4建筑抗震設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)和計(jì)算中，工作人員應(yīng)充分考慮梁高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)和計(jì)算中存在問題時(shí)，應(yīng)充分堅(jiān)持最大原則，以防止因梁剛度過小而引起的安全儲(chǔ)備過大，從而減少安全問題的發(fā)生。同時(shí)，在考慮梁端負(fù)配筋時(shí)，應(yīng)盡量遵循最小準(zhǔn)則，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使梁端部發(fā)生較好的塑性。在具體的設(shè)計(jì)中，工作人員還要確保梁的負(fù)筋小于規(guī)定的水平，并充分地與中跨加強(qiáng)筋配合，并適當(dāng)?shù)卦龃罅旱膶挾?。在合理的基礎(chǔ)上，對(duì)5%配筋較差的梁，采用相似的配筋方案，可以有效地減少施工過程。

3.5負(fù)荷值規(guī)劃

在非抗震規(guī)劃環(huán)境下，荷載基礎(chǔ)效應(yīng)值的計(jì)算應(yīng)通過可變荷載效應(yīng)管理和永久荷載效應(yīng)管理來確定。在價(jià)值選擇過程中，應(yīng)選擇價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)中最不利的數(shù)據(jù)。只有選擇最差的荷載組合，才能在設(shè)計(jì)過程中計(jì)算出作用在結(jié)構(gòu)上的外力，這是一種常見的荷載效應(yīng)。這種載荷包括永久載荷和可變載荷。在計(jì)算建筑框架的承重水平極限狀態(tài)時(shí)，要求抗力與作用設(shè)計(jì)值相對(duì)應(yīng)。

結(jié)束語

綜上所述，建筑業(yè)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的推動(dòng)作用，其中建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑工程中占有非常重要的地位。只有做好建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能保證建筑的最終可用性。項(xiàng)目一旦進(jìn)入施工階段，設(shè)計(jì)就無法更改。因此，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際施工情況和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)，以減少人力、物力和資金的浪費(fèi)。

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