建筑结构的框架结构设计中预应力技术的应用

邬林林

摘 要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，建筑工程的发展也有了很大的提高。最近几年，在高层、超高层建筑不断增长的同时，平面尺寸超长、超大的建筑也迅速涌现。这些建筑一般采用有粘结预应力混凝土框架结构，其长度方向或两个方向的尺寸已超过规范规定的不设伸缩缝的最大长度。由于设计、施工的方法和经验不足，尚有许多问题急需研究探讨。

关键词：建筑结构；框架结构设计；预应力技术；应用

1建筑工程框架结构设计原则

在对建筑工程框架结构设计的过程中需要遵循以下原则：第一，抗震性检验需要采用刚性、刚柔性、柔性理论，在设计过程中会受到不同楼层以及布局的决定。施工现场的土质类别是需要加强注意的一个问题。第二，在建筑工程框架结构设计的过程中，双向梁柱承重体系应该是建筑工程框架结构首选体系，但是在建筑结构设计的过程中，也允许在一个框架梁上会搭设另外一种体结构体系和框架梁。第三，结构造价整个建筑工程造价的比重越来越小。以前，因为建筑装饰和设备都比较简单，并不存在地价、拆迁、城市建设等大笔附加费用。第四，人们对建筑结构使用的功能要求越来越高。现在建筑物的内部各种设施和财产的价值越来越高，对建筑结构设计的安全度要求也不断增加。第五，建筑物已经成为一种商品。国家也不再是城镇物业唯一的投资者与拥有者。这是一个非常显著的变化。通过上面的探究可以发现：根据现阶段我国的国情，如果继续使用低安全度政策不利于国家的发展，也违反了投资者的心愿。从国际上来看，我国先有的结构设计标准因为安全度较低，不能进入国际市场，这样会对我国的形象带来不利的影响。

2框架结构施工准备阶段的要点

第一，因为钢筋的质量、规格、型号不同，会对框架结构的施工带来非常重大的影响。所以在对钢筋进行选择时需要对钢筋的质量进行严格的检查。防止质量不合格的钢筋进入施工现场，根据实际的施工情况来选择最合适的使钢筋型号，并按照相关的施工顺序进行施工，第二，在对钢筋进行焊接的过程中，直径大小不同的钢筋所选用的焊接方法是不一样的。在实际的焊接过程中，不可以盲目的选择焊接方式，应该根据钢筋直径的大小来选择最佳的焊接方案。

3框架结构设计中预应力技术的运用

3.1混凝土工程施工要点

首先在对混凝土配制时，需要对混凝土的各种组成材料的质量进行严格的检查，質量不合格的材料不可以应用到混凝土配制的过程，不然会严重影响到混凝土的强度、稳定性，所以对于质量不合格的配制材料，坚决不可以使用到混凝土到配置过程中。第二，在混凝土进行配置的时候需要，对各种材料的配合比，进行科学合理的计算。与此同时，对施工混凝土的配制温度进行严格的控制，防止混凝土的配制温度出现过高的情况导致混凝土出现裂缝。严重影响混凝土的施工质量。第三，对混凝土进行浇筑施工的过程中，需要有专业的施工人员进行施工，这样不仅能够有效地防止混凝土出现裂缝情况，还可以防止因为施工人员不够专业而出现材料浪费的问题。同时能够有效地保障混凝土浇筑的质量。第四，混凝土浇筑施工完成之后，需要对混凝土的硬化过程进行详细的记录，并且需要加强对混凝土的养护管理，以防止混凝土在后期使用的过程中出现裂缝等质量问题，一般来讲混凝土的养护工作需要，保持七天的时间左右。

3.2对于大跨度预应力混凝土框架结构的材料选择而言

在对大跨度预应力混凝土框架结构的材料进行选择的过程中，柱到纵向钢筋应该选择直径非常粗的，这样可以有效地减少钢筋的使用数量，方便施工的进行。如果要选用直径在28cm以上的钢筋时，需要设计图纸上进行明确的标注。并且使用机械进行连接，以保证施工的质量。目前我们现在的建筑中影剧院、体育馆、展览馆这样的大型公共建筑使用的都是用大跨度工程设计，这就要求设计人员在设计的过程中出现与应力钢筋合理的布置，然后强调预应力钢筋布置的要求。

3.3剪力墙肢截面短肢分类

按照墙肢截面的高度以厚度进行比较，剪力墙墙肢可以分为剪力墙、短肢剪力墙、超短肢剪力墙及柱形墙肢。通常情况下，剪力墙的墙肢截面高度比大于8，短肢剪力墙的墙肢截面高度比为5-8。当墙肢截面高度在3-5之间时，称为超短肢剪力墙，墙肢截面高度小于3时为柱形墙肢，通常情况下剪力墙墙肢较长，抗侧刚度较大，能够有效地承受较大水平的水平及竖向荷载，所以不管是整截面墙还是整体小开口的墙体，都可以选用一般的剪力墙。短肢剪力墙因为墙肢较短，非常有利于减轻结构自身的承重力，目前应用比较广泛，但是因为抗震性能非常差，地震区经常使用不多，可以使用在整截面墙或整体开口小的墙肢中，因为考虑到高层建筑的安全性，其数量不应该使用过多，规范对其有严格的控制，因此在建筑结构设计的过程中应该布置一般剪力墙，尽量少使用短肢剪力墙，如果有可能，尽量不使用超短肢剪力墙及柱形墙肢。

3.4建筑物下部地基基础结构的优化设计

在对建筑工程下部地基基础结构进行优化设计的过程中，设计人员必须选择合适的设计方案在进行地基结构的设计过程中，设计人员需要根据混凝土的具体情况与施工现场的土质相结合，之后确定科学的后浇带方式，为了避免混凝土结构出现变形以及由于混凝土不均匀沉降而出现开裂的现象，对后浇带进行合理的使用，除此之外，在这一过程中，要保证地基的基础层一直到房屋顶板与后浇带设置在同一个区域内，还有一点要求就是确保混凝土的等级适当的高于两侧混凝土。在后浇带施工完成之后，要在保证混凝土强度达标的情况下开展后期的施工，而想要混凝土的强度达到规定，要求工作人员认真工作，保证后浇带呈现出完全封闭状态，待混凝土强度达标后，拆除支撑。另外，在地基的实际施工过程中，会受到各种因素的影响，比如由于结构应力出现集中效果减弱情况，混凝土受到温度变化的影响，可能会出现裂缝现象，所以这就是使用后浇带的目的，但是，在施工中，部分地基工程项目中有的无法使用后浇带，这需要设计人员做好相关工作，首先，需明确后浇带所具有的断面形式；其次，根据水位的不同区域，在后浇带的下方安设防水板。

3.5优化局部设计

在进行房屋的建筑设计过程中存在着复杂性、层次性这两个特点。首先，从房屋建筑结构的复杂性来说，要注意选择建筑材料，材料必须符合使用标准，还要结合具体情况，选择建筑结构类型；其次，从建筑结构设计的层次性来说，要对建筑内部做出整体优化，可从建筑局部的结构设计、建筑使用设备、电气设计、安装体系等方面着手。除此之外，可将整体结构设计与局部结构设计同时进行优化，由此形成一个综合性的结构体系，这样一来能够使房屋的安全性与合理性得到提升，而且能够减少不必要的浪费，要尽力保证建筑结构整体的协调优化，保证建筑的截面面积与建筑高度相协调，避免出现墙位错误的现象，在设计过程中，还可以适当运用几何结构，从而使建筑达到简洁、美观的视觉效果。在电梯和楼梯的设计过程中，要保证其稳固性，可以在减轻其自身重力的同时注意对材料的选择（选择承重能力较强的材料）。

结语

建筑框架结构的设计是一项非常全面、系统的工作。整个设计的过程中，不仅需要设计人员具有扎实的设计功底，同时还需要设计人员充分发挥自身的创造性思维将框架结构的设计与实际的建筑工程结构进行有效地结合，最终确保所设计的建筑工程结构具有更高的质量。

参考文献

[1]孙超，赵磊.房屋建筑结构设计中的问题与对策分析[J].住宅与房地产，2016，（12）：31.

[2]但彦.复杂建筑结构预应力设计的优化思路探究[J].现代装饰（理论），2015，05：87.

（作者身份证号码：320682198811034852）