框架结构设计在建筑结构设计中的应用探讨

甘文斌

摘要：随着建筑行业的发展，框架结构设计能够使建筑结构的空间利用效率得到提升，确保整个布局更加科学合理，使建筑物的综合性能达到用户的使用要求。这也就需要建筑物的设计人员能够对框架结构给予相应的重视，通过更加有效的计算提升建筑结构设计的质量与效率，为建筑工程施工活动的全面开展提供更加坚实的基础。

关键词：框架结构设计;建筑结构设计;应用

引言

伴随着城市化发展进程的不断加快，房屋结构形式也呈现出多样化发展的趋势，房屋结构不再是单一的砖混结构，而是逐渐向高层化和化的方向迈进。然而在框架房屋建筑结构设计的过程中，依然存在着各种各样的问题，给框架结构的发展造成了阻碍。因此，开展框架房屋建筑结构设计工作势在必行。

1建筑框架结构设计的重要性

框架结构在建筑工程中为承重结构，主要是通过梁与柱的刚性连接而成，在框架结构之中，梁与柱能够共同抵抗水平与纵向的荷载，是建筑结构之中较为重要的组成部分。框架结构有着重量较轻、材料使用相对较少的特点，空间布置能够满足灵活性的要求，而为了确保人们的个性化需求得到满足，建筑形式也在不断丰富，很多建筑结构的形式缺乏应有的规则性，如果仍然通过传统的方式进行建筑结构设计，往往会导致多种问题。传统建筑设计理念将更多的重点放在提升建筑物安全性上，并结合我国相关建筑标准和规范要求进行建筑构件设计，其安全系数相对较高。然而很多情况之下，这种设计方式往往会提升建筑物的建设成本，降低建筑物的经济效益，导致多种资源浪费问题，建筑物的建设资源利用效率也无法得到有效提升，过多的建筑材料消耗也导致环境污染问题的产生，这与绿色建筑理念严重不符。在我国建筑工程行业不断发展的今天，人们对建筑物的功能和安全性也有着更高的标准和要求，建筑框架结构也成为了当前较为核心的建筑结构设计内容，这也为建筑物能源消耗等多种问题的解决提供了全新的途徑。

2框架结构设计在建筑结构设计中的应用

2.1加强建筑结构刚性设计约束

由于建筑材料的低含钢量设计，会为工程施工带来一定的安全隐患，因此设计时要考虑建筑结构本身的刚度，并通过实验数据模拟施工过程，探求整个建筑群对材料含钢量的选择参数，既不能影响到建筑工程的牢固程度，同时还要满足建筑高度设计需求。在保障整个建筑工程质量的同时，又能避免要素的浪费，降低整体施工设计成本。建筑企业在建筑结构设计过程中，需考虑企业的经营效益，刚度设计要保持在一个参数范围之内，并需与实际施工情况相结合，结合南北方差异，实际地形和湿度差异、功能性差异等设计出最合理的建筑结构刚度模型，反复验证高度参数是否符合实际需求，使建筑结构设计能够适应建筑的实际使用要求。增强对建筑工程结构设计的约束力，利用一系列约束条件，实现建筑工程施工中实践工作问题的解决。对于建筑结构可靠性的优化和要求与建筑结构设计的整体要求相对应，设计人员应与施工人员进行多次碰头会议，设计师一定要考虑建筑结构的总体应力，建筑尺寸大小，结构强度和高度关系，并且对于一些需要进行重点监测的部位提供约束条件。只有双方配合才能正确判定建筑结构的实际施工状况，并且能够通过合理的设计，优化现有房屋建筑结构设计的相关细节。在对房屋建筑结构进行设计时，一定要考虑多方面的因素，建筑平面布置相对比较复杂，而现代建筑又要求能实现多功能一体化，强化了防火、防水、防盗、防地震等作用。房屋建筑设计师一定要对与房屋结构设计相关的各方面内容融会贯通，确保建筑结构设计更为合理和规范，提高房屋建筑结构设计的综合质量。考虑到建筑结构设计是一项复杂的工程，技术应用大量的力学原理和数学知识，因此建筑设计施工人员应从科学的角度出发，综合整个设计团队的力量，确保每一步的设计计算结果准确并在设计之后对实际房屋建筑的结构受力模型加以简化，科学利用计算机软件多次模拟建筑的受力情况，确保设计参数的合理性。

2.2加强抗震设计

框架房屋建筑结构设计的核心内容为抗震设计，抗震设计对建筑工程设计水平的影响非常明显。框架房屋建筑结构非常复杂，抗震设计难度系数比较大，给抗震效果带来的影响也比较明显。在设计抗震系数时要准确测量梁体的高度，并仔细分析其适用性。假如计算结果与设计结果之间存在偏差，选择设计标准时要以最大值为准，防止出现梁体刚度不达标的情况，以免最终引发严重的安全事故。在设计梁端负筋时，假如计算结果与设计结果之间存在较大的偏差，设计标准要以最小值为准，使梁端的抗震性能达到最佳效果。

2.3结构加固分析与设计

建筑材料强度为结构设计的基本参数。对于既有建筑，由于材料碳化、风化、酸雨腐蚀、施工缺陷等原因，建筑材料强度往往低于原设计强度。因此，结构检测成为结构加固设计的前置条件。根据原始建筑图纸及现有材料强度，检测单位采用有限元软件模拟原结构设计条件并进行结构抗震分析，以明确结构是否需要进行局部非抗震加固或楼栋整体的抗震加固。结构检测报告为结构加固设计的必要资料之一。

2.4建筑框架结构基础设计

在我国，多数框架结构都是采用独立基础或者条形基础，如此一来，规划地基截面过程当中就应当充分考虑其承载能力和地基变形问题，更好地确保地基大小。在规划地基表面浅基层过程中，不仅要对变形情况以及承载能力充分考虑，而且要遵循社会性原则，做好成本管理控制。设计框架结构基础的过程当中，工作人员可选择柱下条基方式，考虑节点部位基础底部的面积，确保柱下扩展基层的宽度跟均匀性，又发现有不良情况出现，需要对地基基础面积适当的加宽，确保其深埋可超过3m，若是需要对地下室的地基承载力开展分析，则需做好防水工作，避免地下室外板出现延伸的情况，同时设计工作者在有关工作中需确保建筑框架结构后浇带可达到相应的长度。设计过程当中，后浇带应当间隔40m进行设置，这对建筑框架结构基础，稳定性发挥着非常重要的作用。

2.5配筋结构规划

1）规划框架外挑梁配筋。在施工过程当中，很多因素都会影响建筑结构，设计挑梁便是非常重要的一个方面。挑梁规划过程当中，建筑结构应用功能以及占地面积，都会对设计质量造成一定影响，这是由于框架梁断面以及外挑梁之间差别性较大。所以在设置框架梁主筋过程当中，向外挑梁上进行扩展，这种设计会对结构质量造成损伤，所以在计算研究过程当中，设计工作人员应当对框架外挑梁承载情况充分考虑与研究，科学合理地进行配筋，有效提高其承载力，确保建筑质量。2）针对框架柱配筋做好规划。普通建筑结构过程框架柱配筋比率并不多，当有地震发生时，框架柱对较大扭转剪力可进行几大承受作用。由于双向偏心因素影响，地震情况下，会对内柱造成损伤，配筋规划过程当中，要对各方受力情况充分考虑，设计过程中，如果建筑结构存在松软土质情况下，就需要增加对框架柱的配筋，并在实际设计时提升箍筋对混凝土的制约作用，所以常常利用菱形或者井字形设计框架柱扣筋模式 。

结语

在建筑工程施工之中，框架结构的应用也存在着合理性不足，结构承载能力与预期要求不符的情况，这也导致框架结构的质量和稳定性难以达到预期要求，对整个建筑结构的安全性造成了较为不利的影响。这要求设计人员从框架结构的作用角度出发，做好对应的优化设计，确保框架结构设计的作用能够得到充分发挥，推动建筑物建设质量的全面提升。

参考文献

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