钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计

陈杰

摘要：随着我国城市化进程的市场需要，建筑项目工程的规模也随之扩大，同时在进行建筑项目工程施工的过程中普遍需要采用钢筋混凝土多层框架结构进行房屋的构建。而钢筋混凝土框架结构在我国的建筑项目中也是被广泛的运用，通过钢筋与混凝土的双重结合，能够使整体的房屋构造更加的坚固，不容易被外界因素影响，从而确保房屋整体的形态不易被改变。所以钢筋混凝土框架结构可以说是整体建筑项目工程中运用最为普遍的一种结构形式。

关键词：施工;钢筋混凝土;框架结构;房屋建筑

钢筋混凝土多层框架结构是生活中一种常见的结构形式，其主要的优点是结构布置灵活、整体性好以及抗震性强等，因此钢筋混凝土多层框架结构被广泛的应用于各类建筑中。随着科技的发展，框架结构的计算度也越来越精准，由传统的手算变为电算，减少了设计人员的工作量。在框架的设计中会因为概念性和实际性存在差异而出现某些设计问题，为保证设计质量，本次研究寻找在设计结构中常见的问题并探索最佳的解决措施。

一、关于结构设计的关键点

1.1横向作用力

对于低层的建筑来讲，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着钢筋混土结构设计，所以作为低层建筑来讲，竖向的作用力对其自身的结构形态影响还是比较大的。与此同时，对于中高层的建筑来说，整体的房屋结构虽然也受着竖向作用力的一定影响，但是，能够破坏整体房屋结构形态的还是一个横切面的横向作用力，比如在地表形态发生改变的时候是通过地心引力的横向作用力来对整体的房屋建筑形成一个冲击力。

1.2要切实关注其轴向的形变现象

对于中高层的房屋建筑来说，所承受的力量不同于小型的低层建筑，因为整体的框架中柱的轴压应力一般都高于边柱的轴压应力。建筑楼层越高就会使得中心的轴向压力越来越大，而边柱的轴向压力并不能够承受与中心柱相同的压力，就会导致中心柱的整体形态发生了改变。压力越大同时也就会导致整体中心柱变形程度越大，随着楼层数目的增多，中心柱所承受的压力也随着增大，这就使得中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。如果建筑高度很高的话，这种变形就会高到一定的程度，它等同于连续梁的中心支座出现了下沉现象。

1.3更多的关注侧移

在房屋建造的过程中，还需要相关的施工人员注意房屋整体侧移的情况。低层小型建筑对于侧移方面的问题是不需要过多关注的，因为低层建筑的整体高度很少因为侧移来改变整体的房屋结构形态。但是对于中高层建筑就需要格外的关注侧移现象，首先就是因为中高层建筑整体的楼层过高，所受的横向切力也比普通低层建筑要强。所以对于中高层建筑来说，整体的房屋结构一定要减少相应的侧移现象，因为侧移现象首先会使整体房屋的建造位置发生一系列的变化，其次就是因为楼层过高所受的横向切力就越大，导致侧移现象的话，就会对整体房屋的内部结构产生一定的影响，甚至会影响正常房屋建筑的使用。最后就是如果横向的压力过大的话，就会使整体房屋建筑出现大面积的侧移现象，而房屋墙体就会出现裂缝，严重的话甚至会导致整个房屋的倒塌。

1.4构造的延性特征很受关注

对于目前的房屋构造来说，在保障整体房屋建筑的坚固性的基础上，还要使整体的构造具有一定的延性。这样在遇到强烈外界因素干扰的情况下，对于房屋本身的结构形态改变较少，或者说可以进一步的增加房屋整体构造的柔韧度，这样就能够在一定程度上保护了房屋整体的内部结构形态。

二、设计方法

2.1使用优化设计的措施

在传统房屋构造设计的过程中，并没有像如今这样先进的科学技术作为辅助，只能够通过人工不断的进行数据测算分析，才能够确保整体的房屋结构达到相应的建筑标准。而现在技术人员可以通过利用先进的科学技术软件进行数据测算分析，测算结果会更加的精准有效。通过运用现在最先进的科学技术，不仅可以有效的测算出最精准的数据，更能够在一定程度上减少了人力资源的投入，进一步的节省了投资成本。对于房屋结构的整体设计需要专业的技术人员在对房屋整体结构进行实地考察之后制定最合适的设计方案，并且可以通过BIM技术设计3d房屋模拟视图，能够更加直观的观察到房屋整体的内部结构，而且可以通过3d模拟视图与现实施工的环节有效地结合起来，能够更好的对整体的房屋结构进行合理的设计。

2.2关于性能探索

房屋结构的整体性能要求主要分为两个，第一个就是对房屋整体抗震性能要达到相应的标准;第二个就是具有足够的承受力以及抗震性能。满足以上两种性能要求，就能够使整体的房屋内部结构更加的坚固。相关的技术人员可以通过电算程序中的结构空间有限元分析软件SATWE进行内部结构的测算，这个软件可以对整体房屋结构承受能力，以及房屋延展性都能够进行有效的测算。而专业技术人员就可以通过测算出的数据，对整体的房屋结构进行合理的规划设计。同时，通过运用钢筋混凝土框架结构作为房屋建筑的主要中心结构，还需要关注的就是墙体结构的稳定性，如果受到外界强烈的冲击力，钢筋混凝土结构在有限的时间内保护房屋结构的整体形态。但是还需要相关的专业设计人员对整体的房屋结构进行合理的分布，同时运用框架和剪力墙两种抗侧力结构效果比较好的方式，进一步融入到整体的房屋结构设计中去。

三、计算要点

在房屋结构设计中使用钢筋混凝土框架结构，需要相关的设计人员遵循“强柱弱梁”的设计原则，因为在受到外界因素的强烈冲击下力下，整体的柱刚度增大，从而对整体的房屋结构起到了稳固的作用。如果是框架梁刚度变大的话，那么就会使整体的房屋结构的形态失去平衡。影響“强柱弱梁”的原因有三个：第一，就是填充墙对框架结构的影响，填充墙对整体房屋结构设计以及抗震的效果都有着不可忽视的作用，但是如果在房屋设计中运用填充墙，就可能会影响钢筋混凝土框架结构的“强柱弱梁”的构建原则;第二，就是楼板对框架梁刚度增大的影响，其中现浇梁板与框架梁共同工作下，来进一步提高整体框架梁的承受能力，但是楼板就会在一定程度上的降低框架梁的承受耐力，进而影响“强柱弱梁”的构造原则;第三，就是轴压比对“强柱弱梁”的影响，主要在于框架柱截面的整体面积，框架柱的断面太小就可能会影响整体“强柱弱梁”的构造原则，但是我国对于轴压比有着相关的规定，不能够使整体的轴压比过低，这也在一定程度不利于整体抗震结构的形成，从而进一步影响了“强柱弱梁”的构造机制。

四、结构计算参数问题

4.1地震力振型组合数

根据近些年来科学调查显示，房屋结构中的钢筋混凝土框架与房屋高度和地震震型组合数有着非常大的关系，所以在进行房屋构造的过程中，技术人员一定要根据房屋结构的实际情况，测算出相应的数据并且进一步进行分析。

4.2结构抗震等级参数

钢筋混凝土多层框架房屋结构环境及功用与结构抗震等级选取具有一致性。甲类设防等级和乙类设防等级建筑包括交通、医疗机构等，丙类抗震设防等级建筑包括民用的住宅或者办公楼等。明确抗震等级后要根据本区的抗震强烈度构建相应的抗震等级措施。

五、结束语

综上所述，在房屋的构造以及设计中有效地运用钢筋混凝土框架结构，能够使得整体的房屋内部结构达到相对稳定的状态。而且通过运用钢筋混凝土结构能够使总体的房屋抗震能力有着显著的提高。除此之外，在房屋建造的工程中还会遇到更多的问题，设计者要根据遇到的具体实际情况问题进行分析，由此可见，找出其核心问题，积极的解决，采取适当、可行、有效的方案以及加强对钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的分析是今后研究的重点和方向。

参考文献：

[1]爱民.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计核心问题要议[J].河南建材，2014.22（05）.

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