建筑结构设计中框架结构设计的应用

建筑结构设计中框架结构设计的应用

刘杰

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摘要：随着我国经济的不断发展，居民生活水平得到提高，使得人们不在满足于建筑本身的用途，对于建筑结构的要求也越来越高，建筑结构的设计也越来越多元化。而框架式结构就属于现代建筑结构设计中的基本方式，并已得到了民众的广泛认可。基于此，文章主要研究了建筑结构设计中框架结构设计的有效运用。

关键词：框架结构设计；建筑结构设计；具体运用

引言：

框架结构由由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成建筑物的承重结构。也就是说，由梁和柱组成的框架一起抵抗在使用期间发生的水平和竖向载荷。框架结构优点很多，有利于布置需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁柱构件易于标准化和成型化，便于采用装配式整体结构，利于缩短施工期，采用现浇混凝土框架时，结构具有良好的完整性和刚性，设计和处理好也可以达到更好的抗震性能，?可以将柱或梁浇筑成各种所需的截面形状。在建筑领域，框架结构具有重要的应用，但从实践的角度来看，一些框架结构的设计还不够科学。从而导致框架结构的稳定性和质量下降，这对整个项目的安全性产生不良影响。故此积极分析框架结构，优化其设计，提高其质量具有重要意义。

一、框架结构设计的主要内容分析

1.框架结构的基本特点分析

目前，随着建筑工程高度的增加，建筑工程竖向构件的自重和荷载都在增加，因此有必要增设柱、墙以增加其支承力。另外，建筑工程构件应承受地震荷载、风荷载，各种荷载均为非线性竖向分布荷载，这对建筑工程高度、地震荷载等高度非常敏感。当建筑层数较少时，在建筑荷载设计中只需考虑恒载和部分动载。对墙、柱和楼梯的要求相对较低。当其他结构满足设计要求时，上述结构基本能满足设计要求。在钢框架支撑体系的设计中，如果没有特殊的承载要求，就不需要增加柱、梁的尺寸，通常只需要增加板即可满足设计要求。但在高层建筑的设计中，应综合考虑抗剪、抗变形、抗弯矩等问题，综合考虑结构布置和特殊材料的应用。在建筑框架结构施工中，梁柱可以通过铰接或刚性连接形成承重结构，有效地抵抗建筑物内的水平和竖向荷载。框架结构施工技术的优点是可以结合空间布局的实际需要，可以节约建筑材料，能够满足规范化、定型化的要求。另外，框架结构的强度和刚度都比较大，可以有效地提高建筑工程的抗震性能。

2.框架结构设计的基本原则分析

目前，框架结构设计的总体原则比较简单，主要包括以下几个方面：第一，刚度和柔度。众所周知，框架结构本身不仅需要承受建筑物本身的重量，而且必须保证其具有高度的柔性。基于此，既要保证框架结构具有良好的刚度和柔度，又要保证结构的刚度和柔度。必须避免结构本身太软，无法支撑整个建筑，框架结构的刚度会影响其柔韧性。第二，多层保护。高层建筑建成后，往往受到多种因素的影响。要保证整个框架结构的整体安全，就必须进行层层防护，更好地保证整个建设工程的质量。第三，主要关注点和次要关注点分离的原则。在框架结构中，不同的构件具有不同的功能。设计师应遵循主次分明的原则，确保整体结构具有良好的协调性和统一性。

二、框架结构设计在建筑结构设计中的应用

1.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，更好的确保地基大小。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之外，还应当对经济性原则给予充分遵循，加强成本管理。而这些就需要于地基表面结构充分结合来对持力层施工科学筛选，并对各种条件加强研究，对建筑结构具有的外观类型，还有其稳固性与实用性充分研究。设计框架结构基础过程当中，工作人员应当运用柱下条基方式，充分考虑节点部位基础底部面积，确保柱下扩展基础宽度和布置的地基均匀性，倘若有不良因素存在，应当对地基基础面积合理加宽，确保其基础埋深超过3m以上。如果还要对地下室地基承载能力进行分析，这就需要将相应的防水工作充分做好，以免地下室外板有外伸情况出现，而且设计工作人员，在设计工作当中，还应当确保建筑框架结构后浇带达到相应长度，设计过程当中，后浇带应当间隔40米进行一个设置，这对建筑框架结构基础，稳定性发挥着非常重要的作用。

2.纵向框架设计
除了横向宽度的设计问题外，纵向框架的设计也需要做相应的施工。通过实际分析，普通的纵向连续梁很难有效地满足多层建筑的设计施工工作和抗震性能。为了更好地克服这一问题，必须做好主梁上部加固、次梁上部加固和柱间结构。并且还可以将纵梁相互贯通，从而有机地缓冲和综合纵向力和横向承载力，进而完成整体力的分散和缓冲。从而保证框架的纵横向设计，从而提高建筑物的抗震能力和稳定性。

3.建筑框架结构中板设计

结合实践来看，板可以说是建筑工程框架结构设计中最容易出现问题的部位之一，所以出于保证项目质量和安全性的需要，企业务必要做好设计。首先，实际情况中现浇板厚度设计可以选取10cm、12cm、14cm、15cm、16cm以及18cm，而板上钢筋间距虽然可以适当地增大一点，但仍然需要控制不超过20cm。同时，设计中板下钢筋间距选取必须要和板上相同。其次，设计中所选择的钢筋规格中，虽说根据部位不同，可用各种直径的钢筋，但需要避免出现过大的情况。若由于设计需求使板上筋较大的话，我们选择板时，就必须注意其跨度也要相应偏大。

4.建筑框架结构柱体设计

在对建筑框架结构中柱体设计上，应严格控制框架结构的传力体系，进而满足基本受力需求，保证各项设计都能满足施工要求，且还要严格控制柱体间的距离，保证柱体间整齐排列。在垂直与水平方向上，框架结构必须要承载足够的压力，因此，应充分结合建筑工程的实际情况来调整柱体的位置，进而满足框架结构的基本受力要求。此外，在柱网设计时，应必须充分了解建筑物的基本用途与属性，进而对柱体进行合理布置，以满足隔墙需求。通常情况下，会将柱放置在纵横墙体的交叉位置，以保证建筑物的具体功能。在实施柱网设计时，应遵循“省时省力”的原则，在考虑设计方便的同时，还要保证施工简便，在保证结构体系质量的条件下，以达到结构的简单化。

5.结构抗风性能分析

高层建筑的结构设计工作要重点考虑风荷载要素，这对于整个高层建筑结构的安全有着特殊意义，因此设计人员要充分考虑高层建筑结构的抗风性能。具体而言，建筑工程企业要改善高层建筑结构的抗风能力，务必深入到施工建设现场，认真分析和研究高层建筑物的受力点大小和特点，然后有目的地开展抗风设计工作，保证高层建筑施工工作的有效开展。另外，设计人员还要认真地选择施工地点，并且计算出建筑物的相关数值，然后结合实际情况来变换混凝土的配置，全面地把握各种因素，然后设计出最好的施工方案，还要结合抗震标准来完善钢筋的整体结构，进一步强化高层建筑结构的抗风和抗震性能。

结束语：

其中建筑设计在整个建筑工程中占有十分重要的地位。只有做好建筑物的结构设计，才能保证建筑物的最终可用性，目前我国建筑工程框架结构质量有了明显的提升。但是随着社会的不断发展，高层建筑规模的不断扩大，必须要不断总结经验，为提高框架结构的使用效率，加强对框架结构设计以及施工的重视，研究目前设计中潜在的隐患并进行解决，如此就能够及时实现设计优化目的，真正促进建筑行业的稳定发展。
参考文献：
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