摘要：建筑框架结构设计是结构设计中较为基本的设计。它也是建筑设计中较为重要的形式。建筑框架结构设计是人们关注的焦点，是保证建筑结构安全和实现建筑使用功能的灵魂。
关键词：建筑工程；框架结构；设计
前言
我国高层建筑发展迅速，设计思想在不断更新，建筑平面布置与竖向体形也越来越复杂，这就给高层结构设计和施工提出更高的要求。采用框架结构形式，可形成内部大空问，能进行灵活的建筑平面布置。
1 框架结构的概念
框架结构，由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成建筑的承重体系结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。在建筑结构中，建筑的墙体不用于承担负荷，只是发挥围墙和分割的作用。此外，从降低建筑自身承受的重力来看来，如果墙体充分使用新型的保温材料，则有利于建筑整体减重和保温，有利于节约能源和建筑的整体框架结构。
2 建筑结构中框架结构的主要类型
2.1 全现浇式框架
此种框架承重结构是现场浇筑而形成的，该种框架结构具有良好的整体性，同时也具有良好的抗震性能。实施全现浇式框架设计与施工时，梁体、柱体、楼板等都需要到施工基地开展直接性施工，且此部分施工会耗费大量材料，进而会使得工期延长。
2.2 半现浇式框架
实施半现浇式框架施工前需要进行预制，这样在设计与施工阶段就会大大降低混凝土浇筑量，最终会降低施工成本。然而，使用该种框架结构时，其在整体性与抗震性能上时常无法达标。
2.3 装配式框架应用
装配式框架时，也要进行预制，就是要求施工人员要在预制场所进行预制操作，然后将预制的框架材料运输到施工现场，最终对材料元件进行组装。运用装配式框架，能适度减少与控制施工工期，在材料用量上也比较少，进而降低减少施工时间与施工成本。然而，此种结构也存在一定的缺点，即抗震性能差，最终会对建筑结构整体性能构成威胁。
3 建筑框架结构设计中存在的问题
3.1 框架计算简图不科学
一般没有地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，其独立基础埋得比较深，在大概0.05米地方设置有基础梁的时候，应该将基础梁按层1来进行输入。比如某地区的办公楼，该建筑是三层钢筋混凝土框架机构，建筑场地是Ⅱ类：层高3.3米，基础埋深2.0米，基础高度0.8米，室内外相差0.45米。根据有关规范规定，在8度地震区该建筑的抗震等级是二级。办公楼的设计者若按照三层框架房屋来进行结构设计，首层层高设计成3.35米，即假定框架房屋嵌固在0.05米处的基础拉梁顶面，基础拉梁的断面和配筋按构造设计，基础按照中心受压计算。这样的简化计算与实际受力差别大，计算简图是不科学的。
3.2 建筑框架配筋问题
因为占地面积的限制、结构上或者使用上的要求，工程上常在框架的梁端设计挑梁。但是框架梁和外挑梁的断面尺寸不一样，有些设计者在绘画图纸的时候忽视了有些主筋没有办法伸进主梁，而只注意到将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸。这些疏忽在施工的过程中会暴露出来，影响施工进度，并造成相应的经济损失。
3.3 楼板开大洞问题
楼板开洞的结构中如果开洞的面积大于该层楼面面积的30%的话，就属于平面不规则，计算的时候必须进行相应的处理。将PKPM软件为例：TAT和SATWE分别采用了两种方式进行处理。TAT软件是将无楼板的节点定义成弹性节点，这也就说明该节点不受刚性楼板假定的限制，其平动自由度独立。
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3.4 柱的抗震设计问题
2008年汶川地震灾害历史罕见，为建筑结构设计的防震设计敲响了预警，当前的建筑框架结构中，应用防震技术的主要是在西南地区以及大部分山区，然而随着建筑结构的发展，越来越多的高层建筑屹立在国内，因此框架结构的防震技术问题，也体现得势在必行。
4提升建筑框架结构设计水平的策略
4.1 混凝土强度问题的解决措施
由于混凝土和钢筋的不同特性，在钢筋混凝土结构中，最好将混凝土用于承受压力，将钢筋用来承受拉力。一般情况下使用的混凝土，是用砂和石作为原材料、水泥作为胶凝材料与水按相应的配合比拌合，并不断搅拌所形成的，混凝土具有良好的易和性、强度高、耐久性强的优点。框架结构设计时，对各主体构件部分、现浇梁和柱之间，可使用同等强度等级标准的混凝土，确保结构的质量；也可将重要构件的混凝土标号提高，确保主要构件的受力性能。
4.2 短柱问题的解决措施
在结构设计中，应该尽量避免形成短柱，因为地震中，短柱最容易先发生以剪切变形为主的脆性破坏。如果框架结构中出现短柱时，要从增强短柱的承载力以及缩小短柱的截面尺寸入手，采取各种有效的措施提高短柱的延性，提高短柱的抗震性能。一般的做法是使用复合箍筋，也就是将箍筋沿全高加密，并确保短柱的纵向钢筋能对称布置。
4.3 薄弱层问题的解决措施
地震很容易将薄弱层破坏掉，就理论上来说，要想避免薄弱层的出现，就要避免相邻楼层的刚度突变，提高薄弱层的抗侧移刚度，这个问题可以从扩大它的梁截面和柱截面入手，如果可以适当地减少建筑层高或基础埋置的深度就更好了。但在实际工程中，避免薄弱层是很有难度的一项工作，那么就只能根据相关规定科学准确地计算结构，并且要考虑多种情况和影响因素。若计算的结果不符合规范要求，就要对框架结构进行重新调整计算。
4.4 钢筋混凝土保护层的解决措施
为了保证钢筋和构件的使用效果，要正确处理构件内各类钢筋的相互关系，根据相关规定，以钢筋的正确位置为依据，确定构件内钢筋的保护层厚度、构件的有效截面高度以及梁柱内箍筋的保护层厚度和正确位置。
4.5 梁体钢筋结点过密的解决措施
在对梁体断面施工中，最重要的是梁体与其上下部分钢筋距离的合理设置，如施工过程中要将钢筋分排放置，上下钢筋之间要满足间距要求。为了更好地发挥箍筋抗剪承载能力，不管是钢筋的分布工作，还是捆扎工作，都要求均匀。
4.6 具体柱防震措施
柱截面尺寸：柱的平均剪应力太大，会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏，为了使柱有足够的延性，柱截面尺寸应符合以下要求：柱截面的宽度和高度均不宜小于300mm；剪跨比宜大于2；截面高宽比不宜大于3；当剪压比保持较低时，可获得较好的延性，为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm2。柱纵向钢筋的配置：柱中纵向钢筋宜对称配筋：为了保证柱有足够的延性，柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求；纵向钢筋的连接方法应符合《高规》第6.5.3条；在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋，防止纵向钢筋的压曲，增加粘结强度。柱的箍筋：在地震力的反复作用下，柱端钢筋保护层往往首先碎落，这时，如无足够的箍筋约束，纵筋就会向外膨曲，柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用，提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变，从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照《抗震规范》，满足框架柱的箍筋构造要求。
结语
综上所述，对于建筑工程项目而言，结构质量控制很是关键，其决定着整个框架结构的稳定性与安全性，为了能提升框架结构质量，必须做好前期的设计工作，以实现对各项要素的管控，加强对框架结构中梁、柱、结构高度与抗震性能等的设计，以求为框架结构施工提供条件，是保证施工质量的重要途径。
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[3]姜艳霞．对现浇混凝土框架结构抗震设计中常见误区的分析[J].江苏建筑，2015，03，37-39+86.
论文作者:袁景生
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/19
标签：框架论文; 钢筋论文; 建筑论文; 框架结构论文; 截面论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 《防护工程》2018年第6期论文;