摘要：框架结构是一种能够进行规模化施工，成本低，效率高的建筑结构形式，其类型相对较多，在建筑工程中的应用越来越广泛。框架结构所用的材料少，可大幅度减轻建筑的承重，能够对分隔空间进行灵活布置。然而，受到诸多方面因素的影响，使得建筑框架结构设计中常会出现一些问题，致使建筑的整体稳定性和安全性有所下降。为此，必须采取合理可行的优化策略，解决设计中存在的问题。
关键词：框架结构设计；建筑结构设计；应用
1框架结构的特点
由于框架结构具备造价低廉，使用性能灵活、减轻建筑物自重、提高建筑工程质量等特点，因此，受到了各行各业的关注。同时，框架结构的梁、柱等构建还有利于实现标准化、定型化等设计，有利于缩短建筑工程的施工工期，能够运用现浇混凝土框架技术满足建筑结构的刚性需求和整体性需求，满足梁、柱等截面的多样化设计，有利于实现建筑物空间结构的合理布置。
2建筑框架结构设计问题分析
2.1计算模型方面的问题
2.1.1基础宽度不足
在建筑工程中，条形基础的应用较为广泛，对其宽度进行计算的过程中，因力学模型运用的不恰当，或是在选用力学模型时，考虑的不够周详，从而使条形基础的宽度不足，由此会对建筑结构的整体稳定性造成影响。如果建筑墙体上出现相对较大的作用力集中现象时，这部分作用力会经过条形基础扩散到地基中，若是设计过程中，以该作用力除以墙段的长度得出的平均荷载，对条形基础的宽度进行确定，则可能会出现局部基础宽度不足的现象。设计人员在对建筑框架结构进行设计时，通常都会使用到空间分析计算软件。
2.1.2分析软件问题
目前，市场中绝大多数软件都是以建筑中所有梁柱参与受力来进行计算分析，但在实际中，有些梁虽然截面尺寸有所差异，但在相交时，却并无主次之分。而三维空间分析软件是在调整梁扭转刚度的基础上进行计算，尽管如此，得出的计算结果仍然超限，导致这一问题的主要原因是软件程序并没有考虑楼板对梁所产生的约束作用，从而使得实际受力与计算模型之间存在严重的不符。
2.2框架梁、柱配筋方面存在的问题
当前很多高层建筑结构都是采用框架结构来进行建筑结构设计的。因此，在设计框架时，需要注意顶层风荷载的大小，保证轴上力的大小和建筑高度之间的正比关系，才能够避免顶柱上存在的偏心力了。因此，在顶层上面，存在着轴向应力，这些应力会造成建筑截面出现重心偏离现象。因此，在设计过程中，需要严格按照相关设计标准来进行梁、柱配筋等计算。
2.3抗震设计方面的问题
建筑框架结构设计中，抗震设计是关键环节，尤其是在一些地震发生频率较高的地区。2008年的汶川大地震虽然时隔已久，但在当时其所造成的影响以及对建筑结构的破坏都是非常严重的，由此对建筑结构抗震设计提出了更高的要求。在我国的西南地区及山区中，对建筑框架结构设计时，必须采用合理可行的抗震技术，这是现行规范标准提出的基本要求。
近年来，随着建筑结构的不断发展和完善，高层建筑与日俱增，框架结构的抗震问题随之变得越来越重要。但在有些建筑工程项目中，设计人员对框架结构的抗震设计并未予以足够的重视，虽然结构的安全性和稳定性也都符合现行规范的规定，但若发生地震灾害，结构很容易出现失稳的情况。如某建筑工程采用框架结构，设计人员在对结构进行设计时，未对抗震方面予以充分考虑，致使柱截面的宽度与高度超过了抗震标准的要求，同时剪压比也偏高，结构延性受到影响，因缺少箍筋的有效约束，直至纵筋向外膨胀并出现扭曲，从而使柱端被破坏。
3建筑框架结构设计优化策略
3.1基础系梁的设计问题
框架梁的埋没深度也是整个建筑结构设计中的基础问题。为了保证整体框架结构的灵活性，框架梁的埋没深度不能太深也不能太浅。如果框架梁埋得过深，就会影响整个框架结构的设计方案的实施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不过预埋过深有一定的补救措施，需要依情况而定。一般情况下，为了保证框架梁的防震功能，会沿建筑的主体的两个轴方向进行设置。考虑到框架梁还要进行楼梯柱和填充墙的负重，因此在实际的设计中会漏出一部分框架梁的截面。
3.2合理设计梁柱中心线
建筑框架结构中，梁、柱的中心线是优化设计的关键环节，对此设计人员应当予以足够的重视。一方面，要确保框架梁及框架柱的中心线设计与现行规范标准的规定要求相符，即梁柱中心应当重合，若是中心线出现偏移，则应考虑偏心对梁柱节点核心区域受力及构造的影响。另一方面，若是偏心距过大，即超过该方向柱宽的1/4时，可采取水平方向加腋等措施进行处理。经过加腋处理后的梁，在对剪压比及受弯承载力进行验算时，应忽略加腋截面所产生的有利影响，以免导致验算结果出现偏差。
3.3建筑框架结构短柱设计
在建筑框架结构设计中，设计人员需要做好柱净高和截面高度的设计，保证柱净高小于或者等于截面高度，如果高度为四米，则称为短柱。由于短柱的承载力不高，因此，其抗震强度不大，容易导致建筑结构受到破坏。因此，在框架结构设计中，需要最大限度的避免短柱的出现，需要保证柱的承载能力，以此来提高框架结构设计的合理性。
3.4纵向框架设计问题
从抗震设计的角度出发，高层建筑结构设计中纵向框架设计和横向框架设计同样重要，同样起到抗震的作用。但是纵向框架设计在整体设计中处于次要地位，常常在设计中被忽略。缺失设计会影响整个框架的抗震力，容易出现设计量和需要的钢筋数不匹配的问题。因此，为了避免这样的问题发生，在设计中也应当重视纵向框架的设计问题，保证整个框架在面对地震灾害时能够做到合力抗震。
3.5合理选择分析软件
ABAQUS是1款通用的有限元分析软件，其能够对复杂的空间问题进行有效处理，它的非线性计算能力和效率较高。而PERFORM-3D是1款专用的有限元软件，其能够进行重力二阶效应的计算，并具有建模能力，可通过纤维截面对梁、柱单元进行模拟。
SATWE可借助空间杆件对框架结构中的梁、柱进行模拟，同时还能对剪力墙的实际受力状态进行模拟。设计人员在进行具体项目设计时，可结合框架结构的特点，对上述几款分析软件进行合理选用。此外，建议业内的专家学者加大对分析软件的研究力度，按实际需要对软件程序进行改进和完善，从而使其更好地为建筑框架结构设计服务。
3.6多层钢筋混凝土的结构
依据图纸和设计文件对多层钢筋混凝土框架结构进行设计，应该从房屋建筑结构的承重体系入手，将梁和柱以及刚接交接的部位进行具体的分析，全面理解设计意图和设计要求以后，对于规范进程进行实施，结合方案的具体工作和具体要求，审议通过图纸设计中的各个问题，然后对各种错误加以优化和纠正，依据相关规范编制编程等，委托甲方或者是监理工程师进行组织和实施工作。
例如对于水平承重体系中的连接钢筋混凝土框架结构，要进行空间的整体结构体系的设计，对于建筑屋盖之间的水平荷载，要进行地基基础的竖向承重体系的设计，同时各个施工环节都要进行技术交底，同时采用新工艺新材料的时候，还要将施工工艺过程进行分析了解，帮助施工队的技术人员提高技术素质，明确操作方法、检测方法、工艺参数指标等等，对于各个工艺参数要进行实施。例如在现浇钢筋混凝土的结构设计的时候，要结合框架的整体性强，抗震能力好的情况，采用较好的方式，进行优化的设计施工。
结论
随着新型建筑结构方案的增多，高层建筑框架结构设计面临的问题也会越来越多。但是办法总比困难多，只要保障框架结构设计的灵活性，很多外界因素也无法影响到整体的建筑质量。总之，在对框架结构进行设计时应当重视每个部分连接点之间的整体性，保证整体施工工艺和专业品质。设计人员应当结合自身经验和实际的数据对框架结构方案进行仔细全面的分析，保证其可行性，只有最终确认无误后才能运用到实际工程中。
参考文献
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[2]徐蓉.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].价值工程,2018,37(19): 230~231.
论文作者:苏小玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：框架论文; 框架结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 截面论文; 建筑结构论文; 梁柱论文; 《基层建设》2019年第12期论文;