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摘要：当前，我国建筑行业进入到了快速发展的阶段。随着人们生活质量的提升，人们对于建筑功能和建筑造型的使用需求变得越来越大，使得人们对建筑结构设计也产生了较高的要求。而建筑的框架结构作为建筑物里面的一个基本结构，能够为人们提供更大的建筑空间。为此，为了合理使用建筑空间，设计师在进行建筑物设计的时候，通常会选择框架结构设计来实现建筑物空间的合理布局。但是在实际设计过程中，还存在着一些问题，导致建筑物的质量受到了严重的影响。所以，本文将对框架结构的相关技术应用进行研究和分析，以此来保证建筑物的质量。
关键词：框架结构设计；建筑结构设计；应用研究
1 框架结构的概念和特点
1.1 框架结构的概念
在建筑结构中，框架结构主要是以梁和柱的刚接或者铰接来实现建筑物承重结构连成的。因此，梁和柱组成的框架结构能够共同地域水平荷载和竖向荷载，而建筑墙体只是用于实现围墙墙体分割的作用。
1.2 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。
1.3 框架结构的原则
框架结构的设计原则较为简单，总共分为三个原则，分别是：（1）刚柔适合原则。由于框架结构既要承担起建筑的自重，又要保证灵活性，因此框架结构就必须要做到刚柔合适。避免太过柔软而不能够负担建筑的重量，还要避免太硬而柔韧度不够无法灵活转变。（2）多到防线原则。高层建筑物在建造完成
之后往往还会遭到来自外界的影响，因此为了保证框架结构的安全性，应该做到层层设防，保证建筑工程质量。（3）主次原则。框架架构的每一个构建的作用都不相同，设计师应当分清各个部分的主次关系，能够抓住重点，协调整体。以防在外力侵害中各个构建无法相互协作发挥作用。举个例子，在整个框架结构中，柱梁同时存在，但是当收到外力侵袭时，柱要承担整个稳定建筑的责任，因此在设计时柱就是主要，梁就是次要。但是要分清，次要不代表不重要，不能因为次要就忽略了其功能性。
2 房屋建筑混凝土框架设计流程
房屋建筑混凝土框架设计的流程较为复杂，但是大多数都是对框架各个部分数据或是材料的选择，房屋建筑不同于其他工程，它某个数据的错误有可能毁掉一整栋楼，影响到居民的生活以及安全。尤其是对建筑负重有非常大贡献的框架，要格外重视每一个设计流程。
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2.1 截面尺寸的选择
截面的选择是房屋进行混凝土框架设计的前提和基础。《混凝土结构设计规范中》明确标明了梁、柱截面尺寸的选择。而且根据柱梁二者的不同特性还要保证其线刚度比值大于1，保证柱强、梁弱、节点强。这主要是由于柱本身承受了更多的负载，在外力侵袭下需要有非弹性的状态来稳固建筑。
2.2 掌握梁、柱的适宜配筋率
上文我们提到在进行框架结构设计时要遵循适中原则，因此在设计框架梁的配筋时也应当遵循适中原则。《混凝土结构设计规范》有对框架梁增大或减少之后所适配的最大和最小配筋率有详细的标注。而且框架梁的配筋率数值与地震的抗震等级以及与混凝土轴心坑拉强度和钢筋抗拉强度的比值也有关。因此在设计中一定要重视梁、柱的配筋率。
3 多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理
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。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 框架结构薄弱层的设计
整个框架结构的设计环节肯定也会有薄弱之处，但是薄弱之处的问题可以在实际施工过程中解决。通过加大薄弱层刚度并且降低层高，能够有效的避免薄弱层的出现。由于整个结构中薄弱层的抗震能力最差，因此为了保证房屋建筑的质量，一定要避免薄弱层的出现。一旦薄层出现，我们也介意通过三种方式来鉴别和判断：（1）设计人员指定。设计人员是整个框架结构设计的工程师，对自己设计的图纸更是了如指掌，通过自身的经验，设计人员能够在设计软件中直接指出薄弱层。（2）科学的计算。数据体现的往往是最真实的数据，通过科学的计算方法可以直接比对。一些设计软件会提供比对数据和评判标准，数据达不到则会直接被系统指认为薄弱层。（3）强制认定。当工程实施过程中，竖向的侧立结构出现不连续现象，或是楼层的承载力达不到数据要求时，可以强制认定为薄弱层。这种判定是为了及时发现薄弱层，并及时进行补救。
3.3 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。
4 框架结构设计在建筑结构设计中的应用
4.1 建筑框架结构基础设计
设计人员在进行建筑框架结构基础部分设计的时候，需要采用柱下条基方式对节点处的基础底部面积进行考虑，保证柱下扩展的基础宽度和地基的均匀布置，如果存在不利因素，需要适当的加宽的基础面积，保证基础柱的埋深大于三米。如果还需要考虑建设的地下室的地基承载能力，还需要做好地下室的防水处理，避免地下室外板出现外伸现象。同时，设计人员还需要保证建筑框架结构的后浇带设计长度，保证每隔四十厘米设置一个后浇带，有利于提高建筑框架结构基础的牢固程度。
4.2 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。
5 结束语
在建设工程中，由于框架结构设计具备难度大、设计复杂等特点，所以，设计人员需要做好框架结构和建筑工程结构的设计，严格控制钢筋梁、柱的施工质量，并做好混凝土配比的把控，避免出现混凝土裂缝等现象，导致建筑物的整体质量受到影响。所以，设计人员需要不断提升自己的专业知识技术，端正工作态度，才能够发挥出框架结构设计的最大价值。
参考文献：
[1] 刘作军.框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].百科论坛电子杂志，2018（7）：703.
[2] 史喜坤.框架结构设计在建筑结构设计中的应用研究[J].房地产导刊，2018（26）：30.
[3] 李博超.浅析框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑与装饰，2018（9）：7+9.
[4] 李志泉.框架结构设计在建筑结构设计中的应用探微[J].中国房地产业，2017（19）.
论文作者:李冠昱,盛毅生
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/21
标签：框架论文; 结构设计论文; 框架结构论文; 建筑论文; 薄弱论文; 建筑物论文; 截面论文; 《防护工程》2019年第6期论文;