摘要：当前的建筑框架结构设计在原则上沿用了传统的结构设计基本理念，同时又进行了相关措施问题的探究，提出了很多建筑结构设计中较为创新的理念，无论是在业内，还是在用户的承受能力上都已经获得了很好的成果。本文结合建造型和结构设计进行分析，提出相应的改进和处理方法，期望未来建筑框架结构设计能够更加现代时尚、建设出更多建筑杰作。
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
（1）在水平力的作用下，刚接的柱梁可提高柱子的抗推力，使得框架的水平变形相对较小；（2）框架的连接点事刚节点，是一个几何不变体；（3）框架结构的墙体部分不承重，只是起到分隔和围护的作用，拓展建筑物的使用空间；（4）竖向荷载作用下，梁柱相互约束，横梁的跨中弯矩较小
2设计原则
在框架结构中，特别是钢结构设计中，较为注重强柱弱梁等说法，强柱弱梁，使得所有的构件都具有一定的强度。但是在梁的设计上，可能较为弱势。这是因为所有的构件如果都很强，则可能发生整体结构不好，造成安全隐患发生。整个体系在结构上协调一体，各个构件担任的角色确有轻重之分。即便是在不可抗力发生的时候，各个构件如果出现了重要构件摧毁，但是由于主次有序，即便是个体框架结构出现了损坏，整体还是可以支撑的。这种设计原则可以让建筑物免去大的灾难，平均用力防止损失更大发生。例如为了保证梁柱都能在灾难发生的时候发挥重大的作用，在设计上故意把梁设计成相对薄弱的部位，最大限度减少损失发生造成的破坏性，使得整体的建筑框架设计坚不可摧。
3框架结构计算
3.1确定计算单元
如果框架结构较为规则，则为了使计算尽可能的简便，可不考虑横、纵向的整体作用，对横向框架与纵向框架，按照平面框架实施分析计算。
3.2节点简化
在现浇形式的框架结构当中，梁、柱中的纵筋均将从节点中穿过，或锚固进节点区，此时，可将节点视作刚性连接的节点。
3.3计算跨度和层高
计算简图当中，可用轴线对杆件予以表示。对于跨度，为顶层柱轴线间距，如果上、下层的柱截面存在较大变化，则根据最小截面对应的形心线予以确定，也就是顶层柱中心线之间的距离。对于层高，实际上就是框架柱长度，设计时可取建筑层高，也就是本层楼面和上层楼面之间的高度，而在底层中，层高为基础顶面和二层楼板顶面间距。
3.4框架梁截面尺寸选择
矩形截面梁的高度比h/b一般取2.0~3.5；T形截面梁的高宽比h/b一般取2.5~4.0。为了统一模板尺寸便于施工，梁的截面高度一般取h=250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、1000mm等尺寸；梁的截面宽度一般取为b=120mm、180mm、200mm、240mm、250mm、300mm、350mm、400mm等尺寸；
3.5框架梁梁纵向受拉钢筋最小配筋率%设计限值
3.5.1支座
抗震等级为三、四级时，支座处不应小于0.25和55ft/fy二者的较大值。抗震等级为二级时，支座处不应小于0.30和65ft/fy二者的较大值。抗震等级为一级时，支座处不应小于0.40和80ft/fy二者的较大值。
3.5.2跨中
抗震等级为三、四级时，跨中不应小于0.20和45ft/fy二者的较大值。抗震等级为二级时，跨中不应小于0.25和55ft/fy二者的较大值。抗震等级为一级时，跨中不应小于0.30和65ft/fy二者的较大值。
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3.6梁的纵向钢筋设置
3.6.1纵向受力钢筋
梁中常用的纵向受力钢筋直径为10mm~28mm。当梁高h≥300mm，不应小于8mm根数不少于两根，分别布置在截面上、下侧的角部以便与箍筋绑扎形成骨架。梁内受力钢筋的直径宜尽可能相同。当采用两种不同直径的钢筋时，则钢筋直径至少宜相差2mm，以便在施工中能用肉眼识别。
3.6.2纵向构造钢筋
对于单筋截面梁，在梁的受压区还要布置架立筋，架立筋一般为两根，分别放在截面受压区的角部。架立筋的作用主要是固定箍筋并与截面受拉区的受力纵筋组成钢筋骨架。
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，需要采用柱下条形基础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，保证每隔三十到四十米处设置一个后浇带，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，当较矮的柱子净高度和柱子截面高度之比小于4（如400*400毫米的短柱，其净高小于1600毫米时状态）是个短柱概念界限。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。
4.3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。
4.4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。
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]王明才.浅谈民用建筑多层框架结构设计[J].大科技，2016（28）.
[3]陈昌俊.浅谈混凝土框架结构设计要点[J].建筑工程技术与设计，2017（23）.
论文作者:盛振,徐金辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/13
标签：结构设计论文; 框架论文; 截面论文; 框架结构论文; 建筑论文; 薄弱论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第9期论文;