王鹤1 王盛达2
浙江省宁波市房屋建筑设计研究院有限公司
浙江省宁波市 315000
摘要：经济的发展，推动了建筑行业的进步，建筑施工的过程中对于施工材料的使用也提出了更高的要求，重视的力度在不断的加强。目前，我国大部分的建筑都采用的钢筋混凝土材料，通过多年的施工经验总结，钢筋混凝土框架结构的优点是进行空间分隔比较灵活、自重较轻、节省材料等。本篇文章将对钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计进行分析和阐述。
关键词：钢筋混凝土；框架结构；房屋建筑
引言：建筑过程中，房屋的框架结构可分为单跨、多跨，按照层数可分为单层、多层；按照立面可分为对称和不对称；按照材料可分为钢框架、胶合木结构框架、混凝土框架等。最为常见的就是钢筋混凝土框架结构，可以分为先浇筑整体式、装配式和装配整体式等等。一般大规模的工业建筑会采用装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架结构，这样的结构工程质量比较高、效率比较高。其他的方式适合用于房屋建筑过程中。
结构设计的关键
1.1结构设计的横向力
进行低层建筑物结构设计时，一般是以重力为代表的竖向荷载决定着钢筋混凝土结构设计，而进行小高层设计时，竖向的力会给构造产生一些力的作用，但关键的还是横向力的作用。对于特定的工程项目，可以将竖向力看作固定的，但横向力的影响是不能预计的，是会根据动力的改变发生变化。
1.2要密切关注轴向形变
小高层住宅会采用框架体系或框架剪力墙体系，框架中柱的轴压应力会大于边柱的轴压应力，这会导致中柱的压缩变形明显比边柱的轴向压缩变形大。建筑物的高度如果比较高，就会导致变形也会很高，也就是指连续梁的中心支座出现下沉情况，连续梁中间支座的负弯矩就会变小，跨中正弯矩值与端支座负弯矩值不断变大。
1.3对于侧移加强关注
对于低层的建筑物，在进行构造设计时需要对侧移加强关注，因为建筑物的高度在不断增高，受到横向力的影响，建筑物构造的侧移也在不断增强，结构的顶点侧移与房屋高度的四次力成正比。在进行小高层结构设计时，规定构造的强度会比较高，这就要保证结构具备足够的抗侧移能力，这样才能对横向力的侧移现象进行控制。要注意以下几点：第一，侧移过多，会给人们带来不舒适的感觉，导致建筑物不能正常使用。第二。侧移过多会导致墙体出现裂缝，严重的会使电梯轨道受到影响，电梯将无法正常使用。第三，太多的侧移会出现附加力，有时候其融合到一起，还会导致塌陷等问题出现。
1.4构造的延性特征很受关注
对比低层来讲，这种建筑更加的柔和，当遇到地震的时候，其形变现象就会更加的显著。为确保构造发展到塑性时期的时候，还能够具有优秀的变形水平，防止塌陷，尤其要在构造总是用合理的方法，以此来确保其有着优秀的延性特征。
2、房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计应遵循的原则
2.1遵循抗震性能的原则
在结构设计中，对框架结构来说有足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。房屋建筑结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。
2.2遵循经济性原则
在房屋建筑结构体系中，在保障节约资金的情况下确保工程质量是关键。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对短肢剪力墙结构、框架―剪力墙结构、大开间剪力墙结构三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算，发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大，框架―剪力墙结构的单位面积直接费最小，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费比框架―剪力墙结构的单位面积直接费高出12.5%，比大开间剪力墙结构的单位面积直接费高出7.3%，大开间剪力墙结构的单位面积直接费比框架―剪力墙结构的单位面积直接费高出4.9%。
3、房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计措施分析
3.1优化设计的方法。当前在无成熟的优化设计分析软件的情况下，主要是应用小高层住宅结构分析软件，采用人工分析进行调整，运用概念设计的方法对不同的结构选型和布置不断的进行方案分析比较，以获得比较理想的结构方案，这是在结构设计中最常用的也是最简单的优选或者说是优化方法。用概念设计的方法所得的方案是较合理、经济的，虽其费工费时、对设计人员的素质要求较高，但这种依靠设计人员经验进行人工优化的方法仍是当前所普遍采用的主要方法。对于同一小高层住宅方案，可以有许多不同的结构(包括基础)布置方案；确定了结构布置的小高层住宅，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是唯一的；小高层住宅细部的处理更是不尽相同等等，这些问题目前计算机是无法完全解决的，都需要设计人员自己做出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。
3.2性能分析。①抗震性能分析。对结构体系来说足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。电算程序可以采用中国建筑科学研究院编制的结构空间有限元分析软件 SATWE。在结构设计中，不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。高层结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑 5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。但就使用性能方面，剪力墙结构由于墙体太多，结构自重大，导致了较大的地震作用，混凝土和钢材用量也较高，同时也增加了基础工程的投资，而且限制了建筑上的灵活使用。而框架一剪力墙结构的特点是平面使用灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有着不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。在水平荷载作用下，具有较纯框架和纯剪力墙结构更为有利的水平变形曲线。由框架构成自由灵活的使用空间，容易满足不同建筑功能的要求；同时剪力墙具有相当大的抗侧移刚度，从而使框一剪结构具有较好的抗震能力，也大大减少了结构的侧移。②经济性比较。我们通过对三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算，发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大，框架一剪力墙结构的单位面积直接费最小，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出 12.5%，比大开间剪力墙结构的单位面积直接费高出 7.3%，大开间剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出 4.9%。三种钢筋混凝土住宅结构的次要项目造价基本相同，单位面积造价框架一剪力墙结构的最小，大开间剪力墙结构的次之，短肢剪力墙结构的稍微较大，三种结构体系直接费最大相差不到 45 元/m2。
结束语：为了满足人们对于建筑物结构设计需求的不断提高，设计单位要注重结构设计要具有美观度、经济性、安全性、适用性的原则，进行更加完善的产品的设计。钢筋混凝土框架结构虽然设计过程比较简单，但是仍需注意许多问题，对于相关的规范要熟练掌握，并且具备良好的结构知识，这样才能设计出更优秀的建筑结构。
参考文献
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[2]建筑工程钢筋混凝土裂缝原因分析及修补方法[J]. 刘继勇. 中华建设. 2017(11)
[3]关于钢筋混凝土的结构质量要点探析[J]. 孙长奎. 现代装饰(理论). 2011(05)
论文作者:王鹤1,王盛达2
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月下
论文发表时间:2018/11/20
标签：结构论文; 钢筋混凝土论文; 剪力墙论文; 框架论文; 单位论文; 面积论文; 结构设计论文; 《中国住宅设施》2018年3月下论文;