框架结构设计在建筑结构设计中的应用

框架结构设计在建筑结构设计中的应用摘要随着我国经济的不断发展，居民生活水平得到提高，人们对生活质量的要求与日俱增。随着物质生活的提升，居民对建筑结构设计的品质也提出了更高的要求。建筑设计人员应当以积极摘要随着我国经济的不断发展，居民生活水平得到提高，人们对生活质量的要求与日俱增。随着物质生活的提升，居民对建筑结构设计的品质也提出了更高的要求。建筑设计人员应当以积极的工作态度来对待建筑行业当前逐步提高的框架结构设计需求。本文就框架结构设计在建筑结构设计中的应用展开分析和讨论。关键词框架结构设计;建筑结构设计;应用1建筑工程框架结构设计内容介绍建筑工程框架结构的内容较多，我们可以从简单的理论知识入手。了解框架结构设计的理论知识才能够进行接下来的设计和问题分析。实施上很多设计中出现的问题都可以在理论知识中找到答案，而熟知理论知识也能够帮助做出更好的设计。1.1框架结构的概念框架结构由梁和柱衔接组成，它的主要作用是进行建筑承重。由于建筑中的墙体承担是室内分割和围墙的作用，因此墙体失去了以往意义中的承重作用。如果墙体采用新型的保暖材料，那么就会大幅下降整个建筑的重量，有利于框架结构的设计。1.2框架结构的特点框架以其低成本、低用料、高灵活性的特点被广泛应用在建筑工程设计中。它除了能够有效减轻建筑的自重，还能够灵活分割空间，为建筑打造更加宽阔的空间。1当前框架结构已经做到了标准化和定型化，能够有效的缩短工期，保证工期能够按时结束。而现浇的混凝土结构则能够满足建筑结构的整体性和刚需，并且良好的设计还能够对梁和柱的截图形状的多样化。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。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。2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结束语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1李飞.钢筋混凝土建筑结构设计优化探讨J.城市建设理论研究(电子版)，2013年6期.2杨华.浅谈建筑结构设计与优化设计J.规划与设计，2012，12(26)：5658.