建筑框架结构设计的原则及设计方法

建筑框架结构设计的原则及设计方法

框架结构是当前建筑应用最广泛的结构之一，利用框架结构可以最大化地保证建筑内部的可使用面积，还能够节约材料，有效减轻自重，更重要的是建筑框架的抗震性能良好，可以满足复杂条件下的使用需求。建筑框架结构设计是建筑工程的重点，也是难点，只有确保建筑框架结构的设计才能够保障项目的安全和质量。

1框架结构设计原则

框架结构是指由梁和柱刚性连接而成的承重体系，这种承重体系不仅要承受来自建筑物外部的作用力，还要承受内部的荷载。而框架结构的房屋墙体并不承受重量，仅仅起到了分隔的作用。作为受力的主体，一旦框架结构在设计上出现问题，整体建筑的稳定性就得不到保证，为建筑物的使用者带来了巨大的隐患。

1.1 刚柔并济

建筑物的刚性和柔性是不可调和的两个方面，刚性越大则柔性越差，柔性越大则刚性越差。在自然环境下建筑物框架结构设计需要考虑到的因素有很多，刚性可以满足建筑物在绝大多数情况下的需求，但是在较强的外力作用下，刚性太强意味着变形能力差，无法抵抗建筑物的形变，在外力作用下整个建筑物会出现整体倾覆的情况。因此在设计的过程中还是要注意刚柔并济的原则，虽然柔性建筑可以在一

定程度上降低施工成本，但是却很容易在日常使用过程中产生形变，影响建筑物的正常使用。在设计的过程中要兼顾刚性和柔性，在刚性和柔性之间找到良好的平衡，从而确保建筑物的稳定性和安全性。

1.2 多道防线

建筑物的稳定性依靠的不是某一结构，而是整体的作用。因此在设计的过程中要树立多道防线的原则，避免某一结构承重过大，要让整体建筑所有的结构都能分担外力。鸡蛋不能放在同一个篮子里，因而土建结构中多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好，体现的就是这一原则。

1.3 抓大放小

在建筑框架结构的设计中我们经常可以见到“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等说法，刚性较强的柱子要搭配较弱的横梁，这是因为如果所有的构件都很强，这种结构体系是存在安全隐患的。在建筑框架结构的设置上是没有绝对安全的结构的，组成同一结构的各个构件担任的角色不同，功能不同意味着其重要性也有主次之分。一旦遇到意外情况，各个构件之间虽然能够协作抵抗外力，但是为了最大程度保证整体建筑的稳定性，必须要保障重要的结构在最后才遭摧毁，而次要的构件要先去承担最大的外力。因而如果建筑物的柱子刚性很强，在强大外力的作用下首先损坏的是建筑物的横梁，而柱子还能够对整体结构起到一定的支撑作用。如果首先损害的是建筑物的柱子，整体结

构就会瞬间倒塌，横梁也就不复存在，由此可见在建筑物的结构中柱承担的责任是比横梁要更大的，因而设计的过程中要保证柱子是在最后倒塌，而横梁起到了吸收作用力的作用，可以减少作用力对于柱子的破坏。如果柱子和横梁是同样的结果，只会产生玉石俱焚的效果。因此在建筑物的设计过程中还要坚持抓大放小的原则，即有的结构是可以舍弃的，只有分清了主次才能最大程度上保证建筑物的稳定性。

1.4 打通关节

在理想的设计状态下，建筑物框架结构体系应该是浑然一体的，在遭受任何外力作用时都能够迅速将外力传递到整体建筑物的各个部分，由各个部分将外力分散和吸收，从而充分保证整体结构的稳定性，这就是建筑框架结构设计中的打通关节一说。所谓的打通关节指的是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态（也就是使其保持常态），或者是处在相对的静态之中。建筑物的结构之间没有相互的活动，建筑物的稳定性自然得到了保障。而如果建筑物的结构之间可以相互运动，势必意味着建筑物中存在着裂缝，裂缝一旦出现整体建筑的强度就会大打折扣，给建筑物的使用者带来潜在安全隐患。

2多层钢筋混凝土框架结构设计方法

2.1 强柱弱梁

强柱弱梁是建筑物框架结构设计的常见形式，这种设计方式的目的是为了在地震等极端情况下建筑物的横梁结构能够产生一定程度