建筑工程框架结构设计的重要原则和设计方法

建筑工程框架结构设计的重要原则和设计方法

摘要】随着建筑工程框架结构应用的推广，研究

其设计的重要原则和方法凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了框架结构设计的重要原则，以及框架结构的设计方法，并结合相关实践经验，提出了提升建筑工程框架结构设计水平的对策。

关键词】建筑工程 ;框架结构 ;设计 ;重要原则 ;方法、

前言

作为建筑工程框架结构设计方面的重要内容，其设计

原则及方法在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升框架结构设计的实践水平，从而有效优化该项工作的整体效果。本文从概述相关内容着手本课题研究。

二、概述结构设计，即对建筑物的结构构造进行设计，首先

真

正看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一个复杂物体，所涉及的面也很广，所以在看建筑图的同时，作为一个结构师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一个结构师，这个时候心里应该

对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路子，对整个建筑有了一定的了解后，可以利用软件建模了，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，在计算的时候我们需要根据实际情况调整软件的各种参数，以符合实际情况及安全保证，如果先前所建模型不满足要求，就可以通过计算出的各种图形看出，结构师可以通过对计算出的受力图，内力图，弯矩图等等对电算结果进行分析，找出模型中的不足并加以调整，反复至电算结果满足要求为止，软件导出的图纸是不能够指导施工的，需要结构师根据现行制图标准进行修改，施工图是工程师的语言，结构施工图包括结构设计说明，基础平面图及详图，柱网布置及柱详图，各层结构布置图等，以及结点大样图。

、框架结构设计的重要原则

1.刚柔并济原则

框架结构太过刚性，则制约了灵活性而影响了变形能

力 ;框架结构太过柔和，则不能保证结构的稳定，容易造成倾覆和滑移问题。可见，一个合理的建筑物结构应该刚柔并济，

者相辅相成。那么“刚”和“柔”应该到什么程度，最佳的结合状态应该如何掌握？成为困扰结构设计者和专家们的主要问题。尽管我国相关部门对此制定了一些规范要求，但是仍不能给出精确答案。

2.多道防线原则

无论任何建筑结构的框架设计都需要具备完善的安全

防护体系，尤其对于多层建筑和高层建筑来讲。这些建筑物往往需要设置很多层的框架结构，更需要层层设防，做好安全防御功能。当地震等破坏性自然灾害来临时，所有抵抗力结构能够通力合作，最大程度地减低损失。虽然框架结构具有很多优点，可还是存在一定的缺点。由于在框架结构中，钢筋和水泥用量较多、构件总量多、工序多、接头多等，旦发生地震，很容易产生水平位移等破坏性影响。

3.抓大放小原则所谓的抓大放小，通俗说就是取大舍小。

在设计框架

结构的时候，分清楚梁和柱的主次地位，合理地设计梁和柱的强度。对于建筑结构来讲，事实上并不存在绝对安全的结构设计，只是尽量保证建筑物结构具有最大程度的安全体系。在框架结构中，梁倒了，柱不一定倒，柱倒了，梁也会跟着倒。可见，柱相对于梁而言，其应提供更大强度。

4.打通关节原则

在框架结构设计中，打通关节就是使力量在构件与构

件的接触位置能够畅通无阻地运行，形成理想中框架结构体系，从而完成刚柔相济、多道防线和抓大放小设计概念中的战略思想。除此之外，打通关节还有另外一个目的，就是保持建筑结构永远处于静止状态，或相对静止状态。

四、框架结构的设计方法

1.强剪弱弯加大承重构件中的相对于抗弯强度的抗剪强度

的承载

力设计值，强剪弱弯能够保证构件的延伸性，防止发生脆性破坏的重要原则，这样能够有效的降低在发生地震这类突如其来的破坏力时发生脆性剪切的概率，因此，在结构设计应该使其抗剪承载力满足结构设计规范。

2.强柱弱梁节点强柱弱梁节点是指建筑物在遇地震作用

下，让梁端形

成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态，而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面

实际抗弯能力而言，柱端截面抗弯能力增强幅度的大

小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过不被压溃的关键控制措施。在设计时，我们应该加强对柱的配筋，增加其相对于梁的强度。

其塑性转动能力，而且不致形成“层侧移机构”，从而使柱

3.构造措施

：在框架外设置窗时，一般在窗上口均设置过梁，

这样会导致窗的外框架成为短柱，能够承受荷载，在设计时应加强构造措施。

第二：容易被人们忽视的构件问题为，楼梯间的短柱

应该对其加强箍筋的配置，对于大跨柱网的框架结构来说，

楼梯间的框架柱与楼梯和楼梯休息平台相连，这样就使楼梯间的柱成为短柱，因此，在设计是应该加强其强度，对箍筋的配置应加密。

第三：由于建筑功能的需要在建筑设计时不允许留缝，

还有就是框架结构长度超出设计规范，为了有效的减少裂缝的出现，在建筑设计时应留置后浇带，后浇带的结构措施应当加强。

五、提升建筑工程框架结构设计水平的对策

1.地基与基础方面在设计建筑框架结构的基础与地基时，

设计师需全面

综合地质勘察资料，对实际数据予以充分考虑，将地基荷载值准确计算出来，而后再基于此开展设计。同时还需采用换土垫层设计法，对于垫层厚度与宽度值予以准确计算，不仅可有效增强地基荷载，还可确保软弱地基处理的经济性与安全性。此外，设计师在对多层民用建筑予以设计时，在对基础、梁柱符合予以计算时应按照规范，以保证荷载值的精准性。

2.在柱的抗震设计措施方面首先，把握好柱截面尺寸。如

果柱具有过大的平均剪

应力，那么柱就会产生脆性剪切破坏。同时如果柱具有过大的平均压应力或轴压，那么柱就会产生混凝土压碎破坏。因此柱截面的宽度和高度应该在 300mm 以上，剪跨比应该在 2