浅析建筑框架结构的设计要素

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1、浅析建筑框架结构的设计要素　　摘要：框架结构在建筑物中担任着重要的角色，不仅是建筑物受力的主要结构，也是提高建筑物各项性能的重要结构。本文将从以下几个方面来详细的分析建筑设计中框架结构设计的重点环节和需要重点关注的一些要素，以期提高建筑框架结构设计的质量。　　关键词：建筑；框架结构；设计要素　　一、前言　　在建筑框架结构设计中，如果设计人员不重视提高框架结构的设计质量，不遵循框架结构设计的原理，就容易导致后期使用出现各种问题，降低建筑物的各项性能。所以，必须在设计过程中重视框架结构的设计工作。　　二、框架结构设计的基本原理　　在建筑结构中框架结构设计的

2、基本原理主要包括两个方面：一是建筑结构的荷载，二是极限状态设计法。　　1.建筑结构的荷载　　荷载：施加在结构上的集中力或分布力，称之为直接荷载；引起结构外加变形或约束变形，称之为间接荷载。荷载效应：由作用引起的结构构件的反映。结构抗力：结构或结构构件承受效应的能力。　　2.极限状态设计法　　为了保证框架结构设计的安全性、耐久性与实用性，必须对其极限状态进行验算。同时，这也是框架结构设计的方法。安全性：满足特定的与建筑物功能相适应的承载力极限状态；耐久性：保证结构的承载力的持续时间与环境使用度；实用性：保证结构在正常使用中时具有良好的工作性能。　　三、框

3、架结构的构造理论　　1.梁　　首先要按照构造要求选择梁高；按混凝土结构规范GB20010-2010设计协调扭转构件，计算内应力要考虑抗扭刚度下降和构件开裂所产生的内应力重新分布问题。分析并确定抗扭纵筋和箍筋，满足混凝土规范规定的最小配筋要求；建筑工程框架结构应选用双向梁柱刚接体系，部分框架的横梁也可以搭在另外的框架上；梁或过梁的截面较大时，要计算最小配筋率；采用井字梁时，如果梁的自重大于板自重，那么梁自重不可忽略。　　2.柱　　框架结构柱的高宽比一般可取1/10～1/15；柱子的轴压比要满足规范要求；在柱长度系数的确定过程中，要有效控制误差；若柱梁刚度

4、比过大或过小，则不安全；若柱间跨度不等、竖向载荷分配不均则误差较大；框剪结构中由于层间位移不同，可能导致较大误差；框架结构的梁、柱所用的混凝土应相差一个等级。　　3.基础　　按照《抗震规范》设计基础，对于钢筋混凝土多层框架结构房屋可以建立柱下独立基础模式，不存在软弱粘性土层的建筑在不超过25米的情况可以不用进行地基的抗震承载力验算。当地基埋深较深时，应在适当位置建造基础梁来降低底层柱的长度和位移；当地基埋深较浅时，要在两个主轴方向建立拉梁来避免地基不稳固和柱子载荷分布不均造成安全性的降低。对于有防空洞或枯井的建筑，地基可用厚板将洞和井跨过。独立的桩基承

5、台要对底部的钢筋的保护层厚度进行严格要求。　　4.板钢筋　　单向楼板厚度为短边的1/35，双向板厚度为短边的1/40，悬臂板厚度为悬臂长的1/12。钢筋要优先选择三级钢筋，这样既可以方便施工又可以节约造价，安全性也高。跨度在2米以下的板上部和顶层及考虑抗裂时板上的钢筋可以不断开。　　四、工程概况　　某单位工程是五层的框架结构，设防了六度抗震，并具备框架四级的抗震等级和二级的耐火等级，该单位工程处某小区旁，建筑面积拥有1718m2，其总长是27.84m，总宽度是16.44m，总占地面积是457.69m2。　　施工条件：该建筑工程还不是该市一级企业。但具备

6、完善技术装备，施工器具也可以按照需求选择，施工所需劳动力可用民工解决，单位可提供技术人员。　　五、工程中框架结构设计　　建筑工程中框架结构设计是在总体规划基础上按照任务书要求全方位考虑建筑艺术、建筑经济、材料设备、结构施工、使用功能和基地环境等问题，从而设计出既具艺术性、又具科学性的生活和生产环境。　　本工程结构设计特点是：设防六度抗震，并要具备框架四级的抗震等级和二级的耐火等级，结构构件其主筋保护层的厚度是框架为30mm，板是20mm，基础是40mm。构造柱混凝土等级是C20，其余的构件混凝土全部为C25等级，框架梁柱其纵向钢筋锚固的长度是40d，搭

7、接长度是30d，分框架梁低的纵筋锚固的长度是25d。砌砖用M5混合砂浆，砌体采取Mu10烧结砖。下面就框架结构设计作主要阐述。　　1.框架柱设计　　框架柱设计要符合以下要求：　　（一）设计柱网要符合建筑功能要求，对于旅馆和住宅等建筑，设计柱网时要和建筑隔墙相适应，通常情况下，为尽量降低柱网对建筑其使用功能作用，一般柱子设计在纵横墙的交叉点上；　　（二）设计柱网时要满足合理结构受力、明确传力体系、间距要适中、整齐、规则等要求，框架结构承受竖向的载力时还需承载水平力，同时只能承受来自自身平面水平力，所以设置框架时应处在建筑物两个主轴的方向。另外，柱网尺寸还

8、承受梁跨度约束，梁跨度一般为6到9米；　　（三）设计柱网时要确保便利性，在设计结构时要充分考虑