摘要：
框架結構由於具有靈活性強、抗震性能高等特點被廣泛應用於房屋建築工程中，成爲建築結構設計中最爲常見的一種結構形式。本文介紹了框架結構的概念，並對框架結構設計中存在的問題進行了闡述，然後提出了相應的處理措施。
關鍵詞：
框架結構；設計；問題；對策
引言
目前，我們國家的建築工程項目逐漸趨於大規模化。因此在建築層面上就衍生出了很多的問題，爲了使這些問題得到很好的解決，框架結構就得到廣泛運用。框架結構的設計在現代化建築中尤爲重要。特別是在有些所佔空間面積大，結構較複雜的大型建築物中，這些建築只要動工，一般情況下，就會動用較大的人力、物力及財力，所以在動工前要儘量將結構設計的完善，更要把可能會出現的問題及損失降到最小。在此基礎之上，建築企業不斷的追求着建築工程框架的優化和企業效益及施工效率的提高。因此，對建築工程框架結構設計中常見問題進行分析有着鮮明的現實意義。
1.框架結構概述
框架結構是指由樑和柱以剛接或者鉸接相連接而成，構成承重體系的結構。房屋的框架結構可分爲單跨與多跨，根據層數又可分爲單層與多層，透過樑及柱組成框架構建出框架結構的縱橫兩個方向，可以承受豎向荷載和水平荷載[1]。往往在框架結構設計中，建築的牆體並不承重，牆體可以按照圍牆和分隔牆的具體需求靈活設定。因此框架結構具有結構空間佈置靈活，建築物自重小，有較好的抗震能力和結構的整體性、剛度較好等特點。
2.框架結構設計中存在的問題
2.1框架結構計算簡圖不科學
一般來講，在進行建築工程項目建設的時候，相關的計算工序是不可避免的，而且這些計算從建築工程項目，動工之前一直延續到完工之後的驗收階段，這也就意味着這一工序所涉及的內容十分複雜並且繁多。因此，如果這一工序出現了問題，那麼所造成的後果是十分嚴重的。在建築工程項目施工的過程中，除了前期的圖紙繪製會涉及到大量的計算問題容易出現錯誤之外，還有一點值得注意，那就是框架結構的施工過程。這主要是因爲，在進行這項工程施工的時候，會涉及到建築物的寬度、長度以及面積等需要大量計算的內容。而且，這些內容在計算的時候，對數據準確度的要求十分高，如果技術操作人員稍有不慎，就會導致整個建築工程結構的失敗。除此之外，在進行框架結構的設計時，還會用到力學方面的知識，這也就大大地增加了計算的難度。
例如一般沒有地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，其獨立基礎埋得比較深，在大概0.05米地方設定有基礎樑的時候，應該將基礎樑按層1來進行輸入。比如某地區的辦公樓，該建築是三層鋼筋混凝土框架機構，建築場地是Ⅱ類，層高3.3米，基礎埋深2.0米，基礎高度0.8米，室內外相差0.45米。根據有關規範規定，在8度地震區該建築的抗震等級是二級。辦公樓的設計者若按照三層框架房屋來進行結構設計，首層層高設計成3.35米，即假定框架房屋嵌固在0.05米處的基礎拉樑頂面，基礎拉樑的斷面和配筋按構造設計，基礎按照中心受壓計算。這樣的簡化計算與實際受力差別大，計算簡圖是不科學的[2]。
2.2框架結構配筋不合理
在進行建築工程項目施工的時候，框架結構的施工是最容易出現問題的部分，而在這一部分的施工過程中，配筋又是最容易失誤的環節。首先框架樑配筋問題，因爲佔地面積的限制、結構上或者使用上的要求，工程上常在框架的樑端設計挑樑。但是框架樑和外挑樑的斷面尺寸不一樣，有些設計者在繪畫圖紙時忽視了有些主筋沒有辦法伸進主樑，而只注意到將框架樑上的某些主筋向外挑樑延伸[3]。這些疏忽在施工的過程中會暴露出來，影響施工進度，並造成相應的經濟損失。其次，是框架柱配筋問題。從本質上來說，在部分具有框架結構的高層建築當中，其所產生的水平荷載，對於建築結構所產生的傾覆力矩之間存在正比的關係。而在這的當中，水平荷載是一個重要的控制因素。框架水平頂層有着較大的風荷載，其從屋面結構荷載傳給邊柱的軸向總力要低於樓層邊柱總力，使得柱頂可能出現偏心受壓的問題，尤其應引起設計者注意。
2.3抗震設計問題
我國有很多地區屬於地震頻髮帶。因此，在進行框架結構設計時，相關的抗震性是不可缺少的。未經抗震設防的框架結構房屋有明顯的薄弱環節，震害也比較嚴重，甚至出現倒塌現象。
在地震作用下，鋼筋混凝土框架的震害主要發生在樑端、柱端和樑柱節點處。一般柱的震害重於樑，柱頂的震害重於柱底，角柱的震害重於內柱，短柱的震害重於一般柱[4]。
框架柱由於柱兩端彎矩大，破壞一般發生在柱的兩端，有時會出現難以修復的斜裂紋或X形裂紋。框架樑由於樑端處的彎矩、剪力均較大，並且是反覆受力，故破壞常發生在樑端。樑端可能會由於縱筋配筋不足、鋼筋端部錨固不好、箍筋配置不足等引起破壞。樑柱節點多由於節點內未設定箍筋或箍筋不足以及核心區的鋼筋過密而影響混凝土澆築質量引起破壞[5]。此外，地震時，框架和填充牆共同抵抗地震作用。但填充牆剛度大，變形能力差，承載力低，與框架缺乏有效的連接，易發生牆面斜裂縫，並沿柱周邊開裂。
3.相應的對策
3.1科學分析計算簡圖
在遇到相關的計算問題時，一定要格外注意。通常情況之下，爲了避免這一問題的出現，在進行計算的時候，除了需要對相關的數據進行全面地分析之外，還需要考慮到施工現場環境的問題，比如說施工地點能夠承受的壓力等等。另外在計算時，還應當藉助一些工具，尤其是三維立體式的空間分析軟件，這樣一來就能夠在很大程度上避免計算方面的失誤。
3.2合理配筋
根據施工部位的不同，配筋分爲柱配筋以及樑配筋兩個部分。要透過分析比較兩種配筋的區別，降低配筋出現問題的機率。
在柱配筋進行施工建設的時候，往往會因爲荷載結構以及頂點施工的失誤而出現問題。而且，這些因素在具體施工的`時候，還和其它的施工因素有所關聯，比如說頂點的位置就和建築物的高度有一定的正比例關係。所以，如果這些因素出現問題將會導致整個建築工程的崩塌。而能夠有效解決這一問題的方法，也只能是對這些因素實施全面、科學以及合理有效地監督管理，並且在施工的時候，對這些因素涉及到的數據進行準確地計算[6]。當然，對一些施工材料的選購也需要格外注意。
關於樑配筋的施工問題解決方案。和柱配筋會出現的問題不同的是，這種配筋更容易受到施工環境的影響。而在這個施工過程中，要最大程度的保證主筋與挑樑的融合。因爲在施工的時候，施工人員會參考相應的施工圖紙，但是在繪製施工圖紙的時候，很少會有人將這一部分詳細地表明，這也就使得在進行這一工序的時候，施工人員不能夠準確地確定主筋與挑樑是否完美的融合。能夠有效解決這一問題的措施，則是在繪製圖紙的時候注意全面性以及細節的部分。當然，也需要對施工人員的技術進行加強。
3.3抗震概念設計
框架結構的建立，抗震概念設計十分重要。只有在概念設計合理的前提下，才能更好地選擇抗震體系，確保建築結構的安全性及經濟性。
3.3.1框架設計剛柔並濟
在高層建築結構設計中，框架結構設計太柔，因變形能力增強，雖然可有效的抵禦和消減外力，但若外力持續不斷，那麼就很容易導致變形過大，致使整體建築主體的傾覆。另外，若高層建築框架結構設計太鋼，那麼就會降低結構的變形能力，這樣才遇到瞬間的巨大破壞力時，使其就很容易造成建築物局部受損，進而導致建築主體的全部損壞，使其爲建築單位帶來不可估量的經濟損失[7]。因此，在高層建築框架結構設計時，設計人員應遵循剛柔相濟的設計原則，使其才能確保高層建築框架結構設計的科學性與合理性。
3.3.2框架體系層層設防
透過對框架結構的層層設防安全體系的佈置，才能防止當強大外力襲來時，實現所有抵抗外力的結構能夠共同抵禦外力的目的。但若將抵禦外力的任務寄託在單一的結構上，那麼就無法實現抵禦強大外力的侵襲。因此，層層設防結構安全體系，不僅能夠提高結構的抵禦能力與效果，並也能提高高層建築整體的質量。
3.3.3最大限度保住重要構件
由於高層建築各個構件所擔任的角色不同，其重要性也有着不一樣的層次，所以沒有絕對的安全結構。但這些構件是構成統一協調的整體，且一旦巨大破壞力侵襲而來時，高層建築各個構件共同抵抗的目的，就是爲了最大限度的保住最重要的構件避免遭到損壞，這樣才能降低損失程度[8]。比如，對於鋼框架結構中，柱比樑承擔的任務會重一些，所以在巨大破壞力突然襲來時柱不能先倒。因此，在鋼框架結構設計時，會故意將樑設計成相對薄弱的環節，使其確保柱是最後失效的，進而降低損失程度。
4.小結
框架結構的設計不僅是建築工程中最基礎的一部分，也是十分重要的一部分。將建築框架的設計如何接近完美，這不僅需要不斷學習，還需要對工作進行不斷的總結其中的不足與缺陷，更要從實際工作中總結經驗，樹立正確的設計理念，從而完成設計工作中遇到的一系列難題。需要相關工作者對建築框架結構設計的思路要清晰，透過合理的結構選型和佈置來增強建築結構設計的合理性和科學性，使設計走向更加完美化。
參考文獻
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