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框架結構設計范文1
一、 框架結構方案構思時應注意的問題
在設計人員進行鋼筋混凝土框架結構設計之前，要先做好一定的工作準備，根據不同的材料和要求，綜合全面考慮，以保證設計方案的科學性、合理性、經濟性和可行性。一般在進行框架結構方案構思的過程中，需要注意以下幾點問題：① 從力學觀點看，在民用和公共建筑的平面布局中，應當盡量保證柱網按開間等跨和進深等距（或近似于等距）布置，這樣可以相應減少邊跨柱距，也可以充分利用連續梁的受力特點以減少結構中的彎矩，可以使各跨梁截面趨于一致，從而提高結構的整體剛度。②結構方案還應結合工程地質情況和建筑功能要求綜合考慮。 ③ 框架結構的傳力路線應簡捷明了。一般來說，在相同的荷載作用下，結構的傳力路線越短、越直接，結構的工作效能越高，所耗費的建材也就越少。
二、在概念設計上需要注意的問題
1、關于強柱弱梁節點
由于在當前多層建筑結構設計中，對地震的影響因素考慮的都不太周全，使得在地震來臨時，建筑物會出現各種問題與故障，這也是當前建筑結構形式中的主要缺陷。這種缺陷和問題是以梁柱節點在設計中存在問題為主要影響形式和影響因素的。在設計過程中，需要對各個梁端和截面進行控制以及對抗彎能力進行處理，這是當前鋼筋混凝土框架結構設計的關鍵，更是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力，而且不致形成“層側移機構”，保證柱不被壓潰的關鍵控制措施。當建筑許可時，盡可能的將柱的截面尺寸設計的大些，并控制柱的軸壓比要滿足規范要求，以增加延展性。在進行截面承載力驗算時，將柱的設計彎矩按強柱弱梁原則調整放大，加強柱的配筋?？蚣芰杭用軈^箍筋肢距應滿足混凝土結構設計規范的要求。
2、關于強剪弱彎措施
強剪弱彎是保證構件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構件相對于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位的結構在遭遇地震的過程中能以足夠的保證率不出現脆性剪切失效。對于框架結構中的框架梁應注意抗剪驗算和構造，使其滿足相關規范要求。
3、注意構造措施
對于大跨度柱網的框架結構，在樓梯間處的框架柱因樓梯平臺梁與其相連，使得樓梯間處的柱有可能會成為短柱，在設計中要對柱箍筋全長加密。這一點，在設計中容易被忽視，應引起重視。②對框架結構外立面為帶形窗時，因設置連續的窗過梁，使外框架柱可能成為短柱，再設計中我們要特別考慮到這點，只有通過這種細節的把握才能進一步完善方案，確保建筑物的壽命和抗災害能力。
三、結構計算的要點
1、計算簡圖的處理
在結構計算中，計算簡圖選取的正確與否，直接影響到計算結果的準確性，其中比較典型的是基礎梁的處理。一般情況下，基礎梁設置在基礎高度范圍內，作為基礎的一部分，此時結構的底層計算高度應取基礎頂面至一層樓板頂面的高度?；A梁僅考慮承擔上部墻體荷載，構造滿足普通梁的要求即可。當按規范要求需設置基礎拉梁時，其斷面和配筋可按構造設計，截面高度取柱中心距的1/12～1/18，縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設計值的10%作為拉力來計算。但是，當基礎埋深過大時，為了減少底層的計算高度和底層的位移，設計者往往在±0.000以下的某個適當位置設置基礎拉梁。
2、結構計算參數的選取
2.1 設計基本地震加速度值
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：抗震設防烈度為7 度時，設計基本地震加速度值分別為0.1g 和0.15g 兩種，抗震設防烈度為8 度時，設計基本地震加速度值分別為O.2g 和0.3g 兩種。計算中應嚴格注意地震區的劃分，選取正確的設計基本地震加速度值，這一項對地震作用效應的影響極大。
2.2 結構周期折減系數
框架結構由于填充墻的存在，使結構的實際剛度大于計算剛度，計算周期大于實際周期，因此，算出的地震作用效應偏小，使結構偏于不安全，因而對結構的計算周期進行折減是必要的。
2.3 活荷載的最不利布置
多層框架，尤其是活荷載較大時，是否進行活荷的最不利布置對計算結果影響較大。即使選用程序中給定的梁設計彎矩放大系數，也不一定能反映出工程的實際受力情況，有可能造成結構不安全或過于保守?？紤]目前的計算機計算速度都比較快，作者建議所有工程都應進行活荷載的最不利布置計算。
3、獨立基礎設計荷載取值
鋼筋混凝土多層框架房屋多采用柱下獨立基礎，《抗震規范》（GB50011-2010）第4.2.1 條指出，當地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層時，不超過8 層且高度在24m 以下的一般民用框架房屋或荷載相當的多層框架廠房，可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。這就是說，在8 度以下地震區，大多數鋼筋混凝土多層框架房屋可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。但這些房屋在基礎設計時應考慮風荷載的影響。因此，在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計算分析中，必須輸入風荷載，不能因為在地震區高層建筑以外的一般建筑風荷載不起控制作用就不輸入。
另一種情況是，在設計獨立基礎時，作用在基礎頂面上的外荷載（柱腳內力設計值）只取軸力設計值和彎矩設計值，無剪力設計值，或者甚至只取軸力設計值。以上兩種情況都會導致基礎設計尺寸偏小，配筋偏少，影響基礎本向和上部結構的安全。
4 設計構造方面的問題
4.1 框架節點核芯區箍筋配置應滿足要求對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中6.3.10條規定的“一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08 且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%，0.4%。”設計中經常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措施，應嚴格遵守。
4.2底層框架柱箍筋加密區范圍應滿足《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：“底層柱，柱根處箍筋加密區范圍為不小于柱凈高的1/3”。
四、結束語
隨著科學技術的發展，建筑工程的設計方案更加合理，但是對于建筑結構設計中，一些不可忽視的問題仍然需要我們足夠的重視，通過對本文的分析，讓我們在多層框架結構的設計中，多了一份細心，多了一份了解，為此使得設計更加合理。
參考文獻
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框架結構設計范文2
關鍵詞：巨型框架； 抗震； 設計
中圖分類號：TU973+.15
文獻標識碼：B
文章編號：1008-0422（2008）06-0127-03
1前言
巨型結構是從20世紀70年代以后，伴隨著高層建筑發展由梁式轉換層結構轉化而來的一種新型結構體系。它是一個建筑中由幾個大型結構單元所組成的主框架與其它結構單元組成的次框架共同工作，從而得到更大穩定性和更高效能的高層建筑結構體系。巨型結構由主、次兩級結構組成，打破了傳統的以單獨樓層作為基本結構單元的格局，有著其它結構無法達到的優點。主框架本身可以是獨立的結構，其中巨型柱的尺寸通常大大超過普通框架柱，在鋼筋混凝土巨型結構中體現為一個由樓梯間或電梯間構成的井筒；在鋼骨混凝土巨型結構中體現為一個巨大的實腹鋼骨混凝土柱：在鋼結構巨型結構中體現為一個空間格構式構架，巨型梁由高度等于或超過一層的平面或空間格構式桁架構成且一般每隔若干層設一道。例如香港1990年建成的中國銀行大樓是巨型框架結構，四角就是采用4m見方的巨型混凝土柱，日本神戶TC大廈采用邊長為6.5m的鋼支承為巨型柱。巨型結構的主框架為主要抗側力體系，次框架僅起到輔助作用和大震下的耗能作用，并負責將樓面豎向荷載傳遞給主框架。由此可見，巨型結構是一種具有巨大側向剛度及整體工作性能的大型結構體系[1]。
2抗震概念設計
通過對上述工程實例的結構分析結果可看出，由于地震作用和結構本身的復雜性，以及現有計算理論的
不精確性，單靠計算很難確保結構具有足夠的抗震可靠度。因此，從設計一開始，就應著眼于提高建筑總體抗震能力的概念設計，再輔以必要的計算和構造措施，才可能使結構具有良好的耐震性能和足夠的抗震可靠度[2-5]。
巨型框架結構是框架結構的一種特殊形式，除必須滿足一般框架結構的抗震要求外，同時在設計中還要充分注意到巨型框架結構自身的優勢和特點。
2.1 抗震設防要求
對于巨型框架結構，也必須采用三個水準，二階段設計的抗震設防要求。其抗震等級可采用《建筑抗震設計規范》[6]（GB5001-2001）表6.1.2中框架結構體系規定的抗震等級提高一級或采用框架剪力墻體系中所規定的抗震等級，但樓層框架可相應采用框架結構的等級。
由于尚無現成規范可以依據，考慮到巨型框架結構為高層或超高層建筑，且巨型框架為整個結構中的關鍵承重結構體系，為安全起見，暫定為按相應框架剪力墻體系的抗震等級采用。樓層框架類似于一般的框架，所以暫按框架結構的抗震等級采用。
2.2 多道抗震防線
對于巨型框架結構，可將樓層框架與大柱相接的連染作為第一道防線，在地震作用下，先行屈服；將樓層框架作為第二道防線，小梁、小柱均可屈服，出現塑性鉸；巨型框架主體退居到第三道防線。這樣，不僅能利用樓層框架消耗地震能量，同時也可起到調節巨型框架結構周期的作用，以避開地震動卓越周期長時間持續作用所引起的共振效應。
2.3 合理的屈服機制
結構總體上應是樓層框架先于巨型框架屈服；對樓層框架來說，應是強其它構件弱連梁、強節點弱構件、強剪弱彎、強壓弱拉；對巨型框架來說，應是強節點弱構件，強柱弱梁、強剪弱拉。這種屈服機制體現了結構中各部件重要性的不同，并能增加結構的延性和耗能力，并防止脆性破壞，使得多道抗震防線得以可證。這里需要指出，樓層框架兩邊有大柱支撐，小梁、小柱都允許屈服，這樣可以吸收更多的地震能量；另外，連梁承擔的彎矩本來就較大，故讓它先屈服也符合受力特點，還能節約材料，再者，為確保結構的整體性，構件間必須有可靠的連接。故節點強度必須得到可靠的保證。
2.4 剛度、承載力和延性的匹配
一方面，若高層建筑結構的抗推剛度大，自振周期就減短，地震作用的數值相應增大，那么，結構必須具有與其剛度相匹配的較高水平的屈服抗力。另一方面，若建筑物的抗推剛度過小，雖然地震引起的內力減小了，但整個結構的側移將增大，這樣，必須對結構構件提出很高的延性要求。但此時易造成的惡果是構件配筋過密，施工難度加大，同時還會引起P-效應問題和非結構部件的破壞。上述兩方面提示我們，抗推剛度要適當。從而，能從根本上減小作用于構件上的水平力，避免構件發生承載力破壞；同時，也不能片面追求延性，應從兩方面綜合考慮，才能做到既安全又經濟。同時還應協調結構中各構件的剛度和延性，使之相互匹配，才能使各構件同步協調地發揮水平抗力，避免被各個擊破。
2.5 提高延性的重點
在結構中應有選擇地重點提高重要構件和關鍵部位的延性，做到經濟有效。沿高度方向，應重點提高柔弱樓層構件的延性；沿平面方向應重點提高風吹雨打邊轉角處，平面突變處及復雜平面各翼緣相接處構件的延性。當然還應提高前幾道抗震防線中構件的延性，對同一構件來說，重點提高可能首先屈服的部位（如染柱的兩端）的延性。
對于巨型框架結構，即宜提高樓層框架各桿件（特別是連梁）的延性，以增加耗能量；還應要提高巨型框架中柔弱層、大梁兩端、大柱上下端的延性。
2.6 減輕巨型框架結構的自重
一方面，地震對結構作用的強弱幾乎與建筑質量成正比；另一方面，P-效應也與建筑自重成正比；柱子軸壓比愈大，延性愈差，故為了減小地震力，防止建筑物的整體失穩和倒塌，增加結構的延性，必須減輕結構自重。主要方法為：（1）采用高強（高性能）混凝土。（2）樓板采用無粘結預應力平板，或密肋樓板。（3）隔墻和屋面采用新型輕質材料，如輕骨料混凝土、加氣混疑土等。
2.7 減輕地震作用措施
（1）錯開地震卓越周期。
（2）增設阻尼裝置。可在連梁與大柱交接處設置粘彈性阻尼器，或在上下樓板之間安裝耗能裝置。
（3）盡可能將高層結構建于基巖（或薄的場地覆蓋層）或堅硬的場地土上，以減少地震輸入能量。
（4）選擇工程場址時，應挑選對建筑抗震有利的地段，避開對建筑抗震不利的地段。
3算例
某項目包括南北兩座超高層塔樓。兩座塔樓均采用外巨型框架內核心筒的結構形式，兩者通過水平伸臂桁架連接。因此，本文僅以南塔樓在X向（橫向）地震作用下，采用SATWE程序分析的整體結構為例來進行設計說明。
南塔樓高250m（包括屋頂裝飾層），地上共53層，地下3層；結構平面布置示意圖如圖1所示；地震設防烈度為7度，場地土類別為IV類，設計地震分組為第一組，抗震設防類別為乙類建筑，建筑結構的安全等級為二級；核心筒采用鋼筋混凝土結構，四角設置型鋼以增加延性；巨型框架中，巨型柱和密柱采用型鋼混凝土，即型鋼截面外包混凝土，主次梁均采用型鋼梁；混凝土和鋼筋的強度、各樓層層高等級參見表1～3。
5.2.2 計算結果
通過SATWE程序進行結構分析，可得結構的前9階自振周期（表4）、結構樓層剪力（圖2）、巨型框架分配剪力（圖3）、各樓層水平側移（圖4）及前3階振型圖（圖5）。
從表3中，可看出結構周期合理，扭轉周期比第一平動周期比小于0.85的規范要求。而由圖5.3～5.5可看出，地震作用下的樓層剪力在層高相差較懸殊的地方存在突變但不太明顯，均可滿足規范的要求，這是因為結構設計時嚴格按照現行規范控制了結構的豎向剛度突變程度。
另外，對結構還進行了抗傾覆和整體穩定性驗算，其中，結構抗傾覆彎矩Mr=4.23×107kN?m2，傾覆彎矩Mov=4.64×106kN?m2，傾覆比值Mr /Mov=9.1，滿足規范要求；結構剛重比EJd /GH 2=2.79，滿足規范要求。
參考文獻：
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框架結構設計范文3
關鍵字：異形柱；異形柱框架結構；設計
Abstract: With people’s higher and higher demand to the residential plane and space, the original ordinary frame structure with the strict limitation and division by the revealed beam can not satisfy people’s requirements on residential space. Thus, after absorbing the advantages of the frame structure, there gradually developed the structure style baseo on the modern resisdential concept, namely special-shaped columns frame structure form. This paper introduces the structure characteristics of special-shaped columns, discusses the plane layout and introduces how to make the calculation analysis and reinforcement drawings.
Key word: special-shaped columns; frame structure of special-shaped column; design
中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
近年來，隨著我國經濟的飛速發展，房地產行業也蓬勃發展起來，人們的住宅面積越來越多，自然而然對住宅的平面和空間要求也越來越高，已經不滿足原有露梁露住的住宅環境，所以異形柱結構這種體系就應運而生了?；炷廉愋沃Y構是以T形、L形、十字形的異性截面柱代替一般框架柱作為豎向支承構建而構成的結構，以避免框架柱在室內凸出，少占建筑空間，改善建筑觀贍，為建筑設計及使用功能帶來靈活性和方便性；同時結構墻體改革，采用保溫、隔熱、輕質、高效的墻體材料作為框架填充墻及內隔墻，代替傳統的燒結普通磚墻，以貫徹國家關于節約能源、節約土地、利用廢料、保護環境的政策。
一、異形柱的結構特點
（一）由于異形柱采用T形、L形、十字形等截面形式，所以使得墻肢平面內外兩個方向剛度對比相差較大，導致各向剛度不一致，其各向承載能力也有較大差異。異形柱由于多肢的存在，其剪切中心與截面形心往往是不重合的，且在平面范圍之外，受力時要靠各柱肢交點處核心砼協調變形和內力，這種變形協調使各柱肢內存在相當大的翹曲應力和剪應力，而該剪應力的存在，使柱肢易先出現裂縫，即產生腹剪裂縫，也使得各肢的核心砼處于三向剪力狀態，它使得異形柱較普通截面柱變形能力低，脆性破壞明顯。
（二）特別是異形柱不同于矩形柱，它存在著單純翼緣柱肢受壓的情況，其延性更差。由國內外大量的試驗資料和理論分析表明，異形柱的破壞形態為：彎曲破壞、小偏壓破壞、壓剪破壞等，影響其破壞形態的因素有：荷載角、軸壓比、柱凈高與截面肢長比（剪跨比），配箍率以及箍筋間距S與縱筋直徑D的比值等。由于其受力性能的復雜，設計中必須通過可靠的計算和必要的構造措施來保證其強度和延性。
二、異形柱的結構平面布置
（一）在異形柱結構的一個獨立結構單元內，宜使結構平面形狀簡單、規則，剛度和承載力分布均勻；結構平面布置應減小扭轉效應的不利影響，在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移分別不宜大于該樓層兩端相應平均值的1.2倍，不應大于該樓層兩端相應平均值的1.4倍；結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比不應大于0.85；異形柱框架結構和異形柱框架-剪力墻結構均應設計成雙向抗側力結構體系。異形柱結構的框架縱橫柱網軸線宜對齊拉通；異形柱肢截面厚度中線與梁及剪力墻中線宜對齊重合；異形柱結構不應用于單跨框架結構。
（二）柱布置時，宜規整對齊，并按“密柱小梁”的布置原則，平面節點（軸向交叉點）應盡量設柱，避免主次梁搭接，柱間距一般在3～6m之間取值（柱網尺寸不應大于6.0mX6.0m），柱應雙向拉結，以形成雙向剛接框架。
（三）對于底層大空間的異形柱框架體系，轉換層下的支承柱不允許采用異形柱，應全部采用矩形柱。對底層架空層抽柱形成轉換層的情況，要求樓板厚度≥150mm；上層異形柱與下層矩形框架柱面積比宜接近1；上層異形柱與下層矩形柱的重疊面積不應小于2/3.
（四）在結構平面布置時，有時因為建筑布局的功能和美觀，只能設置“一”形柱，且僅能保證一個方向有框架梁通過，此時在另一方向應沿柱肢寬增設暗梁，來保證柱平面外的剛度與穩定，且“一”形柱的寬度不應小于300。
三、異形柱結構體系的計算
（一）2009版本的SATWE已經能夠有效的計算帶有混凝土異形柱的結構，SATWE在梁的剛度、荷載和截面配筋計算時，充分考慮了異形柱框架結構的特殊性。由于混凝土異形柱的柱肢較長，梁、柱在節點處的重疊部分較大，合理的力學模型簡化應將重疊部分作為剛域，自重計算時不應重復計算重疊部分的混凝土重量，SATWE軟件中對梁考慮了這樣的力學模型簡化：
1．梁的計算按扣除剛域后的梁長計算；
2．梁上的外荷載按梁兩端節點間長度計算；
3．截面設計按扣除剛域后的梁長計算；
4．梁端剛域的計算原則如下：
記梁端與柱的重疊部分長分別為Di和Dj，梁長為L（即兩端節點間的距離），梁高為H，則梁兩端的剛域長度分別為：
Dbi=Max（0，Di-H/4）
Dbj=Max（0，Dj-H/4）
扣除剛域后的梁長為：L0=L-（Dbi+Dbj）
（二）異形柱的配筋計算原則應按“雙偏壓計算”，這樣其配筋計算會更準確?！皢纹珘河嬎恪笔菍⒅餍涡膬攘ψ饔眯纸獾礁鱾€柱肢上再進行單偏對稱配筋計算，而“雙偏壓計算”是將主形心內力作用效應按異形柱的全截面進行配筋，因而有角筋共用。
（三）抗側力結構正交布置時，應允許在結構兩個主軸分別考慮水平地震作用；有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15度時，應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用；質量與剛度明顯不對稱、不均勻的結構，應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響，其他情況應允許采用調整地震作用效應的方法計入扭轉效應。
四、異形柱結構的配筋及繪圖
（一）在正確的結構選型及計算后，截面內鋼筋的構造也是保證異形柱受力性能的重要因素。由于異形柱截面的特點，柱肢端部會出現較大應力，加上梁作用于柱肢上應力的不均勻，一般越靠肢端應力越大，對柱肢形成偏心壓力，進一步加大肢端壓應力。因而在異形柱配筋時，應在肢端設暗柱，暗柱的外排鋼筋由計算而定。離端部厚度范圍內設2Ф14的構造縱筋，箍筋同柱，這樣可限制柱肢的砼裂縫的開展，提高異形柱局部抗壓抗剪強度及變形能力。柱上的箍筋不僅能抗剪，也可約束砼變形，增大其延性。異形柱由于不易形成多肢復合箍，因而其配筋率只能由加大箍筋直徑和加密間距來實現。相同配箍率下，箍筋直徑大，其延性指標好，因而箍筋且用Ф8、Ф10，其間距可比普通柱箍筋間距小。
（二）施工圖畫法
1．全樓柱鋼筋歸并；
2．平面柱大樣畫法畫異形柱施工圖，應注意箍筋加密與普通柱相同；柱分布筋之間設拉筋，其直徑同箍筋，間距是箍筋的2倍；橫向肢、豎向肢分別按計算配置一個矩形箍筋，并分別滿足X、Y向計算箍筋面積的要求；c豎向筋要滿足最小間距要求，采用對稱配筋，一排排不下，程序自動放兩排；按固定鋼筋（L形角部的角筋雙向共用）和分布筋（豎向架立筋@≤200）的構造要求分別配制固定鋼筋和分布筋。d在核心區箍筋相交處，若無主筋時，應設豎向架立筋如T形柱內側，架立筋為構造筋，隱含直徑D=14mm。
五、結束語
總而言之，異型柱框架結構的平面布置比普通矩形柱框架靈活，可以較好滿足建筑功能的要求，具有良好的發展前景，結構設計人員應充分了解異型柱的受力特點，正確把握設計要點，確保工程結構安全可靠，經濟合理。
參考文獻
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[2]楊潤蘭 孫彩霞.《異形柱與短肢剪力墻結構設計中的幾個問題》，河北建筑工程學院學報2005年3月
[3]趙長武 戴琦.《異形柱結構受力特點與設計》，遼寧建材2006年第4期
框架結構設計范文4
關鍵詞：框架結構設計，原則，問題
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：
1 建筑框架結構設計遵循的原則
高層建筑在我國城市建筑中所占比例正在不斷增大，建筑結構方面的變化也越來越多，新時代的特征在設計中不斷涌現。質量安全與時代創新理念的結合是當下高層建筑結構設計的難點和重點。高層建筑結構在設計中也必須牢牢把握設計的基本原則，使得結果更加合理、規范，具體說來其設計原則包括以下幾個方面：
1.1 一定要抓大放小，保全重要結構
在建筑框架結構設計中有這么一種說法，那就是“強柱弱梁”“強剪弱彎”，這不禁勾起了人們對這種說法產生疑問，問什么結構要強柱弱梁，強剪弱彎，在我們的印象中強柱強梁肯定會比強剪強彎要更加結實，更加安全。但是如果所有的結構構件都強了就不好了，將會存在非常大的安全隱患。我們知道絕對安全的結構在這個世界上是不存在的，無論哪種結構體系都不能在任何情況都可抵御各種外界的破壞。每個構件的作用都不同，整個結構體系就是由這眾多的構件協調組合而成，并依據其重要性來區分輕重。每個結構構件共同抵抗外力的目的，就是為了在遭遇強大的外界破壞力時，能夠保住其中最重要的部件不受損壞或者至少是最后才遭遇摧毀，這就是要做出取舍的時候了。所以最明智的選擇就是在建筑框架結構設計之初就先衡量孰輕孰重，哪部分是主要構件，哪部分是次要構件，當強大的破壞力來臨時，首當其沖的應該是次要的構件，在設計中各個部件千萬不可平均受力，那樣將損失慘重。我們知道在鋼框架的結構設計中，如果柱不幸倒塌，梁也不可能存在，而如果梁倒了的話，柱依然可能存在，這也就說明了柱起到的作用要比梁大。所以在建筑框架結構設計過程中，為了保證柱免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這就要把梁放在相對比較薄弱的環節上，使其能夠承受大部分外來破壞力，盡可能阻擋對柱的破壞，使損失降至最低。而如果把梁和柱都設計在主要環節上，則有可能使梁和柱遭到同樣的破壞。
1．2 一定要剛柔并濟，平衡結構體系
建筑框架結構設計一定要遵循剛柔并濟的原則，眾所周知結構太剛變形能力就差，而結構太柔就會導致太脆。當建筑框架結構要承受強大破壞力在一瞬間來襲時，必然導致結構部件部分受損或者全部損壞。在面對這個問題的時候，設計人員設計時一定不能使建筑結構太剛。那么在建筑框架結構設計的過程中是不是越軟越好呢，當然不是。結構柔一些是可以削弱外力，但缺點是容易變形缺乏支柱，必然導致全體傾覆。所以在建筑框架結構的設計中，一定要控制好結構設計的剛度，既不能太剛也不宜太柔。這個問題也正是設計人員正在探索并密切關注的問題，現在的規定只是一個籠統的范圍，至于誰多誰少，目前尚沒有準確定論。
1．3 一定要多道防線，降低結構風險
層層設防能夠盡可能的降低結構體系的風險，當突發狀況發生的時候，所有抵抗外力的結構都在聯合抵抗，同時相互支撐，這就好比一個物體從高處掉下來，如果經過一層層障礙物的阻礙，緩沖其速度，那么當這個物體掉下來時可能就比沒有障礙物阻礙的物體或者障礙物少的受損度小很多。這個時候，我們不能把結構重心全部寄托在單一的構件上，在土建結構中我們知道多肢墻要比單片的墻好，而框架剪力墻要比純框架好，我們知道鳥巢外形結構的設計，是多道防線設計思路的最好體現。
1．4 一定要使結構合為一體
好的建筑框架結構體系是一個整體的結構，這種結構體系中沒有關節，并且能夠快速有效的傳遞并消除外力，盡量減少破壞力度，有了這個原則，我們在設計時就要想辦法把各個關節給“打通”，使之暢通無阻。前面我們提到的三個原則(“剛柔相濟”“多道防線”“抓大放小”)實施的基礎就是一定使結構渾然一體，也就是說這個原則是前面三個原則的保障。總的來說，設計者要使原本保持平衡和靜態的構件組合之后，在受到強烈的外力沖擊時還能保持原來的靜態，或者相對的靜態，這樣目的就達到了。
2 從概念設計上應解決的問題
1)“強柱弱梁”節點的控制措施。我們強調的強柱弱梁節點的作用是為了在碰到罕見的大地震時，可以讓梁端在外力作用下形成塑性鉸，柱端不屈服，并且還可位于非彈性的狀態，節點仍然可以在彈性的狀態當中。設計經驗告訴我們，在建筑結構許可的情況下，應該要把柱的截面尺寸盡可能做大些，讓柱的線剛度要比梁的線剛度之間的比值大于1，柱子的軸壓比一定要滿足規定的規范。在設計中要充分注意節點構造，盡量讓塑性鉸要向著梁跨內移。強柱弱梁節點問題的解決是至關重要的。
2)“強剪弱彎”的實施。保證構件延性，防止脆性破壞是建筑框架結構設計的重要環節，而保障這個環節的主要措施就是“強剪弱彎”的實施?！皬娂羧鯊潯敝饕菫榱嗽诮Y構部件遭遇強大的罕見地震時，可以保證脆性剪切不會失效。
3 設計構造中的常見問題及處理措施
3．1 嚴格控制框架節點核芯區箍筋配置
設計人員應該嚴格按GB 5001 1-2001建筑抗震設計規范中的規定來控制框架節點核芯區配箍特征值及體積配箍率，這方面很多設計者往往會忽略，特別是不能滿足對柱軸壓比不大時(這個規定是為了保證節點核芯區延性的重要構造措施)的要求。對于這一點問題設計者以后應該充分考慮到，以防止出現不必要的損失。
3．2 底層框架柱箍筋加密區的范圍不能滿足.
在設計中，設計人員要留意在GB 50011-2001建筑抗震設計規范中有規定：“底層柱，柱根處箍筋加密區的范圍應不小于柱凈高的1／3”，這是一新增加的規范要求，大多設計者可能都不太了解，以后設計過程中應該注意這個問題的解決。
3．3 框架梁上部縱筋端部水平錨固長度不能滿足
GB 50010—2002混凝土結構設計規范中有規定：“框架端節點的地方，一旦框架梁上部縱筋的水平直線段錨固長度不足的時候，應該向下彎曲并且伸到柱的外邊，控制好彎折前水平投影的長度一定要等于或者大于0．4L E”，一旦框架柱的截面尺寸在400 mm×400 mm以下的時候，框架梁就易出現問題，這就會埋下一個很嚴重的安全隱患。
對于以建筑框架結構設計中出現的問題，往往是設計者忽視的問題，只要設計者在設計之初能夠做好前期準備，重視這些問題，并按照國家規定來設計建筑，那么上述問題也就會隨之消失，建筑框架的結構也就會符合標準。
4 結語
文章主要闡述了建筑框架結構設計遵循的原則，從概念設計和構造設計方面分析了框架結構設計中存在的問題，并提出了解決對策與處理措施，從而保證框架結構設計滿足規范要求。自改革開放以來，我國經濟高速發展，建筑設計水平也在逐年提升，隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，這就要求建筑框架結構設計在遵循原則下有更高層次的水平來滿足這些要求。
綜上所述，隨著經濟發展，我國的高層建筑數量必然會繼續上升，但從建筑質量安全的角度來講還需要引起重視。在高層建筑結構設計中要牢牢把握新時代的發展趨勢以及結構設計的新規范，做出合理的方案選擇，提高實際建筑的安全性能。工程設計人員要不斷革新自我的設計意識和理念，用認真負責的態度進行建筑結構設計，結合自身工作經驗，明確高層建筑結構設計的需求，設計出安全、出色，具有優秀品質的高層建筑。
參考文獻：
框架結構設計范文5
關鍵詞： 結構 框架 設計
一、框架結構設計原則
1．剛柔并濟
合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的。結構太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。結構是剛多一點好，還是柔多一點好?剛到什么程度或柔到什么程度才算合適呢?筆者認為剛多點使工程不經濟，造成造價過高，而且應變能力差。柔多一點雖然造價便宜但是必然產生變形以適應外力，太柔的結果必然是太大的變形.甚至會導致立足不穩而失去根本。這些問題歷來都是專家們爭論的焦點，現今的規范給出的也只是一些控制的指標，但無法提供精確答案。
2．多道防線
安全的結構體系是層層設防的，災難來臨，所有抵抗外力的結構都在通力合作，前仆后繼。這時候，如果把“生存”的希望全部寄托在某個單一的構件上，是非常非常危險的。如土建結構中多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現了多道防線的設計思路。
3．抓大放小
在框架結構體系中具有“強柱弱粱”、“強剪弱彎”等的說法也是鋼結構設計中非常重要的概念。有人問：為什么不是“強柱強梁”“強剪強彎”呢?為什么所有構件都很強的結構體系反而不好，甚至會有安全隱患呢?這里面首先包含著一個簡單的道理：絕對安全的結構是沒有的。簡單地說，雖然整個結構體系是由各科，構件協調組成一體，但各個構件擔任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分。一旦不可意料的破壞力量突然襲來，各個構件協作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構件免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這時候犧牲在所難免，讓誰犧牲呢?明智之舉是要讓次要構件先去承擔災難?！皩帪橛袼椋粸橥呷?，如果平均用力，可能會“玉石俱粉”，損失則更大矣!在鋼框架結構中，柱倒了，粱會跟著倒；而梁倒了，柱還可以不倒的。可見柱承擔的責任比梁大，柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效，我們故意把梁設計成相對薄弱的環節，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現的損失。如果梁柱等同看待，企圖讓他們都“堅不可摧”，則可能會造成同時破壞，后果會更糟糕，損失會更大。 所以關鍵時刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是為了得。
4．打通關節
理想的結構體系當然是渾然一體的一也就是沒有任何關節的，這樣的結構體系使任何外力都能迅速傳遞和消減?；谶@個思路，設計者要做的就是要盡可能地把結構中各種各樣的關節“打通”，使力量在關節處暢通無阻。中醫上云：“通則不痛，痛則不通”，結構就像一個人，氣穴若不能暢通，癥結和隱患就會產生。在設計的四項基本原則中，“剛柔相濟”，“多道防線”，“抓大放小”是設計概念中的戰略問題，但要想得讓這些戰略思想得以實現，靠的是“打通關節”這個原則作為保證的，結構設計的具體操作，最后全都歸到“打通關節”的貫徹和實施上來。 打通關節保持平衡的目的其實就是使其永遠處于原始的靜態，當力量不能暢通時，構件與構件之間，構件的組成元素與元素之間的靜態平衡一旦被破壞，結構變成機動，“動”即是死，即為終結?？梢娫O計者是協調者，其任務是讓所有互不相關的靜態構件相聚之后依然是使其保持常態，或者是處在相對的靜態之中。其實處理和成就世間萬物，必須使動為動，靜為靜，才能平衡：必須動者動之，靜者靜之，才能持久；必須知其本源，施以規則，順之導之，才能達至繁榮昌盛。一切的一切，以順應自然為始，達到平衡為終，諸多規則，只是手段，只為平衡，只為暢通。
二、應從概念設計上著手注意幾個問題
1．關于強柱弱梁節點。這是為了實現在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態，而沒有屈服，但節點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱，也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小，是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力，而且不致形成“層側移機構”，從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小，以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內力重分布和動力特征的相應變化。因此，當民用建筑許可時，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規范要求，以增加延性。驗算截面承載力時，人為地將柱的設計彎距按強柱弱梁原則調整放大，加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節點構造，讓塑性鉸向梁跨內移。
2．關于“強剪弱彎”措施；強剪弱彎是保證構件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構件相對于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結構經歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現脆性剪切失效。對于框架結構中的框架梁應注意抗剪驗算和構造，使其滿足相關規范要求。
3．注意構造措施。①對于大跨度柱網的框架結構，在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺梁與其相連，使得樓梯間處的柱可能成為短柱，應對柱箍筋全長加密。這一點，在設計中容易被忽視，應引起重視。②對框架結構外立面為帶形窗時，因設置連續的窗過梁，使外框架柱可能成為短柱，應注意加強構造措施。③對于框架結構長度略超過規范限值，民用建筑功能需要不允許留縫時，為減少有害裂縫(規范規定裂縫寬度小于0.3into)，建議采用補償混凝土澆筑。采用細而密的雙向配筋，構造間距宜小于150mm，對屋面宜設置后澆帶，后澆帶處按構造措施宜適當加強。④其它構造措施限于篇幅，這里不再贅述，請詳見新規范。
三、設計構造方面的問題
1．框架節點核芯區箍筋配置應滿足要求
對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規范》(GB50011―2001)中規定的“一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6％、0.5％，0.4％。”設計中經常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措施，應嚴格遵守。
2．底層框架柱箍筋加密區范圍應滿足要求
《建筑抗震設計規范》(GB50011―2001)中規定：“底層柱，柱根處箍筋加密區范圍為不小于柱凈高的1／3”這是新增加的要求，設計中應重點說明。
3．框架梁的縱向配筋率應注意
《建筑抗震設計規范》(GB50011―2001)中規定：“當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2％時，梁箍筋最小直徑的數值應比表6.3.3中規定的數值增大2mm?！痹谀壳霸O計中，這一規定常被忽視，造成梁端延性不足。
4．框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應滿足要求
《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)中規定：“框架端節點處，當框架梁上都縱筋水平直線段錨固長度不足時，應伸至柱外邊并向下彎折，彎折前的水平投影長度不應小于0.4LaE”當框架柱截面尺寸小于400×400mm時，應注意梁上部縱筋直徑的選擇，否則這一項要求不容易得到保證。
框架結構設計范文6
關鍵詞:建筑框架結構;設計;措施
中圖分類號： TU323.5 文獻標識碼： A 文章編號：
隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,無論是工業建筑還是民用建筑,建筑框架結構設計作為現行比較常用的實際模式,已經廣泛應用在各類建筑中,在結構設計中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個結構設計者需要在遵循各種規范下大膽靈活的解決一些結構方案上的難點、重點。
一、建筑框架結構設計的說明
建筑框架結構設計是主要設計依據,抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮抗滲做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節點,以及施工圖中未畫而通過說明來表達的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。
1)建筑結構類型及概況,建筑結構安全等級和設計使用年限,建筑抗震設防分類、抗震設防烈度(設計基本地震加速度及設計地震分組),場地類別和鋼筋混凝土結構抗震等級、地基基礎設計等級、砌體結構施工質量控制等級,基本雪壓和基本風壓,地面粗糙度,人防工程抗力等級等。
2)設計±0.000標高所對應的絕對標高,持力層土層類型及承載力特征值,地下水類型及標高、防水設計水位和抗浮設計水位,地基液化,濕陷及其他不良地質作用,地基土凍結深度。
3)設計活荷載值。
4)混凝土結構的環境類別、材料等級、強度等級、材料性能(包括鋼材強屈比等性能指標)和施工質量的特別要求等。
5)受力鋼筋混凝土保護層厚度,結構的統一做法和構造要求,現行規范規程及標準圖選用,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。
6)建筑物耐火等級、構件耐火等級。
7)施工注意事項,如后澆帶設置、封閉時間及所用材料性能、施工程序、專業配合及施工質量驗收的特殊要求等。
二、建筑框架結構設計的原則與措施
(一)建筑框架結構設計原則
抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,盡量加剪力墻,可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規范給出的垂直地震作用明顯不足。
雨蓬不得從填充墻內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭?？紤]抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級;由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率;出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構;框架結構中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構造柱,層高較高時宜在門洞上方加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時剛度很大,其它地方不加剪力墻,對梯井和整體結構都十分不利;建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加后澆帶等;柱子軸壓比宜滿足規范要求;當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁;當建筑布局很不規則時,結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置,并采取相應的構造措施;當地下水位很高時,暖溝應做防水。一般可做u型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時,混凝土應抗滲,等級S6或S8,混凝土等級應大干等于C25,混凝土內應摻人膨脹劑?；炷镣鈮⒚魉绞┕たp做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝士墻做企El較難。 (二)建筑框架結構設計措施 在用PKPM軟件計算梁柱時,應盡量采用TAT或SATWE三維軟件。第一,計算結果更接近實際受力狀態,如地震力或風力是按抗側移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發生下沉變形,內力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟件整體計算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并。第三,TAT或SATWE還可以進行井式梁的計算,由于PKPM 軟件計算梁時僅按矩形計算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時可取出彎距再按T型梁補充計算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時,較大直徑的鋼筋連接宜用機械連接取代焊接,造價相差不大,但機械連接可靠并易干檢查。機械連接接頭位置可任意,但一次截斷的鋼筋不大于50%,接頭位置應錯開70d。
三、多層鋼筋混凝土框架結構設計
多層鋼筋混凝土框架結構是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結構。多層鋼筋混凝土框架結構設計文件與圖紙是最主要的依據之一,全面理解設計文件,并規范進程加以實施,是結構方案的主要工作。全面理解設計意圖和設計要求,看懂容懂圖紙的每項內容,達到按圖紙施工的要求,對圖紙設計中存在的問題通過會審加以解決,對其遺誤交易糾正,是保證施工質量的前提,必須認真地組織與實施,該項工作由甲方或委托監理工程師進行。
根據設計文件和相關規范、規程、編制和審查施工組織設計。鋼筋混凝土框架結構由水平承重體系一各層樓蓋和屋蓋連接形成空間的整體結構體系。其中各平面鋼筋混凝土框架結構形成豎向承重體系,它們承受由樓蓋和屋蓋傳來的豎向和水平荷載并再傳給地基基礎。 做好多層鋼筋混凝土框架結構技術交底,根據設計要求和施工隊的技術素質狀況對其不熟悉的施工工藝過程,經批準實施的新工藝、新材料、新結構等,必須認真進行技術交底。明確各項工藝參數指標、操作方法、質量要求和檢測辦法,并認真的加以實施。
現澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現澆鋼筋混凝土結構?，F澆式多層鋼筋混凝土框架結構的整體性強、抗震性能好,因此在實際工程中采用比較廣泛。但現場澆筑混凝土的工作量較大。
預制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制,通過焊接拼裝連接成的多層鋼筋混凝土框架結構。其優點是構件均為預制,可實現標準化、工廠化,機械生產。因此,施工速度快、效率高。但整體性較差,抗震能力弱,不宜在地震區應用。
現澆預制框架是指梁、柱、樓板均為預制,在預制構件吊裝就位后,對連接節點區澆筑混凝土,從而將粱、柱、樓板在連成整體多層鋼筋混凝土框架結構?，F澆預制框架既具有較好的整體性和抗震能力,又可采用預制構件,減少現場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現澆式框架和裝配式框架的優點。
總結:
以上幾點是我在工程設計中對框架結構設計的認識體會,希望這些設計體會能給各位同行在今后的工程設計中有些幫助,以提高工程設計的質量。
參考文獻:
[1] GB 50010—2002,混凝土結構設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2002
