1、探讨建筑框架结构设计的有效性摘要：随着人们对建筑物的模式及使用价值的要求在不断的提高，而设计者对建筑框架设计渐渐不能满足其需求，反而对于安全问题往往容易忽略，因此，加强对建筑框架结构设计的有效性研究是非常必要的。本文笔者从建筑框架结构设计原则以及提高建筑框架结构设计有效性的措施两方面对建筑框架结构设计进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。 关键词：建筑；框架结构；设计；有效性 中图分类号：TU318 文献标识码： A 前言 建筑框架结构设计中，应该尽量满足框架结构设计分清主次、多道防线、刚柔并济和层层设防的原则，合理调整基础面积和宽度，提高建筑工程的质量，保证居民的人身安全，尽可能消除建
2、筑物的安全隐患，提高建筑框架结构的有效性。 1.建筑框架结构设计原则 1.1 分清主次的原则。 有“抓大放小” “学会放弃”等是建筑框架结构设计中需具有的十分重要的理念。在钢结构当中，如果柱失效了，那么梁也会跟着失效;但是梁失效了，而柱还是可以不失效的。由此可见，柱承担的作用远远大于梁的作用，柱的责任是无可替代的。为了避免柱先倒，我们应该把梁设计成坚固的构件，而把柱设计成为较薄弱的部分，避免让梁先被破坏，尽可能的减少其损失。若将梁和柱都设计得极为坚固，当外力突然袭击时，两者很有可能同时被破坏，将会造成更大的伤害和损失。因此，在钢结构设计当中，应遵循“强剪弱弯” “强柱弱梁”的规范，抓住主要矛盾
3、和次要矛盾，正确把握梁和柱的关系，即梁是坚固的部分，而柱相对薄弱，合理选择梁柱的设计强弱，尽量把其带来的损失控制到最小。 1.2 刚柔并济的原则。 成功的建筑框架结构设计是能够合理地把握住刚和柔的控制的1 。如果柔多一点，为了适应外力可以发生极大的变形，容易减少外力的压迫，但是其花费少、经济。如果刚多一点，不仅造价昂贵、工程不经济，而且当强大的损坏力突然袭击的时候，不容易消减外力，易被外力压迫造成损坏，但是太刚可以降低其变形能力。 1.3 层层设防的原则。 安全合理的框架结构设计应该是设置稳固的，可以抵抗基本的损害力而保护建筑物的，当损坏力突然来袭的时候，框架结构的层层防线都会聚集而来，共同抵
4、抗外力。如果只是依靠某一个结构来抵抗外力是非常危险而且不合理的。正如土建结构中多层墙比单层墙牢固、框架剪力混合墙比纯剪力墙要牢固等等，这就显著的反映了层层设防线、建筑稳固的基本原则。 1.4 多道防线。 安全的框架结构体系是层层都设防的，灾难来临时，所有抵抗外力的结构都会前仆后继，所有力共同合作。这时，如果把这种存活下来的希望全部都寄托在某一个单一构件上，是非常危险的。正如土建结构中多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等等，这就体现了多道防线的基本设计思想。建筑结构设计的组成。合理的建筑物设计应该由结构设计、通风设计、建筑设计和照明设计等等组成。每一个部分的设计都应该尽量满足经济、合理、安全
5、、环保、美观和使用功能的基本要求。结构设计是建筑框架设计经济、环保的一个重要组成部分，而建筑设计是一个建筑物发挥其使用价值和功能的重要体现，通风和照明设计时体现了合理设计的要求。 2.提高建筑框架结构设计有效性的措施 2.1 建筑物结构设计的基本要求 自我国建筑物频频出现易倒塌、裂缝等现象以来，我国便对建筑框架结构设计制定了设计规范来控制建筑设计的质量，一定要做到以下三点:1)在设计前就应该考虑到当结构中同时出现几种作用效应的时候，严密计算出每一种作用效应，尽量按照最适合的作用效应来设计，避免最不适合的效应设计。2)计算及验算:应当计算每个构件能够承受的力量并且验算其在正常状况下能够承受的最大
6、力量和构件的疲劳强度。3)抗震结构:从唐山大地震到汶川地震，再到今年的雅安地震，地震在我国频频发生，更需要重视抗震设计，应该严格根据我国不同地区抗震等级的抗震设计来计算其所需要的参数值，严密设计抗震结构。因为这关系到人们的人身安全问题。 2.2 从设计原则上提高有效性 2.2.1 抗剪措施。 合理的建筑框架结构设计是强剪弱弯的，主要作用是防止构件的脆性被破坏，保持其延性。为了确保建筑物的结构在经历罕见地震的过程中其脆性不被破坏而剪切失效，应该在建筑框架结构设计时增加承重构件的抗剪承受力和抗弯能力。因此，在建筑框架结构设计中要符合抗剪受力和抗弯能力的规范要求，加强抗剪构造和验算框架梁。 2.2.
7、2 强柱弱梁的措施。 强柱弱梁是建筑框架结构设计的重要原则之一，主要是为了确保梁和柱的延性，在罕见地震突然来袭时，这种设计可以保证柱端处于非弹性使梁端形成塑性铰。因此，在我国建筑设计规范允许的范围之内，尽可能把柱截面的尺寸做的更大些，让梁线刚度与柱线刚度的比值控制在 1 之内，同时控制柱轴压比符合规范要求，加强延性。为了避免在经历罕见地震时梁端处于弹性状态，不得把梁端的纵向受拉的配筋设计得太高，使塑性铰出现或者移到立柱上去。 2.2.3 结构设计的措施。 a 对大跨度柱网的建筑框架结构设计应该对柱箍筋的全长进行加密，避免因为楼梯平台梁与在楼梯间处的框架柱相连接，使得楼梯间处的柱有成为短柱的可能
8、。因此，在设计中应该注意对柱的特殊改造。 b 应当重视使外框架有成为短柱的可能，因为在框架结构外立面为带形窗的设计时连续的窗必须超过梁，让外框架柱有成为短柱的可能，应当引起重视。 c 我们都很明确建筑物的裂缝给居民带来的不便和损害，一般情况下在设计中是不得出现裂缝的。但是意外出现时，可以运用混凝土来补偿浇筑。在屋面适当地设计后浇带，可以通过密而细的配筋来加强后浇带使其更加稳固。 d 如果改变框架设计的消耗能量的形式，即从轴变向弯曲的方向发展，增加赘余的配件。由于赘余的配件在外力的作用下会失去原来效果，在较大地震来临时，不仅仅可以利用这些赘余的配件弯曲来抵抗外来能量，还可以减少地震带来的建筑物共
9、振效应，稳固建筑物。 2.3 从基础面积和宽度的计算上提高有效性 建筑框架结构设计过程中其有效性比较低或者建筑设计不合理的一个重要原因是，在计算其基础面积或者宽度的时候，经常不够明确梁和柱的作用效应或者考虑问题不够全面详细，导致基础面积或宽度浪费或者不足。当有较大的力量作用在墙上的时候，虽然墙体可以把这种力量向地基扩散，但是这样的缺点是基底的反作用力量不平衡，并且其反力地基的扩散范围是有限的。为了避免出现基础面积和宽度不足或者浪费，在建筑框架结构设计时可以通过计算平均线荷来确定基础所需要的值。因此，通常采用调整计算出的平均线荷来解决基础宽度和宽度不足或者浪费的问题，从而改善其有效性。 2.4
10、从框架柱长度方面提高有效性 在建筑框架结构设计的过程当中，设计者往往会在地基上下一点设计一个连接的梁，这样不仅可以提高建筑框架结构设计的有效性，还可以控制由于不稳定而出现的移动现象。这个起到连接作用的梁通常由两个部分组成，框架柱的长度的参数值由于连接的梁不可能稳固整个建筑框架结构，所以这个取值应当合理，即为基础顶面和连接梁顶面之间的距离。基础顶面和连接梁顶面中较大力可以作为连接梁的设计依据，从而计算框架柱的长度，提高建筑框架结构设计的有效性，促进控制建筑物的稳定性。 3.结束语 综上所述，建筑框架结构设计应该在满足设计的基本要求和设计原则的同时，尽量符合基础面积和宽度的计算，由此来提高建筑框架结构设计的有效性，尽可能消除建筑物因框架结构设计不良的安全隐患。另外在实际的应用当中，我们应该遵循刚柔并济、分清主次、多道防线和层层设防等基本设计原则，来计算和控制框架柱长度方面、基础面积和宽度，以此来保证建筑框架结构设计的有效性，促进建筑物的稳定性和安全性。 参考文献 1王锏论述建筑框架结构设计的有效性问题J中国科技纵横，2011(21):218-219 2黄冬萍.对建筑框架结构设计的原则分析J民营科技，2011(7):268-269
