房屋建筑混凝土框架结构设计研究

房屋建筑混凝土框架结构设计研究

张闪闪

高驰国际设计有限公司，重庆 404100

摘要：从我国建筑行业协会统计数据来看，到2019年6月我国各建筑企业完成的总产值为101616.12亿元，房屋建筑总面积为107.5亿㎡，建筑行业整体增值为27466亿元。将钢筋混凝土框架结构应用到房屋建筑具有良好的抗震性、抗风新、延性、灵活性等优势，因此在建筑行业中得到了广泛的应用，所以对房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计进行分析有着非常重要的意义。

关键词：房屋建筑；混凝土；框架结构；设计

1房屋建筑混凝土框架结构工程的主要特征

近几年，随着城市人口的急剧增加，高层建筑拔地而起，对此，房屋建筑工程中的竖向构件所要承受的外在荷载也在逐年增加，所以，施工单位要不断加大房屋建筑工程的墙体尺寸与柱体尺寸，这样才能达到提升其承重力的目的。另外，房屋建筑工程中的构件还需要承受外界风力与地震带来的荷载，不管是哪种荷载都是以竖向方式分布的，对房屋建筑工程的总体高度有较高的敏感度，如，地震荷载。在房屋建筑工程的总体高度较低时，对于荷载的设计只需要考虑部分动荷载与恒定荷载，并且对于房屋建筑工程中的柱体以及墙体等结构都没有太高的要求。在进行框架支撑系统的设计过程中，在没有特殊的承载要求时，就可以不用增加梁以及柱体的尺寸，一般只增加板就可以了。在进行高层建筑的墙体、柱体以及梁等结构的设计时，要对其结构布局以及特殊性材料的应用进行综合考虑。在进行钢筋混凝土框架结构的施工时，可以采用刚接方式以及铰接方式来连接工程中的柱与梁，这样不仅可以增加高层建筑的承重能力，同时还能有效抵抗高层建筑在使用过程中的竖向荷载与水平荷载。

2设计中的主要问题

2.1基础结构损害

在进行混凝土框架结构设计过程中并没有认识到建筑物沉降控制的重要性，最终给附加应力带来影响，从而导致混凝土框架结构出现不规则变形或沉降现象。从相关调查中可知，地下室混凝土框架结构通常会出现柱下承台问题。基底地模构造比较复杂，其中放坡与阴阳角数量相对较大，这也给钢筋混凝土结构设计带来一定难度。应在原有设计的基础上完成配筋及断面的设计，但是截面高度计算的标准应以柱中心距的1/12至1/18为准。在进行拉力计算时可以将纵向钢筋衔接柱子作为标准，柱子所承受的轴力最大在10%拉力计算。此外，利用基础拉梁完成底层位移及高度设计工作，从而可以使拉梁输入到高层建筑中，此时基础拉梁顶面位置到基础顶面高度可以作为底层高度计算标准。

2.2上部结构缺陷

房屋建筑施工过程中框架混合布置与剪力墙布置时应保证均匀性与科学性，但是在进行实际设计过程中均匀性不足或是基础结构出现损坏的问题比较常见，最终导致混凝土框架结构出现承重集中的情况。当承重指标比设计标准大时会增加安全隐患。钢筋混凝土框架衔接时，基础结构设计难度相对较大，无法达到刚度要求且布置的均匀度不足，无法实现两者的连接，在进行框架结构设计时并没有做到多道防护要求，给结构带来影响。

3优化混凝土框架结构设计的策略

3.1框架结构基础设计

在进行房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计过程中通常会对地基承载力等因素进行综合考虑，如果是软弱地基多会采用柱下条形基础，从而提高软弱卧层的承载力。柱下扩散基础宽度在4米以上时应对基础位置加宽进行设计并加强连接位置设计。如果是新建的钢筋混凝土框架结构应将新基础间的净距控制在基础间高度差的2倍左右，在进行基础加固过程中可以采用打抗滑桩方式，同时可以利用调节基底附加应力的方式来保证钢筋混凝土框架结构的高度及层数是相同的。

3.2优化结构方案和结构选型

在进行剪力墙平面布置时应注意预设问题，根据新标准进行预设基础，将设计经验及实现数据进行预设。房屋建筑钢筋混凝土结构设计中会存在较多影响因素，框架结构设计过程中应对这些影响因素进行分析，从而对嵌固端进行设置。房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计时应了解工程具体位置。在框架结构设计中可能会出现超标现象，因此应严格按照标准及规定进行预设，可以将现已出台的规范及标准作为依据，在进行框架结构预设过程中会有一些条件给预设工作带来限制，不得将新规定中的不合理方案进行使用。预设工作后期应尽可能按照标准完成钢筋混凝土框架结构设计，避免后期出现改动问题。

3.3进行建筑系统的平面布置和预设

平面结构设计是钢筋混凝土框架结构设计中的重点，因此应从不同的方面完成预设工作并保证其对称性、整体性。目前在进行建筑形状规则预设过程中会出现不达标或效果不佳现象，因此在进行平面设计过程中应控制长宽比例，如果房屋建筑相对狭长，这样短向刚度及设计就无法满足相关要求，在进行平面角度设计过程中对振动概括进行分析，在完成分析后才能确保预设可以达到相关标准，从而得到良好的预设效果。如果房屋建筑钢筋混凝土框架结构在质量分布方面平衡性不足、平面比较乱，应对抗侧构件布置情况进行调整，这样既可以避免结构扭转现象，同时可以提高框架结构抗扭转能力。

3.4科学设计结构缝

钢筋混凝土框架结构间隙的设计是房屋的重点,结构间隙设计水平的提高可以保证房屋的强度,刚度和稳定性,增加房屋的空间。因此,必须结合自然条件,地理因素和施工技术来设计合理的结构间隙,使房屋的安全性得到改善。以质量为基础,提高综合实力,确保设计效果。在当前的设计运营中,公司必须确保房屋质量并提高设计结构缝的能力,以有效地确保房屋的稳定性并避免房屋建设项目的崩溃。相关设计师应以现场为基础,在项目现场查看各种深入的数据,进行相关的调查和分析,并在拥有大量建筑物的前提下捕获建筑物的布局并设计结构节点。例如,当前,在家里有许多铸造砖的应用。在设计时,有必要充分考虑浇筑过程中钢筋混凝土应力的问题,并分析就地浇铸砖的应变,以便可以充分了解就地浇筑砖的设计条件。根据项目的具体过程,合理使用材料,控制有利的建筑条件以及进一步提高建筑结构的承载力,有必要不断选择铸造砖的设计思想,以明确目标。设计和保留差距,合理扩大结构差距是有效的提高结构稳定性和安全性。

3.5综合性能的满足

在房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计中，设计人员要能够考虑到房屋建筑的综合性能，只有满足建筑的综合性能，所开展的结构设计工作才有意义。具体而言，综合性能满足视角下的房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计中应该考虑到以下几个方面的内容：第一，确保建筑结构的延性设计的合理性，这一方面考虑主要是针对高层建筑长期使用中的变形问题，尤其是在地震、大风等巨大外力作用下的变形，确保延性设计的合理性，则能够使房屋建筑有效应对巨大外力作用下说发生的变形问题。第二，确保房屋建筑的水平荷载力。由于房屋建筑的特殊性，其受到水平方向荷载力的影响较为明显，如大风，为此，设计人员在设计工作中必须确保房屋建筑具有良好的水平荷载力。第三，确保房屋建筑安全性，在房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计中，要能够坚持以人为本的理念，比如，逃生通道的合理设计，确保建筑在出现火灾、地震等情况时，建筑内人员能够尽快逃离，将此类灾害的负面影响降到最低。

4结语：房屋建筑钢筋混凝土框架结构主要包括梁和柱体，充分利用了钢筋与混凝土材料的承受拉力与压力，此种结构自重较轻、抗震效果较好且容易布置等。在进行混凝土框架结构设计过程中应加强竖向及平面布置并对框架柱配筋进行调整，计算梁和柱配筋，从而提高结构的整体性与刚度，确保房屋建筑工程建设质量。

参考文献：

[1]吕韶洪,李源.高层钢筋混凝土框架结构的加固方法优化[J].科技展望,2016,26（25）:35.

[2]余炳坤.钢筋混凝土结构加固方法的选择[J].四川水泥,2016（05）:340.

[3]居则上.多层混凝土框架结构改造加固方案优选及力学性能分析[D].南京:东南大学,2018.