框架结构设计的基本原理、重要原则和设计方法 曾东丰
框架结构设计的基本原理、重要原则和设计方法曾东丰
发表时间：2017-11-03T15:29:22.393Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：曾东丰
[导读] 摘要：在现代的有关对于建筑结构的设计过程中，矿街结构设计师建筑设计过程中非常重要的一项内容。它的设计是否完美决定了建筑结构的稳定性、平衡性能与安全性能，不夸张的说，结构设计的好与坏直接影响了建筑物的质量与安全。所以，在这篇文章中，我们主要介绍了框架结构设计的基本原理，在设计过程中需要注意的重要原则，以及设计方法，从而保证高层建筑物的质量安全。
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摘要：在现代的有关对于建筑结构的设计过程中，矿街结构设计师建筑设计过程中非常重要的一项内容。它的设计是否完美决定了建筑结构的稳定性、平衡性能与安全性能，不夸张的说，结构设计的好与坏直接影响了建筑物的质量与安全。所以，在这篇文章中，我们主要介绍了框架结构设计的基本原理，在设计过程中需要注意的重要原则，以及设计方法，从而保证高层建筑物的质量安全。
关键词：框架结构设计；基本原理；重要原则；设计方法
引言：在对建筑物结构设计过程中进行框架结构的设计，其目的就是为了保证建筑物的结构稳定性与安全性，是建筑结构设计过程中不能忽略的一个重要环节。框架结构的主要特点就是空间分割比较灵活，在对建筑物进行设计构造的时候可以对建筑平面布置进行灵活的分配，从而可以有效地对于有较大空间需求的建筑结构进行设计。
1.对框架结构设计的定义以及框架结构设计的类型
1.1对框架结构设计的定义
对于建筑师而言，框架结构主要是指通过梁以及柱子在刚性接触或者柔性铰链相接触下从而形成的具有承重能力的结构，换句话来说，就是由梁和柱子所形成的能够共同抵抗在使用过程中所出现的水平载荷以及竖向载荷。框架结构对于多层建筑来说是主要的结构形式，同时也是高层建筑的基本结构单元。
1.2 框架结构的一般类型
（1）框架结构按照其构件的组成部分一般可以分成梁板式结构以及无梁式结构两种结构类型。梁板式结构主要指的是框架结构有梁、板、柱三种基本材料所构成的一种具有骨架的结构；而无梁式结构主要指的是只是由板和柱子所组成的一种骨架式结构。
（2）框架结构按照框架的施工方法，一般可以分成现浇整体式框架结构、装配式框架结构、半现浇式框架结构以及装配整体框架结构四种类型。下面对四种类型进行分别介绍。
现浇整体式框架结构主要指的是框架的全部构件都是在现场一次性浇筑成一个整体，其主要特点是具有很强的整体性以及能够抵抗地震的能力比较好，构件的尺寸大小一般不会受到标准构件的限制。装配式框架结构主要指的是框架的全部构件都是采用预制装配的方式，对于加快施工进度、提高建筑工业化的进程是有很多好处的。其主要不足之处在于节点构造的刚性是比较差的，而且其抗震效果也不是非常好。半现浇式框架结构主要指的是对于梁和柱进行现场浇筑，而对于楼板则进行预制或者进行现场浇筑。所预制的梁板，其梁柱的整体性能是比较好的，能够有效节省模板的使用量。装配整体框架结构主要指的是对梁进行预制，在预制梁同柱子进行装配的时候，通过局部浇筑混凝土的方法让结构连成一个整体。其结构的整体性和抗震性要大于装配式构件但是低于现浇式构件，具有良好的刚性，相比较于现浇式，更加节省模板的使用量，使得施工进度有很大的提高。
（3）框架结构按照其材料的构成一般可以分成刚框架以及混凝土框架两种形式。刚框架结构主要指的是利用有刚梁所组成的既能够承受垂直载荷又能够承受水平载荷的结构；混凝土框架结构主要指的是以混凝土作为主要材料所建造的工程结构，一般包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构以及预应力混凝土结构三种基本类型。
2.框架结构设计的基本原理
在建筑设计过程中，有关框架结构的设计的基本原理一般包括两个大的内容，第一个是有关建筑结构的载荷，第二个有关建筑结构的极限状态设计方法。下面对两个内容进行逐一介绍。
2.1建筑结构的载荷
对载荷的一般定义为施加在结构上面的集中应力或者分布应力，都可以称之为直接载荷；二，对间接荷载的定义一般是能够引起结构外加变形或者约束变形的应力。而载荷效应一般指的是在载荷作用下所引起的结构构件的反映，而结构抗力指的是结构或者构件所能够承受的最大应力。
2.2极限状态设计方法
为了使得设计出来的建筑更加安全，有必要对其极限状态进行验证。同时，这也是框架结构设计的基本方法。安全性一般指的是所能够满足的特定的与建筑物所能够适应的承载能力的极限状态；实用性一般指的是建筑物在使用过程中具有很好的工作性能。
3.框架结构设计的重要原则
3.1刚柔并济的原则
如果框架结构的刚性太强，则会使得建筑物的灵活性降低，进而影响其变形能力；而如果框架结构的柔性太弱，就不能很好的保证建筑物的稳定性，会使得建筑物比较容易倒塌。所以，在对建筑物进行设计的过程中，应该坚持刚柔并济的原则，二者应该相辅相成。所以，在框架结构设计的过程中，工作人员应该对施工现场进行实地考察，充分了解现场的环境，对各种资料进行充分收集，并且依靠自身多年的工作经验，选出一个更加适合本地的施工方案。
3.2多道防线的原则
在对建筑结构进行框架设计的过程中，需要建立一个相对比较完善的安全防护体系。对于这些建筑物而言，通常需要存在多个框架结构，从而具有较好的安全防御能力。虽然框架结构是有很多优点的，但是，不可否认的是，框架结构还是有一定缺陷的。一般而言，在框架结构中，对于钢筋和水泥的使用量是比较大的，所以，一旦发生地震等自然灾害，就会非常容易的产生水平位移，这会对人们造成不可估量的损失。所以，在框架结构设计过程中，应该遵守多道防线的原则。
3.3抓大放小的原则
一般我们经常说的抓大放小，就是指舍大取小。在框架结构设计过程中，应该分清楚梁和柱的地位，对于梁和柱的强度应该设计好。对于建筑结构而言，是不存在绝对安全这个概念的，只能是在最大程度内保证建筑结构的安全性。在框架结构中，如果梁倒塌了，柱子一