浅谈框架结构项目设计与施工

陈兵

【摘 要】随着近几年国家的住房政策、行业周期性以及其他多方面因素影响，房价回归理性，建筑产业链各方都在进行业务调整。项目设计，作为工程项目实施环节中的关键一环，正面临着机遇与挑战。中国举世闻名的古建筑，对石结构和木结构的应用，已经达到炉火纯青的地步。如今，钢筋混凝土结构也已经在中华大地繁花盛开，这是结构人的骄傲。此文章主要对框架结构形式的项目产品进行结构设计探讨。

【关键词】框架结构；设防烈度；地基承载力；钢筋代换；模板拆除

框架结构具有结构布置规则、使用灵活等特点，同时其自身的结构侧向刚度较小，在强烈地震作用下结构的变形较大，填充墙及附属结构的破坏严重。因此，对房屋高度较高时，应避免采用纯框架结构，设置适量的剪力墙，改善结构的性能。高层建筑结构不应采用单跨框架结构，不宜采用纯框架结构；多层框架结构不宜采用单跨框架结构，当必须采用时，可设置支撑、柱子翼墙或少量的钢筋混凝土剪力墙。

一、基本要素之结构荷载

荷载是结构设计的基本要素，荷载准确与否将直接影响到结构计算的可信度，准确把握荷载取值是结构设计对设计人员的基本要求。不同项目的实施地点各异，在选用结构材料时，既能满足建筑项目功能性要求，又要有经济性、安全性和适用性。通常情况下，钢筋、混凝土是主要结构用材，辅之以砂浆、砌块等。在框架结构设计过程中，需要考虑的荷载种类与其他结构形式基本类似，但由于框架结构的梁系布置较灵活，通常可考虑将隔墙荷载按板上荷载输入计算模型。

二、构件设计和对结构设计的思考

梁、板、柱等构件设计，需要结合具体项目情况，按《建筑抗震设计规范（2016年版）》（GB50011-2010）合理确定其抗震等级。为确定抗震等级，必须先明确设计项目的设防烈度。应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施。至此，设计人员可以明确它的设防烈度了。

为什么要重点提到设防烈度呢，正如引言部分所述，框架结构自身侧向刚度较小，地震作用引起的侧向位移较大，为顺利实现框架的抗震性能，就必须采取合理的抗震措施，于是乎，提高设防烈度成为一种选择。这里，设防烈度它这只是一个结构概念，但是反映了出几方面的问题。首先是结构设计的方法，为更好完成结构设计任务，设计人员需要熟练掌握相关规范，不违背强条；其次是在做框架结构时需要重点关注哪些问题，也就是区别于剪力墙结构，区别于框架-剪力墙结构以及其他结构形式的问题，这是平时在结构设计过程中都应该有的思考。

三、地基与基础

在结构设计的流程图上，最后完成的是基础设计。这属于结构设计的独特性，因为当上部结构设计完成后，利用计算软件，设计人员可以根据传导给基础的荷载以及业主提供的地质勘查报告和图形，做出分析，选择经济、适用的基础形式。在这个过程中，一旦上部结构确定，基础也随之确定下来。从过往的实践经验来看，上部结构包括其嵌固端的选择都对基础设计有较大影响，不建议在上部结构未完成或未定稿的情况下轻易进行基础设计。这一点需要引起重视。框架结构采用的基础形式通常有桩基础和柱下独立基础。桩基础一般要达到持力层深度，对后期施工提出更高要求。不同地区对持力层的要求又有不同，结合当地实际情况，往往采用机械旋挖桩、人工挖孔桩两种桩基础。而柱下独立基础相对桩基础来说，其施工难度较小，一般在回填土地基上即可，但要满足地基承载力要求。

四、图纸会审

设计的另外一重意义是指导施工。一份好的施工设计蓝图必然能满足合同要求、满足技术规范要求、具有可实施性、符合主流文化价值等。在充分表达设计意图的基础上，也利于专业人员正确理解设计意图。设计完成后，并不是立即将图纸付诸实践，而是要结合建设各方的经验、意见，对其提出修改并完善。这一步即是“图纸会审”。图纸会审的参加单位包括建设单位、施工单位、监理单位以及其他单位的经验丰富人员。经过会审确认后的图纸，更具操作性、更能满足业主对项目产品的目标要求。与图纸会审并存的另一项设计管理制度是“设计变更”和“技术洽商”。在项目实施阶段，随着对建筑产品的理解加深，项目决策者可以升级产品功能和价值，在此过程中，前两者的长效机制效应得以显现出来。

五、基础施工

在完成施工招标后，建设单位一般即完成三通一平（通水、通电、通路、场地平整），这时即会组织施工单位进场。在施工总承包模式下，基础分包单位应随总包单位一同进入施工场地。施工过程中，遇到实际地质与地勘不符时，技术人员要联系设计、地勘，在各方共同确认下，采取换填等新的切实可行的实施方案。

六、钢筋工程

钢筋这一柔性材料在混凝土結构受弯构件中扮演着重要角色，与混凝土这类刚性材料共同承担着构件来自外界的弯矩、剪力和轴力。两者之间通过混凝土对钢筋的握裹力实现很好的协同作用。这也是钢筋混凝土结构的工作原理。这里，需要注意的第一个问题是混凝土保护层厚度。在建筑项目竣工验收前，会有一项专门的检测即钢筋保护层厚度检测，其目的是为了加强构件保护防止钢筋锈蚀，从而预防结构安全隐患的出现。图纸设计中明确的混凝土保护层的最小厚度，是根据构件的实际工作环境确定的。施工时，可以采取加设混凝土垫块、大理石垫块等措施实现这一目标。许多要求严格的业主，对钢筋保护层厚度这一检测指标不达要求的，会要求施工单位采取返工、修复等手段进行整改，因此，为避免这类经济损失，施工单位应严格实施制定的技术方案。其次是钢筋代换。业主在其他项目富余的钢材可以继续投入到现行项目上使用，但与设计图纸上标注的钢筋等级和直径不同，这时，需要联系设计进行钢筋代换。钢筋代换的原则有：等截面代换、等强度代换。第三是钢筋制作，相对来说翻样是钢筋制作里面较有技术含量的一个工种。要求翻样人员具有造价知识背景，要求较高，根据图纸设计要求，结合施工验收规范，计算工料，列出详细加工清单，并画出加工简图。

七、模板工程

在结构设计中，梁柱都有截面尺寸这一设计数据，施工单位在组织木工作业时，通常以此为依据进行模板制作。经验表明，框架结构构件截面尺寸较为统一，利于模板制作标准化，利于施工单位的模板周转和材料循环，具有较高的经济效益。满足结构计算需要的同时尽量兼顾施工操作的可行性，其根本目的是为了节约资源。模板工程的另一注意事项是模板拆除，即在同条件养护试块达到一定要求后，遵循一定原则进行的一项施工活动。一定要求，即满足规范要求。一定原则，即先支后拆、后支先拆。很多时候，施工单位为抢进度，往往忽略这些要求和这些原则，带来的后果则是灾难性的。

八、混凝土工程

混凝土工程，顾名思义，就是混凝土浇筑，这是一项连续性的施工生产活动。需要人工配合振捣器等机械设备完成。对于大体积混凝土，在结构设计里面会考虑设置后浇带，其作用是防止钢筋混凝土结构由于自身收缩不均或沉降不均产生有害裂缝。这是一种构造措施，施工时一定要予以保证，防止产生有害裂缝。

九、结束语

综上所述，结构设计是一项细心认真的工作。结构设计者应带着高度责任感和崇高使命感，认真对待每一个设计细节，采用合理的技术措施，设计出安全、经济的建筑产品，努力践行新时代、新作为的思想理念。

【参考文献】

[1]朱炳寅.建筑结构设计问答分析（第三版）[M]北京：中国建筑工业出版社，2017：170.