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[摘要] 随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，建筑框架结构设计作为现行比较常用的实际模式，已经广泛应用在各类建筑中，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多。本文针对建筑框架结构设计等方面进行了分析，并对框架结构施工中的质量控制进行了论述。
[关键词] 框架结构 结构设计 施工 质量控制
一、框架结构设计措施
现代建筑常因设计不当而造成施工环节质量难以保证，给工程安全留下隐患，现从以下几个方面阐述框架结构设计时应注意的问题。
1.框架计算简图的确定
（1）无地下室的多层框架房屋
①基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002(以下简称《结构规范》)第7.3.11条规定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H：装配式框架取1.25H。
②基础埋深较大时为了增加房屋底部的整体性，减小位移。将基础连系梁以下的部分看作底层，往的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度，而把实际建筑的底层作为第二层考虑，层高H取连系梁顶层至一层楼面高度。
（2）带地下室的多层框架房屋
对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(以下简称《抗震规范》)，都没有明确地提出具体位置，需要具体问题具体分析。对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时，可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置，在利用PKPM软件进行设计时，楼层总数仅输入地下室以上的实际层数，底层的层高H取实际层高。这样计算出的地震作用与实际情况较为接近。对于不能满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。
2.基础宽度和面积的计算
在计算基础宽度或面积时，往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详，导致基础宽度或面积不足。如墙体上作用有较大集中力的情况，当墙体上有较大的集中力作用时，通过墙体和基础可将集中力向地基扩散，但这种扩散是有一定范围的，且基底土反力并不均匀分布。若設计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度，则导致局部基础宽度不足。因此，必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求。通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题。
目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的，对部分梁而言，尽管相交梁截面尺寸不同，相互之间却不存在主、次梁关系，设计人员在绘制施工图时，应注意配筋形式与受力分析相匹配。框架结构经空间分析程序电算，所有按主梁输人模型的梁是整体工作的，部分梁将产生扭转问题。一些三维空间分析软件，虽已调整梁的抗扭刚度，但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大，因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩设计算值那么大)，实际受力与计算模型不符。可把次梁支座改为铰支座，并配以构造处理。
3.钢筋混凝土保护层厚度的取值
混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，直接影响构件的耐久性和钢筋的受力性能，但由于设计人员的不重视，常会出现问题：
①梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足；
②主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性；
③地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。
因此，设计时应注意：
①正确处理构件内各类钢筋的相互关系，按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度，并进行构件的截面设计。首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度，即确定箍筋的正确位置，主筋的保护层厚度可采用a+dl(a为箍筋保护层最小厚度，d：为箍筋直径)，并大于规范规定的最小厚度，以此确定主筋的正确位置；根据各种钢筋的正确位置，确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算，在施工图中标出相关构件中钢筋的位置。
②正确区分同一构件所处的环境条件，区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度。地下部分的柱子可将其断面加大，满足其保护层厚度的要求，同时保证柱子钢筋上下位置的一致性，满足钢筋受力要求。
二、框架结构施工中的质量控制
1.钢筋质量控制
钢筋时骨架，是建筑的最重要的构建材料之一，其质量直接关系到框架结构的稳定性能。钢筋在施工中主要控制两个环节，下料和接头控制。
（1）下料。钢筋在下料之前，必须先放出大样，并依据大样下料，下料的过程中应注意以下两个方面的问题：一是不要把长的钢筋料下短了，因为这样就会增加钢筋的接头数量，而钢筋接头数量的增多会直接影响到钢筋的受力性能；二是尽量不要利用短的钢筋料加工较长或较大的钢筋半成品。钢筋在加工过程中应尽量一次成型或一次成活，不得在一根钢筋的同一部位反复加工，因为这样容易造成钢筋的疲劳破坏。钢筋在加工过程中，如发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象，尚应对该批钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。
（2）接头控制。钢筋连接主要靠机械连接和焊接连接。前者的关键在于选择合适的街头，如筒冷挤压连接、锥罗纹连接、直罗纹连接等。相对而言，焊接的质量的可控性要差很多，但其十分重要。
2.混凝土质量控制
保证水泥，细骨料，粗骨料，水，外加剂质量的前提下，混凝土工程质量的浇筑就成为框架结构工程的关键因素。混凝土在拌制过程中的主要问题有：水灰比失控，计量不准确甚至不计量，施工配合比不根据砂、石料的含水率变化及时调整，偷工减料，振捣过程中出现漏振、过振、漏浆等导致混凝土出现蜂窝、孔洞、离析等现象。所有这些都会直接对混凝土强度产生不利影响。因此施工过程中注意以下几个环节：
（1）对原料的结构控制。水泥，粗细骨料，水，外加剂应该根据施工的环境，如温度，潮湿度进行合理的计算。首先要准确调整水灰比，在现场施工时根据试验室出具的理论配合比，实测砂、石的实际含水量，准确计算用水量；水的计量采用电子装置自动计量，计量设备定期检定合格。其次要确定水泥浆的用量、砂率及坍落度。
（2）混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣。混凝土搅拌时间要适当，时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。
3.混凝土中配筋和配箍质量控制
墙体结构式简而言之就是钢筋和混凝土，在满足计算要求和构造要求的前提下，配筋率、和配箍应该是以经济原则为前提。
（1）配筋率和配箍率。以框架结构梁柱节点部位为例，其钢筋数量和截面面积越小越好，因为只有这样才能保证钢筋的间距和锚固长度，而且也便于施工，因为在混凝土的浇注过程中，一是在梁柱节点部位钢筋的数量少则混凝土拌合物容易流动到边边角角和下层混凝土表面，而且粗骨料也不会被钢筋从半空中卡住，从而造成拌合物离析现象；二是钢筋的配筋率和配箍率少则钢筋间的净距就相对大一些，在进行振捣的时候振捣棒就容易插入混凝土内部进行充分的振捣。
（2）长度控制。首先是边柱和角柱柱顶纵向钢筋锚固长度控制。框架边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造分两种类型，一种类型是柱筋锚入梁中，另一种类型是梁筋锚入柱中。
三、小结
框架结构虽然相对简单，但设计中仍有很多需要注意的问题。同样，框架结构施工质量的控制点也非常多，如原料质量的甄别，混凝土浇筑过程中的各项原料配比，搅拌程度，以及后期浇筑和维护。尽管建筑工作总体上知识含量不高，但是只要设计人员遵守相关规范，并具有良好的结构概念；施工人员能从质量意识角度入手，从关注细节入手，也必定对于提高框架结构施工质量大有裨益。
[关键词] 框架结构 结构设计 施工 质量控制
一、框架结构设计措施
现代建筑常因设计不当而造成施工环节质量难以保证，给工程安全留下隐患，现从以下几个方面阐述框架结构设计时应注意的问题。
1.框架计算简图的确定
（1）无地下室的多层框架房屋
①基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002(以下简称《结构规范》)第7.3.11条规定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H：装配式框架取1.25H。
②基础埋深较大时为了增加房屋底部的整体性，减小位移。将基础连系梁以下的部分看作底层，往的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度，而把实际建筑的底层作为第二层考虑，层高H取连系梁顶层至一层楼面高度。
（2）带地下室的多层框架房屋
对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(以下简称《抗震规范》)，都没有明确地提出具体位置，需要具体问题具体分析。对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时，可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置，在利用PKPM软件进行设计时，楼层总数仅输入地下室以上的实际层数，底层的层高H取实际层高。这样计算出的地震作用与实际情况较为接近。对于不能满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。
2.基础宽度和面积的计算
在计算基础宽度或面积时，往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详，导致基础宽度或面积不足。如墙体上作用有较大集中力的情况，当墙体上有较大的集中力作用时，通过墙体和基础可将集中力向地基扩散，但这种扩散是有一定范围的，且基底土反力并不均匀分布。若設计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度，则导致局部基础宽度不足。因此，必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求。通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题。
目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的，对部分梁而言，尽管相交梁截面尺寸不同，相互之间却不存在主、次梁关系，设计人员在绘制施工图时，应注意配筋形式与受力分析相匹配。框架结构经空间分析程序电算，所有按主梁输人模型的梁是整体工作的，部分梁将产生扭转问题。一些三维空间分析软件，虽已调整梁的抗扭刚度，但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大，因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩设计算值那么大)，实际受力与计算模型不符。可把次梁支座改为铰支座，并配以构造处理。
3.钢筋混凝土保护层厚度的取值
混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，直接影响构件的耐久性和钢筋的受力性能，但由于设计人员的不重视，常会出现问题：
①梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足；
②主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性；
③地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。
因此，设计时应注意：
①正确处理构件内各类钢筋的相互关系，按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度，并进行构件的截面设计。首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度，即确定箍筋的正确位置，主筋的保护层厚度可采用a+dl(a为箍筋保护层最小厚度，d：为箍筋直径)，并大于规范规定的最小厚度，以此确定主筋的正确位置；根据各种钢筋的正确位置，确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算，在施工图中标出相关构件中钢筋的位置。
②正确区分同一构件所处的环境条件，区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度。地下部分的柱子可将其断面加大，满足其保护层厚度的要求，同时保证柱子钢筋上下位置的一致性，满足钢筋受力要求。
二、框架结构施工中的质量控制
1.钢筋质量控制
钢筋时骨架，是建筑的最重要的构建材料之一，其质量直接关系到框架结构的稳定性能。钢筋在施工中主要控制两个环节，下料和接头控制。
（1）下料。钢筋在下料之前，必须先放出大样，并依据大样下料，下料的过程中应注意以下两个方面的问题：一是不要把长的钢筋料下短了，因为这样就会增加钢筋的接头数量，而钢筋接头数量的增多会直接影响到钢筋的受力性能；二是尽量不要利用短的钢筋料加工较长或较大的钢筋半成品。钢筋在加工过程中应尽量一次成型或一次成活，不得在一根钢筋的同一部位反复加工，因为这样容易造成钢筋的疲劳破坏。钢筋在加工过程中，如发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象，尚应对该批钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。
（2）接头控制。钢筋连接主要靠机械连接和焊接连接。前者的关键在于选择合适的街头，如筒冷挤压连接、锥罗纹连接、直罗纹连接等。相对而言，焊接的质量的可控性要差很多，但其十分重要。
2.混凝土质量控制
保证水泥，细骨料，粗骨料，水，外加剂质量的前提下，混凝土工程质量的浇筑就成为框架结构工程的关键因素。混凝土在拌制过程中的主要问题有：水灰比失控，计量不准确甚至不计量，施工配合比不根据砂、石料的含水率变化及时调整，偷工减料，振捣过程中出现漏振、过振、漏浆等导致混凝土出现蜂窝、孔洞、离析等现象。所有这些都会直接对混凝土强度产生不利影响。因此施工过程中注意以下几个环节：
（1）对原料的结构控制。水泥，粗细骨料，水，外加剂应该根据施工的环境，如温度，潮湿度进行合理的计算。首先要准确调整水灰比，在现场施工时根据试验室出具的理论配合比，实测砂、石的实际含水量，准确计算用水量；水的计量采用电子装置自动计量，计量设备定期检定合格。其次要确定水泥浆的用量、砂率及坍落度。
（2）混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣。混凝土搅拌时间要适当，时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。
3.混凝土中配筋和配箍质量控制
墙体结构式简而言之就是钢筋和混凝土，在满足计算要求和构造要求的前提下，配筋率、和配箍应该是以经济原则为前提。
（1）配筋率和配箍率。以框架结构梁柱节点部位为例，其钢筋数量和截面面积越小越好，因为只有这样才能保证钢筋的间距和锚固长度，而且也便于施工，因为在混凝土的浇注过程中，一是在梁柱节点部位钢筋的数量少则混凝土拌合物容易流动到边边角角和下层混凝土表面，而且粗骨料也不会被钢筋从半空中卡住，从而造成拌合物离析现象；二是钢筋的配筋率和配箍率少则钢筋间的净距就相对大一些，在进行振捣的时候振捣棒就容易插入混凝土内部进行充分的振捣。
（2）长度控制。首先是边柱和角柱柱顶纵向钢筋锚固长度控制。框架边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造分两种类型，一种类型是柱筋锚入梁中，另一种类型是梁筋锚入柱中。
三、小结
框架结构虽然相对简单，但设计中仍有很多需要注意的问题。同样，框架结构施工质量的控制点也非常多，如原料质量的甄别，混凝土浇筑过程中的各项原料配比，搅拌程度，以及后期浇筑和维护。尽管建筑工作总体上知识含量不高，但是只要设计人员遵守相关规范，并具有良好的结构概念；施工人员能从质量意识角度入手，从关注细节入手，也必定对于提高框架结构施工质量大有裨益。