多層框架房屋建筑結構設計要點探析

李曉霖

摘 要：在多層建筑施工中，框架結構得到了充分的應用。但在實際建設中，一些框架結構沒有合理的規(guī)劃，結構的承載力不滿足荷載水平和實際標準。由此降低了該框架結構的質量和穩(wěn)定性，嚴重影響了整個建筑的安全。在這種情況下，認真研究框架結構，優(yōu)化結構設計，對提高其質量與安全具有重要意義。

關鍵詞：多層框架；建筑結構；問題；設計

1 前言

多層建筑的結構設計較于單層建筑的結構設計具有設計難度高、施工難等特點，隨著建筑功能和造型的不斷更新和發(fā)展，人們對建筑結構設計的要求越來越高。在建筑工程之中，框架結構被廣泛運用在各類多層建筑之中，設計人員要重視多層建筑結構設計中框架結構出現(xiàn)的問題，并采取相應的措施加以解決。

2 多層建筑結構設計中框架結構的問題分析

2.1 忽略縱向框架的設計

為滿足建筑物的抗震設計要求，應在建筑物框架中設計兩根主軸，利用主軸方向的抗側力承擔地震時所產生的水平力。但是很多設計人員在建筑物框架設計之中，按簡化計算，在縱向僅設計連續(xù)梁結構，這樣的設計使框架之中縱向縱筋數(shù)量不足，而且梁柱的節(jié)點無法滿足框架抗震的要求?？v向主軸框架設計的缺失，會出現(xiàn)縱向框架梁的支座負筋、跨中縱筋數(shù)量不足，導致建筑物在發(fā)生地震時難以保證穩(wěn)定性。

2.2 板配筋不當，形成框架結構薄弱層

在設計過程中由于對板受力狀態(tài)認識的不全面，將建筑中的雙向板按照單向板進行計算，造成長邊方向配筋不足，一定程度上形成了框架之中的薄弱層。在實際建筑之中，忽略薄弱層問題會使建筑的抗側移剛度收到影響，從而減弱建筑物的抗震能力。

2.3 實際施工存在短柱問題

在框架結構施工中的常見問題是框架中的短柱問題，雖然柱子、梁是統(tǒng)一集中施工，但在實際施工中往往由于各種外部因素出現(xiàn)短柱問題，而且由于生產過程中的不嚴謹，生產出抗剪承載力和變形能力不符合要求的短柱，影響到多層框架結構的承載能力和整體抗震能力。

3 多層建筑框架結構規(guī)劃設計要點

3.1 地基基礎設計

我國很多框架結構，大都是條形基礎或獨立基礎，這樣一來，基礎截面規(guī)劃設計就要兼顧到地基變形情況和承載力水平，以確定基底大小。持力層的選擇，除了需考慮到承載性能和變形要求外，還應當遵循經濟性原則，嚴格管理成本。

3.2 配筋結構設計

（1）框架外挑梁配筋規(guī)劃。在施工期間，建筑結構的建設受到諸多外部因素的影響，挑梁設計便是影響因素之一。因為框架梁斷面與外挑梁斷面之間存在較大區(qū)別，因此，有些設計師就會將框架梁上部主筋擴展到外挑梁上，該種設計會極大有損結構質量。因而在計算研究時，結構設計師一定要仔細研究框架外挑梁的承載狀況，合理配筋，保障建筑質量。

（2）框架柱配筋規(guī)劃。在非抗震的建筑結構規(guī)劃中，框架柱配筋比例很低。在出現(xiàn)地震作用后，框架柱承受的扭轉剪力較大，而且還受到雙向偏心作用力，地震狀態(tài)下極易損壞。因此，在規(guī)劃框架柱配筋時，一定要兼顧到每個方面的受力狀況。在設計過程中，若建筑結構所處的地基土質松軟，此時應考慮增多框架柱配筋。而且，在設計中要提高箍筋對砼的制約性能，由此，建議結構設計師將框架柱箍筋模式設計成井字形或是菱形。

3.3 建筑結構內力分析

工程結構的內部豎向荷載與水平作用力存在明顯差別。在計量豎向荷載時，常用的方法包括分層法與彎矩二次分配方式。分層法計量的重點是將上下層兩部分的彈性支撐改成固定端支護，再用每個樓層的線剛度乘上0.9，進而獲取內力值。但是，彎矩二次分配方式就要求重新分配與計算每個節(jié)點的不均衡彎矩，進而獲取數(shù)值。而水平作用力計量中，能夠采取反彎點法與D值法，值得注意的是，采用D值法得到的計算結果有很高的精準性，但是，當梁與柱線剛度太大時，反彎點法就更能突出精準度。因此，建筑結構的內力分析屬于一個細致而繁瑣的過程，要求設計師全面思考各方面因素，從而獲得精準的數(shù)值，提升建筑結構的安全水平。

3.4 建筑物防震設計

抗震性能設計屬于多層框架結構設計的重難點，在實際設計中，若設計與計算存在問題時，通常梁高要堅持最大值原則，以防止因為梁剛度過小而產生太高的防彎安全儲備，從而引起安全故障。另外，在梁端負筋規(guī)劃中，就要遵守最小值原則，結構設計師要盡量選用最小負筋值，從而保證梁端塑性鉸的產生，同時，在設計中，結構設計師還應確保梁端負筋量不大于需求值，針對跨中配筋適當放大。需要注意的是，為便于建設框架結構，最好能夠將配筋相差5%的梁規(guī)劃為一類配筋，進而簡化施工工序。

4 結束語

綜上所述，在多層建筑框架結構的設計之中，關鍵的是框架結構的穩(wěn)定性和抗震能力，所以結構設計師在多層框架結構設計過程中要重視縱向框架設計、結構薄弱層、以及短柱問題等實際施工中常見的問題，通過合理的配置梁、柱之間的關系，提高建筑物的穩(wěn)定性，減少結構設計中的相關問題和安全隱患。

參考文獻：

[1] 鄭婷.多層框架房屋建筑結構設計中各環(huán)節(jié)的重點及難點分析[J].中國高新區(qū)，2018（12）：186.

[2] 肖健.多層建筑結構設計中框架結構的問題和處理[J].門窗，2016（9）：131.