多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)的問(wèn)題分析與處理

陳誠(chéng)

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，越來(lái)越多先進(jìn)的工藝被應(yīng)用到建筑工程行業(yè)，推動(dòng)了建筑工程質(zhì)量和效率的不斷提升。然而從實(shí)際情況來(lái)看，多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中仍然存在著一定的問(wèn)題，因此本文就將對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入的分析，并提出有效的處理意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：多層建筑結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu);問(wèn)題分析;處理

一、框架結(jié)構(gòu)概要

所謂的框架結(jié)構(gòu)也就是指在建筑物的總體結(jié)構(gòu)之中，通過(guò)梁體、柱體以及銜接方面以承重銜接的方式來(lái)抵抗水平方向和垂直方向作用力的結(jié)構(gòu)。在當(dāng)前階段之下，大部分建筑工程以框架結(jié)構(gòu)為承重主體，相應(yīng)的墻面不再作為承重墻加以設(shè)計(jì)，而目前建筑物墻體也可以分成圍墻、分隔墻和其他墻體等多種類別，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，墻體本身將不在承擔(dān)承重墻的地位，其材料應(yīng)用和裝飾材料應(yīng)用上也有著更高的靈活性。比如說(shuō)可以在墻體之上引入全新的材料和保溫機(jī)制，這也將起到減少建筑物自重，滿足人們建筑物使用需求的目的，同時(shí)也能全面提升建筑物的穩(wěn)定性和美觀性[1]。

在實(shí)際施工過(guò)程之中，框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠有效減少墻體承重材料的使用，起到控制工程建設(shè)成本的目的，同時(shí)也能夠提升建筑施工的作業(yè)效率。另外，框架解耦股的靈活性更高，在設(shè)計(jì)過(guò)程之中能夠確保建筑物框架質(zhì)量相同，而在建筑整體的重量分配上則不需要進(jìn)行另外的設(shè)計(jì)與規(guī)劃?？蚣芙Y(jié)構(gòu)承重墻的作用能夠規(guī)避傳統(tǒng)墻體布局的限制，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，提升施工的標(biāo)準(zhǔn)化程度，這也將對(duì)未來(lái)建筑工程行業(yè)的發(fā)展起到更加積極的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用，能夠切實(shí)有效的提升施工質(zhì)量和效率，更好的滿足建筑結(jié)構(gòu)的整體性要求和剛度要求，從而使建筑物更具穩(wěn)定性，滿足更多使用者的切實(shí)需求。

二、多層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

（一）剛?cè)岵?jì)

所謂的剛?cè)岵?jì)，也就是指在既有的建筑體系上，提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，確保建筑結(jié)構(gòu)的剛性與柔性保持動(dòng)態(tài)平衡的慣性。在剛度要求上，可以通過(guò)鋼制結(jié)構(gòu)框架為主體，為建筑體系提供承重功能，同時(shí)也可以加入鋁合金和硅酸鹽等柔性材料，強(qiáng)化建筑物的觀感，做好細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，確保相應(yīng)的鋼制框架在受到外力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，對(duì)這些不良作用力起到抵消的目的，進(jìn)而確保建筑物整體的穩(wěn)定性得到提升[2]。

（二）多層設(shè)防

建筑物結(jié)構(gòu)往往處于外部結(jié)構(gòu)的多種層面上，這也將對(duì)建筑物外力抵抗起到更加有力的保障。有些建筑物的多層設(shè)防會(huì)在建筑物框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中引入多層框架設(shè)計(jì)理念，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)外部作用的分層抵御效果，多層框架的設(shè)計(jì)也能夠?yàn)槎鄬咏ㄖ傮w結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供必要的保障，強(qiáng)化建筑體系的平衡性，從而使單框架建筑物的功能得到充分發(fā)揮。要能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程之中，以多層設(shè)防的方式將既有的壓力進(jìn)行分?jǐn)偤铜h(huán)節(jié)，進(jìn)而使多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性得到提升。

（三）主次分明

在建筑物設(shè)計(jì)之中，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員必須按照目前現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求開展設(shè)計(jì)活動(dòng)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該明確當(dāng)前不存在著絕對(duì)安全的建筑物，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合建筑物的實(shí)際要求，多層建筑結(jié)構(gòu)的組成以及使用用途進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)也要強(qiáng)調(diào)主次分明的原則，對(duì)建筑物構(gòu)件的用途重要程度進(jìn)行科學(xué)的劃分，對(duì)一些無(wú)關(guān)緊要的問(wèn)題可以在一定程度上進(jìn)行忽視，做好主體部分的設(shè)計(jì)，從而使整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系能夠更加穩(wěn)定，確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的作用和價(jià)值得到充分發(fā)揮。

三、多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題與處理對(duì)策

（一）基礎(chǔ)系梁?jiǎn)栴}

在基礎(chǔ)系梁設(shè)計(jì)過(guò)程之中，應(yīng)該對(duì)埋設(shè)深度問(wèn)題進(jìn)行全面的分析，尤其是對(duì)于多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，會(huì)受到建筑物自重、結(jié)構(gòu)方面的影響，這也就需要設(shè)計(jì)人員能夠遵循具體情況具體分析的原則，做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。比如說(shuō)基礎(chǔ)系梁埋設(shè)深度較大，那么可以通過(guò)基礎(chǔ)系梁來(lái)減少底層柱的長(zhǎng)度，從而使系梁的埋深深度得到合理計(jì)算，一般需要在0刻度位置進(jìn)行系梁的埋設(shè)。而為了確保多層建筑的抗震能力的到提升，可以在建筑物主體的軸面上進(jìn)行基礎(chǔ)梁的設(shè)計(jì)，以實(shí)際高度的五分之一為基準(zhǔn)，確?；A(chǔ)梁的設(shè)計(jì)更加合理。同時(shí)也應(yīng)該考慮到基礎(chǔ)梁與錐形斜坡之間存在的縫隙，在實(shí)際建筑活動(dòng)開展之中以混凝土對(duì)其進(jìn)行填充，從而使其能夠得到有效的加固與處理[3]。

（二）多層建筑結(jié)構(gòu)薄弱層的判斷

在一般情況下，多層建筑結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)薄弱層首先應(yīng)該通過(guò)個(gè)人指定，以設(shè)計(jì)人員通過(guò)軟件，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際規(guī)范要求對(duì)薄弱層進(jìn)行分析，并對(duì)其加以有效處理，同時(shí)也要在基礎(chǔ)薄弱層判定過(guò)程之中，引入更加有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，最終要通過(guò)實(shí)地走訪的方式進(jìn)行論證，并以更加專業(yè)的設(shè)備對(duì)薄弱層進(jìn)行輔助判斷。

框架結(jié)構(gòu)之中薄弱層的存在往往會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患，降低建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力和穩(wěn)定性，而這也就要求了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中能夠做好對(duì)應(yīng)的處理，通過(guò)添加該層柱截面梁截面的方式降低墻體的厚度。如果說(shuō)在構(gòu)建多層建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程之中，不可避免的產(chǎn)生的薄弱層，則應(yīng)該對(duì)薄弱層的屈服強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，在其結(jié)果小于0.5的情況下，應(yīng)該對(duì)框架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保建筑物使用的安全性得到不斷提升。

（三）縱向框架設(shè)計(jì)問(wèn)題

除去橫向的設(shè)計(jì)問(wèn)題，縱向框架設(shè)計(jì)問(wèn)題也需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行合理的應(yīng)對(duì)。在多次實(shí)踐和分析之中可以看到，縱向的連續(xù)梁無(wú)法對(duì)于多層建筑框架體系的構(gòu)造要求加以滿足，會(huì)導(dǎo)致整體抗震結(jié)構(gòu)的性能下降。而為了確保這些問(wèn)題得到合理的解決，則應(yīng)該在主梁上部筋、次梁上部筋上對(duì)系梁吊筋以及柱間結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，做好橫縱梁的穿插設(shè)計(jì)，確保縱向產(chǎn)生的力能夠與橫向產(chǎn)生的力進(jìn)行緩和和中和，確保整體作用力在建筑結(jié)構(gòu)體系之中得到分散與緩沖，從而使建筑物的穩(wěn)定性和安全性得到不斷提升。

（四）結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)選取問(wèn)題

設(shè)計(jì)抗震等級(jí)的確定以及基本地震的影響與地震作用計(jì)算的大小和結(jié)構(gòu)抗震能力的大小有著緊密的聯(lián)系，而在工程設(shè)計(jì)之中，大部分的房屋建筑會(huì)根據(jù)抗震設(shè)防分成丙類建筑，這些建筑包含了民用住宅、辦公樓以及相應(yīng)的工業(yè)建筑，抗震等級(jí)以及結(jié)構(gòu)要求需要從我國(guó)相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際規(guī)范要求之中獲取，而電力企業(yè)、交通建筑、能源建筑、消防建筑以及大型的商用場(chǎng)合建筑則應(yīng)該屬于乙類建筑，這些建筑的地震作用往往需要根據(jù)本地區(qū)的抗震設(shè)防要求進(jìn)行核算。對(duì)于乙級(jí)建筑而然如果抗震設(shè)防烈度在6度到8度之間，其抗震設(shè)計(jì)必須高于本地抗震設(shè)防烈度一度，而在我國(guó)相應(yīng)的建筑工程抗震要求之中，也提出了對(duì)丙類建筑按照具體情況具體分析的要求，這也就需要相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員能夠正確科學(xué)的選擇抗震等級(jí)，防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的問(wèn)題[4]。

對(duì)于多層建筑而言，地震力往往會(huì)產(chǎn)生多角度的作用，而在計(jì)算地震力振型組合數(shù)時(shí)，如果不需要考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)則其取值應(yīng)該為3，而如果其系數(shù)超過(guò)了3，也應(yīng)該取3的倍數(shù)，并且這個(gè)數(shù)值應(yīng)該在房屋成熟之下，如果房屋層數(shù)在2以下，則這個(gè)數(shù)字應(yīng)該以層數(shù)相同。對(duì)于多層框架而言，如果活荷載較大，那么在計(jì)算過(guò)程之中，應(yīng)該對(duì)梁設(shè)計(jì)彎矩的系數(shù)進(jìn)行深入分析，通過(guò)活荷載最不利的布置對(duì)其加以計(jì)算，從而獲取更加精準(zhǔn)可供參考的數(shù)據(jù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化城市建設(shè)之中，多層建筑已經(jīng)成為了未來(lái)的主要趨勢(shì)，然而其本身存在著一定的復(fù)雜性和多樣性，這也就導(dǎo)致多層建筑設(shè)計(jì)之中容易出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題。這也就需要設(shè)計(jì)人員能夠從薄弱層、基礎(chǔ)系梁、縱向框架三個(gè)角度出發(fā)，解決多種常見(jiàn)問(wèn)題，確保多層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到全面提升。

參考文獻(xiàn)：

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