基于工業與民用建筑多層框架結構設計的探討

賴小超

摘 要：我國整體建筑工程在新中國建立改革開放以來得到了迅猛的發展，隨著我國人口不斷增長，工業與民用建筑的需求也持續增多，在工業與民用建筑設計當中，多層框架結構是一種十分常見的結構設計，也是一種重要的結構設計。本文旨在探討工業與民用建筑多層框架結構設計的優缺點以及原理問題，以促進我國建筑工業技術水平的提升。

關鍵詞：工業與民用建筑、多層框架結構、結構設計

我國建筑工程中使用的結構是一種架構式結構，通過剛接或者鉸接將柱和梁連接起來，在豎向荷載和水平荷載方面形成承重體系并在空間上保持較高的靈活性，在起到及良好的抗震能力的同時盡可能滿足建筑工程的設計布置要求。對框架結構進行分類時，以層數、使用材料、對稱性等為分類基礎標準可將框架結構分為多種類型，如根據使用材料劃分的：鋼筋結構、混凝土結構、鋼筋混凝土混合結構、膠合木結構等。

一、多層框架結構設計堅持的原則分析

（一）、對于結構抗震概念必須要給予充分的重視

對于工業與民用建筑而言，最重要的一點就是結構的抗震性能一定要好，設計人員在對多層框架結構進行設計時要對建筑的抗震結構進行不斷地完善提高，以期有效提高整體建筑的良好強度。

因此設計人員在對建筑進行設計時，要采用利于整體建筑結構的設計，以減少薄弱部位，保護薄弱部位，注重設計建筑的延性結構，加強延性構件的使用為原則，減少建筑結構的扭轉、加強其抗扭剛度。多層框架結構設計中的一個重點是如何利用延性結構高效提高框架結構的延展性。延展性能對于一個建筑來說是十分重要的物理性質，延展性能越強，地震來臨時房屋倒塌的抗性越高，因而框架設計結構要“剛柔并濟”。強柱弱梁、強剪弱彎的建筑設計原則是保證所設計的建筑的整體結構受力方式、受力傳遞明確有據可循的保障，設計人員在設計框架結構時需要堅持這一原則，在建筑結構各個部位以及整體建筑進行力的分析計算，發現問題并解決問題，將建筑結構設計的更為安全合理。

（二）、對于外力的抵抗能力必須要給予滿足

在設計人員對工業與民用建筑多層框架結構進行設計的過程中要根據各項因素進行考慮規劃，諸如：建筑的用途、結構構件布置、關鍵部位之間的鏈接、抵抗能力的加強等。多層框架結構的設計應當結合橫向荷載與豎向荷載對設計進行完善，在滿足建筑物的使用功能的同時提高建筑物對外界各個方面的抵抗，采取一定的措施解決或未雨綢繆。

（三）、對有關的規范和程序必須要嚴格的執行

為加大我國工業與民用建筑的穩定和安全，我國制定了關于建筑設計建筑工程的一系列的法律法規。并且在國家對建筑工程提出的一些條款中，所寫的標準不是對高端工程的高標準，而是普通工程結構設計應該要滿足的最低標準。

因此，在我國建筑工業技術得到提升的當代，建筑業不能僅僅只是在國家規定的規范和規章標準內完成建筑工程，而是將工程完成的盡善盡美，設計人員要結合技術、規范以及高標準認識并深刻理解工程的復雜性、特殊性以及規范性，進而提高工業與民用建筑多層框架結構的安全穩定，將符合現代社會文化發展的多元藝術性建筑結構造型建造出來，在保證建筑適用性的前提下使建筑造型更加美觀。

建筑業管理人員一定要在我國建筑工程中督促我國法律法規的落實，監督各個工作人員嚴格執行，將建筑工程方方面面規范在國家法律法規以內。

（四）、將多道安全防線提升上來

工業與民用建筑多層框架結構的結構安全體系是環環相扣、層層相接的，當外界產生極強的破壞力時，建筑物內所有建筑結構都會共同抵抗外力作用。若是僅僅憑借建單一的部件抵抗，那即使是不算強的外力也能將建筑物摧毀。這一道理體現在眾多例子當中，例如土建結構的多肢墻的抗性強度遠比單片墻高上許多，? 純框架的效果劣于框架剪力墻對外界的破壞力抵抗等。

對框架結構的設計要將多道安全防線提升上來，不斷的設置好各個安全防線，根據層層設防的設計原則對建筑工程進行建造多層框架、建立多層抵御外力的防線的設計，因為僅有一層框架結構的建筑物無法抵御外界力量對其的侵害，只有充分提高安全防線層層設防，才能不斷提高建筑物當中的抗震性能。

二、多層框架結構的組織和布置

（一）、多層框架結構的組成

我國建筑工程中使用的結構是一種架構式結構，通過剛接或者鉸接將垂直的柱和水平的梁連接起來。根據特定建筑物的特點和要求，如同排水需要、排氣需要等對建筑結構做出調整改進，方便建筑物的后續使用。當建筑工程中出現另外的對于建筑結構的要求時，會以經濟節約、穩固安全的原則采用調整連接方法結合將部分節點做成鉸接或者是半鉸接、剛性連接等的方式增加橫向剛度和建筑物內的凈空。

異形柱的截面、框架的形式、各層的層高均是各式各樣，如框架形式有等跨、不等跨;各層層高可以不全等;柱體水平截面有方形、十字形等等。多種類型的設計形式均是為結構受力增強抗性服務，其次是增大美觀程度。

（二）、框架結構的分類

整體框架結構可分為多種不同的類型，因為其筑成的原材料種類繁雜多樣，性質有差異。鋼架結構在用量和耐火性方面有不足，鋼量用量比一般的結構大，耐火性較差以致于鋼架結構基本高于混凝土框架，后期維修費也不低。但鋼架結構的優點諸多：自重輕、抗震強、速度快以及在總體上來看機械化程度較高。鋼架結構在我國建筑業現今狀況下運用的并不廣泛，隨著我國整體鋼材的產量變化幅度一直呈上升趨勢，我國可以利用的鋼材品種也越來越豐富，與改革開放前期相比有了不小的進步。鋼架結構在未來我國的建筑業發展當中定有不小的前景。

相比之下，混凝土框架結構在我國建筑行業中運用的就更為廣泛，因為混凝土框架制造起來成本較低、耐久性也比鋼架結構好，可以減少施工成本進而增加預應力，增大整個建筑框架結構的施工效果。鋼骨混凝土具有良好的受力性，在發生高頻強烈的地震時可保持框架結構穩定，因而常常以鋼筋混凝土來做梁柱組合工業與民用建筑的多層框架結構。

三、多層結構框架分析設計要點

在建筑物中，疏散和逃生的通道是十分重要的一種結構，因此作為常用的逃生通道——樓梯一定要加強連接強度和穩定性。樓梯的結構設計要讓樓梯整體與建筑物緊密相連接并通過各種不同方式的計算確認設計，反復確認樓梯間已經連接好，以箍筋全高加密在樓梯間形成的短柱、用拉結網片加強樓梯間隔墻、在高處設置鋼筋混凝土帶等各種技術措施加固樓梯。

地震時容易對建筑物造成脆性破壞，在建筑工程中要注重短柱的加固，因為短柱在地震時是最容易受到破壞的一部分。

在工業民用建筑當中，由于種種原因總會出現有層數較多的高層建筑震害比較嚴重的單跨框架結構，這種情況在震災調查中并不少見，千里之堤潰于蟻穴，一個部位的結構受損則會導致整固建筑物坍塌，因此冗余度低的單跨框架應當不予采用。建筑物的框架建設中的風險性難以絕對消除，只能盡可能降低風險保障安全，因此，在框架設計中框架結構的每一部分都需要各單位人員認真對待，盡力加固完善。

四、結語

綜上所述，在我國目前的建筑業技術、原料的前提下，設計人員對工業與民用建筑多層框架結構的設計是重中之重。應結合實際情況遵循安全性、適用性和經濟性等原則，學習新技術、新措施，加強建筑的抗震性能強度，使工業與民用建筑質量得到保證，以滿足人們更高更具文化藝術性的需求，謹防民眾被建筑物威脅生命安全。

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