鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計研究

田曉

摘要：當前社會是一個快速發(fā)展的社會，建筑工程逐步向商業(yè)化，智能化，工業(yè)化及城市化發(fā)展，建筑結構形式不再單一，房屋建筑高度不斷上升，尤其是在城市土地資源日益短缺的情況下，建筑工程的施工難度日漸加大。為了提升民用建筑結構的穩(wěn)定性和功能實用性，鋼筋混凝土多層框架結構逐漸替代了傳統(tǒng)的磚砌體結構。鋼筋混凝土多層框架結構具有整體性優(yōu)良，結構外圍墻體較輕，抗震性能優(yōu)異，施工周期短和結構布局靈活等特點，是民用建筑經常使用的結構形式之一。本文針對鋼筋混凝土結構框架房屋結構設計的優(yōu)勢特點進行簡單闡述，對鋼筋混凝土多層框架房屋結構在設計過程中的要點進行深入研究。在保證能夠滿足現(xiàn)代人基本需求的基礎上，最大限度地提高房屋結構設計的質量。

關鍵詞：鋼筋混凝土；多層框架；房屋結構；結構設計

在新時代下我國經濟實力突飛猛進，城市建設越來越好，人民生活質量穩(wěn)步提高。傳統(tǒng)的磚混結構建筑和小型砌塊結構建筑已經逐漸被框架結構、剪力墻結構等新型結構形式所取代。鋼筋混凝土多層框架結構由于其具有空間要求小，設計靈活等特點，已經大量應用于民用建筑中。

1鋼筋混凝土房屋設計結構的原理

鋼筋混凝土房屋在建成后，后期改修的難度是非常大的，因此，在建設的過程中，必須要將全部的問題集中于設計環(huán)節(jié)并細致地加以妥善解決。鋼筋混凝土的結構一般大多都是由不同結構拼湊出來的，主要是鋼筋或者混凝土這種材料制作而成的，兩者共同受力，視同一個整體，具有不可分割性。對于鋼筋混凝土房屋來說，它的主要承重構件是鋼筋與混凝土，鋼筋有抗拉的性能，混凝土有抗壓性能，兩者結合在一起就會發(fā)揮很大的作用，從而加強房子的承受能力，讓房子變得更加堅固，并且很好地運用了力學作用，是一種非常受歡迎的房屋設計結構。

2框架結構設計原則

2.1剛柔相濟

框架結構在設計過程中應秉承剛柔并濟的設計原則，框架結構具有一定的變形能力，在抵御外在壓力等方面具有重要的意義。如果框架結構設計較柔，會導致框架結構變形過大，導致建筑沒有支撐力。如果設計過剛，就會導致框架結構失去變形能力，在遭受外力破壞時，導致建筑物的坍塌毀壞。

2.2層層設防

對框架結構的設計還應按照層層設防的設計原則，單靠一層框架結構無法抵御外力的侵害，因此，在框架結構的設計中，為使建筑物更加堅固，應進行多層框架的設計，建立多層抵御外力的防線。例如在土建結構中農，運用多支墻而不是單片墻。在框架設計中，運用剪力墻的設計要比單純的框架設計更加堅固。

2.3抓大放小

建筑物的框架建設中，難免會具有一定的風險性，沒有絕對安全的建筑，因此，在框架設計中，為降低建筑物的安全風險，要對框架結構的每一部分都認真對待。但是也要將每一部分按照輕重緩急將其重要性進行排列。最重要的部分要尤其認真對待，首先抓住最重要的部分。

3鋼筋混凝土多層框架結構設計要點

現(xiàn)階段對民用建筑鋼筋混凝土多層框架結構的內力進行計算的方式是利用計算機軟件模擬，但是在計算機模擬的過程中設計人員不會將周圍環(huán)境等各種因素綜合到軟件中進行分析。然而部分現(xiàn)場施工人員卻過分相信軟件模擬結果，缺乏利用專業(yè)知識對計算結果進行獨立分析，導致在實際工作中出現(xiàn)一系列不必要的錯誤，嚴重的影響了框架結構的整體穩(wěn)定性和增大了工程成本的輸出。因此為了避免出現(xiàn)類似錯誤，本文將對民用建筑多層框架結構設計工作中應注意的幾個問題進行分析。

3.1構件截面尺寸的選擇

對鋼筋混凝土框架結構構件進行截面尺寸的合理選擇是保證框架結構穩(wěn)定性的前提。構件截面尺寸除了要滿足規(guī)范中的明確規(guī)定之外，還要考慮將柱子的剛性線與梁的剛性線的比值控制在1以上。這樣的比例有利于框架結構在罕見地震作用下梁端能夠產生較強的塑性鉸，而柱子端部能夠處在一個非彈性的狀態(tài)。這時梁柱節(jié)點處仍然處在一個彈性工作的階段，框架結構能夠在地震作用下保持一個良好的狀態(tài)，不會出現(xiàn)失穩(wěn)情況。

3.2對框架結構的梁柱配筋進行調整

鋼筋混凝土框架結構的梁柱配筋在軟件計算過程中的配筋率較低，通常在實際工作中會不按照電算的配筋結果進行施工。原因在于在地震作用下框架柱或者角柱受到的扭轉剪力較大。與此同時受到雙向彎矩作用，框架結構的橫梁約束較小，地震作用會對內柱產生較大的破壞。應對這種問題應該著重考慮地震作用下框架結構的薄弱點，對各種內力組合作用下框架結構的構件進行強度驗算和配筋。在進行配筋時考慮地震作用下框架結構各個構件處產生偏心受拉情況，可以將框架結構角柱、邊柱和抗震墻的端柱內部縱筋的總截面面積增大25%；框架柱子內部的配筋可以放大到原來數(shù)值的1.2～1.6倍。在使用電算軟件進行框架結構計算時，需要將溫度影響和基礎的不均勻沉降的影響進行考慮。如果民用建筑建設區(qū)域基礎地質情況不良（地基軟弱層較厚或者地基土質不均勻），可以對框架結構柱子的配筋增大，并且在柱子的縱向和橫向兩個方向設置基礎梁。在對基礎梁進行設計時必須嚴格按照規(guī)范標準進行箍筋的加密。

3.3加強短柱的構造措施

短柱的出現(xiàn)對鋼筋混凝土框架結構的影響很大。由于短柱的剛度較大，在地震作用下如果混凝土結構的抗剪強度不足時極易容易產生建筑物的破壞。加強短柱的構造措施的方法有，①降低樓層高度；②增加箍筋的配置；③箍筋類型進行合理的選擇。

3.4設置基礎拉梁

如果多層框架結構民用建筑的基礎埋深較大，通常情況下會為了有效的減少底層柱的計算長度及底層的層間位移，應在基礎下部設置基礎拉梁。基礎拉梁的箍筋配置需要嚴格按照規(guī)范要求加密，為了有效的抵抗地震作用，適宜將設計方案定為短柱基礎方案。

4結語

綜上所述，多層框架房屋結構在設計過程中，大多數(shù)都會遇到各種不同類型問題，設計人員要對自己之前的設計經驗進行總結，并且與現(xiàn)代理念進行結合。這樣不僅能夠保證設計的有效性，而且還能夠最大限度保證建筑結構在設計過程中的合理性和科學性。

參考文獻：

[1]彭勇.鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計研究[J].南方農機，2018，49（9）：240.

[2]張鵬飛，張錫治，劉佳迪，陳志華.多層鋼結構模塊與鋼框架復合建筑結構設計與分析[J].建筑結構，2016，46（10）：95～100.

（作者單位：河北省水利水電勘測設計研究院）