簡述多層框架房屋建筑結構設計問題

劉敏

（江蘇環保產業技術研究院股份有限公司 江蘇南京 210000）

人們日常生活水平隨著社會經濟的發展而不斷提高，對建筑項目也有了更高的要求，高層建筑物不斷增多，因此需要人們提高對高層建筑項目結構設計的注重程度。而多層框架結構設計是建筑設計的基礎，本文就對多層框架設計中呈現的問題進行了研究處理，期望建筑行業發展愈來愈好。

1 多層框架建筑結構設計的原則

1.1 層層都需設防

提升多層框架結構設計的安全性能需要每層都設防，這樣才可以充分抵抗強大的外力沖擊，例如，在建筑結構中應當多運用多肢墻替代單片墻，框架剪力墻代替純框架，這樣也可以完美體現出層層設防的優點。倘若完全依靠單個結構抵御強大外力，將會給整個建筑物帶來危害。

1.2 剛柔并施

雖然提升多層框架結構設計的柔度可以為建筑物提供良好的變形能力，對外力進行有效削弱，但如若外力持續增加就會因變形程度過大導致建筑物倒塌。同時，多層框架結構設計也不能太剛，較差的變形能力會導致局部部位在承受較大外力時受到損傷，從而造成整體建筑損毀。

1.3 突出重點結構設計

設計過程中應該建筑進行實際分析，綜合考慮實際設計中可能發生的各種狀況以及在外力作用影響下的受力結構重點。并針對重點框架設計部分進行合理調整。

2 多層框架建筑結構設計的現狀

框架結構主要包括為承重結構以及主框結構，主框結構主要包括基礎部分、鋼筋混凝土制作的柱、梁以及節點部位，外加填充墻、屋蓋以及樓板等組成結構，在柱子、橫梁以及樓板之間互相連接組成了承重結構，從而形成明確力度傳遞的路線。每一層框架的高度可以是相同的、也可以是不同的，部分建筑物框架結構可能會因為空間分布或其他原因，在某一層的跨抽梁或抽柱之間出現十分明顯的缺柱、缺梁現象。框架結構在圍護構件以及承重構件之間有十分明確的區域劃分，框架結構的受力截面相對比較小，剛度與承載力十分低，受力點貼近豎向的懸臂剪切梁側，隨著建筑物層數的增加，其水平位移逐漸減小，減低建筑工程質量。

3 多層框架建筑結構設計現存問題

3.1 基礎設計中存在的問題

對于用鋼筋混凝土制成的多層框架建筑結構設計，其基礎多半是由柱下獨立的方式進行結構設計。針對這種方式的建筑結構設計，在設計過程中出現的問題會隨著層數高度以及不同的地基條件的變化而產生變化。并有相關標準規范指出，如若建筑物的受力面積中不存在軟弱土層同時建筑物在25m高度以下時，在多層框架建筑結構設計的過程中則并不需要計算抗震承載力。

3.2 抗震設計中存在的問題

在多層框架建筑結構設計中，相關標準規范指出可以應使用計算機進行方案設計。為了保證建筑的安全性以及工程質量，應在計算機抗震指數結果計算出后再對后續結構進行計算。計算通常包括建筑房屋的剪力系數設計以及抗震參數設計。因此，在確定多層框架建筑結構抗震參數的過程中會出現像參數計算不合理等各種問題，嚴重影響建筑設計效率。

3.3 設計過程中忽略縱向框架設計

依據建筑物抗震設計的要求，應該根據兩個主軸的反力來確定水平地震效果。但在目前絕大部分的建筑結構設計中，設計工作人員僅僅設計了普通的縱向連續梁，所以設計的建筑框架的梁柱節點以及縱向加固往往不能滿足建筑物的抗震要求。因此，在多層框架建筑結構設計過程中經常發生縱向鋼筋配筋十分不匹配以及梁支撐負筋等現象。所以，設計人員在進行框架結構設計時，應將縱向與橫向框架放置在同一水平高度。

3.4 設計過程中沒有了解受力狀態

設計人員在對多層框架建筑結構進行設計的過程中沒有對板的受力狀態進行充分分析，又或者是因為為了計算簡便，只簡單的通過計算單向板來推算雙向板。最終致使實際應力狀況與計算結果不符，導致設計構件長向配筋過多、短向配筋嚴重不足等現象，使建筑物板產生裂紋。

3.5 設計圖紙嚴格不符合要求

部分設計師在對施工圖紙進行設計時偷工減料，設計內容敷衍而又粗糙，會遺漏系統圖紙或大圖紙等相關部分，施工圖紙設計說明描寫不全面，設計細節不完善，無法充分滿足建筑項目的全貌。部分極其重要的參數、工程類型以及安全等級，在施工設計圖紙中未進行詳細說明。

4 多層框架建筑結構設計問題解決方策

4.1 提高建筑結構選擇

建筑是一種具備一定空間結構，可以承受外界或者人力施加的外力，保證使用安全的結構。因此，一定要結合相關設計資料以及設計方案對建筑結構進行選型。結構選型應當遵循相應的選擇原則，首先應該滿足建筑物功能以及外觀造型的要求，其次應該保證建筑物結構的優點，綜合考慮現場施工條件以及建筑材料，最后還要滿足合理的造價需求。

4.2 合理設計建筑結構

建筑結構的設計需要確定平面上柱的排列方案，一般情況下有兩種情況：①內廊式。②等跨式。承重方案在選擇過程中要充分考慮框架結構設計的靈活性，將框架結構按照不同的承重方法劃分為不同的類型，如縱向框架的承重方案、橫向框架的承重方案以及混合型框架的承重方案等。在對建筑結構進行設計時還應考慮到構件截面面積、施工材料的強度以及外界因素的影響，因此，在設計建筑結構應使用合理抗震方法，確定準確的抗震參數，提高建筑安全性能，保障建筑穩定性。

4.3 加強建筑內力分析

建筑物在內在水平負載以及豎向負載的不同情況下會出現不同變化，根據目前現有標準規范，多層框架建筑結構設計過程中要對建筑內里進行合理計算、分析，利用不同負載情況下建筑內力的分析情況完成建筑構件的截面設計。在豎向負載的內力分析計算時，可以運用彎矩二次分配或分層法進行計算，彎矩二次分配是指將各個節點的彎矩重新分配，并傳遞相關數據。分層法在計算時，可以將上下層彈性支撐轉變為固定端，并將線剛度乘以0.9，并將地柱彎矩傳遞的系數改為1/3，保證各個層梁剛度以及底層柱剛度保持不變，傳遞系數變為一半。這兩種方法都可以提高設計力度，更好的滿足設計要求。

4.4 提升板的設計重點

在利用間隔板連接幾個相同型號的房間時，應該連接底板。在對鋼筋進行計算時，應該考慮到塑性內力重分布。支撐外部框架梁板的負筋不能設計的太大，不然會導致梁扭矩過大。如果將薄板與厚板進行連接，應降低厚板支座上的配筋，對薄板按固定端以此進行支座思考，合理增加跨中配筋。對于非矩形板，應該適當減少支撐鋼筋，提高跨中鋼筋。

5 結束語

目前，多層框架建筑結構設計中存在的問題不僅僅只局限在梁體、柱體以及板面上的核心設計中，更應該對框架結構的構架以及布局進行合理布置，進行科學安全設計。同時在結構設計過程中，設計人員會遇到各種問題，例如建筑選型問題或抗震設計問題等，解決這些問題需要技術人員的工作經驗確立方案與操作流程，建立正確設計觀點，克服設計過程中出現的問題。通過對多層框架建筑結構設計過程中的合理調整，可以提升建筑結構科學性，提高建筑工程質量，全面提升房屋建設結構技術水平，推動建筑行業發展。