多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理

陳誠

摘要：隨著時代的發展，科技的進步，越來越多先進的工藝被應用到建筑工程行業，推動了建筑工程質量和效率的不斷提升。然而從實際情況來看，多層建筑結構設計及框架結構設計之中仍然存在著一定的問題，因此本文就將對這些問題進行深入的分析，并提出有效的處理意見。

關鍵詞：多層建筑結構;框架結構;問題分析;處理

一、框架結構概要

所謂的框架結構也就是指在建筑物的總體結構之中，通過梁體、柱體以及銜接方面以承重銜接的方式來抵抗水平方向和垂直方向作用力的結構。在當前階段之下，大部分建筑工程以框架結構為承重主體，相應的墻面不再作為承重墻加以設計，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，在框架結構設計之中，墻體本身將不在承擔承重墻的地位，其材料應用和裝飾材料應用上也有著更高的靈活性。比如說可以在墻體之上引入全新的材料和保溫機制，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，同時也能全面提升建筑物的穩定性和美觀性[1]。

在實際施工過程之中，框架結構的應用能夠有效減少墻體承重材料的使用，起到控制工程建設成本的目的，同時也能夠提升建筑施工的作業效率。另外，框架解耦股的靈活性更高，在設計過程之中能夠確保建筑物框架質量相同，而在建筑整體的重量分配上則不需要進行另外的設計與規劃。框架結構承重墻的作用能夠規避傳統墻體布局的限制，實現大規模的生產，提升施工的標準化程度，這也將對未來建筑工程行業的發展起到更加積極的影響。框架結構的應用，能夠切實有效的提升施工質量和效率，更好的滿足建筑結構的整體性要求和剛度要求，從而使建筑物更具穩定性，滿足更多使用者的切實需求。

二、多層建筑結構的設計要求

（一）剛柔并濟

所謂的剛柔并濟，也就是指在既有的建筑體系上，提升設計的科學性與合理性，確保建筑結構的剛性與柔性保持動態平衡的慣性。在剛度要求上，可以通過鋼制結構框架為主體，為建筑體系提供承重功能，同時也可以加入鋁合金和硅酸鹽等柔性材料，強化建筑物的觀感，做好細節設計，確保相應的鋼制框架在受到外力作用時會產生運動，對這些不良作用力起到抵消的目的，進而確保建筑物整體的穩定性得到提升[2]。

（二）多層設防

建筑物結構往往處于外部結構的多種層面上，這也將對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防會在建筑物框架結構設計之中引入多層框架設計理念，進一步實現外部作用的分層抵御效果，多層框架的設計也能夠為多層建筑總體結構的穩定性提供必要的保障，強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揮。要能夠在設計過程之中，以多層設防的方式將既有的壓力進行分攤和環節，進而使多層建筑結構設計的有效性得到提升。

（三）主次分明

在建筑物設計之中，相應的設計人員和技術人員必須按照目前現行的相關標準和規范要求開展設計活動，同時設計人員也應該明確當前不存在著絕對安全的建筑物，需要設計人員結合建筑物的實際要求，多層建筑結構的組成以及使用用途進行框架結構的設計，同時也要強調主次分明的原則，對建筑物構件的用途重要程度進行科學的劃分，對一些無關緊要的問題可以在一定程度上進行忽視，做好主體部分的設計，從而使整個建筑結構體系能夠更加穩定，確保框架結構的作用和價值得到充分發揮。

三、多層建筑結構設計中框架結構存在的問題與處理對策

（一）基礎系梁問題

在基礎系梁設計過程之中，應該對埋設深度問題進行全面的分析，尤其是對于多層建筑結構設計而言，會受到建筑物自重、結構方面的影響，這也就需要設計人員能夠遵循具體情況具體分析的原則，做好相應的設計工作。比如說基礎系梁埋設深度較大，那么可以通過基礎系梁來減少底層柱的長度，從而使系梁的埋深深度得到合理計算，一般需要在0刻度位置進行系梁的埋設。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行基礎梁的設計，以實際高度的五分之一為基準，確保基礎梁的設計更加合理。同時也應該考慮到基礎梁與錐形斜坡之間存在的縫隙，在實際建筑活動開展之中以混凝土對其進行填充，從而使其能夠得到有效的加固與處理[3]。

（二）多層建筑結構薄弱層的判斷

在一般情況下，多層建筑結構的框架結構薄弱層首先應該通過個人指定，以設計人員通過軟件，結合我國現行的相關標準和實際規范要求對薄弱層進行分析，并對其加以有效處理，同時也要在基礎薄弱層判定過程之中，引入更加有效的數據進行計算，最終要通過實地走訪的方式進行論證，并以更加專業的設備對薄弱層進行輔助判斷。

框架結構之中薄弱層的存在往往會帶來一定的安全隱患，降低建筑結構的抗震能力和穩定性，而這也就要求了建筑結構設計之中能夠做好對應的處理，通過添加該層柱截面梁截面的方式降低墻體的厚度。如果說在構建多層建筑結構的過程之中，不可避免的產生的薄弱層，則應該對薄弱層的屈服強度系數進行驗證，在其結果小于0.5的情況下，應該對框架結構體系進行調整和優化，確保建筑物使用的安全性得到不斷提升。

（三）縱向框架設計問題

除去橫向的設計問題，縱向框架設計問題也需要設計人員進行合理的應對。在多次實踐和分析之中可以看到，縱向的連續梁無法對于多層建筑框架體系的構造要求加以滿足，會導致整體抗震結構的性能下降。而為了確保這些問題得到合理的解決，則應該在主梁上部筋、次梁上部筋上對系梁吊筋以及柱間結構進行合理的設計，做好橫縱梁的穿插設計，確保縱向產生的力能夠與橫向產生的力進行緩和和中和，確保整體作用力在建筑結構體系之中得到分散與緩沖，從而使建筑物的穩定性和安全性得到不斷提升。

（四）結構計算參數選取問題

設計抗震等級的確定以及基本地震的影響與地震作用計算的大小和結構抗震能力的大小有著緊密的聯系，而在工程設計之中，大部分的房屋建筑會根據抗震設防分成丙類建筑，這些建筑包含了民用住宅、辦公樓以及相應的工業建筑，抗震等級以及結構要求需要從我國相關的建筑標準和實際規范要求之中獲取，而電力企業、交通建筑、能源建筑、消防建筑以及大型的商用場合建筑則應該屬于乙類建筑，這些建筑的地震作用往往需要根據本地區的抗震設防要求進行核算。對于乙級建筑而然如果抗震設防烈度在6度到8度之間，其抗震設計必須高于本地抗震設防烈度一度，而在我國相應的建筑工程抗震要求之中，也提出了對丙類建筑按照具體情況具體分析的要求，這也就需要相應的設計人員能夠正確科學的選擇抗震等級，防止出現設計錯誤的問題[4]。

對于多層建筑而言，地震力往往會產生多角度的作用，而在計算地震力振型組合數時，如果不需要考慮扭轉耦聯則其取值應該為3，而如果其系數超過了3，也應該取3的倍數，并且這個數值應該在房屋成熟之下，如果房屋層數在2以下，則這個數字應該以層數相同。對于多層框架而言，如果活荷載較大，那么在計算過程之中，應該對梁設計彎矩的系數進行深入分析，通過活荷載最不利的布置對其加以計算，從而獲取更加精準可供參考的數據。

四、結束語

綜上所述，在現代化城市建設之中，多層建筑已經成為了未來的主要趨勢，然而其本身存在著一定的復雜性和多樣性，這也就導致多層建筑設計之中容易出現相應的問題。這也就需要設計人員能夠從薄弱層、基礎系梁、縱向框架三個角度出發，解決多種常見問題，確保多層建筑結構的穩定性得到全面提升。

參考文獻：

[1]李樂. 多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理[J]. 建材與裝飾，2021，17（12）：92-93.

[2]楊璟. 多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理[J]. 大科技，2020（11）：253-254.

[3]梅素娟. 多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理[J]. 陶瓷，2021（1）：124-125.

[4]張媛媛，劉志江. 多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理[J]. 裝飾裝修天地，2016（16）：229.