試析鋼筋混凝土多層框架結構房屋結構設計中的問題

摘要：在房屋建筑設計中，鋼筋混凝土多層框架結構的房屋被廣泛的應用，而在設計過程中會存在一些問題，本次研究主要分析了結構設計中有關鋼筋混凝土多層框架結構的問題和經驗，并對鋼筋混凝土多層框架結構房屋結構設計中存在的問題做如下闡述，為以后的設計提供參考。

關鍵詞：鋼筋混凝土;多層框架結構房屋;結構設計;問題

鋼筋混凝土多層框架結構是生活中一種常見的結構形式，其主要的優點是結構布置靈活、整體性好以及抗震性強等，因此鋼筋混凝土多層框架結構被廣泛的應用于各類建筑中。隨著科技的發展，框架結構的計算度也越來越精準，由傳統的手算變為電算，減少了設計人員的工作量。在框架的設計中會因為概念性和實際性存在差異而出現某些設計問題，為保證設計質量，本次研究尋找在設計結構中常見的問題并探索最佳的解決措施。

一、基礎抗震承載力和獨立基礎設計荷載取問題

柱下獨立基礎多用于六層以下的鋼筋混凝土多層框架房屋，《建筑抗震設計規范》中相關規定明確顯示，地基的受力層沒有軟弱粘性的土層時，且建筑的高度在25cm內，樓層數<8層時，對于居民用的框架房屋，基礎抗震承載力不需要進行計算，在此過程中的關鍵問題是，風荷載的影響在房屋基礎設計中要被考慮。由此可見，風荷載雖然不起控制作用，但是在計算鋼筋混凝土多層框架房屋時也需要計算在內。另一方面，在獨立基礎的設計中，柱腳內力設計值即作用在基礎頂面的外荷載只有軸力和彎矩設計值或者只有軸力設計值時對建筑的質量安全均可造成影響。

二、框架計算圖的問題

（一）多層框架房屋（無地下室）

（1）基礎埋深較深時

一般情況下，如果對于沒有地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，同時其獨立基礎較深，那么當設有的基礎拉梁在-0.06米，在輸入基礎拉梁層時要按1層計算。我們以某一學生的寢室樓進行舉例分析，項目要求為丙類建筑、層高為3.0米、3層鋼筋混凝土框架結構、基礎埋深為3.8米，基礎高度為0.6米，室內的外高差為0.42米。根據規定分析該工程為三級的框架結構，設計者通常要以3層框架的房屋進行計算，取3.33米為該建筑的首層層高取值，在-0.03米的基礎拉梁頂部做框架房屋，基礎按照中心受壓計算。然而柱腳彎矩在構造設計的拉梁中不能平衡以及應該從基礎頂面值第一層樓頂蓋的高度作為框架結構底株的高度進行計算，由此認為上述的設計圖是不合理的。根據設計經驗，上述案例通常框架結構按照4層計算，對于拉梁上有荷載的要一并計入計算。在無地下室多層框架房屋中需要注意的是底層柱的配筋計算方法為基礎連系梁頂面與基礎頂面中的大的內力設計值。

（2）基礎埋深較淺時

確定底層柱的計算長度是計算簡圖的主要問題，雖然在規定中要求底層柱的計算長度為基礎底面與1層樓蓋頂面的高度，但是在生活的設計中，不能確定基礎頂面標高，不能確定其高度，因此，基頂標高的估算應該根據基礎經驗進行估算。

（二）多層框架房屋（帶有有地下室）

多層框架結構且含有地下室的關鍵因素在于是否能合理確定嵌固的位置，很多規定中沒有明確指出具體位置，需要在設計中結合多方面因素進行考慮設計。相關規定地下室結構基礎時，其嵌固的位置為地下室頂部，而在利用某些系統計算設計時則需要輸入排除地下室的所有樓層數量，相對而言，這種計算方法與實際值比較更接近。而采取電算進行的樓層時，總層數為地下室和實際樓層的總層數。

三、基礎拉梁的問題

為保證埋深設計與應力相同，只有全面把握基礎埋深數據才不會影響拉梁的穩定性。一般情況下，基礎埋深較大時采取短柱基礎方案，在符合構造要求的情況下，通過改變基礎拉梁的結構，使鋼筋混凝土多層框架房屋達到有效的設計。如果基礎埋置不深，要根據抗震情況進行設置構造的基礎拉梁。

四、基礎拉梁的選模問題

全面分析基礎拉梁模型是鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中的重要問題，為達到建設指標，只有充分的把握好基礎拉梁層的模型。相關的設計人員認為可以通過預判假設樓面剛性狀況，以剛性狀況等資料作為基礎，明確基礎拉梁的平面，使鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計的效益得以提高。

五、框架結構問題

樓電梯小井筒是鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中的常見問題，但是這種結構對框架的穩定性有一定的影響，因此存在一定的質量安全問題。樓電梯小井筒導致框架結構地震剪力下降，增加了施工的難度。在施工中不僅需要隔墻還要進行開洞等項目，因此對框架的剛性有不同程度的影響。代替小井筒的主要設計為鋼筋結構，可以以框架抗震等級和抗震的要求為設計依據進行確定，在設計樓電梯時要全面分析框架的承重，根據承重系數確定其結構框架承重系數。若非要設計為鋼筋混凝土井筒時，可以通過開豎縫等辦法進行剛度弱化。

六、結構計算參數問題

（一）地震力振型組合數

相關報道顯示，鋼筋混凝土多層框架房屋高度與地震力振型組合數有密切的關系，除此之外，房屋結構及總剛一定程度上也影響地震力振型組合數。相關研究中明確指出振型組合數要與建筑結構一致，計算振型數時電算體系進行耦聯及非耦聯計算能提高選取的準確性。

（二）結構抗震等級參數

鋼筋混凝土多層框架房屋結構環境及功用與結構抗震等級選取具有一致性。甲類設防等級和乙類設防等級建筑包括交通、醫療機構等，丙類抗震設防等級建筑包括民用的住宅或者辦公樓等。明確抗震等級后要根據本區的抗震強烈度構建相應的抗震等級措施。

（三）梁、株箍筋的間距的選擇

設計人員主要根據梁、株箍筋體系等明確相應的指標，以電算化計算的形式確定梁、株箍筋的直徑和數目。通常情況下，梁、柱箍筋直徑非加密區比加密區的低。當然，梁體中心箍筋的密度要以鋼筋混凝土多層框架房屋結構需求為基準，進行適當的調整。

（四）結構周期折檢系數

結構周期折減系數與主體結構要一致，對框架進行砌體填充時，周期的折減系數一般采取0.5-0.6，如果為輕質砌塊填充墻時，折減系數在0.6-0.7時，全部為輕質砌塊填充墻時，折減系數為0.8.

七、結語

在建筑結構中，鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計是其重要的組成，對建筑的安全和效益均有顯著的影響，已經漸漸的成為人們關注的焦點問題。但是由于我國這方面的發展較慢，設計內容不夠完善，因此存在很多問題，在一定程度上限制了我國的房屋結構的發展，除此之外，在世界的工程中還會遇到更多的問題，對于設計者要根據具體的問題進行分析，由此可見，找出其核心問題，積極的解決，采取適當、可行、有效的方案以及加強對鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計的分析是今后研究的重點和方向。

參考文獻：

[1]任全宏，常建軍.筋混凝土多層框架結構房屋結構設計中應注意的幾個問題[J].陜西建筑，2010.15（07）.

[2]丁愛民.鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計核心問題要議[J].河南建材，2014.22（05）.

[3]姜學詩.鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中應當注意的幾個問題[J].建筑結構，2012.12（11）.

[4]李強.鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中常見問題分析[J].開封大學學報，2013.13（02）.

[5]范俊梅.鋼筋混凝土多層框架結構設計問題分析[J].科技資訊，2011.17（03）.

[6]黃聽.鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計探討[J].中國高新技術企業，2010.11（14）.

[7]郝永旭，等.改善鋼筋混凝土短柱抗震性能的若干措施[J].建筑結構，2012.2（10）.