民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討

摘 要：現(xiàn)代建筑對造型和功能有了更高的要求，這也使現(xiàn)代建筑形式更加復(fù)雜及多樣化，在當(dāng)前民用建筑中，多采用框架結(jié)構(gòu)，但在多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，由于受到的影響因素較多，因此民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在許多問題，對民用建筑的穩(wěn)定性和實(shí)用性帶來了較大的影響，因此需要采取有效的措施加以解決，確保民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：民用建筑；多層框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題；注意事項(xiàng)

前言

相較于工業(yè)建筑，民用建筑對個性化和實(shí)用性具有更高的要求，這也使現(xiàn)代民用建筑更重視建筑的造型及功能性，同時對民用建筑質(zhì)量也具有較高的要求。因此在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要利用現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念來提高當(dāng)前民用多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，重視民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和上部設(shè)計(jì)問題，確保民用建筑結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性。

1 民用建筑物結(jié)構(gòu)的概述

民用建筑中，框架結(jié)構(gòu)作為建筑的骨骼，因此需要對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在具體設(shè)計(jì)過程中，由于結(jié)構(gòu)避免不了會受到建筑物外觀的影響，因此需要綜合多方面因素進(jìn)行考慮，如當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、抗震等級等，以此來合理布置結(jié)構(gòu)，并對梁上的長短及柱的根數(shù)進(jìn)行確定，確保梁與柱連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的合理性。

2 民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題

2.1 多層框架的計(jì)算簡圖不合理

在當(dāng)前民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，存在著計(jì)算簡圖不合理的問題。在對多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，往往是按照中心受壓來對建筑的獨(dú)立基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，同時對于有無地下室情況也沒有考慮。針對相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，我國民用建筑框架結(jié)構(gòu)地柱的高度應(yīng)以基礎(chǔ)頂面至首層樓蓋頂面的高度為主，即在簡圖計(jì)算時需要以整體進(jìn)行計(jì)算，要把基礎(chǔ)層納入計(jì)算中，并結(jié)事荷載情況進(jìn)行一起計(jì)算。同時在拉梁層設(shè)計(jì)時，對底層柱配筋是由基礎(chǔ)拉梁頂面截面控制還是基層頂面的截面控制進(jìn)行比較。這就充分說明了按照中心受壓計(jì)算的不合理性，這必然會對民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性帶來較大的影響。

2.2 多層框架柱配筋調(diào)整不合理

當(dāng)前建筑工程實(shí)施過程中，許多時候都沒有嚴(yán)格按照權(quán)利具體的計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行配筋，這就導(dǎo)致多層框架柱配筋率的現(xiàn)象普遍存在。一旦發(fā)生地震，在扭轉(zhuǎn)剪力及雙向彎矩作用下，橫梁及內(nèi)柱會受到較大的損害，特別是對于質(zhì)量不均勻的框架會帶來更大的破壞性。而且在民用建筑多層框架計(jì)算時，對于溫度和基礎(chǔ)不均勻沉降所帶來的影響往往較為忽視，這就導(dǎo)致多層框架柱配筋存在調(diào)整不合理的問題，從而對民用建筑整體框架結(jié)構(gòu)的安全性帶來較大的影響。

2.3 對框架梁裂縫寬度的忽視

在框架梁施工過程中，受制于混凝土強(qiáng)度及鋼筋直徑、類型的影響，框架梁避免不了會存在裂縫，而且混凝土強(qiáng)度和鋼筋直接關(guān)系到框架梁的裂縫寬度，但在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，這點(diǎn)往往結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師容易忽略掉，這就造成民用多層框架結(jié)構(gòu)建筑對災(zāi)害抵抗能力較差，建筑的整體安全性無法得到有效的保障。

3 民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

3.1 針對多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的注意事項(xiàng)

3.1.1 合理選擇截面尺寸和計(jì)算簡圖

在進(jìn)行民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，需要合理選擇梁和柱的截面尺寸，確保其取值與規(guī)范要求相符。為了有效的提高建筑的抗震性能，柱線剛度和梁線剛度比值在大于1。合理計(jì)算民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的簡圖，在基礎(chǔ)計(jì)算時要對地基土的約束力給予充分考慮，并要進(jìn)行復(fù)算，確保計(jì)算簡圖的合理性和科學(xué)性。

3.1.2 調(diào)整框架柱的配筋

在地震力作用下，角柱和邊柱會產(chǎn)生偏心受拉的問題，因此在具體設(shè)計(jì)時，柱中內(nèi)縱筋總截面要大于計(jì)算值，利用井字或是菱形作為框架柱箍筋形式，以此來提高對混凝土的約束力。當(dāng)?shù)撞亢椭牡讓有枰M(jìn)行加強(qiáng)時，需要對配筋進(jìn)行焊接，這樣才能有效的提高底部的穩(wěn)定性。在對框架柱配筋進(jìn)行調(diào)整時，需要充分的與當(dāng)?shù)販囟取⒒A(chǔ)土層等情況進(jìn)行結(jié)合，從而對配筋或是箍筋進(jìn)行放大及加密處理。

3.1.3 調(diào)整框架梁裂縫寬度和斜截面配筋

對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師來講，在對民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要充分重視框梁裂縫的寬度問題，而且要針對對裂縫帶來影響的因素來對梁的配筋和梁的橫截面尺寸進(jìn)行適當(dāng)增加。在輸入結(jié)構(gòu)建設(shè)模型數(shù)據(jù)時，恒活載數(shù)值需要做到分開輸入，從而為內(nèi)力組合及裂縫寬度計(jì)算提供更多的便利條件。同時還要做到彎矩調(diào)幅的合理、準(zhǔn)確應(yīng)用，具體實(shí)施過程中，可以先對梁端固定彎矩進(jìn)行調(diào)幅，分配力矩，也可以根據(jù)力矩分配方法來計(jì)算梁端彎矩，并使其與調(diào)幅系數(shù)相乘，以便于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確運(yùn)用彎矩調(diào)幅的目的。

3.2 多層框架民用建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

在民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，需要詳細(xì)的對地質(zhì)報告進(jìn)行了解，并能夠正確使用地質(zhì)報告，分析和判斷報告中的內(nèi)容，使其與建筑場地內(nèi)的地質(zhì)條件及建筑的具體情況進(jìn)行結(jié)合。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，在保證多層框架承載力要求下，可以選擇具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性的淺基礎(chǔ)，并與地質(zhì)情況、建筑結(jié)構(gòu)、建筑類型及建筑承載力等多方面因素進(jìn)行有效結(jié)合，確保多層框架建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。當(dāng)多層框架結(jié)構(gòu)建筑基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或是條形基礎(chǔ)時，這種情況下基礎(chǔ)面積的確定需要由基礎(chǔ)的承載力來決定，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)電算，確保結(jié)構(gòu)能夠與相關(guān)規(guī)范相符。

另外，在對地基進(jìn)行處理，要采用科學(xué)、合理的處理手段，充分的利用力學(xué)、物理學(xué)相關(guān)理論，并與工程實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)合，從而保證地基的牢固性和安全性。

3.3 多層框架民用建筑上部設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

首先，在抗震設(shè)防地區(qū)，應(yīng)注意遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固的設(shè)計(jì)原則，一項(xiàng)成延性框架。恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用“強(qiáng)柱弱梁”的原則可以節(jié)約費(fèi)用，做到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；還可以使樓層的凈空高度得到加大，來提高建筑的整體剛度。

其次，在框架梁的配筋設(shè)計(jì)上，主要在主梁和次梁之間相交的地方要增加箍筋和吊筋來保證穩(wěn)定性。比如，當(dāng)梁端的縱向受拉鋼筋的配筋率大于2%時，要加大箍筋的最小直徑到至少2mm，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師不能忽視這個問題，要根據(jù)實(shí)際情況及時的調(diào)整，這也不代表在進(jìn)行框架計(jì)算時荷載取值并不是越大越好，要結(jié)合各種具體的情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算等。

最后，在現(xiàn)澆樓板設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)是：由于樓板通常包括單向板和雙向板，在普遍情況下，可以運(yùn)用次梁把樓板變?yōu)殡p向板的結(jié)構(gòu)，保證整體的受力合理，配筋的均勻等，雙向板的厚度一般要薄于單向板。

4 結(jié)束語

當(dāng)前民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在許多問題，這就需要設(shè)計(jì)師要對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容進(jìn)行掌握，并認(rèn)真對民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行深入分析，針對具體的問題采取有效的措施進(jìn)行處理和防范，有效的改進(jìn)民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確保整體設(shè)計(jì)水平的全面提升，有效的確保民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和實(shí)用性。

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