民用建筑多層框架結構設計研究

張秀平

白銀市工業學校

民用建筑多層框架結構設計研究

張秀平

白銀市工業學校

民用建筑結構設計是一個復雜的系統，在設計建筑結構的過程中存在著不少的問題。對此，外門應該正確看待這些問題，并以豐富和經驗和先進的理論知識作為支撐，提出相應的解決措施。本文就民用建筑多層框架結構設計中出現的問題以及如何解決對其進行研究。

結構設計；問題；注意事項；解決措施

1 前言

隨著我國社會經濟快速發展，人們的生活水平不斷得到提高，民用多層框架建筑開始興起。在現代建筑中，對多層框架民用建筑的研究與規劃設計得到極大的完善，人們對建筑的造型與功能要求越來越高，其形式也變得更復雜和趨向多元化，尤其是民用建筑業主對建筑更追求個性化和實用化等功能。民用多層結構建筑的安全性和舒適性成為人們越來越備受關注的問題。

2 民用建筑多層框架結構設計中出現的問題

2.1目前框架計算簡圖不合理是民用建筑多層框架結構設計中出現的主要問題。舉個例子來說，無地下室的建筑是多層框架結構，其基礎計算按照中心受壓進行計算。選取這種按照中心受壓計算的方式顯然是不合理的。

首先，按照民用建筑多層框架結構設計的拉梁不能平衡柱腳彎矩。首先，民用建筑的多層框架結構設計的拉梁不能平衡柱腳的彎矩。根據我國的《混凝土結構設計規范》(GB50010一2002)第7.3.11條規定，框架結構地柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。這就要求這樣的多層框架結構宜按照整體進行分析計算，并要把基礎層加入一并計算，如果拉梁上有荷載作用，就必須要將荷載一起輸入計算。其次，當設計拉梁層時，一般情況下要通過比較底層柱的配筋是基礎拉梁頂面的截面控制與基礎頂面的截面控制這兩者之間哪個決定的。因此，如果發生了民用建筑多層框架結構計算簡圖不合理的情況則會嚴重影響其安全性與穩定性。

2.2柱配筋調整不合理也是民用建筑多層框架結構設計中十分常見的問題。通常情況下，框架柱的配筋率普遍較低,有時電算結果為構造配筋,但是在實際建筑工程中一般不會按照電算結果來進行構造配筋,特別是對于質量分布不均勻的框架結構。因為在發生地震時的框架柱,尤其是角柱，受到的扭轉剪力十分大，同時又會受到雙向的彎矩作用，橫梁約束小,在工作時處于雙向偏心受壓的狀態，這將嚴重傷害內柱與橫梁。除此之外，由于配筋調整的不合理會導致在進行電算過程中沒有考慮到溫度與基礎的不均勻沉降造成的影響。因此，如果多層框架柱配筋的調整不合理，將會對民用建筑整體框架等造成很大的影響。

2.3在民用建筑多層框架結構設計中也極易忽視框架梁裂縫寬度。框架梁的裂縫寬度與混凝土及鋼筋直接相關，因為混凝土的強度等級與鋼筋直徑、類型會對框架梁的裂縫造成很大影響。但是在結構設計與實際建筑工程中，框架梁的裂縫寬度常常受到忽視，這不僅影響了民用多層框架結構建筑抵抗災害的能力，還影響了其安全性。

3 民用建筑多層框架結構設計注意事項與對策

3.1 截面尺寸和計算簡圖的選擇要合理

由于民用建筑多層框架結構的框架計算簡圖與柱配筋調整不合理將會嚴重影響其安全性，故在進行民用建筑多層框架結構的設計時對于梁和柱截面尺寸的選擇必須要規范取值。同時，為了保證建筑在地震作用下的抵抗能力，不僅柱線剛度與梁線剛度比值要大于一，還必須注重梁和柱截面尺寸的合理選擇。除此之外，民用建筑多層框架結構的計算簡圖也必須合理。比如，科學合理地進行基礎計算，無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋的基礎拉梁要按照層一輸入計算；根據不同的地基土約束能力的情況進行不同的層數輸入，并要進行復算檢查，確保計算簡圖是合理的。

3.2 合理調整柱配筋

在配筋計算時要滿足框架柱在多種內力組合下的強度要求，選擇最不利的方向分別進行框架計算，另外，也可對縱、橫兩個方向都進行計算，然后比較同一方向的配筋后取較大值，并采用對稱配筋，控制柱的單邊方向縱筋不得少于6根，并要沿周邊均勻布置。同時在框架梁的配筋設計上，在主梁與次梁的相交點增加箍筋和吊筋，以保證其穩定性。設計師在設計時，應根據實際情況及時進行調整。除此之外，溫度應力與基礎的不均勻沉降在多層框架結構電算時經常忽略，當多層框架水平、垂直尺寸比較大，地基土層厚或土質不均勻時,框架柱的配筋可適當放大,并要在縱、橫兩個方向設置基礎梁,其配筋應按照框架梁設計,同時還要按規范的要求設置箍筋加密區。

3.3 注重剛柔并濟的建筑結構體系

對于民用建筑多層框架結構來說，如果結構太剛會導致變形能力變差，當在地震等作用下，瞬間襲來的強大破壞力使得建筑需要承受極大的力，容易對其造成局部或全部受損；而結構太柔雖然能有效消減外力，但也容易出現過度變形的后果，最后導致無法使用甚至是整體傾覆。那么在建筑工程中應該剛一點還是柔一點呢？其程度又應該如何？太剛造價過高、不經濟，并且在強大作用下的應變能力差；而太柔雖然造價經濟便宜，但是其結果必然是過度變形導致不穩定而失去根本。建筑結構太剛或是太柔都會對其造成不利影響，建筑工程中的剛柔程度當前還無法得到精確答案，如今也只有一些控制的指標，所以在設計過程中，為了讓結構的變形相互之間更協調，必須要合理調整建筑結構的剛柔性，做到剛柔并濟的建筑結構體系。

3.4 多道防線的設計

民用建筑多層框架的結構體系是層層相扣的，當面對強大的破壞力時，所有建筑結構都在通力協作。單憑建筑結構中某一零部件就像抵抗強大的外力是根本不可能的，這會使建筑陷入危險的境地。在建筑多層框架的結構設計中多道防線的設計思路體現在許多例子上，如土建結構中，多肢墻要比單片墻好，框架剪力墻遠勝于純框架等等。

4 結語

民用建筑的質量與安全成為當今人們備受關注的問題，其結構設計對多層民用建筑的質量起到了極其重大的影響。在進行結構設計時應遵循安全性、適用性和經濟性等原則，時刻根據實際情況及時進行調整，通過控制與調整合理能更好地對多層民用建筑結構進行設計和規劃，以滿足人們更多更高的需求。

[1]民用建筑多層框架結構設計問題探討[J].伍楊勛，劉其福.科技創新與應用.2016(10)

[2]基于民用建筑多層框架結構設計的分析[J].劉國江.建材與裝飾.2016(1)

[3]淺談民用建筑多層框架結構設計[J].余文柏.中國新技術新產品.2016(5)