淺析多層鋼筋混凝土框架結構設計

林雪峰

摘 要：我國的改革開放促進了經濟快速發展，隨之而來的是物質的極大豐富與發展，人們對建筑量的需要不斷增加，在滿足了基本生活條件情況下，人們更多關注的是環境與品味，多層建筑能夠滿足人們多方面的生活需要，從設計理念上，多層建筑設計思路更新、結構更復雜，要想完成多層建筑結構，在結構選型上則需要使用鋼筋混凝土框架結構，只有注重選型，才能夠形成不同的結構創意，滿足不同的設計思路，使設計思想得到良好呈現，這類技術也是目前應用最廣泛的技術形式。鋼筋混凝土框架結構適合多種結構要求，其基本構造主要由樓板、梁、柱及基礎4種承重構件組成，由主梁、柱與基礎構成平面框架，各平面框架再由連續梁連接起來而形成的空間結構體系。要想使建筑空間更加寬大，則需要合理設計建筑柱距、層高、層數及建筑總高度，確保建筑內部空間足夠大，能夠從平面布置上更加靈活、可靠，建筑功能能夠滿足不同使用需要，只有全面保證設計科學合理，才能呈現精品工程，使建筑由結構設計概念轉化成實際建筑物，為人們提供良好工作生活環境。

關鍵詞：多層鋼筋；混凝土；框架結構設計

1 多層鋼筋混凝土框架結構設計的重要性

我國的改革開放促進了經濟快速發展，隨之而來的是物質的極大豐富與發展，從社會上看，人們對建筑量的需要不斷增加，在滿足了基本生活條件情況下，人們更多關注的是環境與品味，多層建筑能夠滿足人們多方面的生活需要，從設計理念上，多層建筑設計思路更新、結構更復雜，要想完成多層建筑結構，在結構選型上則需要使用鋼筋混凝土框架結構，只有注重選型，才能夠形成不同的結構創意，滿足不同的設計思路，使設計思想得到良好呈現，這類技術也是目前應用最廣泛的技術形式。鋼筋混凝土框架結構適合多種結構要求，其基本構造主要由樓板、梁、柱及基礎4種承重構件組成，由主梁、柱與基礎構成平面框架，各平面框架再由連續梁連接起來而形成的空間結構體系。要想使建筑空間更加寬大，則需要合理設計建筑柱距、層高、層數及建筑總高度，確保建筑內部空間足夠大，能夠從平面布置上更加靈活、可靠，建筑功能能夠滿足不同使用需要，只有全面保證設計科學合理，才能呈現精品工程，使建筑由結構設計概念轉化成實際建筑物，為人們提供良好工作生活環境。

2 正確選取重要的結構計算參數

結構設計好壞直接關系到建筑物質量與安全，進行結構計算的時候，要根據結構設計方案進行，根據事前設計好的簡圖，科學進行各種數據計算，使多層建筑達到一定的抗震烈度。

2.1 梁剛度放大系數

進行建筑結構設計計算所使用的軟件模型有的形式，梁輸入模型主要呈現矩形截面狀態，這種模型并沒有從根本上解決樓板T型截面引起剛度增大的問題，這就直接影響了計算結果，導致結構實際剛度高于計算所得出的剛度系數，計算所得到的地震剪力不夠，導致結構出現了不安定因素，埋下許多安全隱患，為了保證結構更加精準，符合實際需要，則需要在進行計算時把梁剛度做放大處理，使放大系數梁取2.0、邊梁取1.5，只有這樣，才能與實際施工情況相符，保證建筑物的安全可靠。

2.2 結構抗震等級

進行結構設計時，需要充分考慮到建筑物的抗震等級，通常，抗震設防烈度保持在6～8度時，需要上提一個度數，需要在符合本地區抗震設防烈度基礎上進行提升，如果是9度，那么設計的時候，一定要符合比9度抗震設防更高的標準要求，只有這樣，設計出來的建筑結構，才能滿足當地地震要求，保證建筑物的穩定性。

2.3 設計基本地震加速度

地震加速度是設計時重點考慮的，主要根據抗震設防烈度標準而定，如果抗震設防烈度為7度時，基本地震加速度值則可以是0.1g和0.15g兩種情形，如果抗震設防烈度為8度時，設計基本地震加速度值分別為0.2g和0.3g兩種情形，計算的時候，不能混為一談，要根據地震區劃分不同，合理進行設計與選擇，保證設計基本地震加速度值的精準，如果設計不準，則影響建筑物的穩定，存在使用安全隱患，當地震發生后，建筑物則不能承受震級重力。

2.4 結構周期折減系數

填充墻是框架結構的重要組成部分，是實實在在存在的結構形態，這就直接影響了結構實際剛度，導致計算剛度與實際計算不符，計算周期大于實際周期，最終使地震作用效應偏小，建筑結構就會不穩定。建筑的砌體填充墻計算時，周期折減系數需要按照填充墻材料和數量，一般選取0.6～0.7的系數；如果砌體填充墻少或輕質砌塊，則需要使用0.9的系數；對那些沒有邊墻的純框架結構計算，可以對周期設計不進行折減處理，保證設計結構與實際施工相符合。

3 多層框架結構設計要求

3.1 強剪弱彎剪力墻設計

要想全面避免剪切破壞現象，進一步提升抗震墻變形的基本能力，我們面對截面較長的抗震墻設計時，一定要合理利用好每一個方面，特別是洞口需要設置弱連梁，這樣就會使墻體能夠分成小開口墻、多肢墻或單肢墻的形態結構，確保每段墻高寬比大于2。為了保證實際效果，則需要在設計時對連梁剛度做好剪力墻剛度計算，使連梁能形成塑性鉸而不發生脆性破壞的結構，保證連梁滿足強剪弱彎基本數據要求，通過對連梁剛度折減確保抗彎能力降低。

3.2 強柱弱梁節點設計

要想達到較強的抗震要求，使梁端塑形鉸增強，確保柱端處于非彈性狀態，對梁端截面抗彎能力來說，柱端截面抗彎能力增強幅度的多少，直接影響著強震柱端截面屈服后塑性轉動能力，只有不形成“層側移機構”現象，柱才不被壓潰。驗算時需重點對截面承載力進行計算，可以通過人為方式，把柱設計彎矩按強柱弱梁原則進行大一些的調整，確保柱配筋構造更加強大，保證梁端縱向受拉鋼筋配筋減弱，從根本是避免出現地震屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移至立柱上的現象，設計的時候，需要保證節點構造讓塑性鉸向梁跨內移，形成強有力的拉力。

4 框架結構構造配筋

4.1 框架邊柱柱頂配筋

多層建筑主要是框架結構，按照構造基本要求規范，需要使橫梁上部鋼筋伸入柱內，并且橫梁下邊也要有一部分，但柱角縱筋完全伸入梁內是根本做不到的，只有設計與施工完全符合，才能滿足施工要求，這就需要相關設計人員深入實際，糾正不科學的設計方式。框架結構建筑水平荷載對結構傾覆力矩及由此在豎向構件中所引起的軸力要求非常具體，水平荷載需要良好把握，控制好結構設計。框架頂層對風荷載要求系數高，屋面結構荷重會通過重力傳給邊柱軸向總力比樓層邊柱總力要小，導致柱頂大偏心的現象，頂層邊柱節點軸向力對截面重心偏心距大于0.5倍的柱截面高度。

4.2 框架外挑梁配筋

按施工環境影響，使用功能要求，工程常在框架梁端設計挑梁，框架梁荷載與外挑梁實際荷載值不一樣，存在一定的差異性，框架梁與外挑梁斷面尺寸會有變化，一些設計人員繪圖的時候，會把框架梁上某些主筋向外挑梁延伸，雖然畫出來簡單，但在實際施工時主筋根本無法伸進挑梁之內，當鋼筋截斷成型后，導致進度緩慢。

4.3 框架梁柱箍筋配置

建筑標準中已經明確了抗震等級框架梁、柱箍筋加密區標準，特別是對最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確要求，文件中規定，工程常取梁、柱箍筋加密區最大間距保持在100mm，非加密區箍筋最大間距保持在200mm。

5 結論

隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，我國的多層鋼筋混凝土框架結構也在不斷改進和完善，運用于更多的建筑工程中。但該結構還存在很多問題和不足，需要對結構體系進行大量的研究和改造，這就要求廣大的建筑工作者要在具體工程實踐過程中，不斷的總結和改進。

參考文獻：

[1] 黃希鵬，郭靜.多層鋼筋混凝土框架結構設計探討[J].房地產導刊，2014（22）.