多層建筑框架結構的設計分析

【摘要】針對多層建筑框架結構，首先結合以往工程經驗，對多層建筑框架結構布置設計進行深入分析，然后提出多層建筑框架結構設計中需要注意的事項，以此為實際的結構設計工作提供參考借鑒。

【關鍵詞】多層建筑;框架結構;結構設計

如今，建筑事業快速發展，多層建筑中經常采用框架結構，結構設計的合理性直接決定了建筑整體質量和安全，需要引起相關人員的高度重視，結合以往相關經驗，保證設計的合理性與科學性。

1、多層建筑框架結構布置設計

（1）對于預制板布置，對其塊數與類型進行標注時，要注意不能采用對角線方法。這是因為該方法會產生線交叉，建議采用垂直與水平等方法，當房間類型完全相同時，直接對其類型好進行標注。全樓的編號應統一，以此減少設計量，便于施工人員掌握圖紙。預制板的板縫按40mm控制，這樣能減少配筋，一般情況下僅配置一根筋即可。在布板的過程中，應按照從房間中向外的順序進行，采用寬度較大的板，將現澆板帶預留于靠窗的部位，其寬度不能小于200mm。若構造要求采用整體澆筑層，則板縫必須達到60mm以上，層厚按50mm控制，配置雙向鋼筋，所用混凝土的強度等級應達到C20以上[1]。

當采用純框架時，可不設置整體澆筑層。在構造柱部位，不可設置預制板。因地下室對防火有較高要求，所以也不可使用預制板。根據以往經驗，框架結構不可采用長向板，因為長向板和框架梁之間的平行相接部位會產生裂縫。對此，可采用人工進行預制板的布置，通過對自動布板功能的采用并不能符合施工圖要求，只可以滿足路線傳遞方面的要求。當樓層凈高比較敏感，且跨度在6.9m以上時，建議采用SP板，其厚度按120mm控制，此時跨度可以達到7.2m。

（2）對于現澆板配筋，其板厚有多種類型，如120mm、140mm、160mm、180mm等，盡可能使用直徑不小于12mm的受力鋼筋，除了吊鉤，一般不用一級鋼。配筋應盡可能增大間距和直徑，但直徑不可超過200mm，以200mm位移。如果跨度在2m以內，則板上鋼筋可保留，不斷開，只說明鋼筋是雙向布置即可[2]。

對于板上和板下鋼筋，其間隔距離應相同，而直徑可有所不同，但要注意鋼筋的類型不可太多。在頂層和對抗裂有一定要求時，板上鋼筋也可不斷，也可采用1/2連通的方式，在較大部位設置附加筋。當板的配筋完全相同時，只需標出其具體編號。通常可將板下部鋼筋一致的部分和上部配筋一致的編成相同板號。當需要進行電線管的穿設時，板的厚度應達到120mm以上，不可在薄板上增加墊層。當建筑平面為十字形、L字形和T字形時，應在陰角處周圍的板上進行現澆同時增厚，配筋應雙向且雙排，同時附加一定數量的抗拉筋。對于現澆板，其配筋應利用軟件進行自動生成，這樣除了能縮短設計周期，還能減少人為錯誤。在自動生成配筋的過程中，可不對鋼筋予以編號，這是因為工程量相對較大，編號數量巨大，很難進行查找，若必須編號，則不可出房間[3]。

（3）在配筋計算過程中，可對塑性內力進行重分布，考慮0.8-0.9范圍內的折減系，以及1.1-1.2范圍內的放大系數。需要注意，通過彈性計算確定的是某處極限值，按照這一結果進行配筋是比較保守的，無需人為增大。支撐于外圈框架梁的負筋不可太大，否則會使梁產生一定附加扭矩。通常情況，當板厚超過150mm時，配置10mm的鋼筋，間距按200mm控制;當板厚在150mm以內時，利用軟件進行配筋時需要注意下列問題：單、雙向板分別按照塑性和彈性進行計算;如果厚板和薄板相連接，則薄板支座應按照固定端來考慮，而厚板需要減少支座處的配筋，但要增加跨中段的配筋，形成承重框架，如圖1所示。

圖1 ?承重框架

2、多層建筑框架結構設計注意事項

（1）在抗震驗算過程中，針對不同樓蓋及布置形式應采用不同的理論計算方法，如剛性、剛性與柔性相結合和柔性等，需要充分考慮場地土的具體類型。當抗震烈度為八度，且樓層數在五層以上時，應增加剪力墻，以此提高結構整體抗震性能。

（2）雨篷不可從填充墻中出挑，當陽臺和雨篷的跨度較大時，需要充分考慮抗扭。在考慮抗扭的過程中，扭矩是跨度和負彎矩積的50%[4]。

（3）柱和框架梁所用混凝土的強度等級不可相差超過一級。

（4）因為某種原因導致梁的截面相對較大時，需要對其最小配筋率進行驗算。

（5）電梯間不可為磚混結構。

（6）電梯井壁優先考慮粘土磚，磚墻成型后不可承重，利用梁結構對每層墻的重量進行承托。在梯井的四角增設構造柱，當層高相對較大時，需要在門洞的上方布置加圈梁。考慮到電梯間的位置相對較偏，如果梯井為混凝土墻，則剛度會很大，此時不在其它部位增設剪力墻，對整體結構受力是十分不利的。

（7）建筑的長度必須符合伸縮縫方面的要求，否則應制定其它措施，如對配筋率進行調整，采用通長配筋，對保溫予以改善，增加架空層及后澆帶。

（8）柱的軸壓比必須符合相關規范的要求。

（9）在使用井字梁的過程中，其自重比板大，梁的自重此時不予考慮。在周邊布置截面相對較大的邊梁。

（10）處在過街樓部位的梁，應進行通長配筋，嚴格按照偏拉構件的標準進行設計。

（11）在電線管從板中穿過的部位，應對板體的抗剪強度進行校驗，也可通過開洞形成一個管井，當電線管從梁上豎向穿過時，需要對梁體抗剪強度和進行檢查和校驗。

（12）任何構件都不能從梯井中伸出，若必須伸出，需要通過驗算確定是否裝得下。梯井部位的柱可適當向外移動，也可做成L型[5]。

（13）設計中應做好結構強度的驗算，水箱不能和主體結構處在一起。

（14）如果區域地下水位相對較高，則暖溝處應切實做好防水處理。通常可以做成U型溝，管道通過套管進入到暖溝當中。當設置有地下室時，所用混凝土必須具有抗滲性能，且強度等級不能低于C25，在混凝土中摻入適量的膨脹劑。在混凝土外墻部位應將施工縫具體做法準確注明，常用作法是直接增加止水片。

（15）當采用扁梁時，需要注意做好變形的檢查和驗算。

（16）不可將大梁從較大的房間中穿過，住宅中不允許有梁穿房建存在。

結語：

綜上所述，框架結構是現在多層建筑最常用的結構類型之一，為保證建筑安全和質量，在設計中需要綜合考慮各項影響因素，明確所有需要注意的要點，保證所有設計環節合理性與可行性。

參考文獻：

[1]鄭婷.多層框架房屋建筑結構設計中各環節的重點及難點分析[J].中國高新區，2018（12）：194.

[2]龔麗敏.端板連接半剛性節點對多層框架設計的影響分析[J].建筑技術開發，2018，45（7）：23-24.

[3]顏閱.基于PKPM的多層鋼筋混凝土框架結構設計及應用[J].現代物業（中旬刊），2018，419（04）：84.

[4]吳珠峰，曹平周，劉成.等面積異形柱與矩形柱多層框架的結構性能對比分析[J].河北工業科技，2018，35（1）：24-30.

[5]魏常寶，鄭建軍，錢銘.某多層框架結構辦公樓加層加固設計[J].工程抗震與加固改造，2018，（10）：25-26.

作者簡介：

王喜軍（1988.12-），男，碩士，工程師，主要從事結構設計工作。