淺談民用建筑多層框架結構設計

李士偉

摘要：在樓層和高度恰當的環境下，框架結構具有的空間是很大的，其能夠得到靈活的平面分布，可以符合多種應用功能與工藝需要。但是，為保證結構設計效果，在規劃框架結構時，設計師任然要高度重視一些實際性和概念性事件。基于此，文章對多層工程框架結構的設計缺陷進行了詳細介紹，且仔細分析了設計優化要點。

關鍵詞：多層工程;框架結構;設計重點;優化策略

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1 引言

在多層建筑施工中，框架結構得到了充分應用，但就實際情況來說，有些框架結構的規劃不夠合理，結構的承重與荷載水平和實際標準不相符，如此就降低了框架結構的質量與穩固性，對整個建筑的安全性產生了嚴重影響，針對這種情況，仔細研究框架結構，并對設計進行優化，提高其質量意義顯著。

2 建筑框架結構設計問題分析

2.1 基礎寬度不足

在多層框架結構的建筑工程中，條形基礎的應用較為廣泛，對其寬度進行計算的過程中，因力學模型運用的不恰當，或是在選用力學模型時，考慮的不夠周詳，從而使條形基礎的寬度不足，由此會對建筑結構的整體穩定性造成影響。如果建筑墻體上出現相對較大的作用力集中現象時，這部分作用力會經過條形基礎擴散到地基中，若是設計過程中，以該作用力除以墻段的長度得出的平均荷載，對條形基礎的寬度進行確定，則可能會出現局部基礎寬度不足的現象。設計人員在對建筑框架結構進行設計時，通常都會使用到空間分析計算軟件。

2.2 配筋調整不當

在多層工程框架結構規劃中，配筋起到了顯著作用，由于其可以有效補充建筑的完整性，還能夠針對具體的受力進行調整，所以，科學的調整配筋能夠完善框架結構。但當前多層工程框架結構規劃中，配筋的調整不僅有針對性弱的現象，而且還有較大的隨意性，因此整個利用性出現了明顯的下降。

2.3 抗震設計方面的問題

多層建筑框架結構設計中，抗震設計是關鍵環節，尤其是在一些地震發生頻率較高的地區。2008年的汶川大地震雖然時隔已久，但在當時其所造成的影響以及對建筑結構的破壞都是非常嚴重的，由此對建筑結構抗震設計提出了更高的要求。在我國的西南地區及山區中，對建筑框架結構設計時，必須采用合理可行的抗震技術，這是現行規范標準提出的基本要求。近年來，隨著建筑結構的不斷發展和完善，高層建筑與日俱增，框架結構的抗震問題隨之變得越來越重要。但在有些建筑工程項目中，設計人員對框架結構的抗震設計并未予以足夠的重視，雖然結構的安全性和穩定性也都符合現行規范的規定，但若發生地震災害，結構很容易出現失穩的情況。如某建筑工程采用框架結構，設計人員在對結構進行設計時，未對抗震方面予以充分考慮，致使柱截面的寬度與高度超過了抗震標準的要求，同時剪壓比也偏高，結構延性受到影響，因缺少箍筋的有效約束，直至縱筋向外膨脹并出現扭曲，從而使柱端被破壞。

3 多層工程框架結構規劃重點

3.1 鋼筋工程施工技術

在多層框架結構的建筑工程施工過程中，鋼結構由于自身具備大跨度、鋼筋混凝土組合等等特點，在工程施工過程中占據著重要的地位。這些問題在實際施工過程中，一定要得到妥善的處理，不然會導致工程建設質量存在安全隱患問題。當施工單位完成鋼筋加工作業后，施工人員需要做好相應的保護措施，對已經完成的鋼筋工程進行管理。如果在檢驗鋼筋成品質量的時候，發現鋼筋板扎有誤，鋼梁的墊塊沒有做好固定處理，需要及時告知施工管理人員，對完成的鋼筋工程成品進行改善。如果對這樣的鋼筋工程進行驗收，就會出現施工安全問題，導致整個工程建設質量差，無法滿足使用需求，結果再次進行返工處理，不僅會耗費大量的人力、物力、財力，還會導致該施工單位無法在建筑市場立足，例如澆筑混凝土出現位移，導致澆筑的建筑框架結構與設計尺寸存在部分偏差，在焊接鋼筋構件的過程中，還會影響鋼筋構件的穩固性，導致建筑工程發生變形。因為，鋼筋工程的施工質量不僅會影響建筑工程施工質量，而且還會影響框架結構的承載力。所以，在進程鋼筋工程作業前，一定要制定出合理的鋼筋工程施工方案，在施工過程中，一定要按照施工布置進行鋼筋固定處理，避免鋼筋出現固定位置錯誤等問題，不僅會影響整個建筑工程的質量，而且還會造成整個工期的延誤，增加施工單位的施工成本。

3.2 對計算參數進行優選

依據現行抗震設計規范的規定要求，在對多層建筑框架結構中的相關參數進行計算時，應充分考慮多層建筑所在位置的地震區劃分情況，從而確保基本地震加速度的取值合理可行，由此可提高框架結構的整體抗震性能。當框架結構存在填充墻時，會使結構剛度超過理論計算結果，由此會使計算所得的地震作用效應偏小，框架結構的不穩定性會隨之增大。為避免這一問題的發生，設計人員應合理選擇結構周期折減系數，按填充墻的性質，該系數的取值范圍在0.7～0.9。在框架結構優化設計中，應對可變荷載最不利的布置問題予以充分考慮，以此來避免計算結果出現過大的偏差。同時，在框架結構計算時，會使用到梁剛度放大系數，為提高結構的安全性，應對該系數進行合理選擇，中梁可取2.0，邊梁則應取1.5。

3.3 荷載取值規劃

在非地震規劃環境下，荷載基礎效應值的計量應當以可變性負荷效應管理與永久性負荷效應管理來確定，在取值過程，需選擇所取值標準中最不利的數據。唯有選擇最不良的荷載組合，在設計過程方可計量結構受到的外力，就是常見的荷載效應。這種荷載包括永久性荷載與可變性荷載，在計量多層建筑物框架的承重水平極限狀態時，要求將抗力與作用的設計值進行對應。

3.4 合理設計梁柱中心線

多層建筑框架結構中，梁、柱的中心線是優化設計的關鍵環節，對此設計人員應當予以足夠的重視。一方面，要確保框架梁及框架柱的中心線設計與現行規范標準的規定要求相符，即梁柱中心應當重合，若是中心線出現偏移，則應考慮偏心對梁柱節點核心區域受力及構造的影響。另一方面，若是偏心距過大，即超過該方向柱寬的1/4時，可采取水平方向加腋等措施進行處理。經過加腋處理后的梁，在對剪壓比及受彎承載力進行驗算時，應忽略加腋截面所產生的有利影響，以免導致驗算結果出現偏差。

4 結束語

總而言之，多層框架結構在當前的建筑項目中得到了普遍應用，該種結構的受力很繁瑣，因為未保證其穩固性，通常會以框架結構進行建設，由于該種結構能夠調整繁瑣的受力，進而減小施工難度，提高建筑質量。為提高框架結構的使用效率，研究目前設計中潛在的隱患，并進行解決，如此就能夠及時實現設計優化目的。

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