多層框架房屋建筑結構設計要點探析

向毅

【摘要】隨著房屋的設計水平在不斷的提升，怎么才能更好的使現代人的需求得以滿足是房屋建筑設計領域所關注的焦點。在恰當的層數和高度的情形下，框架結構提供了很大的建筑空間，能夠靈活的控制平面布置，讓很多的功能及工藝能夠得到相應的滿足。為保障結構設計質量，框架結構在設計的過程中仍需要重視很多概念性及實際性的問題。本文分析了多層框架房屋建筑結構設計中的要點，并對多層框架房屋建筑結構設計的問題及處理對策進行了探討。

【關鍵詞】多層框架;房屋建筑;結構設計;要點

1、設計與應用原則

1.1抗震性原則

在房屋的建筑中，建筑既有變形能力也有承載能力，因此結構設計要有很強的抗震性，可以承擔適當的的負荷與相應的剛度。所以在設計房屋建筑時，要考慮建筑的所有安全因素和用途，找到適宜大小的建筑側移，側移過大易使建筑變形，飾面材料、圍護墻以及隔墻等都容易出現不同程度的損壞。為滿足生產和居住的需要，要根據偶然偏心與雙向地震力，計算出在情形不宜的時候合適的位移角，以保障房屋建筑具有抗震的性能。

1.2經濟性原則

房屋的建筑要遵循經濟性原則，即要保障工程質量，也要盡可能的節省投入的資金，使效益能夠最大化。通過對房屋建筑費用的計算得到的數據可以看出，建筑在短肢型剪力墻占結構單位面積所花費的費用比例是最高的，而框架型剪力墻的直接費用占結構的單位面積的花費費用比例是最低的，而短肢型剪力墻的直接費與框架型剪力墻的直接費用的相差比大約在12.5%，大約要高出框架型間剪力墻類結構所需直接費用的7.3%。

1.3均勻性原則

房屋建筑在豎向布置結構的時候，結構一定要均勻，房屋建筑一定要具有均勻的強度和剛度，建筑不能有薄弱層的出現，否則會使工程無法驗收以及使用。結合建筑結構的全部特點來看，臨街的建筑會在商業需求的基礎上，底部都會設立獨立并且很寬敞的空間，非臨街的建筑底部基本上都會設立成停車場、門廳或餐廳，因此也會設立很大的獨立空間。在建筑的設計過程中，這種大空間不僅要建設框架體系，還要建設全墻體系。建筑的整體結構一般是使用“框托墻”的體系，在建筑的實際應用情況來看，其并沒有優異的抗震性能，因此，在往后的房屋建筑的設計中，要遵循均勻性原則，設計結構均勻的建筑。

2、多層框架房屋結構設計要點及處理對策

2.1基礎設計要點

基礎設計要重點設計柱下獨立及計算梁柱邊彎矩，要點如下：（1）柱下獨立的基礎設計。對基礎頂面的附加荷載，只取軸力、彎矩設計值進行計算的情況較為常見，忽略剪力設計值的情況也不時出現，為了保證該環節設計質量，一定不能出現這種情況，不然會有配筋比例沒有達標的問題，房屋結構的安全性和穩定性也會因此受到較為負面影響。（2）梁柱邊彎矩的計算。在理論層面上，梁端最大彎矩計算應基于實際狀態下梁端彎矩參數及剪力設計值參數開展，具體計算需遵循“設計參數=剪力設計值參數±剪力設計值參數×梁柱柱寬參數÷2”公式。

2.2抗震設計要點

由于城市化的高速發展導致的土地緊張的因素，絕大部分多層框架的房屋都是建在地震帶上，所以就要重點的注意多層框架房屋結構的抗震設計。設計過程中，設計人員務必正確合理的選擇梁高度，并在確保沒有風險的情形下采用最大值，以免出現梁剛度太小的問題，還要計算好梁端負彎矩實際值和理論計算的結果避免出現偏差，梁柱的節點處梁端配筋若是出現超筋，不滿足“強柱弱梁”的規定，地震的時候就會有很大的安全隱患。若是想要梁端的塑性鉸能夠在規定時間內合理出現，也可以重點關注比負筋設計值偏小的值選擇。

2.3基礎連系梁的設計問題及處理對策

如果建筑將基礎埋置的較深，就要通過基礎連系梁去降低底層柱的計算長度，并且要在±0.001以下才可以設計并利用連系梁，然后才能組成有用的框架，而在連系梁下面的柱可以通過短柱加強處理。如果基礎連系梁受到樓梯柱或填充墻等荷載作用時，在計算的時候，應該疊加所連柱的最大軸力設計值的10%，基礎連系梁的配筋應當與梁的受力需求相符合。如果要抗震設防，基礎間應該向主軸方向設計基礎連系梁，并且基礎連系梁的項標高應當等同于基礎的頂端標高。如果基礎形式是樁基礎，應當將系梁設計于單樁承臺兩個相互垂直的方向;應當將梁設計于兩樁承臺的短向。

2.4框架結構柱的設計問題及處理對策

當框架結構柱在地上的連接處部位形狀是圓柱的時候，那么地下剩下的部分就要建成矩形柱，這樣就可以有效減少施工過程的工序，并且要保證圓柱的縱向筋的根數不能低于8根，首選螺旋式當作圓柱的箍筋可以提升柱子的剛度和承載力，施工設計圖紙時要明確標注柱子端部的一圈半部位的水平段。矩形柱要首選井字復合的箍筋的方式，嚴格遵守抗震設計的規范加密實施設計。要在不高于全柱的情形下對框架、腳柱間和樓梯間加密實施處理。框架的結構柱截面也有相應的規定要求，一級抗震、二級抗震、三級抗震所需要的框架的結構柱截面的邊長一定不能低于400mm;四級抗震的框架的結構柱的截面的邊長一定不能低于300mm;另外一些沒有抗震要求的建筑，它們的結構中的框架的結構柱截面的邊長一定不能低于250mm。

結語：

現代建筑造型和建筑功能在向多樣化的趨勢發展，所以在現在的建筑設計的工作中有著很多的困難和麻煩，這就對有關設計人員的綜合素質有了更高層次的要求和標準。所以多層框架房屋建筑結構的設計人員要嚴格根據各種有關規范，采取靈活、大膽的形式應對并處理在結構的設計中遇到的一些難點問題，并對其不斷優化改進，以保證我國現代建筑行業能夠快速的發展并壯大。

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