多層建筑結構設計中框架結構的問題分析與處理

梅素娟

(河北拓樸建筑設計有限公司 石家莊 050000)

1 框架結構概述

1.1 框架結構的基本概念

所謂的框架結構是指在建筑機構中的梁體、柱體以及銜接方面的結構形式，其構成建筑結構的主體部分也是其中的沉重新結構，這里的稱重主要指代的是水平方面以及垂直方向的作用力。在現階段的部分結構中，更多的是以框架結構作為承重的主體，相應的建筑墻面不再作為承重墻來進行設計。從而在建筑的墻體上可以有效地分為圍墻，分隔墻以及其他墻體等更為靈活的作用。同時在框架結構的設計中，墻體由于不再擔任承重墻的地位，在其材料使用以及裝飾方面就有了更大的靈活性。例如在墻體上使用新型材料和保溫材料，在一定程度上降低了建筑自身的重力，滿足了人們對于建筑物的更大需求。而且在建筑整體的穩定性、美觀性有著更大的提升。

1.2 框架結構特點分析

首先，在實際施工運營過程中，框架結構可以減少墻體沉重材料的使用，節省了原有施工中的材料投入，在一定程度上有助于建筑工程企業提升作業的效率以及工程造價的控制。其次，由于框架結構具有較大的靈活性，在設計過程中可以保證整體建筑框架的質量一致，從而在建筑整體的重量分配上不需要再進行相應的設計與規劃工作[1]。再次，框架結構承重墻的作用，從而在設計過程中可以最大程度的規避原有墻體承重位置的布局限制，實現大規模生產以及標準化施工工作，對于未來的建筑發展有著積極且深遠的意義。最后是在建筑工程的效率以及施工效率上相比于其他建筑結構，框架式結構可以結合澆筑混凝土技術在一定程度上滿足建筑結構整體性與剛性的要求，從而在建筑整體的安全性一穩定性上做出助力。

2 多層建筑結構設計原則

2.1 剛柔并濟

所謂的建筑結構剛柔并濟，就是在原有的體系設計上需要做好科學性與合理性的設計工作。在結構的剛性與柔性間達成相應的平衡，以現代化的商場為例(如下圖1所示)。

圖1 商場框架圖

其在剛性要求，以相應的鋼質結構框架為主體，為建筑提供相應的承重，同時加裝一些鋁合金、硅酸鹽以及二氧化硅等柔性材料實現了對建筑物整體美觀性及設計性的優化。同時相應的鋼制框架在受到外力作用的過程中，會有所運動，從而抵消相應的作用力；但對于建筑整體不會造成相應的影響。

2.2 多層設防

這對待外部的作用力分擔在結構的多層面上，從而提升了外力抵抗的優勢。例如在市場的部分多層設防的建筑框架設計中用多層框架的設置，在一定程度上實現了外部作用的分層抵擋工作，而且多層框架的設置可以在建筑整體的穩定方面做好平衡，在一定程度上增添了單框架建筑結構的安全性和穩定性[2]。同時利用多層的設防工作將，原有的壓力，進行相應的分攤與緩解，從而在一定程度上提升，多層建筑結構設計的合理性與科學性。

2.3 主次分明

在進行建筑設計與規范的過程中，不可能存在絕對安全的建筑結構，因此在框架結構的設計過程中需要根據設計建筑的用途以及構建的作用重要程度進行相應的設計。對于無關緊要的次要問題則可在一定程度上選擇忽視，抓好相應的主體部分，從而構建更加穩固的建筑框架結構。

3 多層建筑結構設計中框架結構的問題與處理措施

3.1 基礎系梁的設置問題

在對基礎系梁的設計過程中需要做好吸納更多埋設深度工作，尤其是對于多層建筑來說其基礎系梁的設置問題，對于建筑的稱重、結構方面都有著一定的影響，所以就這一點而言需要按照實際的情況做出分析與設計。例如在基礎系梁埋設較深的狀況時，可以利用基礎系梁減少底層柱的長度來計算系梁的埋深深度，一般在0刻度的位置進行系梁的埋設。為了保證多層建筑的抗震能力可以在建筑主體的主次軸方面分別設置好基礎梁，實際高度在中心距的1/5處。同時考慮到礎梁與錐形斜坡之間的空隙，在實際的建設過程中可以利用混凝土進行填充，從而在一定程度上對其進行加固處理。

3.2 層建筑結構薄弱層的判定及處理

(1)薄弱層的判定

一般狀況下，推框架式結構的薄弱層判斷可以從以下幾個方式進行。首先是個人指定，即在建筑結構軟件中設計人員依據相應規范，對建設中的薄弱層進行直接指定，從而進行處理。其次在進行薄弱層判定的過程中，可以通過數據計算來完成。最后是經過實地走訪的模式進行判斷，通過敲擊以及專業設備的測定來完成薄弱層的判斷。

(2)薄弱層的處理

框架結構中薄弱層的存在，會在一定程度上2對于建筑結構的抗震性能以及穩定性能造成巨大的隱患。因此在建筑結構設計過程中需要進行相應的處理，常見的方式是添加該層柱截面梁截面以及減重墻的厚度。如果在構建多層建筑結構設計過程中難以避免薄弱層的出現，就需要對其屈服強度系數進行二次驗證，如果驗證的結果小于0.5，則需要對框架結構進行二次調整，從而保證建筑的使用安全性。

3.3 縱向框架設計問題

除去橫向寬大的設計問題，縱向框架的設計也需要做好相應的構建。經過實踐分析，縱向普通的連續梁對于多層建筑的設計建造工作以及抗震性能難以有效滿足。為了更好地克服這一問題，就需要在主梁上部筋，次梁上部筋方面做好系梁的吊筋以及柱間結構。同時也可以將橫縱梁進行相應的穿插，從而將縱向產生的力與橫向能力進行有機緩沖與綜合，繼而完成了對整體作用力的分散與緩沖。從而保證縱向和橫向的框架設計，從而提升建筑的抗震能力和穩定性。

4 結語

綜上所述，在現代化城市建設的過程中，多層建筑的發展趨勢是未來發展的主體。但是多層建筑結果在自身復雜性和多樣性上存在一定的設計阻礙，相應設計人員需要做好薄弱層、基礎系量以及縱向框架的設計工作。從而最大限度的提升多層建筑框架結構的穩定性，繼而為整體建筑的安全性做出保障。