多层建筑框架结构的设计分析

文/王喜军 湖南省邮电规划设计院有限公司 湖南长沙 410126

如今，建筑事业快速发展，多层建筑中经常采用框架结构，结构设计的合理性直接决定了建筑整体质量和安全，需要引起相关人员的高度重视，结合以往相关经验，保证设计的合理性与科学性。

1、多层建筑框架结构布置设计

（1）对于预制板布置，对其块数与类型进行标注时，要注意不能采用对角线方法。这是因为该方法会产生线交叉，建议采用垂直与水平等方法，当房间类型完全相同时，直接对其类型好进行标注。全楼的编号应统一，以此减少设计量，便于施工人员掌握图纸。预制板的板缝按40mm控制，这样能减少配筋，一般情况下仅配置一根筋即可。在布板的过程中，应按照从房间中向外的顺序进行，采用宽度较大的板，将现浇板带预留于靠窗的部位，其宽度不能小于200mm。若构造要求采用整体浇筑层，则板缝必须达到60mm 以上，层厚按50mm 控制，配置双向钢筋，所用混凝土的强度等级应达到C20 以上[1]。

当采用纯框架时，可不设置整体浇筑层。在构造柱部位，不可设置预制板。因地下室对防火有较高要求，所以也不可使用预制板。根据以往经验，框架结构不可采用长向板，因为长向板和框架梁之间的平行相接部位会产生裂缝。对此，可采用人工进行预制板的布置，通过对自动布板功能的采用并不能符合施工图要求，只可以满足路线传递方面的要求。当楼层净高比较敏感，且跨度在6.9m 以上时，建议采用SP 板，其厚度按120mm 控制，此时跨度可以达到7.2m。

（2）对于现浇板配筋，其板厚有多种类型，如120mm、140mm、160mm、180mm等，尽可能使用直径不小于12mm 的受力钢筋，除了吊钩，一般不用一级钢。配筋应尽可能增大间距和直径，但直径不可超过200mm，以200mm 位移。如果跨度在2m 以内，则板上钢筋可保留，不断开，只说明钢筋是双向布置即可[2]。

对于板上和板下钢筋，其间隔距离应相同，而直径可有所不同，但要注意钢筋的类型不可太多。在顶层和对抗裂有一定要求时，板上钢筋也可不断，也可采用1/2 连通的方式，在较大部位设置附加筋。当板的配筋完全相同时，只需标出其具体编号。通常可将板下部钢筋一致的部分和上部配筋一致的编成相同板号。当需要进行电线管的穿设时，板的厚度应达到120mm 以上，不可在薄板上增加垫层。当建筑平面为十字形、L字形和T 字形时，应在阴角处周围的板上进行现浇同时增厚，配筋应双向且双排，同时附加一定数量的抗拉筋。对于现浇板，其配筋应利用软件进行自动生成，这样除了能缩短设计周期，还能减少人为错误。在自动生成配筋的过程中，可不对钢筋予以编号，这是因为工程量相对较大，编号数量巨大，很难进行查找，若必须编号，则不可出房间[3]。

（3）在配筋计算过程中，可对塑性内力进行重分布，考虑0.8-0.9 范围内的折减系，以及1.1-1.2 范围内的放大系数。需要注意，通过弹性计算确定的是某处极限值，按照这一结果进行配筋是比较保守的，无需人为增大。支撑于外圈框架梁的负筋不可太大，否则会使梁产生一定附加扭矩。通常情况，当板厚超过150mm 时，配置10mm 的钢筋，间距按200mm 控制；当板厚在150mm 以内时，利用软件进行配筋时需要注意下列问题：单、双向板分别按照塑性和弹性进行计算；如果厚板和薄板相连接，则薄板支座应按照固定端来考虑，而厚板需要减少支座处的配筋，但要增加跨中段的配筋，形成承重框架，如图1所示。

图1 承重框架

2、多层建筑框架结构设计注意事项

（1）在抗震验算过程中，针对不同楼盖及布置形式应采用不同的理论计算方法，如刚性、刚性与柔性相结合和柔性等，需要充分考虑场地土的具体类型。当抗震烈度为八度，且楼层数在五层以上时，应增加剪力墙，以此提高结构整体抗震性能。

（2）雨篷不可从填充墙中出挑，当阳台和雨篷的跨度较大时，需要充分考虑抗扭。在考虑抗扭的过程中，扭矩是跨度和负弯矩积的50%[4]。

（3）柱和框架梁所用混凝土的强度等级不可相差超过一级。

（4）因为某种原因导致梁的截面相对较大时，需要对其最小配筋率进行验算。

（5）电梯间不可为砖混结构。

（6）电梯井壁优先考虑粘土砖，砖墙成型后不可承重，利用梁结构对每层墙的重量进行承托。在梯井的四角增设构造柱，当层高相对较大时，需要在门洞的上方布置加圈梁。考虑到电梯间的位置相对较偏，如果梯井为混凝土墙，则刚度会很大，此时不在其它部位增设剪力墙，对整体结构受力是十分不利的。

（7）建筑的长度必须符合伸缩缝方面的要求，否则应制定其它措施，如对配筋率进行调整，采用通长配筋，对保温予以改善，增加架空层及后浇带。

（8）柱的轴压比必须符合相关规范的要求。

（9）在使用井字梁的过程中，其自重比板大，梁的自重此时不予考虑。在周边布置截面相对较大的边梁。

（10）处在过街楼部位的梁，应进行通长配筋，严格按照偏拉构件的标准进行设计。

（11）在电线管从板中穿过的部位，应对板体的抗剪强度进行校验，也可通过开洞形成一个管井，当电线管从梁上竖向穿过时，需要对梁体抗剪强度和进行检查和校验。

（12）任何构件都不能从梯井中伸出，若必须伸出，需要通过验算确定是否装得下。梯井部位的柱可适当向外移动，也可做成L 型[5]。

（13）设计中应做好结构强度的验算，水箱不能和主体结构处在一起。

（14）如果区域地下水位相对较高，则暖沟处应切实做好防水处理。通常可以做成U 型沟，管道通过套管进入到暖沟当中。当设置有地下室时，所用混凝土必须具有抗渗性能，且强度等级不能低于C25，在混凝土中掺入适量的膨胀剂。在混凝土外墙部位应将施工缝具体做法准确注明，常用作法是直接增加止水片。

（15）当采用扁梁时，需要注意做好变形的检查和验算。

（16）不可将大梁从较大的房间中穿过，住宅中不允许有梁穿房建存在。

结语：

综上所述，框架结构是现在多层建筑最常用的结构类型之一，为保证建筑安全和质量，在设计中需要综合考虑各项影响因素，明确所有需要注意的要点，保证所有设计环节合理性与可行性。