浅谈民用建筑多层框架结构设计

李士伟

摘要：在楼层和高度恰当的环境下，框架结构具有的空间是很大的，其能够得到灵活的平面分布，可以符合多种应用功能与工艺需要。但是，为保证结构设计效果，在规划框架结构时，设计师任然要高度重视一些实际性和概念性事件。基于此，文章对多层工程框架结构的设计缺陷进行了详细介绍，且仔细分析了设计优化要点。

关键词：多层工程;框架结构;设计重点;优化策略

中图分类号：TU323               文献标识码：A

1 引言

在多层建筑施工中，框架结构得到了充分应用，但就实际情况来说，有些框架结构的规划不够合理，结构的承重与荷载水平和实际标准不相符，如此就降低了框架结构的质量与稳固性，对整个建筑的安全性产生了严重影响，针对这种情况，仔细研究框架结构，并对设计进行优化，提高其质量意义显著。

2 建筑框架结构设计问题分析

2.1 基础宽度不足

在多层框架结构的建筑工程中，条形基础的应用较为广泛，对其宽度进行计算的过程中，因力学模型运用的不恰当，或是在选用力学模型时，考虑的不够周详，从而使条形基础的宽度不足，由此会对建筑结构的整体稳定性造成影响。如果建筑墙体上出现相对较大的作用力集中现象时，这部分作用力会经过条形基础扩散到地基中，若是设计过程中，以该作用力除以墙段的长度得出的平均荷载，对条形基础的宽度进行确定，则可能会出现局部基础宽度不足的现象。设计人员在对建筑框架结构进行设计时，通常都会使用到空间分析计算软件。

2.2 配筋调整不当

在多层工程框架结构规划中，配筋起到了显著作用，由于其可以有效补充建筑的完整性，还能够针对具体的受力进行调整，所以，科学的调整配筋能够完善框架结构。但当前多层工程框架结构规划中，配筋的调整不仅有针对性弱的现象，而且还有较大的随意性，因此整个利用性出现了明显的下降。

2.3 抗震设计方面的问题

多层建筑框架结构设计中，抗震设计是关键环节，尤其是在一些地震发生频率较高的地区。2008年的汶川大地震虽然时隔已久，但在当时其所造成的影响以及对建筑结构的破坏都是非常严重的，由此对建筑结构抗震设计提出了更高的要求。在我国的西南地区及山区中，对建筑框架结构设计时，必须采用合理可行的抗震技术，这是现行规范标准提出的基本要求。近年来，随着建筑结构的不断发展和完善，高层建筑与日俱增，框架结构的抗震问题随之变得越来越重要。但在有些建筑工程项目中，设计人员对框架结构的抗震设计并未予以足够的重视，虽然结构的安全性和稳定性也都符合现行规范的规定，但若发生地震灾害，结构很容易出现失稳的情况。如某建筑工程采用框架结构，设计人员在对结构进行设计时，未对抗震方面予以充分考虑，致使柱截面的宽度与高度超过了抗震标准的要求，同时剪压比也偏高，结构延性受到影响，因缺少箍筋的有效约束，直至纵筋向外膨胀并出现扭曲，从而使柱端被破坏。

3 多层工程框架结构规划重点

3.1 钢筋工程施工技术

在多层框架结构的建筑工程施工过程中，钢结构由于自身具备大跨度、钢筋混凝土组合等等特点，在工程施工过程中占据着重要的地位。这些问题在实际施工过程中，一定要得到妥善的处理，不然会导致工程建设质量存在安全隐患问题。当施工单位完成钢筋加工作业后，施工人员需要做好相应的保护措施，对已经完成的钢筋工程进行管理。如果在检验钢筋成品质量的时候，发现钢筋板扎有误，钢梁的垫块没有做好固定处理，需要及时告知施工管理人员，对完成的钢筋工程成品进行改善。如果对这样的钢筋工程进行验收，就会出现施工安全问题，导致整个工程建设质量差，无法满足使用需求，结果再次进行返工处理，不仅会耗费大量的人力、物力、财力，还会导致该施工单位无法在建筑市场立足，例如浇筑混凝土出现位移，导致浇筑的建筑框架结构与设计尺寸存在部分偏差，在焊接钢筋构件的过程中，还会影响钢筋构件的稳固性，导致建筑工程发生变形。因为，钢筋工程的施工质量不仅会影响建筑工程施工质量，而且还会影响框架结构的承载力。所以，在进程钢筋工程作业前，一定要制定出合理的钢筋工程施工方案，在施工过程中，一定要按照施工布置进行钢筋固定处理，避免钢筋出现固定位置错误等问题，不仅会影响整个建筑工程的质量，而且还会造成整个工期的延误，增加施工单位的施工成本。

3.2 对计算参数进行优选

依据现行抗震设计规范的规定要求，在对多层建筑框架结构中的相关参数进行计算时，应充分考虑多层建筑所在位置的地震区划分情况，从而确保基本地震加速度的取值合理可行，由此可提高框架结构的整体抗震性能。当框架结构存在填充墙时，会使结构刚度超过理论计算结果，由此会使计算所得的地震作用效应偏小，框架结构的不稳定性会随之增大。为避免这一问题的发生，设计人员应合理选择结构周期折减系数，按填充墙的性质，该系数的取值范围在0.7～0.9。在框架结构优化设计中，应对可变荷载最不利的布置问题予以充分考虑，以此来避免计算结果出现过大的偏差。同时，在框架结构计算时，会使用到梁刚度放大系数，为提高结构的安全性，应对该系数进行合理选择，中梁可取2.0，边梁则应取1.5。

3.3 荷载取值规划

在非地震规划环境下，荷载基础效应值的计量应当以可变性负荷效应管理与永久性负荷效应管理来确定，在取值过程，需选择所取值标准中最不利的数据。唯有选择最不良的荷载组合，在设计过程方可计量結构受到的外力，就是常见的荷载效应。这种荷载包括永久性荷载与可变性荷载，在计量多层建筑物框架的承重水平极限状态时，要求将抗力与作用的设计值进行对应。

3.4 合理设计梁柱中心线

多层建筑框架结构中，梁、柱的中心线是优化设计的关键环节，对此设计人员应当予以足够的重视。一方面，要确保框架梁及框架柱的中心线设计与现行规范标准的规定要求相符，即梁柱中心应当重合，若是中心线出现偏移，则应考虑偏心对梁柱节点核心区域受力及构造的影响。另一方面，若是偏心距过大，即超过该方向柱宽的1/4时，可采取水平方向加腋等措施进行处理。经过加腋处理后的梁，在对剪压比及受弯承载力进行验算时，应忽略加腋截面所产生的有利影响，以免导致验算结果出现偏差。

4 结束语

总而言之，多层框架结构在当前的建筑项目中得到了普遍应用，该种结构的受力很繁琐，因为未保证其稳固性，通常会以框架结构进行建设，由于该种结构能够调整繁琐的受力，进而减小施工难度，提高建筑质量。为提高框架结构的使用效率，研究目前设计中潜在的隐患，并进行解决，如此就能够及时实现设计优化目的。

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