简述多层框架房屋建筑结构设计问题

刘敏

（江苏环保产业技术研究院股份有限公司 江苏南京 210000）

人们日常生活水平随着社会经济的发展而不断提高，对建筑项目也有了更高的要求，高层建筑物不断增多，因此需要人们提高对高层建筑项目结构设计的注重程度。而多层框架结构设计是建筑设计的基础，本文就对多层框架设计中呈现的问题进行了研究处理，期望建筑行业发展愈来愈好。

1 多层框架建筑结构设计的原则

1.1 层层都需设防

提升多层框架结构设计的安全性能需要每层都设防，这样才可以充分抵抗强大的外力冲击，例如，在建筑结构中应当多运用多肢墙替代单片墙，框架剪力墙代替纯框架，这样也可以完美体现出层层设防的优点。倘若完全依靠单个结构抵御强大外力，将会给整个建筑物带来危害。

1.2 刚柔并施

虽然提升多层框架结构设计的柔度可以为建筑物提供良好的变形能力，对外力进行有效削弱，但如若外力持续增加就会因变形程度过大导致建筑物倒塌。同时，多层框架结构设计也不能太刚，较差的变形能力会导致局部部位在承受较大外力时受到损伤，从而造成整体建筑损毁。

1.3 突出重点结构设计

设计过程中应该建筑进行实际分析，综合考虑实际设计中可能发生的各种状况以及在外力作用影响下的受力结构重点。并针对重点框架设计部分进行合理调整。

2 多层框架建筑结构设计的现状

框架结构主要包括为承重结构以及主框结构，主框结构主要包括基础部分、钢筋混凝土制作的柱、梁以及节点部位，外加填充墙、屋盖以及楼板等组成结构，在柱子、横梁以及楼板之间互相连接组成了承重结构，从而形成明确力度传递的路线。每一层框架的高度可以是相同的、也可以是不同的，部分建筑物框架结构可能会因为空间分布或其他原因，在某一层的跨抽梁或抽柱之间出现十分明显的缺柱、缺梁现象。框架结构在围护构件以及承重构件之间有十分明确的区域划分，框架结构的受力截面相对比较小，刚度与承载力十分低，受力点贴近竖向的悬臂剪切梁侧，随着建筑物层数的增加，其水平位移逐渐减小，减低建筑工程质量。

3 多层框架建筑结构设计现存问题

3.1 基础设计中存在的问题

对于用钢筋混凝土制成的多层框架建筑结构设计，其基础多半是由柱下独立的方式进行结构设计。针对这种方式的建筑结构设计，在设计过程中出现的问题会随着层数高度以及不同的地基条件的变化而产生变化。并有相关标准规范指出，如若建筑物的受力面积中不存在软弱土层同时建筑物在25m高度以下时，在多层框架建筑结构设计的过程中则并不需要计算抗震承载力。

3.2 抗震设计中存在的问题

在多层框架建筑结构设计中，相关标准规范指出可以应使用计算机进行方案设计。为了保证建筑的安全性以及工程质量，应在计算机抗震指数结果计算出后再对后续结构进行计算。计算通常包括建筑房屋的剪力系数设计以及抗震参数设计。因此，在确定多层框架建筑结构抗震参数的过程中会出现像参数计算不合理等各种问题，严重影响建筑设计效率。

3.3 设计过程中忽略纵向框架设计

依据建筑物抗震设计的要求，应该根据两个主轴的反力来确定水平地震效果。但在目前绝大部分的建筑结构设计中，设计工作人员仅仅设计了普通的纵向连续梁，所以设计的建筑框架的梁柱节点以及纵向加固往往不能满足建筑物的抗震要求。因此，在多层框架建筑结构设计过程中经常发生纵向钢筋配筋十分不匹配以及梁支撑负筋等现象。所以，设计人员在进行框架结构设计时，应将纵向与横向框架放置在同一水平高度。

3.4 设计过程中没有了解受力状态

设计人员在对多层框架建筑结构进行设计的过程中没有对板的受力状态进行充分分析，又或者是因为为了计算简便，只简单的通过计算单向板来推算双向板。最终致使实际应力状况与计算结果不符，导致设计构件长向配筋过多、短向配筋严重不足等现象，使建筑物板产生裂纹。

3.5 设计图纸严格不符合要求

部分设计师在对施工图纸进行设计时偷工减料，设计内容敷衍而又粗糙，会遗漏系统图纸或大图纸等相关部分，施工图纸设计说明描写不全面，设计细节不完善，无法充分满足建筑项目的全貌。部分极其重要的参数、工程类型以及安全等级，在施工设计图纸中未进行详细说明。

4 多层框架建筑结构设计问题解决方策

4.1 提高建筑结构选择

建筑是一种具备一定空间结构，可以承受外界或者人力施加的外力，保证使用安全的结构。因此，一定要结合相关设计资料以及设计方案对建筑结构进行选型。结构选型应当遵循相应的选择原则，首先应该满足建筑物功能以及外观造型的要求，其次应该保证建筑物结构的优点，综合考虑现场施工条件以及建筑材料，最后还要满足合理的造价需求。

4.2 合理设计建筑结构

建筑结构的设计需要确定平面上柱的排列方案，一般情况下有两种情况：①内廊式。②等跨式。承重方案在选择过程中要充分考虑框架结构设计的灵活性，将框架结构按照不同的承重方法划分为不同的类型，如纵向框架的承重方案、横向框架的承重方案以及混合型框架的承重方案等。在对建筑结构进行设计时还应考虑到构件截面面积、施工材料的强度以及外界因素的影响，因此，在设计建筑结构应使用合理抗震方法，确定准确的抗震参数，提高建筑安全性能，保障建筑稳定性。

4.3 加强建筑内力分析

建筑物在内在水平负载以及竖向负载的不同情况下会出现不同变化，根据目前现有标准规范，多层框架建筑结构设计过程中要对建筑内里进行合理计算、分析，利用不同负载情况下建筑内力的分析情况完成建筑构件的截面设计。在竖向负载的内力分析计算时，可以运用弯矩二次分配或分层法进行计算，弯矩二次分配是指将各个节点的弯矩重新分配，并传递相关数据。分层法在计算时，可以将上下层弹性支撑转变为固定端，并将线刚度乘以0.9，并将地柱弯矩传递的系数改为1/3，保证各个层梁刚度以及底层柱刚度保持不变，传递系数变为一半。这两种方法都可以提高设计力度，更好的满足设计要求。

4.4 提升板的设计重点

在利用间隔板连接几个相同型号的房间时，应该连接底板。在对钢筋进行计算时，应该考虑到塑性内力重分布。支撑外部框架梁板的负筋不能设计的太大，不然会导致梁扭矩过大。如果将薄板与厚板进行连接，应降低厚板支座上的配筋，对薄板按固定端以此进行支座思考，合理增加跨中配筋。对于非矩形板，应该适当减少支撑钢筋，提高跨中钢筋。

5 结束语

目前，多层框架建筑结构设计中存在的问题不仅仅只局限在梁体、柱体以及板面上的核心设计中，更应该对框架结构的构架以及布局进行合理布置，进行科学安全设计。同时在结构设计过程中，设计人员会遇到各种问题，例如建筑选型问题或抗震设计问题等，解决这些问题需要技术人员的工作经验确立方案与操作流程，建立正确设计观点，克服设计过程中出现的问题。通过对多层框架建筑结构设计过程中的合理调整，可以提升建筑结构科学性，提高建筑工程质量，全面提升房屋建设结构技术水平，推动建筑行业发展。