建筑设计中多层框架的结构设计

张福奎

摘要：多层框架结构为一种典型的建筑结构，其以梁、柱为主要承重单元，具备设计简单、施工灵活等特点。本文总结建筑多层框架结构设计要点及注意事项，搭建完善的多层框架结构设计理论体系，供相关人员借鉴参考。

关键词：建筑设计;多层框架;结构设计

多层框架结构将梁、柱以刚接或铰接的方式连接为受力整体，承担建筑的水平及竖向荷载。多层框架结构的设计成本较低，但其承载能力却十分突出，因此在建筑建设中应用广泛。为进一步提高多层框架结构设计水平，需要对其设计要点及注意事项做分析总结。

一、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較大外力时受到损伤，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。

二、多层建筑框架结构设计中的问题

2.1框架结构设计中忽略了纵向框架设计

按照建筑抗震设计的实际需求，水平地震的效果应根据两主轴的反力来假定。然而，在目前大部分的结构设计中，设计者只是设计了有关于纵向的普通连续梁，因此，框架的纵向加固和梁柱节点不能良好符合框架的抗震需求。所以，经常发生梁的支撑负筋和跨中纵向钢筋配筋不完善的问题。因此，在开展框架结构设计的过程中，设计人员应该将纵向和横向框架的设计放在同一高度。

2.2没有充分了解受力状态

在设计过程中，没有充分了解板的受力状态，又或是为了计算便利，简单地根据单向板计算双向板。造成计算假设与实际应力状况不一致，造成按构件长方向配筋过多，短方向仅配筋，配筋严重不足，造成板产生裂缝。

2.3结构设计工作中的姿态问题

目前，因为各级单位设计的工作量大、任务重，以及甲方的迫切要求等因素，建筑工程结构设计一般都会成为快速完成的产品。此外，设计师的业务设计也呈现参差不齐的情况，导致建筑工程结构设计质量产生了各种问题。建筑应实现自身的使用价值、商业价值和重要的社会职能。建筑结构设计本身是关系到人民财产安全的一件重要事情，关系到建设单位的投资和经济效益。所以，开展建筑结构设计的工程设计师应该具有强烈的责任心，在设计工作过程中要细心设计，具有责任意识。此外，它还需求建筑结构设计师有一个坚实的理论基础和灵活的创新思想，不断强化常见问题的探索和研究，有效提升自己的结构设计能力，使得设计方案能够更加规范、完善。

三、多层建筑框架结构设计要点

3.1根本内容的设计

当柱下基础宽度较宽或基础不均匀以及基础较软的时候，就应该采用柱下基础。并且应该对节点处基底面积双向重复利用的有害因素进行相应的思考，合理的增加基础宽度。如厂房位置良好，地基深度超过3米的时候，结构工程师应该提议甲方进行地下室的施工。如果地基承载力符合设计要求的时候，地下室地面不能再向外延伸，这样方便防水。每隔30—40米，设置一个后浇区，两个月以后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室能够有效减少地基附加应力，促进地基承载力的增长，降低地震对上部结构的不良影响。在进行设计的时候，不应该设置局部地下室。抗震缝、伸缩缝不能设置在地下，连接的地方应该强化，但是沉降缝两边的墙基必须分开。新建筑物的地基不能比周围的地基深，如果基础比原基础深，基础之间的净距离应该超出基础高差的2倍，不然应该设置防滑桩，预防先前的建筑受到破坏。

3.2短柱部分设计重点

在框架结构里，若柱的净高度小于或者等于4，以及剪跨比小于等于2，则为短柱。短柱在地震作用下易发生脆性破坏。由于短柱的抗剪承载力和变形能力不好，会导致建筑物造成严重的破坏，在设计时应尽量避免。产生短柱的主要原因有可能是因为：（1）因为楼梯井的半休息平台以及结构的一些分层，导致框架柱在两个框架梁之间的净高度更小;（2）填充墙设置不完善，导致某一层框架柱两侧无填充墙，另一侧有填充墙。柱净高度与未填充墙柱截面的比值通常小于或等于4，产生短柱。短柱处理的主要目的是提高柱的抗剪承载力，提高柱的变形能力，短柱纵向配筋应对称布置，两侧纵向配筋率不大于1.2%。的方法进行处理，还能够使用外包钢板、x形配筋等方式进行处理。

3.3梁部分的设计重点

梁上有次梁应附加箍筋和吊杆，并使用附加箍筋，额外的附加筋一般都有，但不是绝对有。当主梁与次梁截面差较小，次梁荷载较大的时候，应该增加筋。当主梁很高的时候，次梁截面很小，荷载很小，如果靠近板附加暗梁，主梁不能增加附加钢筋。如果主次梁截面较大时，应按技术要求形成主次深梁，但是荷载相对较小，主梁不能加固。如果外梁跨度差异不明显时，应使梁高相等，特别是外框架梁。如果梁的底部比窗口的顶部小时，梁的高度应增加到窗口的顶部。外框架梁应尽可能与柱的外表面平齐。

3.4板部分的设计重点

用间隔板连接同一型号的几个房间时，应连接底板。在钢筋计算中，可以考虑塑性内力重分布。使得上筋乘0.8-0.9的折减系数，板的下筋乘以1.1-1.2的放大系数。支撑外环框架梁的板的负筋不能太大，不然梁的附加扭转过大。如果厚板和薄板进行连接，应该按固定端对薄板支座思考，然而厚板不适宜，应减少厚板支座配筋，增加跨中配筋。非矩形板应降低支撑钢筋，增加跨中钢筋。

四、结束语

建筑多层框架结构设计应做好结构设计和配筋设计两项工作，同时重点关注结构类型统一、截面尺寸合理、短柱构造加强、框架梁设计优化、薄弱层设计优化等问题，确保建筑多层框架结构稳定及安全。

参考文献

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