這篇建筑設計論文發表了多框架的結構設計需要注意的問題，多框架建筑結構遵循更加合理的結構設計原則，讓房屋建筑質量更高，確保結構設計的合理性才能提高設計質量，論文介紹了多框架結構設計的原則，并探討了其結構設計的注意事項。

　　[關鍵詞]建筑設計論文,建筑工程論文發表,房屋建筑

　　多層框架房屋結構建筑是鋼筋混凝土澆筑的承重梁柱，以預制的膨脹珍珠巖、加氣混凝土、浮石等一些輕質砌塊或板材作為分隔墻的建筑，其具有施工操作便于工業化、大規模化進行，效率高，質量好等特點。梁柱構成的框架結構，構件的截面小，其剛度與承載力都很低，受力特點相似于豎向的懸臂剪切梁，樓層數越多，其水平位移的傳遞能力就越差。現澆樓面結構可與梁共同作用，而裝配式樓面則無法完成，起分隔與維護作用的填充墻，可以為建筑靈活提供使用空間，但框架結構的整體抗震性能較差，因此在設計過程中應嚴格遵循以下設計原則。

　　1多層框架結構設計的原則

　　(1)框架結構類型的一致性要求。框架結構需要從結構一致性出發進行設計。房屋建筑采取多層框架形式時，需要充分加強該目標的落實，加強相關原則、結構一致性的考慮，尤其是針對電梯、樓梯區域中的設計，避免中部、局部突出等采取磚墻處理的形式。框架結構屬于柔性結構，磚墻屬于剛性結構，二者融合程度差，無法保證后期協調共存的狀況，易出現裂縫和變形。混合建筑體中，需要加強結構的一致性控制，避免整體建筑的危害導致后期質量缺陷、安全隱患問題。(2)短柱構造的設計分析。加強短柱構造對房屋建筑而言意義重大，對多層框架結構而言，為了控制工程成本，柱體填充墻的處理中，一般無法達到頂棚，會出現墻面開孔、鑿洞等狀況，類似施工屬于不規則的形式，期間發生短柱問題，短柱一般剛度大、易裂縫、易發生脆性錯段等狀況，增加了后期建筑結構破壞作用，嚴重時甚至會發生倒塌事故，為此，加強構造柱的合理設計具有重大意義。另一方面，為了滿足多層框架底層側向剛度要求，采用短柱基礎減小柱計算長度是可行的，但不能僅按上、下柱的剛度比來確定短柱截面尺寸，并按以短柱頂為嵌固端進行簡化計算，這樣會導致梁及柱上端截面偏不安全。如果短柱高度與截面長邊之比不大于1，可近似按以短柱頂為嵌固端進行計算。(3)框架梁的合理設計分析。為了保證合理的框架結構，需要進行梁的科學設計。現代房屋建筑中，框架梁外挑為常見形式，為了保證滿足工程實際需求，需要對鋼筋混凝土柱結構進行合理設計控制，針對其中的施工環節進行結構優化，提高多層框架體的穩定性。框架梁的計算分析中，由于柱為偏心受壓構件，所以務必要對懸臂梁梁端的協調變形狀況進行考慮。對豎向構件參與結構進行整體分析，對梁跟柱之間的節點關系進行合理處理，以便從根本上將安全隱患消除，確保房屋建筑的質量。

　　2框架結構計算參數的確定

　　(1)地震加速度值的設計。建筑抗震設計規范要求:在抗震設防烈度為7度時，設計基本地震加速度值可分別為0.1g與0.15g兩種，而抗震設防烈度為8度時，設計基本地震加速度值各為0.2g與0.3g兩種。明確規范的要求，對地震區的劃分嚴加注意，從而合理的設計基本地震加速度值。地震加速度值的選取對地震作用效應的影響非常大。

　　(2)結構周期折減系數的設計。框架結構中的填充墻，導致結構的實際剛度比計算剛度要大，實際周期小于計算周期，所以，這樣計算出來的地震作用效應變小，結構變得不安全，因此必須對結構的計算周期進行折減。根據填充墻的數量及材料來選取折減系數，一般為0.7～0.9。

　　(3)梁剛度放大系數的確定。利用SATWE或TAT等軟件輸入的梁模型都是矩形截面，沒有考慮到由于樓板處T型截面而出現的剛度增大，使結構的計算剛度小于實際剛度，設計出的地震剪力變小，導致結構不安全。所以進行計算時應對梁的剛度進行放大，邊梁放大系數宜取1.5，而中梁為2.0。

　　(4)活荷載的最不利布置。在多層框架結構中，特別是活荷載較大時，是否對活荷載進行最不利布置，對計算結果的影響很大。在選用程序中給定的梁的設計彎矩放大系數，也并一定能夠對工程的受力情況進行實際反映，會導致結構不安全或者保守，因此最好進行活荷載的最不利布置。獨立梁的箍筋計算結構應該進行復核，規范要求:集中荷載下的獨立梁，按公式進行計算，荷載作用點到制作間的箍筋需均勻布置。

　　(5)梁扭矩的折減。在現澆混凝土框架結構中，當梁的兩邊沒樓板或有弧形梁時，梁的扭矩折減系數為1.0;當梁兩側都有樓板時，應進行梁扭矩的折減，折減系數可為0.4。一般工程中，對梁的配筋應進行兩次計算:(1)折減所有梁的扭矩，來計算兩側都有樓板的梁的配筋;(2)所有梁均不進行折減來計算兩側都沒有或一側有樓板的梁的配筋。采用這種方法進行計算的結構，比較切合實際，設計人員應該引起注意。

　　3多層框架房屋結構設計注意事項

　　3.1框架結構方案構思時應注意的問題

　　在設計人員進行鋼筋混凝土房屋框架結構設計之前，要先做好一定的工作準備，根據不同的材料和要求，進行綜合全面考慮，以保證設計方案的科學性、合理性、經濟性和可行性。一般在進行框架結構方案構思的過程中，需要注意以下幾點問題:(1)從力學觀點看，在房屋建筑的平面布局中，應當盡量保證柱網按開間等跨和進深等距(或近似于等距)布置，這樣可以相應減少邊跨柱距，也可以充分利用連續梁的受力特點以減少結構中的彎矩，可以使各跨梁截面趨于一致，從而提高結構的整體剛度;(2)結構方案還應結合工程地質情況和建筑功能要求進行綜合考慮;(3)框架結構的傳力路線應簡捷明了。一般來說，在相同的荷載作用下，結構的傳力路線越短、越直接，結構的工作效能越高，所耗費的建材也就越少。

　　3.2地基基礎的設計

　　多層框架房屋建筑的結構設計中，設計人員需要根據實際工程的勘察資料、地質、水文條件等進行考慮，分析對應地基變形、載荷控制等要素，針對天然地基，需要加強淺地基的合理應用。持力層設計前需要分析基礎和上部結構的合理性，加強影響要素的分析，如載荷、土層物性、力學要求等。其次針對建筑結構類型、地下水以及建筑體型等各方面因素進行考慮。綜合各個影響要素再進行分析計算，對后期設計工作以及房屋建筑的合理性具有重大意義。

　　3.3抗震性的設計分析

　　抗震設計需要綜合建筑結構類型、地勢條件、高度功能等進行處理。根據《建筑工程抗震設防分類標準》，民宅以及辦公樓等普通建筑歸屬于丙類建筑，因此需根據丙類建筑的要求開展建筑結構設計。振型組合數和結構層數之間存在正比關系，其同樣為房屋建筑項目結構設計的重要組成參數。在房屋建筑的框架結構中，一般需要設置填充墻，導致實際剛度偏小狀況較為多見。此外，計算周期過長的狀況也存在一定影響，地震設計是建立在計算周期的基礎之上，導致抗震性能較預期偏低，因此，為了提高建筑體的抗震性能，需要降低計算周期、增加結構強度。另一方面，需要加強基礎拉梁、比例控制的設計，保證多層框架結構具有合理的拉梁設計。對于建筑埋設深度過高的狀況，需要進行短柱設計，提高抗震性能。埋設深度淺的工程可借助主軸方向拉梁設計提高抗震效果。再者，從抗震區域的傳力體系、布置均勻度出發，需要借助以“強柱弱梁、強剪弱彎”等概念設計原則，預判塑性鉸的大致位置。框架結構中，塑性鉸若在柱體中發生，對應破壞作用強、變形小、抗震效果差。若布置于梁體的端部，可吸收部分地震能量，借助變形增加結構的延展效果，降低破壞程度。影響“強柱弱梁”的主要因素包括柱梁抗彎承載力比、梁端鋼筋超配、現澆樓板和材料強度的離散性等。根據“強柱弱梁”機制的結構受力特點，采用合理簡化結構模型，通過20條強震記錄的彈塑性時程分析，對柱梁抗彎承載力比需求η及其分布進行了分析研究，指出柱梁抗彎承載力比需求η隨地震強度的增加而增大，并根據分析結果給出了不同抗震等級框架結構柱梁抗彎承載力比的設計建議。

　　3.4調整框架柱配筋的設計分析

　　為了提高框架結構穩固度，需要對框架柱配筋進行調整。框架柱地震作用下，角柱等位置受到的扭轉作用力較強，雙向偏心作用下增加了扭轉效應，對內力負面影響大，橫梁約束效果差、導致框架柱體的受危害程度過高。為此，需要加強不利方向的框架計算處理，提高其橫向配筋、縱向配筋的合理控制效果。針對配筋計算中，需要加強下述問題控制:在地震的影響之下，抗震墻端柱、角柱以及邊柱極易出現偏心受拉，就此柱內縱筋總截面需超過計算值的25%;另外框架柱的配筋需根據實際情況增大至計算值的1.2～1.6倍，一般中柱需要增大至計算值的1.2倍，邊柱要增大至1.3倍，角柱要增大至1.4倍。此外，為了保證澆筑混凝土具有良好的約束限制能力，需要對框架柱的箍筋進行井字形設計處理;焊接方式采取二級、三級底部結構。保證縱向鋼筋設計的配筋率高于3%，箍筋直徑需要大于8mm。

　　4結語

　　綜上分析，房屋建筑多層框架結構設計需要考慮多方面因素，保證系統完整性、結構穩定性。設計人員需具有創新思維和嚴謹的工作態度，能夠根據工程的實際情況采取合理的結構設計方案，確保房屋建筑的質量。

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　　作者：王亮 單位：山西省第二建筑設計院

　　推薦閱讀：《建設科技》(半月刊)創刊于2001年，由住房和城鄉建設部科技發展促進中心主辦。