侯名涛

摘 要：在层数与高度恰当的情形下，框架结构所提供的建筑空间是非常大的，其具有較为灵活的平面布置，能够使多种使用功能和工艺的需求得到满足。然而为了使结构设计的质量得以保障，在设计框架结构的过程中，设计人员依旧需要对某些实际性与概念性的问题加以充分的重视。

关键词：多层框架；房屋结构设计；问题

1 引言

近年来我国经济水平不断提高，人们的生活水平也有了相应的提升，使得人们对于所居住和使用的建筑物有了更高的要求和标准，现代房屋建筑一般多层的采用框架结构。多层房屋框架结构是在工业及民用建筑中常用的形式，可以广泛运用到石油焦化结构、矿井地面建筑和电子工业的建设以及民用建筑中停车场、办公楼的建设等。

2 多层框架房屋建筑结构设计分析

2.1 地基基础的设计

多层框架房屋建筑的结构设计中，设计人员需要根据实际工程的勘察资料、地质、水文条件等进行考虑，分析对应地基变形、载荷控制等要素，针对天然地基，需要加强浅地基的合理应用。持力层设计前需要分析基础和上部结构的合理性，加强影响要素的分析，如载荷、土层物性、力学要求等。其次针对建筑结构类型、地下水以及建筑体型等各方面因素进行考虑。综合各个影响要素再进行分析计算，对后期设计工作以及房屋建筑的合理性具有重大意义。

2.2 建筑物内力分析

建筑结构的内在竖向荷载和水平荷载存在着较大的差异。在竖向荷载计算中，可供选择的方法有分层法和弯矩二次分配法。分层法计算的要点在于将上下层两端的弹性支撑改为固定端支撑，然后用各层柱的线刚度乘以0.9，从而得到内力值。而弯矩二次分配法则需要对各个节点的不平衡弯矩进行重新分配和计算，从而得到数值。而水平荷载计算中，可以采用反弯点法和D值法，需要注意的是，D值法的计算精准度较高，但是当梁和柱线的刚度过大时，反弯点法则更能体现出准确度。所以建筑物的内力分析是一个细致而又复杂的过程，需要相关设计人员综合考虑各种因素，进而得到准确的数据，提高建筑物的安全性能。

2.3 配筋结构设计

为了提高框架结构稳固度，需要对框架柱配筋进行调整。框架柱地震作用下，角柱等位置受到的扭转作用力较强，双向偏心作用下增加了扭转效应，对内力负面影响大，横梁约束效果差、导致框架柱体的受危害程度过高。为此，需要加强不利方向的框架计算处理，提高其横向配筋、纵向配筋的合理控制效果。针对配筋计算中，需要加强下述问题控制：在地震的影响之下，抗震墙端柱、角柱以及边柱极易出现偏心受拉，就此柱内纵筋总截面需超过计算值的25%；另外框架柱的配筋需根据实际情况增大至计算值的1.2～1.6倍，一般中柱需要增大至计算值的1.2倍，边柱要增大至1.3倍，角柱要增大至1.4倍。

3 多层框架房屋建筑结构设计问题分析

3.1 独立基础设计荷载取值问题

通常情况下，多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式，而《抗震规范》中明确指出，在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下，当建筑高度在25米以内且层数在8层以内的一般民用建筑，可以不对地基和基础的抗震承载力进行验算。但是在进行基础设计时应该要将风荷载考虑进去。所以，不能因为一般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。若独立基础的设计荷载取值不合理，将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。

3.2 基础拉梁设计问题

多层框架房屋基础埋深值大时，为了减小底层柱的计算长度和底层的位移。可在±0.000以下适当，位置设置基础拉梁。但不宜按构造要求设置。宜按框架梁进行设计，并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采用短柱基础方案。一般说来，当独立基础埋置不深，或者埋置虽深但采用了短柱基础时。由于地基不良或柱子荷载差别较大.或根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20～l/30，高度可取柱中心距的l/12～1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算，当为构造配筋，除满足最小配筋率外，也不得小于上下各2Ⅱ14，配筋不得小于Ⅰ8～200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。

3.3 结构计算中几个重要参数选取问题

从结构设计的相关经验可知，必须合理选择相关参数。

（1）确定抗震等级很多房屋建筑的抗震设防都是丙类，比方说一些工民建建筑，其抗震等级应该按照相关抗震规范进行烈度以及结构类型设置；而一些电讯、交通以及医疗等公共建筑，则一般都属于乙类建筑，应该按照相关的抗震设防分类标准进行设置。不管是乙类建筑还是丙类建筑，在发生地震时都应该根据当地的抗震设防烈度进行计算。当抗震设防烈度达到了6～8度时，乙类建筑的抗震措施就是在当地抗震设防烈度的基础上提高一度。比方说，乙类建筑的当地设防烈度为6度，则实际是按设防烈度为7度采取抗震构造措施。

（2）地震力的振型组合数。多层建筑结构，若不需要进行扭转耦联计算，其地震力的振型组合数不应小于3；若振型组合数大于3，则应该取3的倍数，但与小于建筑物的层数；若房屋层数少于3层，振型组合数就取层数。不规则的高层建筑，当需要考虑扭转耦联时，其振型数不应小于9。建筑结构层数比较多或者其刚度变化较大时，其振型组合数应越大，比如有转换、小塔楼等建筑，其振型组合数不应小于12，但是也不得多于3倍层数。我们一般可以采取振型参与质量为总质量的90%时所需要的振型数作为合适的振型数。在应用SATWE等程序进行电算时，便可以将这种参与质量的比值输入进去。但是，有些设计人员重视程度不够，往往比较随意的选取振型数，这是不行的。另外，只有在建筑结构的扭转比较明显时，才采用耦联计算，若必要时还是需要补充非耦联计算。

（3）结构周期折减系数。框架结构及框架——抗震墙等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系数可取0.6～0.7；砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取0.7～0.8；完全采用轻质墙体板材时，可取0.9。只有建筑隔墙无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。

4 结束语

由于当下建筑功能及建筑造型逐渐趋于多样化发展，从而导致当前建筑设计工作中面临着越来越多的难题，这对设计人员也提出了越来越高的要求。因此，多层框架房屋建筑结构设计人员应当在严格根据各种有关规范的基础上，采取大胆、灵活的办法及形式来对某些结构设计中的难点问题加以处理，同时不断地对其加以改进与优化，以推动我国建筑行业的更快、更好发展。

参考文献：

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