多层建筑框架结构设计的要点分析

多层建筑框架结构设计的要点分析

汪晶华

珠海兴业绿色建筑科技有限公司广东珠海519060

摘要：框架结构具备着受力清晰、空间使用率高、工程造价较低等特点，这些特点也是框架结构能够在现代建筑中广泛应用的原因所在，基于此，本文围绕基础联系梁、结构薄弱层、框架结构梁、框架结构柱四方面多层建筑框架结构设计要点进行了详细论述，希望由此能够为我国建筑业的发展带来一定启发。

关键字：多层建筑；框架结构设计；基础联系梁

前言：作为一种较为基础、较为普遍的建筑结构形式，我国当下多层建筑框架结构设计多在电脑辅助下进行，但这一设计存在的对多层建筑框架结构设计要点把握不足的问题却影响着相关建筑物的质量与安全性能，为了设法根除因过度依赖计算机出现的设计问题，正是本文就多层建筑框架结构设计要点展开具体研究的原因所在。

1.基础联系梁设计要点

基础联系梁多用于基础埋置较深的建筑，其能够在应用中发挥减少底层柱计算长度的作用，多层建筑框架在±0.00以下设置的联系梁支持下就能够实现有效的框架形成，这一过程中联系梁柱可以按照短柱进行加强处理，建筑物的强度与整体质量由此就能够得到更好保障。在防震要求较高的多层建筑框架结构设计中，基础联系梁需要按照两个主轴的方向设计，这一过程中设计人员必须保证基础联系梁配筋满足自身受力要求，并保证自身项标高与基础顶标高一致[1]。

很多框架结构多层建筑基础形式为桩基础，考虑到这类建筑的特征，单桩承台、两桩承台的基础联系梁设计将存在较大差别，前者在两个互相垂直的方向上设置联系梁，后者在短向设置联系梁便是这一认知的最好展现。值得注意的是，基础联系梁在很多时候发挥着平衡柱底弯矩的作用，这种情况下基础联系梁的截面尺寸、配筋设计必须按照框架梁进行，并同时保证负弯矩钢筋在1/2跨以上拉通，其他抗震结构物也需要与上部的框架梁保持一致。

2.结构薄弱层设计要点

在笔者的实际调查中发现，框架结构多层建筑的结构薄弱层虽然在正常情况下能够满足抗震承载力要求，但在面临7级及7级以上地震灾害时，较大弹塑性位移往往会在结构薄弱层出现，而为了应对这一影响框架结构多层建筑安全性的问题，设计人员在设计中就必须避免结构薄弱层的出现，加大层的抗震侧移刚度、加大薄弱层柱截面和梁截面、改变薄弱层层高、减少基础埋置深度均属于设计人员可以采取的具体措施，图1为某框架结构多层建筑转换层结构平面布置图，该设计实现了下部楼层侧向刚度大于上部楼层侧向刚度，这就是对该建筑不会出现变形从而集中于刚度小的下部楼层而形成薄弱层[2]。

很多情况下框架结构建筑的薄弱层往往无法避免，相关设计人员在在结构计算和出图时，必须做好相应构造加强措施在设计中的应用，将薄弱层地震剪力乘以1~1.5倍的放大系数、进行楼层屈服强度系数验算均属于设计人员可以采取的具体措施。值得注意的是，在楼层屈服强度系数计算中，构件的实际配筋和材料强度标准值必须在计算中得到体现，只有根据楼层受剪力和地震作用标准求得的楼层弹性地震剪力比值符合要求，结构薄弱层设计才能够真正满足建筑物抗震需求。

3.框架结构梁设计要点

框架结构设计可以称得上是本文研究的核心，而考虑到梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，这一设计多需要应用附加箍筋和吊筋，这样附加横向钢筋就能够承担刚刚提到的集中荷载，这里笔者建议设计人员有限选择附加箍筋的设计，这主要是为了方便施工单位施工。主次梁搭接也属于框架结构设计的重要组成，具体设计中设计人员需要在有次梁部位两侧各加上3根主梁箍筋进行补充。

框架结构的多层建筑在设计中很容易出现框架梁与次梁的端部相交情况，这种情况的处理需要得到简支梁方式的支持，梁的端箍筋加密属于该环节设计的核心，这种设计对弹性支承在墙体上问题的解决中也能够发挥不俗的效用。值得注意的是，扭梁设计中纵筋间距多数时候需要控制在300mm以内，并保证纵筋间距小于梁的宽度，设计人员可以通过采用加大腰筋直径加密腰筋间距的方法实现这一目标，同时注重纵筋和腰筋锚入支座内长度也是该环节设计的要点，如果矿机结构多层建筑的反梁板吊在梁底，设计人员则需要适当加密箍筋间距并加大直径。

框架结构梁设计需要尽量避免短柱现象的出现，这主要是由于短柱的抗震性能较差，但考虑到建筑物楼梯间休息平台梁、楼层高矮往往会导致短柱现象难以避免，笔者建议设计人员按照建筑抗震设计规范进行短柱的处理，这样短柱带来的影响就能够降到最低。

4.框架结构柱设计要点

框架结构多层建筑的框架结构柱可以细分为圆柱与矩形柱，其中圆柱的设计需要保证地下部分尽量为矩形柱，并同时保证其纵筋根数在8根以上，采用螺旋式的箍筋能够有效提升圆柱的整体性、刚度、承载力；矩形柱的设计需要优先考虑井字复合箍的箍筋形式。在多数建筑物的框架结构柱设计中，结构柱的截面大小往往存在着一定不成文的规定，如非抗震不宜小于边长250mm、四级抗震不宜小于300mm等，设计人员在具体设计中也需要对这些要求进行考虑，值得注意的是，将混凝土标号控制在C25以上也是框架结构柱设计要点之一。

为了保证框架梁、柱中心的重合，避免可能因偏移引发的梁柱节点核心区受力和构造影响，设计人员在适当时候可以应用增加梁水平方向加腋等措施，由此带来的剪压比和受弯承载力，就能够为框架梁、柱中心的重合提供有力支持。

结论：综上所述，多层建筑框架结构设计直接关系着建筑物的安全性与可靠性。而在此基础上，本文结合笔者实际工作经验进行的设计要点分析，则在一定程度上提升了研究的实践价值。因此，在具体建筑物的多层建筑框架结构设计中，本文研究具备较高参考价值。

参考文献：

[1]尹晓娇,张璐.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].信息化建设,2015,12:148.

[2]张鹏飞,张锡治,刘佳迪,陈志华.多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析[J].建筑结构,2016,10:95-100.