钢筋混凝土多层框架房屋结构设计研究
发表时间：2020-07-14T03:56:12.484Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年7期 作者： 王金山
[导读] 这类结构在现代建筑领域，是一种非常常见的结构类型，其灵活性高、自重轻，可以与地面建筑的相关布置有效结合。天津天华北方建筑设计有限公司 300073
摘要：为了有效强化建筑结构的实用性和稳定性，钢筋混凝土框架结构渐渐代替了传统的砖砌结构。由于该结构性能优良、墙体较轻、抗震能力强，所以已经成为了当前建筑结构之中最常用的结构。基于此，本文就将对其设计要点进行分析。 关键词：钢筋混凝土；多层框架结构；设计 引言
由于框架结构平面布局多样和灵活，空间结构较大，因此这就促使其成为了当前建筑形式当中最主要的一项。框架结构设计过程中最常见的一种形式就是钢筋混凝土多层框架结构，其整体结构复杂，对设计内容指标极为严格，只有最大程度上提升抗剪力和承载力，满足基本的负载要求，才可以提升应用质量。目前的环境之下，这类结构已经基本上实现了有效搭建，稳定性与安全性都可以满足用户的基本需求。
一、设计原则
这类结构在现代建筑领域，是一种非常常见的结构类型，其灵活性高、自重轻，可以与地面建筑的相关布置有效结合。同时还可以对那些空间较大的建筑结构实施合理安排，保证结构应用效果。 （一）刚柔兼济
这类结构在实际设计的过程中必须要遵循刚柔兼济的基本原则。这是因为它具有相应的变形能力，能够有效抵御外部压力，因此如果整体设计过柔，就会导致最终变形过大，从而失去支撑力；如果整理设计过刚，就会导致最终变形能力消失，一旦受到外力影响时，就会出现坍塌和毁坏的问题[1]。 （二）层层设防
在设计过程中必须要遵循层层设防的基本原则。如果只是依靠结构本身的作用是无法有效抵御外力侵害的，所以在设计时为了使建筑物更为坚固，就要层层设防，建立起多层的抵御外防线。比如土建结构之中需要使用多支墙，单片墙根本无法满足要求。同时剪力墙也要比单一的框架设计更为坚固。 （三）突出重点
在框架构建过程中通常都具有一定风险性，对此在设计的时候就要认真对待每一项安全风险。然而由于风险较多，工作量大，因此这就必须根据轻重缓急把重要性进行排序，确保最关键和最重要的内容能够最先考虑进去。 二、设计之中存在的问题 （一）体系选择中存在的问题
当下，部分建筑结构在设计中关于结构体系的选择上还存在很多不合理的地方。比如很多设计者在选择结构体系的过程中尚未充分了解工程所在地的基本风荷载因素，同时没有深入了解工程所在地的实际抗震设防等级，导致最终结构设计方案之中各类参数都缺乏相应的合理性，影响了建筑结构的稳定与安全，无法满足相应的结构设计要求，给整体工程安全带来了众多隐患，甚至还会直接导致安全事故发生，出现重大的经济损失及人员伤亡。 （二）上部结构中存在的问题
在其结构整体设计之中最关键的内容之一就是钢筋砼上部结构，同时这也是设计当中最容易出现问题的一项内容。在这之中最典型的问题就是设计时没有严格依照相应的规范要求去实施，同时细节设计缺乏。在对最终设计结果进行审核时部分人员并未依照规范贯彻落实，导致最终上部结构出现了一些问题。比如，在设计剪力墙的时候，很多人在确定其位置的过程中经常没有充分权衡应力因素，致使最终应力都高度集中在结构之中，使建筑基本的抗震能力受到影响。这样只要出现地震灾害，就会使建筑发生倒塌的问题，造成严重额财产损失与人员伤亡。 三、设计要点
（一）分析设计方案
对于设计者而言，在选择设计方案的过程中，必须要重点考虑这几项内容：第一，应该要保证结构传力的路径是最简单的。当结构处在荷载的作用下时，其内部传力路径只要越简单，使用的材料就会越少。第二，依照开间等跨以及进深等距等基本不手段去对柱网进行布置，这样一来不但可以有效强化结构的总体刚度，还能够防止出现局部荷载较大，受力不合理的问题[2]。 （二）选择适合的参数
1.抗震设防烈度。在对该结构进行设计的过程中应该要先将建筑的类型确定出来。对于丙类建筑来说，在对地震作用进行计算的过程中需要依照抗震设防的烈度进行确定；对于乙类建筑来说，在对地震作用进行计算的过程中需要确保可以满足抗震设防的基本烈度。具体抗震措施的应用还需要根据现场的实际情况、房屋的高度以及基本结构形式进行调整和确定。
2.填充墙给结构刚度带来的影响。在该类结构之中，由于有填充墙存在，所以在刚性连接框架柱梁的过程中，为了确保整体结构刚度能够有效强化，结构自身的刚度往往会比已经计算出来的刚度系数大，同时真实周期要少于计算出来的周期，这样最终结构受到的地震作用就会超过计算结果，导致最终结构抗震设计安全系数达不到要求。对此，这就需要在进行设计的过程中注重填充墙的材料和使用量等相关因素给周期折减系数带来的影响，以确保设计内容能够得到及时有效的调整，最终强化设计效果[3]。
3.强化梁的刚度。在对结构相关内容进行计算的过程中，模拟梁当中会经常不深入考虑现浇楼板提升高度的这一问题，所以在设计的过程中，设计人员还应该要将梁自身的刚度适当放大，同时深入考虑带翼缘梁的刚度。 （三）有效设计梁柱
1.在搭接梁柱的这类结构之中，受到水平荷载的影响，结构经常会产生倾覆力距强化和顶点位移过大的现象。对此，这就可以将横梁上段的钢筋渐渐伸入柱子之中，一直伸过横梁下段的位置。柱子之中一些中部钢筋渐渐伸入顶端，剩下的都伸到横梁之中。这种方式主要是由两种构造设计方式相互结合实现的，其节点外部钢筋打结的传力不但可以有效解决上面会发生的一些问题，还能够避免梁端支座负弯矩钢筋过于密集给浇筑混凝土以及其粘性等情况产生不良影响。
2.悬挑梁配筋问题。在实际设计的时候经常会为了满足各类功能需求和外立面的造型标准，给框架梁段设计出挑梁。一般这类挑梁其截面宽度都要比框架梁截面宽度小一些，这是因为两者的荷载作用差异较大。但是在实际设计的时候如果没有认识到这一问题，只是将框架梁上面延伸到外部挑梁的外端，就会在实际作业的过程中出现两者截面差异过大，使部分钢筋无法伸入挑梁中，进而产生钢筋截断的问题，最终影响整体工程的进度和安全[4]。所以这就必须在设计的过程中加强注意。
3.框架柱内力和配筋问题。在计算框架的过程中应该要从两个方面得出结果，如果选择最不利的一个去设计配筋，在运用对称配筋的时候则需要有效控制同柱截面钢筋的实际直径差异，防止出现差异过大的情况。如果是构造配筋，那么设计人员还应该要控制好配筋的数量。
（四）注重内力调整
1.强柱弱梁。在设计过程中必须要重视起强柱弱梁的设计标准，这样能够确保结构梁端在地震荷载的作用下处在屈服状态，但却不会出现构件局部脆性被破坏的问题。这样的情况下，柱段就会处在非弹性的状态下，但却不会达到标准屈服强度的要求。这样一来就能够通过梁变形耗散和吸收地震能使地震反应得以降低，提升结构抗倒塌的能力。对此，在满足各项标准之后就可以适当增加框架柱的截面尺寸，控制好柱和梁线刚度比例以及梁端的实配钢筋。
2.强柱根。当结构底层柱在受到地震的作用时，如果屈服早就会给结构总体抗倒塌力和变形带来不良影响。所以这就需要控制好结构总体延性，比如可以通过增加系数，避免这种情况，以此提升总体抗震安全系数。 四、结束语
总的来说，当前高层建筑数量日渐增多，导致其结构设计难度系数不断上升，进而在实际设计的过程中经常发生各种问题。因此，在这之中不但要确保最终设计方案可以满足应用要求，还要特别注意设计中经常容易忽略的问题，始终站在全局角度上进行权衡。同时设计者自身还应该要将自身的设计经验和现代设计理念相互结合起来，并根据实际建设情况规划好设计内容，以达到最佳的设计效果。 参考文献
[1]夏楠.多层框架房屋建筑结构设计要点研究[J].工业b,2016(5):00093- 00093.
[2]谢邦煜.多层框架房屋结构设计中常见问题[J].建筑工程技术与设计,2017, 000(009):6-6. [3]屠旦旦.多层框架房屋结构设计要点探讨[J].工程技术(引文版),2016(4): 00285-00286.
[4]张亮.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题[J].中国室内装饰装修天地,2018,000(010):40.
