建筑结构中多层框架结构设计浅析

建筑结构中多层框架结构设计浅析

吴流煜

华蓝设计（集团）有限公司，广西南宁  530011

摘要：框架结构是指一种由梁和柱结构连接而成的一种承重结构，其在实际应用过程中，不仅有着一个良好的承重作用，还对建筑空间结构有着良好的维护分隔作用，有效提高了建筑工程的使用功能，为了充分发挥其作用，本文阐述了框架结构的主要特征，对建筑结构设计中多层框架结构设计的主要原则及其设计要点进行了探讨分析，旨在保障建筑结构工程质量。

关键词：框架结构；特征；建筑结构设计；多层框架结构设计；原则；要点

当前，框架结构在建筑行业发展过程中是一种比较常见的建筑结构形式，凭借其本身所具有的一系列优点而被广泛地应用到建筑施工中，诸如灵活性强、整体性好、抗震性能高、满足人们的个性化需求等，在多层建筑框架结构设计中也逐渐成为一种重要的结构形式。同时，随着建筑规模的扩大，多层框架结构设计日益增多且渐趋复杂，在这种情况下所造成的结构设计问题逐渐增多。

1.框架结构的主要特征

建筑结构有很多类型，而且各自具有不同的特性，框架结构在建筑施工中应用比较广泛，而且施工效果也比较好。此外框架结构可以提高建筑的稳定性，施工过程中具有操作简便的特性，其可以在保证建筑质量的前提下，加快施工的进度。框架结构的特征主要有：

1.1自重比较轻。设计这种结构的建筑单位，可以有效的控制工程造价，降低施工成本，建筑施工的目的是提高经济效益，这种结构的建筑施工可以节省大量成本，同时也可以提高建筑收益，具有较强的经济性。

1.2灵活性强，有利于平面空间结构的设计，可以调整建筑平面空间布局，使其更加合理。这样可以使建筑的空间结构得到更充分的利用，可以扩展更多的空间面积，提高其利用率，而且这样的建筑内部结构也更加和谐。

1.3具有增强稳定性的特点，这样的结构可以使其构件更加标准，而且可以使施工更加规范，有利于提高施工人员的技术，对这种结构的有效利用，可以使整个建筑结构更加安全，而且对其的规范也可以提高施工人员的工作效率，从而加快施工的进度，提高企业的经济效益。

1.4框架结构设计也是建筑设计者比较青睐的建筑类型。这种结构稳定性高，而且可以使设计师充分发挥自己的能力与构思，可以根据施工单位的要求，在施工的过程对设计进行修改，具有灵活性，这种结构的设计增加了建筑的功能，也有助于设计师提高自己的设计水平。

2.建筑结构设计中多层框架结构设计的主要原则

建筑结构设计中多层框架结构设计的原则主要表现为：

2.1强剪弱弯的原则。建筑结构设计中多层框架结构设计过程中的强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位的结构在遭遇地震的过程中能以足够的保证率不出现脆性剪切失效。对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。

2.2强柱弱梁节点的原则。建筑结构设计中多层框架结构设计过程中，需要对各个梁端和截面进行控制以及对抗弯能力进行处理，这是当前钢筋混凝土框架结构设计的关键，更是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，保证柱不被压溃的关键控制措施。并且尽可能将柱的截面尺寸设计的大些，并控制柱的轴压比要满足规范要求，以增加延展性。在进行截面承载力验算时，将柱的设计弯矩按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋。框架梁加密区箍筋肢距应满足混凝土结构设计规范的要求。

3.建筑结构设计中多层框架结构设计要点的分析

通常多层框架结构设计采用柱下独立基础，并且《抗震规范》中指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说，在8度以下地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些建筑在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中，必须输入风荷载。

3.1建筑结构设计中多层框架结构基础设计中的抗震荷载设计要点分析。建筑结构设计中多层框架结构设计基础设计过程中，对于8度地震区的房屋建筑基础设计中，满足上述条件的钢筋混凝土建筑结构设计中多层框架结构设计形式房屋建筑，就不需要进行建筑地基或者基础的抗震承载设计验算。但是，在结合建筑房屋的设计施工实际情况，在进行该种情况与类型的房屋建筑基础设计中虽然不需要进行房屋建筑基础以及地基的抗震承载设计验算，但是需要在建筑地基荷载设计中，需要对于建筑地基的风力荷载影响进行设计考虑。一些钢筋混凝土建筑结构设计中多层框架结构设计建筑基础荷载设计中，设计人员往往会因为建筑工程处于地震区高层建筑的范围之外，因此，在进行建筑基础设计中，就忽视对于建筑基础风荷载的设计验算，这是建筑结构设计中多层框架结构设计建筑基础荷载设计中存在比较突出和严重的问题，应注意进行避免。

3.2建筑结构设计中多层框架结构基础设计中的基础顶面荷载设计要点分析。在建筑结构设计中多层框架结构设计建筑基础荷载设计验算中，进行建筑独立基础部分的设计时，对于建筑基础顶面上的外荷载设计中，只是通过建筑基础顶面荷载的轴力设计值以及弯矩设计值，进行荷载作用设计验算，容易忽略建筑基础顶面荷载中的剪力作用设计，甚至一些建筑基础顶面荷载设计中，只是通过轴力计算进行建筑基础顶面荷载设计计算，这都容易对于建筑基础以及上部结构的安全质量产生很大的影响，也是建筑结构设计中多层框架结构设计建筑基础荷载设计中存在比较突出的另一问题，需要在设计中进行注意和避免。

3.3建筑结构设计中多层框架结构设计抗震等级以及振型组合数设计要点分析。主要表现为：

3.3.1建筑结构设计中多层框架结构抗震设计中，对于振型组合数的设计选取，相关要求与规定指出，建筑抗震设计中合理的振型数量选取确定多是以振型参与质量在总质量中的90%振型数为主。需要注意的是，在进行建筑抗震设计中，对于振型组合数的选取确定，首先应注意振型个数要小于建筑结构中原有的振型总数量；其次，在进行耦联计算的建筑结构中，振型组合数的选取通常为9个；最后，在进行建筑抗震设计中振型组合数的选取确定时，还需要注意一个建筑结构的振型组合数量应比振型有效质量系列化的90%大。

3.3.2建筑结构设计中多层框架结构工程的抗震设计中，应注意建筑工程的具体类型，比如房屋建筑，在建筑抗震等级设计中，就被划分为丙类建筑。对于一些民用或者是办公、工业建筑，在进行抗震等级的设计确定中，需要根据建筑施工地区的地震等级烈度以及建筑结构类型、建筑高度等，按照相关的建筑抗震设计要求进行不同建筑等级类型的确定，在此基础上，再根据建筑类型进行抗震等级级数的设计确定。比如乙类建筑在进行抗震等级设计确定中，就是6度到8度的抗震级数为主进行设计选择的。又例如，一个地震烈度等级为6级的乙类建筑，在进行该建筑抗震等级的设计确定中，就应该将地震烈度以7度进行设计确定，最终可确定其抗震等级为二级。

结束语

综上所述，框架结构作为建筑结构设计中的一种常见形式，其应用非常广泛。并且建筑结构设计中的多层框架结构设计传力不仅明确，而且在进行建筑结构布置中，具有较大的灵活性特征，使得这种结构形式的建筑在抗震性能以及整体性效果方面具有明显的优势特征。因此对建筑结构设计中多层框架结构设计进行分析具有重要意义。

参考文献：

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[2]廖彦骋.浅谈民用建筑多层框架结构设计[J].建筑工程技术与设计，2015（10）

[3]李可福.浅谈多层框架房屋建筑结构设计要点[J].魅力中国，2016（31）

[4]芦静.多层框架房屋建筑结构设计要点[J].江西建材，2017（12）