民用建筑多层框架结构设计研究

民用建筑多层框架结构设计研究

刘玉进

河南省春秋建设工程有限公司

摘要：随着社会的不断发展与进步，我国的建筑行业也日益壮大起来，其对建筑造型和功能的要求也越来越高，框架结构是当下建筑较为流行的一种结构模式，被人们在民用建筑中广泛使用，这里将民用建筑的多层框架作为描述的对象，谈论该结构的诸多影响因素，同时在文章中说明柱子和梁的面积，钢筋以及裂缝宽度的改造方式，将建筑结构的设计与建筑的稳定性相结合。本文主要通过对于多层框架的民用建筑结构设计的过程中出现的问题进行具体的研究，并提出相应的解决方案。

关键词：民用建筑；多层框架；结构设计

引言

随着我国社会经济快速发展，人们的生活水平不断得到提高，民用多层框架建筑开始兴起。在现代建筑中，对多层框架民用建筑的研究与规划设计得到极大的完善，人们对建筑的造型与功能要求越来越高，其形式也变得更复杂和趋向多元化，尤其是民用建筑业主对建筑更追求个性化和实用化等功能。民用多层结构建筑的安全性和舒适性成为人们越来越备受关注的问题。

1．多层框架结构设计的基本内容

1.1加强短柱的构造

加强短柱的构造能够为合理构建民用建筑多层框架结构提供一定的帮助，具体而言就是，通常情况下，在进行民用工程施工时，为了有效节省工程的投资资金，在进行柱间填充墙施工时，通常难以达到顶棚，经常出现在墙上任意开门凿洞的问题，而正是这样不够规范的施工方式常常会导致出现短柱的问题，然而短柱的刚度十分的强大，很容易产生交叉裂缝，或者引发脆性错段的问题，导致建筑物或者构筑物被破坏，严重时会倒塌，所以，加强短柱构造的措施有着十分重要的意义。

1.2框架结构类型须一致

确保框架结构类型的一致性是构建合理的民用建筑多层框架结构的关键所在，具体而言，在民用建筑中，进行多层框架结构工程的施工时，务必要把握好相关的原则，保证框架结构中结构类型的一致性，避免出现两种不同的结构，尤其是在楼梯跟电梯间，或者类似此类结构中局部有突出屋顶的特殊房建，切忌使用砖墙。究其原因主要在于框架结构属于比较柔性的结构，但砖混结构则比较的刚性，两种结构难以相互的融合，所以，在保证了民用建筑多层框架结构形状的情况下，务必确保结构的变形能够达到相互协调的状态。不能够使用混合的结构，避免对整个民用建筑的质量产生影响，导致建筑存在大量的安全隐患，因而，务必要确保结构类型的一致性。

1.3合理安排框架梁设计

为了构建更为合理的民用建筑多层框架结构，务必要对框架梁设计进行合理的安排。具体而言，民用建筑中，在框架梁外挑具有十分重要的意义，并且为了跟工程的需要相符，务必要对钢筋混凝土柱进行设置，科学的对待工作中所涉及到的每一个环节，合理的设计建设结构的多层框架结构。在实际计算过程中，由于柱为偏心受压构件，所以务必要对悬臂梁梁端的协调变形状况进行考虑。对竖向构件参与结构进行整体的分析，对梁跟柱之间的节点关系进行合理的处理，以便从根本上将安全隐患消除，避免民用建筑发生意外。所以，在设计民用建筑多层框架结构时，务必要选用专业的设计人员，切忌出现滥竽充数的问题。合理的对框架梁进行设计时民用建筑多层框架结构的根本所在，更是建筑业安全的根本。

2．民用建筑多层框架结构设计中出现的问题

2.1多层框架的计算简图不合理

在当前民用建筑多层框架结构设计过程中，存在着计算简图不合理的问题。在对多层框架结构设计时，往往是按照中心受压来对建筑的独立基础进行计算，同时对于有无地下室情况也没有考虑。针对相关设计规范要求，我国民用建筑框架结构地柱的高度应以基础顶面至首层楼盖顶面的高度为主，即在简图计算时需要以整体进行计算，要把基础层纳入计算中，并结事荷载情况进行一起计算。同时在拉梁层设计时，对底层柱配筋是由基础拉梁顶面截面控制还是基层顶面的截面控制进行比较。这就充分说明了按照中心受压计算的不合理性，这必然会对民用建筑多层框架结构的安全性和稳定性带来较大的影响。

2.2柱配筋调整不合理

通常情况下，框架柱的配筋率普遍较低，有时电算结果为构造配筋，但是在实际建筑工程中一般不会按照电算结果来进行构造配筋，特别是对于质量分布不均匀的框架结构。因为在发生地震时的框架柱，尤其是角柱，受到的扭转剪力十分大，同时又会受到双向的弯矩作用，横梁约束小，在工作时处于双向偏心受压的状态，这将严重伤害内柱与横梁。除此之外，由于配筋调整的不合理会导致在进行电算过程中没有考虑到温度与基础的不均匀沉降造成的影响。因此，如果多层框架柱配筋的调整不合理，将会对民用建筑整体框架等造成很大的影响。

3．民用建筑多层框架结构设计注意事项与对策

3.1选择合适的梁、柱截面尺寸

设计框架结构的前提在于能够选择好合适的梁、柱的截面尺寸，确保其取值能够跟相关的规范要求相符，并且为了在在罕遇地震作用后，梁端会形成塑性铰，柱端处于非弹性的工作状态且不会屈服，务必要确保柱的线刚度以及梁的线刚度之间的比值要大于1，并且此时节点依旧处于弹性工作状态。

3.2调整框架梁裂缝宽度和斜截面配筋

对于结构设计师来讲，在对民用建筑多层框架结构进行设计时，需要充分重视框梁裂缝的宽度问题，而且要针对对裂缝带来影响的因素来对梁的配筋和梁的横截面尺寸进行适当增加。在输入结构建设模型数据时，恒活载数值需要做到分开输入，从而为内力组合及裂缝宽度计算提供更多的便利条件。同时还要做到弯矩调幅的合理、准确应用，具体实施过程中，可以先对梁端固定弯矩进行调幅，分配力矩，也可以根据力矩分配方法来计算梁端弯矩，并使其与调幅系数相乘，以便于实现准确运用弯矩调幅的目的。

3.3做好抗震性能设计

一般民用建筑的抗震等级需根据建筑类型、结构类型、场地类别以及结构高度等确定。根据《建筑工程抗震设防分类标准》，民宅以及办公楼等普通建筑归属于丙类建筑，因此需根据丙类建筑的要求开展建筑结构设计；振型组合数。振型组合数和结构层数之间存在正比关系，其同样为民用建筑项目结构设计的重要组成参数。一般随着建筑层数的逐渐增多，振型组合数会随之增大，反之振型组合数会逐渐减少；科学制定建筑结构设计周期折减系数。由于框架结构的建筑需设置填充墙，这导致计算出的刚度要略小于实际刚度。另外由于计算周期一般会超过实际周期，若基于计算周期计算民用建筑的地震剪力大小，往往会导致民用建筑的抗震性能远小于预期。因此可通过降低民用建筑计算周期，来达到提升民用建筑项目建构强度的目的，除此之外在计算过程中需科学计算，并注意比例；基础拉梁。为了保证多层框架结构建筑的设计质量，需考虑到结构的拉梁设计。一般基础拉梁设计需结合建筑的实际情况确定。其中若建筑的埋设深度较深，可通过短柱的设置来提升建筑的抗震性，若埋设深度较浅，可根据建筑的主轴方向设置拉梁，拉梁截面需基于建筑深度以及实际情况确定。

4．结束语

民用建筑的质量与安全成为当今人们备受关注的问题，其结构设计对多层民用建筑的质量起到了极其重大的影响。在进行结构设计时应遵循安全性、适用性和经济性等原则，时刻根据实际情况及时进行调整，通过控制与调整合理能更好地对多层民用建筑结构进行设计和规划，以满足人们更多更高的需求。

参考文献：

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