基于工业与民用建筑多层框架结构设计的探讨

赖小超

摘 要：我国整体建筑工程在新中国建立改革开放以来得到了迅猛的发展，随着我国人口不断增长，工业与民用建筑的需求也持续增多，在工业与民用建筑设计当中，多层框架结构是一种十分常见的结构设计，也是一种重要的结构设计。本文旨在探讨工业与民用建筑多层框架结构设计的优缺点以及原理问题，以促进我国建筑工业技术水平的提升。

关键词：工业与民用建筑、多层框架结构、结构设计

我国建筑工程中使用的结构是一种架构式结构，通过刚接或者铰接将柱和梁连接起来，在竖向荷载和水平荷载方面形成承重体系并在空间上保持较高的灵活性，在起到及良好的抗震能力的同时尽可能满足建筑工程的设计布置要求。对框架结构进行分类时，以层数、使用材料、对称性等为分类基础标准可将框架结构分为多种类型，如根据使用材料划分的：钢筋结构、混凝土结构、钢筋混凝土混合结构、胶合木结构等。

一、多层框架结构设计坚持的原则分析

（一）、对于结构抗震概念必须要给予充分的重视

对于工业与民用建筑而言，最重要的一点就是结构的抗震性能一定要好，设计人员在对多层框架结构进行设计时要对建筑的抗震结构进行不断地完善提高，以期有效提高整体建筑的良好强度。

因此设计人员在对建筑进行设计时，要采用利于整体建筑结构的设计，以减少薄弱部位，保护薄弱部位，注重设计建筑的延性结构，加强延性构件的使用为原则，减少建筑结构的扭转、加强其抗扭刚度。多层框架结构设计中的一个重点是如何利用延性结构高效提高框架结构的延展性。延展性能对于一个建筑来说是十分重要的物理性质，延展性能越强，地震来临时房屋倒塌的抗性越高，因而框架设计结构要“刚柔并济”。强柱弱梁、强剪弱弯的建筑设计原则是保证所设计的建筑的整体结构受力方式、受力传递明确有据可循的保障，设计人员在设计框架结构时需要坚持这一原则，在建筑结构各个部位以及整体建筑进行力的分析计算，发现问题并解决问题，将建筑结构设计的更为安全合理。

（二）、对于外力的抵抗能力必须要给予满足

在设计人员对工业与民用建筑多层框架结构进行设计的过程中要根据各项因素进行考虑规划，诸如：建筑的用途、结构构件布置、关键部位之间的链接、抵抗能力的加强等。多层框架结构的设计应当结合横向荷载与竖向荷载对设計进行完善，在满足建筑物的使用功能的同时提高建筑物对外界各个方面的抵抗，采取一定的措施解决或未雨绸缪。

（三）、对有关的规范和程序必须要严格的执行

为加大我国工业与民用建筑的稳定和安全，我国制定了关于建筑设计建筑工程的一系列的法律法规。并且在国家对建筑工程提出的一些条款中，所写的标准不是对高端工程的高标准，而是普通工程结构设计应该要满足的最低标准。

因此，在我国建筑工业技术得到提升的当代，建筑业不能仅仅只是在国家规定的规范和规章标准内完成建筑工程，而是将工程完成的尽善尽美，设计人员要结合技术、规范以及高标准认识并深刻理解工程的复杂性、特殊性以及规范性，进而提高工业与民用建筑多层框架结构的安全稳定，将符合现代社会文化发展的多元艺术性建筑结构造型建造出来，在保证建筑适用性的前提下使建筑造型更加美观。

建筑业管理人员一定要在我国建筑工程中督促我国法律法规的落实，监督各个工作人员严格执行，将建筑工程方方面面规范在国家法律法规以内。

（四）、将多道安全防线提升上来

工业与民用建筑多层框架结构的结构安全体系是环环相扣、层层相接的，当外界产生极强的破坏力时，建筑物内所有建筑结构都会共同抵抗外力作用。若是仅仅凭借建单一的部件抵抗，那即使是不算强的外力也能将建筑物摧毁。这一道理体现在众多例子当中，例如土建结构的多肢墙的抗性强度远比单片墙高上许多，  纯框架的效果劣于框架剪力墙对外界的破坏力抵抗等。

对框架结构的设计要将多道安全防线提升上来，不断的设置好各个安全防线，根据层层设防的设计原则对建筑工程进行建造多层框架、建立多层抵御外力的防线的设计，因为仅有一层框架结构的建筑物无法抵御外界力量对其的侵害，只有充分提高安全防线层层设防，才能不断提高建筑物当中的抗震性能。

二、多层框架结构的组织和布置

（一）、多层框架结构的组成

我国建筑工程中使用的结构是一种架构式结构，通过刚接或者铰接将垂直的柱和水平的梁连接起来。根据特定建筑物的特点和要求，如同排水需要、排气需要等对建筑结构做出调整改进，方便建筑物的后续使用。当建筑工程中出现另外的对于建筑结构的要求时，会以经济节约、稳固安全的原则采用调整连接方法结合将部分节点做成铰接或者是半铰接、刚性连接等的方式增加横向刚度和建筑物内的净空。

异形柱的截面、框架的形式、各层的层高均是各式各样，如框架形式有等跨、不等跨;各层层高可以不全等;柱体水平截面有方形、十字形等等。多种类型的设计形式均是为结构受力增强抗性服务，其次是增大美观程度。

（二）、框架结构的分类

整体框架结构可分为多种不同的类型，因为其筑成的原材料种类繁杂多样，性质有差异。钢架结构在用量和耐火性方面有不足，钢量用量比一般的结构大，耐火性较差以致于钢架结构基本高于混凝土框架，后期维修费也不低。但钢架结构的优点诸多：自重轻、抗震强、速度快以及在总体上来看机械化程度较高。钢架结构在我国建筑业现今状况下运用的并不广泛，随着我国整体钢材的产量变化幅度一直呈上升趋势，我国可以利用的钢材品种也越来越丰富，与改革开放前期相比有了不小的进步。钢架结构在未来我国的建筑业发展当中定有不小的前景。

相比之下，混凝土框架结构在我国建筑行业中运用的就更为广泛，因为混凝土框架制造起来成本较低、耐久性也比钢架结构好，可以减少施工成本进而增加预应力，增大整个建筑框架结构的施工效果。钢骨混凝土具有良好的受力性，在发生高频强烈的地震时可保持框架结构稳定，因而常常以钢筋混凝土来做梁柱组合工业与民用建筑的多层框架结构。

三、多层结构框架分析设计要点

在建筑物中，疏散和逃生的通道是十分重要的一种结构，因此作为常用的逃生通道——楼梯一定要加强连接强度和稳定性。楼梯的结构设计要让楼梯整体与建筑物紧密相连接并通过各种不同方式的计算确认设计，反复确认楼梯间已经连接好，以箍筋全高加密在楼梯间形成的短柱、用拉结网片加强楼梯间隔墙、在高处设置钢筋混凝土带等各种技术措施加固楼梯。

地震时容易对建筑物造成脆性破坏，在建筑工程中要注重短柱的加固，因为短柱在地震时是最容易受到破坏的一部分。

在工业民用建筑当中，由于种种原因总会出现有层数较多的高层建筑震害比较严重的单跨框架结构，这种情况在震灾调查中并不少见，千里之堤溃于蚁穴，一个部位的结构受损则会导致整固建筑物坍塌，因此冗余度低的单跨框架应当不予采用。建筑物的框架建设中的风险性难以绝对消除，只能尽可能降低风险保障安全，因此，在框架设计中框架结构的每一部分都需要各单位人员认真对待，尽力加固完善。

四、结语

综上所述，在我国目前的建筑业技术、原料的前提下，设计人员对工业与民用建筑多层框架结构的设计是重中之重。应结合实际情况遵循安全性、适用性和经济性等原则，学习新技术、新措施，加强建筑的抗震性能强度，使工业与民用建筑质量得到保证，以满足人们更高更具文化艺术性的需求，谨防民众被建筑物威胁生命安全。

参考文献：

[1].蒋琳琳.抗震功能的多层住宅异形柱框架结构设计及优化措施分析[J].建材与装饰.2017（42）：49-50

[2].伍杨勋，刘其福.民用建筑多层框架结构设计问题探讨[J].科技创新与应用.2016（30）：255

[3].孙家刚.混凝土结构设计在工业与民用建筑中的应用[J].民营科技.2016（4）：205

[4]. 刘国江.基于民用建筑多层框架结构设计的分析[J].建材与装饰.2016（1）：13-16