钢筋混凝土多层框架房屋结构设计研究

田晓

摘要：当前社会是一个快速发展的社会，建筑工程逐步向商业化，智能化，工业化及城市化发展，建筑结构形式不再单一，房屋建筑高度不断上升，尤其是在城市土地资源日益短缺的情况下，建筑工程的施工难度日渐加大。为了提升民用建筑结构的稳定性和功能实用性，钢筋混凝土多层框架结构逐渐替代了传统的砖砌体结构。钢筋混凝土多层框架结构具有整体性优良，结构外围墙体较轻，抗震性能优异，施工周期短和结构布局灵活等特点，是民用建筑经常使用的结构形式之一。本文针对钢筋混凝土结构框架房屋结构设计的优势特点进行简单阐述，对钢筋混凝土多层框架房屋结构在设计过程中的要点进行深入研究。在保证能够满足现代人基本需求的基础上，最大限度地提高房屋结构设计的质量。

关键词：钢筋混凝土；多层框架；房屋结构；结构设计

在新时代下我国经济实力突飞猛进，城市建设越来越好，人民生活质量稳步提高。传统的砖混结构建筑和小型砌块结构建筑已经逐渐被框架结构、剪力墙结构等新型结构形式所取代。钢筋混凝土多层框架结构由于其具有空间要求小，设计灵活等特点，已经大量应用于民用建筑中。

1钢筋混凝土房屋设计结构的原理

钢筋混凝土房屋在建成后，后期改修的难度是非常大的，因此，在建设的过程中，必须要将全部的问题集中于设计环节并细致地加以妥善解决。钢筋混凝土的结构一般大多都是由不同结构拼凑出来的，主要是钢筋或者混凝土这种材料制作而成的，两者共同受力，视同一个整体，具有不可分割性。對于钢筋混凝土房屋来说，它的主要承重构件是钢筋与混凝土，钢筋有抗拉的性能，混凝土有抗压性能，两者结合在一起就会发挥很大的作用，从而加强房子的承受能力，让房子变得更加坚固，并且很好地运用了力学作用，是一种非常受欢迎的房屋设计结构。

2框架结构设计原则

2.1刚柔相济

框架结构在设计过程中应秉承刚柔并济的设计原则，框架结构具有一定的变形能力，在抵御外在压力等方面具有重要的意义。如果框架结构设计较柔，会导致框架结构变形过大，导致建筑没有支撑力。如果设计过刚，就会导致框架结构失去变形能力，在遭受外力破坏时，导致建筑物的坍塌毁坏。

2.2层层设防

对框架结构的设计还应按照层层设防的设计原则，单靠一层框架结构无法抵御外力的侵害，因此，在框架结构的设计中，为使建筑物更加坚固，应进行多层框架的设计，建立多层抵御外力的防线。例如在土建结构中农，运用多支墙而不是单片墙。在框架设计中，运用剪力墙的设计要比单纯的框架设计更加坚固。

2.3抓大放小

建筑物的框架建设中，难免会具有一定的风险性，没有绝对安全的建筑，因此，在框架设计中，为降低建筑物的安全风险，要对框架结构的每一部分都认真对待。但是也要将每一部分按照轻重缓急将其重要性进行排列。最重要的部分要尤其认真对待，首先抓住最重要的部分。

3钢筋混凝土多层框架结构设计要点

现阶段对民用建筑钢筋混凝土多层框架结构的内力进行计算的方式是利用计算机软件模拟，但是在计算机模拟的过程中设计人员不会将周围环境等各种因素综合到软件中进行分析。然而部分现场施工人员却过分相信软件模拟结果，缺乏利用专业知识对计算结果进行独立分析，导致在实际工作中出现一系列不必要的错误，严重的影响了框架结构的整体稳定性和增大了工程成本的输出。因此为了避免出现类似错误，本文将对民用建筑多层框架结构设计工作中应注意的几个问题进行分析。

3.1构件截面尺寸的选择

对钢筋混凝土框架结构构件进行截面尺寸的合理选择是保证框架结构稳定性的前提。构件截面尺寸除了要满足规范中的明确规定之外，还要考虑将柱子的刚性线与梁的刚性线的比值控制在1以上。这样的比例有利于框架结构在罕见地震作用下梁端能够产生较强的塑性铰，而柱子端部能够处在一个非弹性的状态。这时梁柱节点处仍然处在一个弹性工作的阶段，框架结构能够在地震作用下保持一个良好的状态，不会出现失稳情况。

3.2对框架结构的梁柱配筋进行调整

钢筋混凝土框架结构的梁柱配筋在软件计算过程中的配筋率较低，通常在实际工作中会不按照电算的配筋结果进行施工。原因在于在地震作用下框架柱或者角柱受到的扭转剪力较大。与此同时受到双向弯矩作用，框架结构的横梁约束较小，地震作用会对内柱产生较大的破坏。应对这种问题应该着重考虑地震作用下框架结构的薄弱点，对各种内力组合作用下框架结构的构件进行强度验算和配筋。在进行配筋时考虑地震作用下框架结构各个构件处产生偏心受拉情况，可以将框架结构角柱、边柱和抗震墙的端柱内部纵筋的总截面面积增大25%；框架柱子内部的配筋可以放大到原来数值的1.2～1.6倍。在使用电算软件进行框架结构计算时，需要将温度影响和基础的不均匀沉降的影响进行考虑。如果民用建筑建设区域基础地质情况不良（地基软弱层较厚或者地基土质不均匀），可以对框架结构柱子的配筋增大，并且在柱子的纵向和横向两个方向设置基础梁。在对基础梁进行设计时必须严格按照规范标准进行箍筋的加密。

3.3加强短柱的构造措施

短柱的出现对钢筋混凝土框架结构的影响很大。由于短柱的刚度较大，在地震作用下如果混凝土结构的抗剪强度不足时极易容易产生建筑物的破坏。加强短柱的构造措施的方法有，①降低楼层高度；②增加箍筋的配置；③箍筋类型进行合理的选择。

3.4设置基础拉梁

如果多层框架结构民用建筑的基础埋深较大，通常情况下会为了有效的减少底层柱的计算长度及底层的层间位移，应在基础下部设置基础拉梁。基础拉梁的箍筋配置需要严格按照规范要求加密，为了有效的抵抗地震作用，适宜将设计方案定为短柱基础方案。

4结语

综上所述，多层框架房屋结构在设计过程中，大多数都会遇到各种不同类型问题，设计人员要对自己之前的设计经验进行总结，并且与现代理念进行结合。这样不仅能够保证设计的有效性，而且还能够最大限度保证建筑结构在设计过程中的合理性和科学性。

参考文献：

[1]彭勇.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计研究[J].南方农机，2018，49（9）：240.

[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，2016，46（10）：95～100.

（作者单位：河北省水利水电勘测设计研究院）