多层框架房屋建筑结构设计问题分析

王春雷

【摘要】近年来在多层框架房屋建筑结构设计的过程中经常会出现一些问题，不能确保多层框架房屋建筑结构的设计质量和效果，对工程的施工建设与发展会造成不利影响。随着建筑行业的快速发展，目前建筑项目正面对着更高的要求。框架结构是在建筑行业中最为常用的结构形式之一，和普通建筑工程相比，多层框架房屋建筑结构比较复杂，对设计要求也更加严格，但具有抗震性好、整体性好、结构布置灵活等优势，可以满足人们多种需求，深受社会各界人士的广泛青睐。

这就需要在多层框架房屋建筑结构的设计工作中，归纳总结丰富的设计经验，采用科学有效的方式开展设计工作，提升设计的科学性与有效性，改善当前的多层框架房屋建筑结构设计工作现状，为后续建筑工作的实施和建设夯实基础。多层框架建筑结构的出现，不仅增加了设计复杂性的同时，而且引发了许多设计问题。本文针对多层框架房屋建筑结构设计现有问题进行分析探究，并提出了解决方案及注意事项，以此为关注的人们进行参考。

【关键词】多层框架;房屋建筑结构;设计问题

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.17.003

绪论

当前在多层框架房屋建筑结构设计期间还存在荷载取值方面、抗震方面等问题，不能确保设计工作的高效化实施，难以满足具体的设计工作标准。所以相关设计人员应该全面分析问题的情况，合理开展设计整改与优化管理工作，提升结构设计的科学性与合理性。

一、多层框架房屋建筑结构分析

对于多层框架房屋建筑结构而言，主要是由钢筋混凝土梁体、柱体、节点和基础部分组合而成的主框架，其中有楼板结构、填充墙结构与屋盖结构，在建设的过程中将楼板和横梁部分相互连接，横梁还有柱体之间可以利用节点相互连接，形成完整性的称重部分，将何在传递到基础区域，有着明确的力传递路线，整个房屋结构被称作是框架结构，存在的形式很多，例如：部分多层框架房屋建筑结构的跨度距离不同，部分结构则处于相同状态，和建筑布局特点、空间特点等存在直接的联系。因此在设计多层框架房屋建筑结构的过程中，应该按照实际情况、建筑结构特点等开展设计工作，确保设计工作的科学性与合理性。

二、多层框架房屋建筑结构设计问题分析

目前我国在多层框架房屋建筑结构的设计工作中还存在很多问题，不能确保设计的科学性与合理性。具体的设计问题表现为：

（一）独立基础设计问题分析

部分多层框架建筑结构的设计工作中还存在独立基础设计问题，不能确保独立基础设计的科学性。首先，在地基受力层区域之内不存在软弱土层的情况下，一般情况下会采用独立基础设计形式，然后在独立基础上设计多层框架建筑结构，可以不开展抗震荷载的检验计算工作。其次，在设计工作中也可以选择作用在基础顶层区域的外荷载进行计算，明确柱脚内力设计值与弯矩值，按照实际情况开展设计工作。无论选择使用哪种独立基础设计方式，都需要合理开展荷载取值的相关工作，如果不能保证荷载取值的合理性与准确性，将会导致独立基础的设计出现问题。然而目前部分企业在设计独立基础的过程中，受到诸多因素的影响还存在荷载取值的问题，不能保证荷载取值的准确性，对结构设计的安全性会造成不利影响，例如：在具体的设计工作中，没有准确开展荷载取值工作，导致独立基础的尺寸过小、配筋不足，上部分区域结构的安全性受到不利影响。

（二）框架结构的设计问题

目前部分企业在设计多层框架房屋建筑结构的工作中，经常会在框架结构之内设计楼电梯小井筒，此类设计方式会导致框架结构整体的稳定性降低，不能确保房屋的安全性与质量，对其长远发展会造成非常不利的影响。主要因为在采用楼电梯小井筒设计方式的过程中，会导致多层框架结构的抗剪力降低，钢筋混凝土的施工难度增加，尤其在设计期间设置隔墙部分，开展开洞处理工作与隔缝处理工作，会降低整体框架部分的刚性。如果不能合理开展设计的管理、改革与完善等工作，将会导致多层框架建筑结构的质量降低，难以确保整体结构的稳定性和强度。

（三）薄弱层设计的问题

目前在多层框架房屋建筑的结构设计工作中，经常会出现薄弱层的设计问题，不能确保薄弱层部分的合理设计，难以保证整体结构的强度和稳定性。对于薄弱层而言，在强烈震动的影响下，很容易出现大弹性的空间位移现象，会导致整体结构的安全性和稳定性受到影响。

三、多層框架房屋建筑结构设计问题的解决措施

多层框架房屋建筑结构的设计工作中，应该按照目前存在的问题和不足，采用针对性的方式解决，保证结构设计的科学性。具体的问题解决措施为：

（一）合理开展独立基础设计工作

相关的设计人员在独立基础设计工作中，应该按照目前所存在的问题，采用针对性的方式解决问题，提升独立基础设计的科学性。首先，应该结合独立基础的设计形式，科学开展荷载的取值工作，保证荷载取值的准确性，以免出现独立基础的设计问题。且在独立基础设计的工作中，还需全面分析荷载取值的情况，以免对独立基础尺寸和配筋造成影响，增强独立基础的承载力，以免对上部分结构的安全性造成影响，全面维护整体结构的安全性。在此期间还需重点关注基础联系梁的设计，为了保证框架结构的稳定性，可以针对联系梁结构的短柱加强处理，如果建筑结构有抗震要求，就必须要沿着两个主体的方向基础结构之间设计相关的基础联系梁，如若上部分存在填充墙、楼梯柱等结构，需要承受相关的荷载，就要和预期相互连接的柱体之间进行最大轴力设计值的叠加设计处理，保证符合承载力的标准。这样在合理开展独立基础还有联系梁设计工作的情况下，可以有效预防在工作中出现问题，通过科学化与合理化的方式增强整体结构设计的效果，满足当前的设计基本要求。

（二）合理开展框架结构的设计工作

多层框架房屋建筑结构设计的过程中，应该注重框架结构的设计，有效解决当前存在的问题。尤其在设计楼电梯小井筒的过程中，必须要注意遵循因地制宜的设计方式，尽可能减少楼电梯小井筒的设计，以免对整体结构的安全性与稳定性造成影响。在此期间必须要结合框架结构的设计情况，在横梁下部分的截面高度集中荷载情况下，利用钢筋进行承担，附加箍筋，使得各个节点之间紧密连接在一起。

（三）合理进行薄弱层的设计

工程设计工作中应该尽可能避免出现薄弱层，以免对整体结构的安全性和稳定性造成影响。如果有薄弱层，应该尽可能使用加大抗震位移度的形式开展工作，利用加大薄弱层的横截面面积的方法进行处理，同时也可以减少基础的埋置位置，以免出现薄弱层的安全性和稳定性问题。在实际设计的工作中，如果无法避免出现薄弱层，设计人员就必须要结合标准规格计算结果数据值，按照薄弱层的地震剪力数据值乘以1.2倍的最大系数计算数据值，然后计算房屋结构的强度系数数据值，明确具体的强度系数，便于筛选强度符合标准的设计方案与计划，从根本上预防出现强度不足的问题，改善当前的设计现状，增强各方面设计工作的科学性与合理性，满足当前的设计工作标准[1]。

四、多层框架房屋建筑结构设计的注意事项

为了确保多层框架房屋建筑结构的设计效果，有效预防出现设计问题，应该注意各种事项，确保整体结构设计的有效性。具体的注意事项为：

（一）注意建筑物平面的合理设计

具体的设计工作中应该注意建筑物平面的合理设计，保证平面柱网尺寸的科学性，调整各个房间的位置，按照实际情况明确电梯的位置还有数量。在此期间要求设计人员重点开展建筑物的剖面设计工作，保证每层建筑高度的合理性，编制出较为详细的屋面设计方案与墙身设计方案，在立面设计的工作中也应该制定完善的规划方案，提出平面图比例、标准层的设计要求、建筑详细图的设计要求、剖面图的设计要求等等，便于明确建筑物结构的各个部分比例和设计标准，及时发现设计图纸中存在的问题，提出问题的应对措施，保证工作的高效化开展[2]。

（二）注意结构部分的设计

在设计建筑物结构的工作中，应该注意选型的科学性，制定完善的建筑物结构设计方案，做好选材工作，完善相关的结构体系。首先，应该按照具体的结构强度要求和标准明确称重方案，灵活采用框架结构形式，将称重的形式划分成为纵向框架与横向框架相互混合、横向框架称重、纵向框架称重几种形式，按照工程的实际情况针对性选择称重结构，确保不会出现称重方面的问题。其次，在结构设计与布置的工作中，应该编制主体平面的排列图形，可以将柱网划分成为等跨类型、内廊类型两种，在选择具体的柱网类型之后，需要做好构件的布置工作，明确不同构件的强度级别与尺寸，在全面了解内力参数的基础上开展设计工作。在此期间需要注意，如若截面估计参數和实际的截面尺寸存在差异，就必须要重新开展截面尺寸的设计工作与计算工作，保证结构内力还有构件设计的科学性，增强抗震能力，提升整体结构的强度和刚性，使得结构设计效果提升[3]。

（三）注意荷载作用下的内力计算

在多层框架房屋建筑结构设计的工作中，应该注意荷载作用下的内力计算，准确开展竖向与水平荷载作用下的内力计算工作，为设计工作提供准确依据。首先，在竖向荷载作用之下的内力计算工作中，可以使用分层法，改变上柱体与下柱体远端的弹性支撑，使其成为固定端，且在分层计算的工作中，除了底部的柱体之外，其他的柱体线刚度则需要和系数相乘，与此同时，应该注意改善柱体的弯矩传递系数，在底部柱体线刚度不发生改变的情况下，各个层面的梁体线刚性也需要维持在合理的数值范围，保证不会出现内力计算与设计的问题。其次，应该做好水平荷载作用之下的内力计算工作，可以使用D值法还有反弯点法计算内力，保证各项数值的计算精确度。在此过程中，可以采用计算机计算软件与系统开展工作，归纳总结丰富的经验，在使用计算机软件和相关系统准确、有效进行设计的同时，及时发现其中存在的问题，通过有效的措施解决问题，改善目前的工作现状，在确保计算数据值准确性的情况下有效开展设计工作和管理工作，形成规范化的设计模式[4]。

结论：

综上所述，目前在多层框架房屋建筑结构的设计工作中还存在很多问题，不能确保结构设计的科学性与合理性，严重影响整体设计工作效果，这就需要在多层框架房屋建筑结构设计期间可以归纳总结丰富的经验，按照具体的设计特点与实际情况，针对建筑结构与框架结构进行合理的设计，制定完善的规划方案与设计方案，保证整体的多层框架建筑结构设计的合理性。

参考文献：

[1]朱豆.多层框架房屋建筑结构设计的相关问题探讨[J].建筑与装饰，2020，15（21）：48-78.

[2]刘敏.简述多层框架房屋建筑结构设计问题[J].建材与装饰，2020，33（16）：78-80.

[3]向毅.多层框架房屋建筑结构设计要点探析[J].中国房地产业，2020，23（9）：106-122.

[4]王海东.多层框架房屋建筑结构设计问题分析[J].中国房地产业，2020，14（3）：76-98.