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【摘 要】多层框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系，节点全部或大部分为刚性连接。框架结构是最常见的竖向承重结构，主要具有以下几个有点：简便的结构、方便布置、整体性比砖混结构和内框架承重结构好、可形成大的使用空间、施工较方便以及较为经济。以下主要对多层框架结构设计关键问题进行研究。
【关键词】多层框架结；住宅结构；设计
前言
随着城市化水平的加速，一些造型独特和形态各异的现代建筑应运而生，其建筑功能和造型要求也随之提升，为此，必须要通过合理的设计，确保建筑商和业主的使用要求，将其作为建筑工程的主要内容问题。但是，无论是民用建筑还是商业建筑，结构设计作为其中的一个关键性环节，在实践中的处理难题也越来越多，必须要遵守相关的规范，并且从中探讨一些解决措施，解决结构设计的重点、难点问题，确保结构设计的合理性，要保证建筑质量的同时，还要提升建筑的整体效果，从而更好地满足于建筑的发展需要。
一、多层框架住宅结构设计
1、截面尺寸的选择
梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范所要求的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，以达到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段的目的，即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。
2、框架计算简图
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为ll类：层高33m，基础埋深4.0m基础高度0.8m，室内外高差0.45m。根据《抗震规范，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在0.05m处的基础拉梁顶面基础拉梁的断面和配筋按构造设计。基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》（GB50010一2002）规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算剪力的首层层高为H1-4—0.8—0.05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
3、框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋，因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显，因此应选择最不利的方向进行框架计算，另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则。
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4、框架柱的配筋率
框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋，因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显，因此应选择最不利的方向进行框架计算，另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则。
三、多层框架结构设计要点
1、基础联系梁的设计
对于基础埋设比较深的建筑，可以采用基础联系梁，从而有效地减少底层柱的计算长度，联系梁以下的柱，可以利用短柱对其进行加强处理。对于有抗震设计要求的建筑，在基础部分，可以沿着两个主轴的方向，设计基础联系梁，同时要保证基础联系梁的配筋满足梁受力要求。一般情况下，基础联系梁的标高要和基础顶端标高保持一致，如果建筑结构为独立扩展基础时，在施工过程中，施工人员要利用混凝土将基础联系梁和独立基础之间的缝隙密封好，然后才能对基础联系梁进行浇筑。在设计过程中，如果设计人员采用基础联系梁对柱底弯矩进行平衡，则设计人员需要按照框架梁设计基础联系梁的截面尺寸和配筋，同时还要保证基础联系梁的纵筋在框架柱中的锚固、加密都和上部框架梁一样。
2、结构薄弱层设计
结构薄弱层是指在强震下，建筑结构最容易发生塑性位移的部位，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员必须保证这些结构薄弱层的承载力，满足抗震需求。由于结构薄弱层对建筑结构的综合性能有很大的影响，因此，设计人员在设计多层框架建筑结构时，要尽量避免结构薄弱层的出现，例如采用加大薄弱层梁截面和柱截面，从而增强结构的抗震侧移刚度。如果无法避免结构薄弱层的出现，设计人员要尽量减少基础的埋深或者降低结构薄弱层的层高，同时要制定合理的加强措施，对结构薄弱层进行加强，从为多层框架建筑结构的稳定性提供保障。
3、框架结构梁的设计
在进行多层框架建筑结构设计时，处于梁截面高度范围或者梁下部范围的集中荷载，全部是由横向钢筋承受的，因此，在设计过程中，需要对附加箍筋及吊筋进行认真的考虑，在主梁和次梁的搭接处，设计人员要在结构设计总说明处，画出一个节点，并在次梁两侧增加3 个主梁箍筋，从而进行补充。当框架梁和次梁相交后，可以按照简支梁的方式对梁端支座进行处理，对于梁端箍筋，必须对其进行加密处理。
4、框架结构柱的设计
在进行框架结构柱设计时，如果地上部分设计是圆柱，设计人员要尽量将地下部分设计成矩形，这样在施工过程中，能有效地减少施工工序。对于地上部分的圆柱配筋，设计人员要保证其最少在8 根以上，同时为有效地增加结构的整体性和结构柱的承载力，要尽量采用螺旋式箍筋。对于地下部分的矩形柱，设计人员要尽量采用井字复合箍的方式进行箍筋，如果建筑结构对抗震有要求，设计人员要严格的按照抗震设计规范对其进行加密处理，从而确保框架结构柱的抗震性能满足相关规定。一般情况下，框架结构柱的截面需要满足以下要求：对于非抗震要求，框架结构柱的截面边长不能小于250mm；对于四级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于300mm；对于一、二、三级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于400mm。
结束语
总之，在现代建筑方面已经广泛地应用钢筋混凝土多层框架结构。虽然，看上去它具有比较简单的结构形式，但是在设计时如果不周全、不仔细地进行考虑，就一定会产生这样、那样的错误，致使对建筑工程的建设质量造成影响和损失，更有甚者会严重影响到建筑结构的安全。因此，设计人员在进行设计时，必须有针对性地逐一落实上述问题，以期使建筑结构设计的质量得到切实的保证。
参考文献：
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[2]邵莲芬，丁红.多层混凝土框架结构抗震加固技术实用性研究[J].工程建设与设计.2009（03）
[3]黄勇.浅谈小高层住宅钢筋混凝土（框架）结构设计策略[J].科技资讯.2008（34）
[4]范俊梅.钢筋混凝土多层框架结构设计问题分析[J].科技资讯.2008（03）
论文作者:刘敏
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期
论文发表时间:2016/8/16
标签：框架论文; 基础论文; 截面论文; 框架结构论文; 多层论文; 结构论文; 结构设计论文; 《低碳地产》2015年第9期论文;