摘要：近年来，随着我国经济建设体系的不断发展及完善，在推动建筑行业快速发展的同时，也对建筑结构设计的安全性、经济性、抗震性以及使用效率提出了更高的标准及要求。在现代化房屋建筑结构设计，采用多层框架式结构不仅能够有效降低建筑工程的成本，提高建筑空间利用率，还能够最大限度提升房屋建筑整体质量和综合性能。本文针对多层框架房屋建筑结构中的地基基础、抗震性能、配筋比以及梁柱结构等方面，分析探讨了其设计措施及要点。
关键词：多层框架；房屋建筑结构；设计措施
引言
现阶段，我国的城市化进程加快，城市人口与建筑的日益增加，使得土地资源愈发紧张。在此背景下，城市房屋建筑逐渐向规模化、大型化、高层化方向发展，这也使得房屋建筑结构日趋复杂。多层框架结构作为当前我国现代房屋建筑中最常用的结构类型，在设计方面存在着一些缺陷和不足。因而深入分析探讨多层框架房屋建筑结构设计措施及要点，对于我国建筑设计行业的整体发展具有重要的现实意义。
1 多层框架房屋建筑结构中设计地基基础的方式
在对多层框架结构房屋建筑的地基基础设计过程中，设计人员应首先认真、详细地分析和考察工程实际地质情况，再根据工程实际的具体情况，在地基承载力以及变形符合工程质量要求的基础上，优先考虑采用浅基础设计。
在地基的持力层的设计中，设计人员需全面的分析地基基础及上部结构，同时还需系统全面地分析包括建筑体积、地基土层的物理力学特性、建筑荷载大小以及地下水、管线分布等情况，保证设计方案的可行性与操作性。多层框架房屋建筑结构通常采用条形基础或独立基础，设计人员在设计基础过程中，在计算基础底面尺寸时，需根据地基变形及承载力要求，计算出基础截面。基础底面尺寸的计算，则需设计人员分析地面以下基础、覆土重力等条件。
2 多层框架房屋建筑结构中设计配筋的措施
2.1框架柱配筋的设计措施
在计算配筋过程中，设计人员首先需要确保框架柱的强度满足抗震等级相关标准和要求。通常情况下，框架柱在地震作用的影响下，抗震墙、角柱以及边柱等会发生偏心受拉的情况，因而在设计这部分时，设计人员必须保证纵筋的实际总截面面积大于计算值的25%以上。设计人员应将框架柱的箍筋设计为菱形或“井”字形，以此使混凝土受箍筋的约束力增强。当工程地基处于土层较为弱软时，工程设计人员可根据工程地基基础实际需求将框架柱的配筋适当进行增大。
2.2框架外挑梁配筋的设计措施
受占地面积、建筑功能使用等方面因素的综合影响，在设计多层框架房屋建筑时，通过会设置挑梁于框架的梁端。由于框架梁内跨的承载力要求与外挑部分的实际承载力要求不一致，这使得框架梁内跨的截面要求与外挑梁截面的要求的会出现一定的差异，通常出现外挑部分梁根部截面大于内跨框架梁截面的现象。此时若内跨框架梁截面的增大不影响建筑的使用功能要求，宜将内跨框架梁截面改为与挑出部分梁根部截面相同。悬挑部分面筋与内跨框架梁面筋应全部拉通，配筋面积取两者的较大值。且应注意在端截面处的底筋面积除了按照计算需要的配筋面积配置外，还应满足与面积配筋面积的比值一级抗震时不小于0.5，二、三级抗震时不低于0.3的要求。这一点往往被容易设计人员忽略。有时候，设计人员为了提高悬挑部分的安全性，在设计时，悬挑部分的荷载考虑得比实际荷载要大一些，以至于内跨框架梁底面配筋计算值偏小，此时采用人为增大内跨框架梁底筋的做法这是不可取的。在设计时，外挑部分的荷载应按实际考虑，二在配筋时，人为增大悬挑部分的面筋配筋面积是可取的。
3 多层框架房屋建筑结构设计中抗震设计措施
多层框架建筑结构的抗震设计可以总结归纳为“四弱四强”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆“弱拉强压”，受压区混凝土受压承载力高于受拉区钢筋的承载力，以此防止杆件在发生弯曲时导致受压混凝土的脆性破坏。设计人员在框架梁配筋设计时，为提高安全储备，常常会加大梁底筋，而这样做恰恰与“弱拉强压”以及“等强度设计”的概念背道而驰。正确的做法是在加大梁底筋的同时，加大梁跨中的面筋，以此来保证梁有足够的延性。“弱杆件强节点”，避免节点发生破坏的时间先于构件发生破坏的时间。“弱梁强柱”即节点处柱端处实际受弯承载力比梁端实际受弯承载力要强。“弱弯强剪”即杆件的受弯承载力低于受剪承载力，以避免构件剪切破坏。
4 多层框架房屋建筑结构设计中其他设计措施
4.1基础联系梁的设计措施
对于抗震等级要求较高的多层框架建筑，对柱下独立基础或桩基础，宜对每个独立基础或桩基承台在两个主轴方向用基础联系梁进行拉结。通常情况下，基础联系梁除了起拉结作用外，还被设计用来承担底层墙体荷载以及平衡柱底弯矩。此时，工程设计人员在设计过程中，基础联系梁应作为上部结构的一部分参与计算，而不是在计算基础时，以拉结梁的方式参与计算，以真正达到用基础联系梁平衡柱底弯矩的目的。设计人员往往在设计基础联系梁的配筋时，仅按照框架梁的配筋构造要求来配置钢筋，而忽略了基础联系梁作为拉结梁的配筋要求，没有将纵向受力钢筋贯通，这是不可取的。通常情况下，基础顶面和基础联系梁二者的标高宜相同，但当多层框架房屋建筑基础埋深较大时，底层柱的侧向刚度往往很难满足要求，此时，对柱下独立基础可以通过抬高基础联系梁的方式，使底层柱的计算长度有效地减少。至于基础联系梁以下部分的短柱，可通过增大其拄截面，加大配筋等办法给予加强。
4.2结构薄弱层的设计措施
建筑结构在地震作用下最容易发生塑性位移的部分被称之为结构薄弱层。在多层框架房屋建筑结构设计中，设计人员需确保房屋建筑的抗震性能，尤其是结构薄弱层的抗震性能满足建筑工程的抗震需求。结构薄弱层的存在会对房屋建筑的整体综合抗震性能造成较大的不利影响，因而设计人员在设计时应尽量避免出现结构薄弱层。例如，工程设计人员可以将薄弱层的柱截面和梁截面增大，以此将建筑结构的抗侧移刚度提升。若结构薄弱层无法避免，工程设计人员则需要最大限度地使结构薄弱层的层高降低或使基础的埋深减少，同时结合“四强四弱”的抗震设计优化措施，提升多层框架房屋建筑的结构整体抗震性能。
4.3框架结构梁柱节点的设计措施
在施工现场，常常会看到框架梁柱节点处的混凝土表面出现较多的蜂窝、麻面的现象。这是由于混凝土浇筑时振捣不到位造成的，而框架梁柱节点处的钢筋间距太小导致振捣时不易振捣密实是造成这一问题的主要原因。设计人员在梁柱节点处的配筋设计时梁纵向钢筋之间的净距往往刚好满足《混凝土结构设计规范》第9.2.1.3条“不小于30mm和1.5d”的要求，甚至还略微小些。而在施工现场，振动棒的直径大多是约60mm的规格，此时若梁柱节点处纵横向梁的面筋间距均小于振动棒的直径时，此处的混凝土振捣的密实度就很难保证了。因此，设计人员在设计梁柱节点处的配筋时，应适当加大梁面筋的间距，如通过取大直径钢筋减少钢筋根数、排数等。另外当纵横向梁的纵向钢筋较密时，柱钢纵向钢筋的根数亦不宜过多，间距不宜过小，应比规范要求的50mm还要大些，因为柱钢筋过密会使部分梁钢筋的间距不能满足要求甚至两两贴在一起。
结语
我国多层框架房屋建筑结构的设计在充分掌握设计要点，合理运用设计措施的同时，还需要与时俱进，顺应我国社会和经济的发展潮流，不断改进和创新，这样才能够真正地提升我国多层框架房屋建筑结构设计水平。
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论文作者:杜仕钱
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/24
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