摘要：在当前建筑行业快速发展过程中，框架结构作为一种较为常见的结构形式在当前工业和民用建筑中应用较为广泛。现代房屋建筑一般采用框架结构，框架结构设计给房屋建筑带来了很强的稳定性及安全性，本文就此分析了多层框架房屋建筑结构设计。
关键词：房屋建筑；结构设计；多层框架
引言：
框架结构自身有着非常多的优点，它不仅自重轻，而且可以将空间分割，同时还具有抗震性好、设计灵活方便等特点，在未来的建筑行业中，框架结构设计必然会成为主流设计，也将越来越扮演着重要的角色。在框架结构设计中，多层框架结构设计是其主要代表，下文将对其各个环节的设计要点进行重点分析。
一、多层框架房屋建筑结构设计的现状及特点
1.多层框架房屋建筑结构设计现状
对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能要在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。
2.钢筋混凝土框架结构的优点
在房屋建筑结构中利用钢筋混凝土框架结构，不仅能够灵活对空间进行分隔，而且结构自身的重量不大，能够实现材料的节约。钢筋混凝土框架结构与建筑平面在配合上具有较好的灵活性，在对空间结构具有较大要求的建筑结构中具有较好的适用性。而且框架结构中所使用的梁和柱构件容易达到标准化和定型化，更便于采用装配整体式结构，有利于缩短工期。
3.钢筋混凝土框架结构的缺点
该结构具体应用过程中，应力集中现象十分显著，框架结构侧向刚度相对较小，是一种柔性结构框架，一旦发生地震，受地震作用影响，结构容易在水平方向发生较大位移，从而将会发生较为严重的非结构性破坏。因此该结构通常来说适用于非抗震设计中，结构中使用的水泥和钢材量较大，构建数量的总量偏多，街头工作量大，需要多次吊装，浪费大量的人力，同时在具体施工过程中，会受到环境、季节等各项因素的影响。
二、多层框架房屋建筑计算方法
1.竖向荷载作用下内力计算
在内力计算中，在竖向荷载作用下框架结构的内力可用分层法、弯矩二次分配法等近似方法计算。分层法在分层计算时，将上、下柱远端的弹性支承改为固定端，同时将除底层外的其他各层柱的线刚度乘以系数0.9，相应地柱的弯矩传递系数由1/2改为1/3，底层柱和各层梁的线刚度不变且其弯矩传递系数仍为1/2。弯矩二次分配法是先对各节点的不平衡弯矩都进行分配，然后对各杆件的远端进行传递。分层法和弯矩二次分配法的计算精度较高，可用于工程设计。
2.水平荷载作用下内力计算
水平荷载作用下框架结构内力可用D值法、反弯点法等简化方法计算。其中D值法的计算精度较高，当梁、柱线刚度比大于3时，反弯点法也有较好的计算精度。D值是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加的水平剪力，可用于框架结构的侧移计算和各柱间的剪力分配。D值是在考虑框架梁为有限刚度、梁柱节点有转动的前提下得到的，故比较接近实际情况。影响柱反弯点高度的主要因素是柱上、下端的约束条件。柱两端的约束刚度不同，相应的柱端转角也不相等，反弯点向转角较大的一端移动，即向约束刚度较小的一端移动。D值法中柱的反弯点位置就是根据这种规律确定的。如图1：
三、多层框架房屋建筑结构设计要点
1.结构配筋设计要点
（1）框架外挑梁配筋
多层框架房屋建筑设计期间，由于会受到建筑占地面积，以及使用功能等因素产生的干扰，为了确保建筑结构的能够满足使用需求，经常要将挑梁设计在框架的梁段。由于外挑梁的具体荷载与框架梁荷载相比存在的差距较大，因此，框架梁断面与外挑梁断面的实际尺寸将也会存在一定差别，因此具体设计时，部分设计人员经常会将框架梁的一些主筋伸展到外调梁上，但是那些挑梁无法进入到挑梁中，这也就会对建筑工程的质量造成不良影响，建筑工程的性能，以及后续的使用都会受到影响。
（2）框架柱的配筋设计
在一般的建筑物设计中，框架柱的配筋配备相对较低。在地震发生时，框架柱遭受的扭转剪力很大，同时也遭受着双向偏心压力，地震条件下很容易摧毁内柱，所以在框架柱的配筋设计时，必须综合考虑各个方面的受力情况。在设计中，如果建筑物所处的地基土质不坚硬，这时可以考虑加大框架柱的配筋。同时在设计时要提升箍筋对混凝土的制约能力，所以建议设计人员将框架柱箍筋方式设计为井字形或者菱形。
2.多层框架地基设计
我国大多数的框架设计是条形基础或者独立基础，如此，地面的基础截面设计要充分考虑地基变形状况以及其承载力从而确定基底的尺寸。地基上的浅基础设计除了要充分考虑承载力以及变形需求外，还要尽量兼顾经济性原则，做好成本控制工作。在此基础上根据地基上部的结构来选取持力层建设，而后综合考虑各方面条件，科学地、合理地分析建筑物的种类、外形、实用性以及稳定性。地基的设计除了考虑技术层面外，还要结合以往的施工经验，要将建筑物所处的水文地质条件与相关地质报告综合考虑，进而选取符合实际情况的地基处理办法
3.房屋建筑抗震设计
抗震性设计是现代房屋设计的重点和难点，在设计工作中，相关设计人员必须首先确定梁高度数值的准确性和适用性，如果设计和计量存在困难时，一般要遵循最大值原则，以避免由于梁刚度较小致使出现过高的抗弯安全储备，进而引发安全事故的现象。在设计梁端负筋的过程中，则需要采用最小值原则，即相关设计人员要尽可能地选择最小的负筋值，进而确保梁端塑性铰的出现，而且在设计时，相关设计人员还要保证梁端负筋量不能超过需求值，对于跨中配筋可以适当地扩充其宽度。值得注意的是，为了方便框架房屋的施工，可以将与配筋相差5%的梁设计成类配筋，从而简化施工步骤。
结束语：
综上所述，在多层框架房屋建筑结构设计过程中经常会遇到一些规程及规范中没有涉及到的问题，这就需要设计人员依靠自身的丰富经验和正确的设计理念来完成设计工作中遇到的难题，确保结构设计的科学性，为我国建筑行业的健康、持续发展奠定良好的基础。
参考文献：
[1]多层建筑结构设计问题探讨[J].李向东，刘小民.福建建材.2009（02）
[2]房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].杨德鹏.住宅与房地产.2017（32）
[3]多层框架房屋建筑结构设计问题探讨[J].齐永泉，董翠娟.科技创新导报.2009（25）
论文作者:蔡晨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/26
标签：框架论文; 框架结构论文; 结构设计论文; 多层论文; 房屋建筑论文; 结构论文; 弯矩论文; 《基层建设》2019年第11期论文;