岳曉愿　韓哲

摘要：多層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)、施工相對(duì)靈活，在民用房屋建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。本文將針對(duì)多層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致分析，通過(guò)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，針對(duì)性的對(duì)民用建筑的多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，為相關(guān)同行提供參考。

關(guān)鍵詞：民用建筑；多層框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前，大多數(shù)的民用建筑采用多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了確保多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高質(zhì)量和高安全性，研究其所存在的潛在問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出相對(duì)應(yīng)的解決方案勢(shì)在必行。

1 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

（1）類(lèi)型必須保持一致。

構(gòu)建一個(gè)合理的民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)，其核心關(guān)鍵在于保障框架結(jié)構(gòu)類(lèi)型為同一類(lèi)型，如果使用不同的框架結(jié)構(gòu)，由于其本身較為柔性的特性，很難和較剛硬的磚混結(jié)構(gòu)融合，導(dǎo)致建筑物整體結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)，不統(tǒng)一，帶來(lái)不可預(yù)估的安全隱患。

（2）合理安排框架梁設(shè)計(jì)。

民用建筑中，框架梁十分重要，進(jìn)行框架設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮懸臂梁梁端的變形情況，合理處理梁、柱之間的節(jié)點(diǎn)關(guān)系，剔除潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

綜上，民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分論證各種設(shè)計(jì)可能對(duì)建筑產(chǎn)生的影響，采用科學(xué)的計(jì)算方法，啟用專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員。

2 基于實(shí)例分析民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）做好地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)人員需測(cè)量地基承載力及變形情況設(shè)，通過(guò)科學(xué)的計(jì)算方法，對(duì)基礎(chǔ)地面尺寸、基礎(chǔ)界面等信息計(jì)算，最終布置好承重的框架結(jié)構(gòu)。

（2）梁的設(shè)計(jì)。

目前部分民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁板出現(xiàn)整體設(shè)計(jì)相對(duì)錯(cuò)位的情況，例如，某小區(qū)的局部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

某小區(qū)的局部結(jié)構(gòu)圖

L1是主梁結(jié)構(gòu)，L2是次梁結(jié)構(gòu)，柱A為主梁L1的支座，而B(niǎo)為主梁和次梁的相交點(diǎn)。通過(guò)本圖可看到，主梁、次梁交點(diǎn)B靠近主梁支座，次梁L2荷載作用并沒(méi)未全部作用在L1上，而是和L1共同承擔(dān)。次梁L2下部鋼筋必須全部錨入主梁中，會(huì)造成主梁L1受扭的不良局面，所以要配置抗扭鋼筋。但是，當(dāng)A與B這段主梁結(jié)構(gòu)的扭矩非常大時(shí)，會(huì)造成超筋的情況出現(xiàn)。對(duì)此，為保證建筑結(jié)構(gòu)安全性，設(shè)計(jì)時(shí)需采取以下措施：只將次梁的一端做成鉸接，這樣會(huì)使得次梁支撐在主梁上面，主梁L1的配筋相對(duì)減少，次梁L2下部的鋼筋相對(duì)增大，AB之間的扭矩將降低為零。

因此，在多層民用建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)注重扭矩的作用，通過(guò)測(cè)算扭矩的大小，采用科學(xué)的方法設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的解決措施。

（3）柱的設(shè)計(jì)。

①軸壓比：民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)中，柱設(shè)計(jì)時(shí)，可采取將底層框架柱混凝土強(qiáng)度增大一級(jí)的方式，控制軸壓比和層間位移角，通過(guò)不斷調(diào)整柱子的截面尺寸，最終獲得一個(gè)較為合理的數(shù)值。

②短柱：當(dāng)柱子的長(zhǎng)細(xì)比不大于4時(shí)，稱(chēng)作為短柱。多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為提高建筑抗震性能，要特別注意短柱設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的短柱是：樓梯間的梯柱、錯(cuò)層處的框架柱。短柱設(shè)計(jì)時(shí)，要注意一個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)：剪跨比，即反應(yīng)柱截面承受的彎矩與剪力之比。

a.剪跨比≥2，柱的破壞為壓彎型，這種情況下，基本上合理的構(gòu)造就可滿足抗震要求，且柱具有一定的變性能力。

b.剪跨比≥1.5，且小于2時(shí)，柱的破壞為剪切型，應(yīng)采取以下措施：提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，或者增加箍筋。

c.剪跨比<1.5，柱的破壞為脆性剪切型，這種情況，建筑物的抗震性能很差，結(jié)構(gòu)相對(duì)不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮，杜絕出現(xiàn)此類(lèi)柱的出現(xiàn)。

（4）調(diào)整框架柱配筋。

通過(guò)前文對(duì)柱的設(shè)計(jì)分析提到，通過(guò)框架柱配筋的科學(xué)調(diào)整，可增強(qiáng)多層框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。為確保框架柱的配筋安全，必須使用對(duì)稱(chēng)配件，同時(shí)在計(jì)算框架水平和垂直方向的配筋值后，應(yīng)再按雙向偏心計(jì)算復(fù)核配筋。一般情況下，在計(jì)算配筋時(shí)，還應(yīng)考慮以下情況：

①柱內(nèi)縱筋總截面在計(jì)算時(shí)，為了保障抗震墻的部分結(jié)構(gòu)不受偏心的影響，應(yīng)超過(guò)計(jì)算值的25%；

② 計(jì)算得出的相對(duì)數(shù)據(jù)需要一定比例的擴(kuò)大，才能運(yùn)營(yíng)到實(shí)際情況當(dāng)中，具體比例如下表所示：

③框架柱的箍筋的形狀應(yīng)設(shè)置為：井字形復(fù)合箍或者是菱形；這樣可以確保箍筋對(duì)混凝土的捆綁約束達(dá)到最佳的效果；

④對(duì)于層柱底的縱筋，框架結(jié)構(gòu)的底部結(jié)構(gòu)（抗震等級(jí)為二級(jí)、三級(jí)時(shí)），需要采用機(jī)械連接或焊接方式進(jìn)行連接。一般柱筋直徑大于等于22以上時(shí)應(yīng)采用機(jī)械連接方式。

（5）調(diào)整好框架梁裂縫寬度以及斜截面配筋。

框梁的裂縫寬度大小會(huì)影響到民用建筑本身的穩(wěn)定性和安全性，實(shí)際人員需要著重關(guān)注這一數(shù)值。一般情況下，受力筋的直徑大小以及縱筋配筋率是導(dǎo)致框梁的裂縫寬度大小的關(guān)鍵指標(biāo)。可以通過(guò)提升梁的配筋或者橫截面大小等數(shù)據(jù)，來(lái)控制框梁的裂縫寬度大小。同時(shí)應(yīng)滿足抗震時(shí)強(qiáng)柱弱梁的要求。

另外，如果使用電腦構(gòu)建多層框架結(jié)構(gòu)的模型，需要將恒活載數(shù)值分開(kāi)輸入，這樣可以更加便于計(jì)算裂縫寬度。同時(shí)，為了保障電腦計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以采用以下兩種方法：

a.先對(duì)梁端固端負(fù)彎矩進(jìn)行處理，主要采用調(diào)幅的方式，然后針對(duì)力矩，進(jìn)行合理計(jì)算，合理分配。

b.首先進(jìn)行力矩分配，確定了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，然后計(jì)算梁端彎矩，最后對(duì)比結(jié)果和調(diào)幅的系數(shù)，將兩者相乘。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵守各種設(shè)計(jì)規(guī)范，正確的解決遇到的設(shè)計(jì)問(wèn)題，并做好問(wèn)題記錄和經(jīng)驗(yàn)分享工作，為我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)工作提供參考借鑒，幫助相同的工作者共同進(jìn)步，全面提升民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳瓊虹.民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技與生活，2012（12）：122.

[2]姜岳.淺析民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].居業(yè)，2016（10）：69-70.

[3]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010（2016年版）.