多层框架房屋建筑结构设计问题研究

多层框架房屋建筑结构设计问题研究

发表时间：2017-06-15T13:49:47.103Z 来源：《基层建设》2017年5期作者：唐梓杰

[导读] 文章围绕多层框架房屋建筑结构设计现状展开，分析其优缺点和计算方法，并探索其解决措施，以促进我国房屋建筑设计结构设计的进一步发展。

身份证号码：45032119911212xxxx

摘要：现如今，框架结构已经被广泛用于了建筑结构设计中，此种结构类型的房屋能够较好地满足人们对建筑物的多元化需求，并创新房屋建筑结构的发展。文章围绕多层框架房屋建筑结构设计现状展开，分析其优缺点和计算方法，并探索其解决措施，以促进我国房屋建筑设计结构设计的进一步发展。

关键词：多层框架；房屋建筑；结构设计；问题研究

引言

随着经济社会的不断发展，具备较大空间和适应性强的平面布局等特点的框架结构房屋成为了建筑结构设计界的新宠，并受到人们的高度青睐。在建筑行业的进一步发展中，多层框架房屋建筑结构因为其独特的优势而存在远大的发展空间，然而其在设计中仍然存在一些亟待解决的问题。

1多层框架房屋建筑结构设计现状分析

主框与承重结构是建筑框架结构的两种形式，这两种框架结构分别包括钢筋混凝土梁楼板、节点、屋盖以及楼板、横梁、柱子等结构形式。在房屋建筑中，框架机构的各个子系统会在有机衔接中形成明显的力度传递路线。框架结构的适用范围比较广，无论是相同层高还是不同层高，都能够适用此项设计技术，并在施工中有效减少缺梁缺柱等问题，提升房屋建筑工程的质量。在承重与维护结构之间，框架结构的界限比较明确，其能够增加截面构件的受力性能，并稳定楼层间的水平位移，进而保障工程质量。多层框架房屋建筑结构在设计中存在的主要问题表现在基础和抗震设计两方面。具体而言，多层框架房屋建筑的基础设计大多是采用独立的基础，此种设计容易在施工过程中出现一些问题，比如，当建筑楼层增加时，其地基条件会发生变化。再加上在地基受力范围内，如果建筑楼层高于25m，那么其抗震载力需要重新计算。这会在一定程度上增加其设计工作量，降低整体结构设计工作效率。在抗震设计方面，多层框架房屋建筑结构需要利用计算机相关应用系统，设计抗震参数和地震剪力系数。在设计中容易出现参数和系数设计不合理的问题，会影响整个建筑结构设计水平。

2多层框架房屋建筑结构设计的优缺点和计算方法分析

2.1优点分析

多层框架房屋建筑结构有较强的市场适应性，在平面设计中其空间分隔灵活，有利于安放占地面积较大的建筑结构。再加上其各梁柱构件都能够进行标准化生产，因而其能够在节省材料和成本的同时提高建筑施工效率，减少施工时间。在混凝土采用方面其整体性、刚度以及抗震效果都比较好，并且能够根据实际需要浇筑其界面形状。

2.2缺点分析

由于多层框架房屋建筑结构是一种柔性框架，因此其侧向刚度较小，并且其节点应力比较集中。因而在较大级别的地震的影响下，其在结构方面会发生较大的水平位移，容易对其结构造成破坏。再者，由于其构件较多，整个施工中耗费的人财物力都比较多，并且由于其容易受到外界环境的影响。因此，最好是不要在高层建筑中采用此项结构设计，否则，房屋建筑质量便难以得到保证。

2.3计算方法分析

在多层框架房屋设计中，其采用的计算方法主要有竖向、水平荷载作用下的内力计算和软件辅助计算三方面内容。竖向荷载下的内力计算主要采用的是分层法和弯矩二次分配法，这两种计算方法都属于近似算法。分层法是对楼层的计算，其主要是将上下柱的远端采用固定端结构。然后让层柱的线刚度来乘以0.9，并将其弯矩传递系数改为1/3，而底层与梁的线刚度和弯矩传递系数保持不变。不传递分配各节点的不平衡弯矩并利用杆件远端传递的计算方法是弯矩二次分配法，这两种竖向荷载作用下的内力计算方法准度都较高，能够被广泛用于房屋建筑结构设计。水平下的内力计算方法主要是D值法和反弯点法，这两种方法比较简单快捷。当梁柱线刚度小于3时，D值法的准确度更高，当大于3时，两种方法的准确度都比较高。D值法能够在限定情况下得到比较准确的数值，并在一定程度上影响柱上下端的约束条件。

在水平荷载的影响下，各梁柱会因为层间的剪力而出现弯曲变形，进而导致框架结构侧移曲线变形。这种情况在框架结构房屋建筑高宽比较大时特别容易出现。软件辅助计算主要是利用PKPM，对设计方案中的各参数和标准值进行计算。用计算机软件辅助手算，能够检验手算的准确性，进而方便后续工作的开展。

3解决措施分析

3.1强化结构选型

多层框架房屋建筑结构与其他建筑结构一样，其本质都是一种空间结构。其目的是为了承接各种荷载力，以便让房屋建筑处于安全使用状态下，最大限度地发挥房屋建筑的功能作用。在多层框架房屋建筑结构设计中，为了满足人们对房屋建筑的多元化需求，建造出符合要求的产物，需要在结构设计环节选择好设计资料和方案。并在分析的基础上，根据实际情况选择恰当的房屋建筑结构体系，做好结构选型方面的工作。在选择建筑结构时，需要遵循相应的建筑功能要求，发挥出建筑结构优势以及坚持成本造价科学等原则，并根据这些原则选取房屋建筑结构。这样能够有效优化其结构设计，减少相关问题的发生。

3.2科学布置建筑结构

当选择好建筑结构之后，还需要根据建筑的使用功能，合理地布置其结构。一般情况而言，确定柱在平面上的排列方式是重点。为了做好此项工作，需要在选择承重方案时，便综合考虑不同结构的类别和布置的灵活性，并选择出不同的水平和竖向的承重方案，强化对各构件和材料强度的设计。为了减少外部因素对房屋建筑结构所产生的影响，还需要科学选取抗震参数，并合理运用抗震设计方法，以便科学布置建筑结构进而增强建筑的稳定性。

3.3加大对建筑结构的内力分析力度

在多层框架结构建筑施工中，其水平荷载与竖向荷载的作用力会随着建筑楼层的升高而逐步发生变化。为了减少房屋建筑的结构问

题，需要在框架结构设计环节中做好其内力计算工作。在分析了不同荷载情况下的内力变化之后，再立足实际情况，有所针对性地完成各构件的截面设计，避免出现较大的设计失误，影响房屋建筑的结构质量。内力分析方法主要有分层法、D值法、弯矩二次分配法以及计算机辅助计算法等，其具体计算在文章的第二部分中已经详细阐述了，因而在此就不赘述了。建筑结构的内力分析可以直接影响到建筑施工质量，如果在设计环节没有做好此方面的工作，在施工过程中就很难保证房屋建筑质量，容易引发大的问题。众所周知，建筑结构是房屋建筑的骨架，当骨架发生问题之后，其他部分都会崩盘，会给相关企业和人员造成极大的经济损失。

结语

在建筑结构选型、布置、基础设计以及抗震设计等方面，多层框架房屋建筑结构设计都会遇到或多或少的问题。为了减少这些问题的发生，必须要在设计环节做好选型、布局以及内力分析方面的工作，只有这样才有可能从整体上提高房屋建筑的结构设计水平。

参考文献

[1]徐兴培. 多层框架房屋建筑结构设计问题探讨[J]. 中华民居(下旬刊),2013,07:146-147.

[2]黄春明. 多层框架房屋结构设计中的几点思考[J]. 中国高新技术企业,2010,30:149-150.

[3]谈峰玲. 多层框架房屋建筑结构设计问题及解决措施[J]. 建材与装饰,2016,46:88-89.

[4]于海立. 多层框架房屋建筑结构设计问题分析[J]. 四川水泥, 2016,12:51.