广东工业大学建筑设计研究院云浮分院527300
摘要：框架结构是人们追求大空间、低成本的建筑空间的产物，满足了人们不断追求使用个性化的要求。框架形式多样，在建筑中等跨或不等跨、层高各异、抽梁抽柱等，为建筑提供了灵活的使用空间，同时框架结构的承载力较低，属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的布局和结构设计可以具有较好的延性性能，因此在多层房屋建筑中得到了较为广泛的应用。
关键词：多层建筑；框架结构；结构设计
1.多层框架建筑结构设计的优越性
通常情况下，在建筑工程中，多层框架结构形式的建筑，其建筑结构传力不仅明确，并且在进行建筑结构的布置中，也具有较大的灵活性特征，并且这种结构形式的建筑在抗震性能以及整体性效果方面，其特征优势都比较突出。在进行多层框架结构建筑的设计实现中，随着设计方法水平的不断提升以及计算机信息技术的不断提高，对于多层框架结构建筑设计实现也已经由过去的手动计算设计，逐渐转换为电算化设计，在建筑设计计算精度以及效率上，都有很大的提高和改善，同时也在很大程度上减少了建筑设计人员的工作强度，具有非常突出的时代性优势。
2.多层框架房屋建筑结构设计要点
2.1基础连系梁的设计
如果建筑的基础埋置相对较深时，应当利用基础连系梁来降低底层柱的计算长度。同时，应当在±0.00之下设计连系梁，从而组成有效的框架，而位于连系梁之下的柱应当利用短柱来对其实施加强处理。倘若基础连系梁受到楼梯柱或填充墙等荷载作用时，在进行计算时，应当与所连柱的最大轴力设计值的10%进行叠加，基础连系梁的配筋应当与梁的受力需求相符合。倘若有抗震设防需求时，基础间应当顺着两个主轴的方向来对基础连系梁进行设计。另外，当独立基础埋置不深时，基础系梁宜设置在基础顶部。当基础系梁的受弯承载力大于柱的受弯承载力时，地基和基础可不考虑地震作用，应避免基础系梁和基础之间形成短柱。另外须注意的是：一、二级框架结构的基础系梁除承受柱弯矩外，边跨系梁尚应考虑不小于基础系梁以上柱下端组合的剪力设计值产生的拉力或压力。基础系梁截面高度一般可取柱中心距的1/12～l/18，截面宽度可取1/20～1/30。
2.2抗震性的设计分析
为满足建筑结构的抗震要求，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员要保证梁的刚度取值准确、客观，如果取值无法确定时，要尽量取比较大的值，避免梁的刚度过小，在垂直荷载下，梁端负弯矩计算结果比实际值大，从而增大了梁端负弯矩配筋量，使得抗弯安全储备偏高，在地震作用下，就会引起一些不安全因素。对于梁端负筋，在设计过程中，设计人员要尽量取小的负筋计算值，这样才能为梁端塑性铰的及时出现提供保障。在进行设计时，设计人员要保证梁端负筋配置量低于需求量，或者正好等于需求量，并适当的放宽跨中配筋，对于多层框架建筑结构，为方便施工，设计人员可以将配筋相差在5%以内的梁设置成一种配筋。同时在进行施工时，要特别注意，如果施工需要改变材料，要注重对梁铰负筋进行密切的关注，避免因材料的改变，从而引起配置量的改变。
2.3调整框架柱配筋的设计分析
为了提高框架结构稳固度，需要对框架柱配筋进行调整。框架柱地震作用下，角柱等位置受到的扭转作用力较强，双向偏心作用下增加了扭转效应，对内力负面影响大，横梁约束效果差、导致框架柱体的受危害程度过高。为此，需要加强不利方向的框架计算处理，提高其横向配筋、纵向配筋的合理控制效果。针对配筋计算，需要加强下述问题控制。在地震影响下，抗震墙端柱、角柱以及边柱极易出现偏心受拉，就此柱内纵筋总截面需超过计算值的25%；另外框架柱的配筋需根据实际情况增大至计算值的1.2～1.6倍，一般中柱需要增大至计算值的1.2倍，边柱要增大至1.3倍，角柱要增大至1.4倍。此外，为了保证浇筑混凝土具有良好的约束限制能力，需要对框架柱的箍筋机械井字形设计处理；焊接方式采取二级、三级底部结构。保证纵向钢筋设计的配筋率高于3%，箍筋直径需要大于8mm。
2.4框架结构柱的设计要点
倘若框架结构柱位于地上的部分是圆柱时，那么就应当将地下的部分尽可能地做成矩形柱，这样能够使施工的工序得以有效的减少。同时，应当确保圆柱的纵筋根数不少于8根，且应当将螺旋式作为圆柱箍筋的首选，这样能够使柱子的承载力、刚度以及结构的整体性得以极大的提升，施工图纸中应当将柱子端部一圈半的水平段明确标注出来；矩形柱应当将井字复合箍的箍筋方式当作首选，对于有抗震设防需求的，必须严格根据建筑抗震设计规范来对其实施加密设计。另外，应当在不超出全柱高范围的情况下对楼梯间与角柱间的梯柱及框架柱实施加密处理。此外，通常情形下，框架结构柱的截面必须与如下几个要求相符：针对一、二、三级抗震需求的建筑结构，框架结构柱的截面边长必须大于400mm；针对四级抗震需求的建筑结构，框架结构柱的截面边长必须大于300mm；而针对非抗震需求的建筑结构，其框架结构柱的截面边长必须大于250mm。
3.实例探析某办公大楼框架结构设计要点
3.1项目概况
办公大楼拟建6层总建筑面积3000～5000m2左右。其中办公室：35～45m2左右，50个左右；会议室：80～90m2左右，2个，分布在上部。设电梯一部，入口门庭两层通高。要求采用框架结构，建筑物防火等级为二级。
3.2结构布置
确定柱在平面上的排列方式，一般柱网有内廊式和等跨式两种，选择承重方案，框架结构的平面布置形式非常的灵活，框架结构按照承重方式的不同分为三类：横向框架承重方案；纵向框架承重方案；纵横向框架混合承重方案。合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。要确定构件的截面尺寸，只能先估算，等构件的内力和结构的变形计算好后，如果估算的截面尺寸符合要求，便以估算的截面尺寸作为框架的最终截面尺寸。如果所需的截面尺寸与估算的截面尺寸相差很大，则要重新估算和重新进行计算。
3.3结构内力分析及构件设计
根据现行国家设计规范，可采用工程设计软件PKPM完成各构件及地震作用的计算，整理框架梁、柱的内力组合，并调整各构件截面设计，调校各项计算指标满足规范设计要求，并优化结构受力设计内力及配筋。完成楼梯的计算和配筋，完成板的配筋计算，绘制结构施工图。
结束语
综上所述，多层框架房屋建筑结构具有大空间、布局灵活、节省材料的特点，可以满足人们个性化的要求，因此框架结构的设计研究具有广阔的前景。但是发展和研究的过程中，必然会遇到困难，比如在设计中会遇到一些规范或规程未论及的问题，这就需要专业设计人员不断探索、积累经验，设计出理想的多层框架房屋建筑结构，从而促进我国建筑行业的良性发展。
参考文献
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[2]张路，王斌.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].城市建设理论研究.2012.
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