多层框架房屋建筑结构设计要点

摘要：近年来，多层框架结构凭借自身大空间、省材料、自重轻、抗震好等诸多方面的优势，被广泛应用于房屋建设中。为保证多层框架房屋建筑施工质量，做好设计工作具有重要的现实意义。基于此，本文首先分析了多层框架房屋建筑结构优缺点；其次探讨了多层框架房屋建筑结构设计要点。

关键词：多层框架结构；房屋建筑；设计要点；研究

多层框架房屋建筑，对于结构设计有着较高的要求，如多层框架结构设计不合理，则会严重影响房屋建筑安全性、稳定性。因此要高度重视多层框架房屋建筑结构设计工作，进而实现对多层框架房屋建筑施工质量的有效控制。

一、多层框架房屋建筑结构优缺点分析 （一）优点

多层框架房屋建筑结构，能够灵活的配合建筑平面布置，完成对大空间建筑结构的安排，框架结构的梁、柱等构件均具备较高的标准性，非常适用于装配式建筑施工中，达到较高的施工效率。同时，如采用现浇混凝土多层框架，其结构具备较高的刚度及整体性，保证设计科学的情况下，能够显著提升房屋建筑的抗震性能，并且现浇混凝土时能够将梁、柱浇灵活浇筑呈所需要的截面形状，满足多层框架房屋建筑施工需求。

（二）缺点

多层框架房屋建筑，其框架节点应力较为集中，框架结构侧向刚度不理想，受到强烈地震等自然灾害的影响，多层框架结构极易出现较大幅度的水平位移现象，产生非结构性破坏。同时，多层框架房屋建筑施工时，需要频繁的进行吊装作业，并且工序繁多，接头工作量非常大，需要投入较多的劳动力。此外，框架结构刚度、承载性能一般，因此不适用于高层建筑。

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二、多层框架房屋建筑结构设计要点探讨 （一）多层框架结构方案构思设计

多层框架房屋建筑结构设计前，做好各项准备工作非常关键，设计人员应综合考虑分析材料差异、要求等方面的因素设计出科学、可行、经济的多层框架房屋建筑结构方案。设计人员要认真做好构思工作。首先，多层框架结构平面布局时，应结合力学观念对柱网进行开间等跨、进深等距布置，有效减少边跨柱距，利用连续梁受力特点，减少框架结构当中的弯矩，让各跨梁截面保持一致，使得多层框架结构具备更高的刚度。其次，设计人员应认真做好现场地质勘查工作，结合地质情况以及房屋建筑功能要求设计多层框架房屋建筑结构方案，保证该方案的可行性。最后，要确保框架结构传力路线简洁明了，相同荷载力下，框架结构传力路线越短则工作效能越高，并且能够减少对建材的损耗。

（二）多层框架结构地基设计

地基设计，是多层框架房屋建筑结构设计环节所必须要考虑的问题，其要点如下：首先，地基设计前，应对施工现场展开深入全面的勘查，明确现场地质、地形、水文情况，掌握完善的施工资料。其次，结合相同或类似项目的设计经验展开设计，多层框架结构地基以条形、存在，所以在基础截面选择环节设计人员要对地基形变程度、承载性能等要求展开综合分析，进而对地基尺寸予以明确。再次，多层框架结构地基设计时设计人员还要重视造价问题、上部结构特点、地下水等多方面问题，最终制定科学可行的地基处理方案。例如：钢筋混凝土类多层框架房屋建筑，其地基基础大多采用柱下基础的形式，建筑标高越高，则地基条件会出现变化。当多层框架房屋建筑地基承力范围内无特殊土层时，如：黏土、软土等，并且建筑标高在25m以下时，在地基设计时可适当优化抗震承载力计算工作。

（三）薄弱层结构优化设计

现阶段，多层框架房屋建筑结构设计环节，薄弱层设计至关重要，但也极易出现问题。薄弱层设计不合理，则极大的降低多层框架房屋建筑结构的稳定性与可靠性，一旦发生地震等灾害，极易导致出现空间位移现象，进而影响房屋建筑

质量及安全。基于此，设计人员应充分意识到薄弱层设计的重要性，最大限度的避免多层框架房屋建筑结构出现薄弱层。设计人员可通过扩大柱、梁截面尺寸的方式，保证楼层抗侧移刚度达标，进而将薄弱层消除。必要时，可对结构层高进行调整，并减少主体结构埋深等方式消除薄弱层。无法将薄弱层消除时，设计人员应采取有效措施进行处理，严格遵循《建筑抗震设计规范》要求，将薄弱层地震剪力方法，并对多层框架主体结构塑性变形展开计算，如发现不达标，则要及时对结构布置予以合理化的调整，降低影响。

（四）多层框架结构柱设计

多层框架结构柱地上部分为圆柱的情况下，应将地下部分做成矩形柱，进而减少施工工序。多层框架结构设计时，圆柱纵筋应超过8根，首先螺旋式圆柱箍筋，其具有较强的刚度、承载性能，并且可显著提升结构整体性。同时，矩形柱的选用，以井字复合箍的箍筋为主，要结合抗震需求及设计规范，认真做好加密设计、布置工作，提升整体质量，需要注意的是，加密处理时，应重点做好对楼梯间和角柱间的梯柱、框架柱的加密处理工作，并且要确保不超出全柱高范围。具体来说，针对无抗震要求的多层框架房屋建筑，其框架结构柱截面边长应＞250mm，针对四级抗震需求的多层框架房屋建筑，其框架截面边长应＞300mm，针对一、二、三级抗震需求的多层框架房屋建筑，其框架结构柱截面边长应＞400mm。

（五）多层框架结构配筋设计 1.柱配筋

多层框架结构柱配筋率并不高，受到地震等灾害的而影响，极易发生扭转现象，同时受到双向弯矩的影响，横梁约束力、荷载性能明显下降，一旦发生地震必然会产生较为严重的破坏，降低多层框架结构整体稳定性。所以设计人员要精准计算多层框架柱的配筋率，明确结构承载性能，进而在适宜的位置设置柱筋。计算框架柱配筋时，应科学规划柱结构强度，并对边柱、角柱、抗震墙等位置受拉情况予以充分全面的了解，为配筋计算提供重要参考。一般来说，设计人员应保证纵筋总截面面积＞计算值25%。此外，设计人员最好将框架柱箍筋设计成井

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字形、菱形，使得箍筋能够更好的约束混凝土。如存在软弱地基等问题，则要适当增加框架柱配筋数量，提升稳定性。

2.外挑梁配筋

多层框架结构设计环节，通过在梁端设置挑梁结构，可减少占地面积，提高建筑功能。可将梁结构主筋延伸搭接到外挑梁上，但是由于外挑梁承受的荷载压力、断面尺寸和梁结构有明显的差异，因此采用延伸接入法会影响结构稳定性与质量。所以设计人员在计算框架外挑梁配筋时，应重视对框架外挑梁的受力情况的分析工作，进而实现科学化配筋，提升多层框架结构整体承载性能。

3.边柱柱顶配筋

在大风天气，多层框架顶层结构需要承受极大的风力荷载，并且荷载传递时会严重影响边柱柱体结构。荷载不断增加的情况下，会引发柱顶偏心的现象，威胁顶层结构稳定性。基于此，设计人员在顶层设计时，应将全部钢筋打入柱中并延伸到横梁下部。需要注意的是，如边柱柱角钢筋延伸至梁内，则会影响多层建筑结构水平荷载，所以要及时做好调整工作，提升多层框架结构配筋设计质量。

结语

综上所述，多层框架建筑结构，有利也有弊，要想充分发挥其优势，弥补劣势，要高度重视设计工作，明确多层框架房屋建筑结构设计要点，保证结构设计的科学性，提升多层框架房屋建筑质量，延长使用寿命，推动建筑领域多元化发展。

参考文献：

[1]张旭.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑技术开发,2020(03):47-48.

[2]石静,张小云.某多层工业厂房结构设计[J].工程建设与设计,2019(23):28-29,32.

[3]孙昊.多层框架房屋结构设计研究[J].建材与装饰,2017(46):91-92.

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[4]苏培洪.多层框架房屋建筑结构设计思路[J].四川建材,2021(09):53-. 作者简介：刘宗禹（1988.02—），男，汉族，山东淄博人，硕士研究生，中级工程师，主要研究方向：结构设计。