唐艷

甘肅省輕紡工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730000

采用梁、柱剛接的方式（個(gè)別部位可鉸接），使框架結(jié)構(gòu)成為受力整體，承擔(dān)民用建筑的水平和垂直荷載。由于多層框架結(jié)構(gòu)造價(jià)低廉，但其承載能力突出，因此在民用建筑施工中被廣泛采用。要進(jìn)一步提高多層框架的設(shè)計(jì)水平，就必須對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行分析和總結(jié)[1]。

1 框架結(jié)構(gòu)概述

根據(jù)我國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010，框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱為主要構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。如下圖1所示。

圖1 梁和柱主要構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用結(jié)構(gòu)圖

框架結(jié)構(gòu)是由建筑結(jié)構(gòu)中的梁、柱連接而成的，它也是構(gòu)成建筑結(jié)構(gòu)的主要部分，同時(shí)也是主要的承載結(jié)構(gòu)（主要指水平力和垂直力）。在框架結(jié)構(gòu)中，以框架結(jié)構(gòu)作為承載體，相應(yīng)的建筑墻體不再作為承重墻來(lái)設(shè)計(jì)。因此建筑的墻體只是作為維護(hù)墻、隔墻等。與此同時(shí)，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，墻體由于不再充當(dāng)承重墻的位置，在材料使用和裝飾上具有更大的靈活性。如采用新型墻體材料和保溫材料，在一定程度上減輕了結(jié)構(gòu)本身的重量，也滿足了人們對(duì)建筑的更大需求。

2 多層式框架設(shè)計(jì)概述

2.1 協(xié)調(diào)框架結(jié)構(gòu)類型的要求

構(gòu)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的一致性。多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)原理、結(jié)構(gòu)一致性的考慮。

2.2 框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置

柱子在主體建筑多的承重結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，也是在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中的要點(diǎn)內(nèi)容之一，多層框架承擔(dān)了主要的縱向載荷，需要進(jìn)行合理的柱網(wǎng)的設(shè)置工作，也就在載荷的分布中可以更加均勻，內(nèi)部應(yīng)力分布合理化，充分利用好構(gòu)建的強(qiáng)度特性，滿足實(shí)際工程建設(shè)的基本需求。并且，在工程造價(jià)、施工進(jìn)度控制等一系列工程中柱網(wǎng)的布置更加具有便利性。

2.3 框架梁合理設(shè)計(jì)分析

為確保合理的框架結(jié)構(gòu)，必須科學(xué)地設(shè)計(jì)梁。為了更好地滿足建設(shè)的需要，需進(jìn)一步對(duì)于鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件即梁進(jìn)行優(yōu)化，從而在各個(gè)方面滿足多層框架性能的保證。在計(jì)算分析的過(guò)程中，因?yàn)橹颖旧硎瞧氖軌簶?gòu)件，也就需要從梁的協(xié)調(diào)變形程度上分析其可靠程度，對(duì)于豎向構(gòu)件的整體性加以分析和處理，者就需要保證梁和柱的節(jié)點(diǎn)關(guān)系，做好優(yōu)化處理，以做好根本上的安全保證工作[2]。

3 多層框架結(jié)構(gòu)在民用建筑設(shè)計(jì)中的考慮

3.1 統(tǒng)一結(jié)構(gòu)類型

多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)保證框架結(jié)構(gòu)類型的一致性，禁止采用兩種或兩種以上的結(jié)構(gòu)，特別是在建筑物的樓、電梯等部位，不能使用磚墻結(jié)構(gòu)。由于多層框架結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)，不能在其中應(yīng)用剛性結(jié)構(gòu)，所以根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的統(tǒng)一要求，兩者不可混用。

3.2 合理的截面尺寸

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要把梁、柱截面尺寸控制在合理的范圍內(nèi)。在保證柱線剛度與梁線剛度之比不小于1的前提下，進(jìn)行優(yōu)化的梁和柱截面的設(shè)計(jì)工作，從而滿足建筑物的抗震性能。對(duì)于無(wú)地下室和采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的民用建筑，計(jì)算時(shí)可按第一層計(jì)算基礎(chǔ)拉梁，確定層數(shù)時(shí)可結(jié)合地基土的約束能力，并及時(shí)核對(duì)，以保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的可靠性和合理性。

3.3 短柱加固

在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常會(huì)遇到填充墻不到頂，或者在墻上設(shè)置門窗孔，形成短柱的情況。在地震作用下，短柱受力較大，以剪力作用為主。當(dāng)短柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低時(shí)，易發(fā)生脆性斷裂，形成交叉裂縫，造成建筑物嚴(yán)重?fù)p壞甚至倒塌。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，短柱需要引起重視。如盡量削弱短柱的樓面約束，可適當(dāng)降低連梁標(biāo)高，并采用鉸接梁、柱的連接方式；設(shè)置箍筋，并要求箍筋間距不超過(guò)100mm，縱筋間距不超過(guò)150mm；采用螺旋箍筋、復(fù)合箍筋等優(yōu)良箍筋構(gòu)造。

3.4 優(yōu)化框架梁設(shè)計(jì)

多層框架結(jié)構(gòu)中，框架梁的作用十分突出，合理地設(shè)計(jì)外挑框架梁，可以明顯改善整個(gè)多層框架結(jié)構(gòu)的受力性能，并可根據(jù)具體的施工要求，選用鋼筋混凝土柱。主體結(jié)構(gòu)主要受偏心壓強(qiáng)的影響，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意懸臂梁兩端的協(xié)調(diào)變形。垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要處理好梁柱節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，消除結(jié)構(gòu)安全隱患，保證后期使用中的安全性[3]。

3.5 優(yōu)化薄弱層設(shè)計(jì)

在工程中，框架結(jié)構(gòu)的薄弱層，在強(qiáng)震或其它重大自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，易發(fā)生屈服和塑性位移。為了保證使用安全，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮薄弱層的設(shè)計(jì)，提高薄弱層的承載能力，保證建筑抗震性能達(dá)標(biāo)。如適當(dāng)增加薄弱層梁、柱截面尺寸，調(diào)整薄弱層整體剛度等以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

4 結(jié)語(yǔ)

在多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的工作，同時(shí)要注重結(jié)構(gòu)形式的統(tǒng)一、截面尺寸的合理確定、短柱構(gòu)造的加強(qiáng)、框架梁的優(yōu)化、薄弱層的優(yōu)化，以保證多層框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。

以上便是我對(duì)多層框架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要總結(jié)，由于篇幅有限，并且個(gè)人對(duì)于規(guī)范等各方面規(guī)定的理解依然存在著不足之處，本人水平有限，文章的疏漏之處還請(qǐng)各位讀者多多指正。