分析多层框架房屋建筑结构设计问题

唐石云

摘要：近几年来，随着我国经济迅猛发展，我国在建筑工程方面也取得了不错的、成绩，在建筑工程发展过程中，人们发现相比于常见的建筑工程，多层框架房屋建筑结构虽说设计要求高，结构也相对复杂，但是在运用过程中所表现出来的抗震性、灵活性、稳定性使其在建筑工程房屋建设过程中得已广泛应用。因此，本文通过简述多层房屋框架建筑结构设计的现状以及优缺点，对其在设计过程中所存在的问题进行分析，从而对解决问题针对性措施作出详细阐述。

关键词：多层框架；房屋建筑结构；问题；措施

前言：现阶段，随着我国经济建设不断发展，我国城市化建设步伐不断加快，在城市化建设过程中，随着科技进步，房屋结构向着多样化方向发展，房屋结构形式也不仅仅局限于以往的砖混结构，而是向着专业化、时代化方向进行延伸。多层房屋框架建筑结构就是应运而生的一种房屋结构方式，但是在运用过程中发现，该结构在设计过程中仍然存在一定不足之处，限制了其在建筑领域发展应用。因此，对多层房屋框架建筑结构设计所存在问题及解决办法进行探讨，对于建筑行业创新发展有着至关重要意义。

一、多层房屋框架建筑结构设计的现状及优劣势分析

（一）多层房屋框架建筑结构设计的现状分析

多层房屋框架结构从结构特点来看，其主要由钢筋混凝土材料组成，其中梁、柱、节点以及基础结构构成了主框架。在建筑工程中，多层房屋框架层高没有固定要求，其可以相同也可以不同。传统的砖混结构与框架结构最大的区别就是框架结构的承重与维护相互独立，房屋内外墙应用更加灵活，在人们对房屋进行装修时，其可操作性更强^[1]。另一方面，框架结构由于其构件横截面积相对较小，导致其承载力和刚度性能并不高，住宅建筑楼层越高，框架结构的水平位移就越慢。从自振周期角度来看，框架结构自振周期要比砖混结构的长很多。因此，框架结构有一定抗震效果。

图一：多层房屋框架建筑结构现场

（二）多层房屋框架建筑结构设计的优势分析

在传统工程建设过程中，从业人员通过大量现场经验积累发现，多层房屋框架建筑结构应用在建筑工程中其优势明显，具体见表一：

序号	优势分析
一	重量轻、运用灵活、节约成本。
二	构建标准化、方便施工、节约工期。
三	性能好、有一定的抗震效果。

表一：多层房屋框架建筑结构设计的优势分析

（三）多层房屋框架建筑结构设计的劣势分析

多层房屋框架建筑结构在运用过程中相对于特定的环境优势明显，但是并不是所有条件下都适用，其仍然存在一定弊端，如表二所示：

序号	劣势分析
一	柔性框架、称重能力较弱。
二	强烈地震时水平位移较大，不适用于高烈度区域抗震设计。
三	施工过程中所需的辅料较多，需要频繁吊装，人力工作量大[2]。

表一：多层房屋框架建筑结构设计的劣势分析

二、多层房屋框架建筑结构设计中所存在的问题

（一）基础设计中的问题

由于多层房屋框架结构主要组成为钢筋混凝土，因此，大多数情况下其基础部分都是进行独立设计。对于这种设计方法，有研究表明，建筑层数与地基变化程度不同，所引发一系列问题也各不相同。如果说建筑物整体受力接触面没有软土层，并且建筑物高度不足二十五米，那么在多层房屋框架建筑结构设计过程中就不需要计算相应结构抗震承载力了，反之就需要将相应的抗震承载力列入计算范围内。

（二）抗震设计中的问题

在建筑结构设计规范中明确指出，在对多层房屋框架建筑结构进行设计过程中，可以运用计算机来确定方案。但是计算机需要先计算抗震指数，之后再进行结构计算，避免影响建筑物体质量以及安全性。在进行抗震指数计算之后，通常需要确定出房屋建筑剪力系数和抗震系数。因此，在计算多层房屋框架结构抗震参数时，很容易出现某些参数计算不合理现象发生，严重影响着房屋建筑设计效率。

（三）没有考虑纵向框架设计

根据设计规范，在对建筑物进行抗震设计时，首先需要确定出水平地震效果，其参数依据建筑结构中两个主轴的反力来进行确定。但是，目前来看，绝大多数建筑结构设计过程中，设计人员往往只考虑了纵向连续梁，完全忽略了纵向框架设计，导致所出具设计方案中不仅建筑框架的梁柱节点不满足抗震要求，纵向加固也不能够满足设计要求^[3]。导致在多层框架房屋建筑结构设计过程中常常出现框架中纵向钢筋在配筋过程中很难进行匹配的现象。因此，综上，专业设计人员在进行建筑房屋框架结构设计过程中，应充分考虑纵向框架设计，使其与横向框架保持在同一水平高度上。

三、改善多层房屋框架建筑结构设计中问题的具体措施

（一）重视房屋框架结构中的基础设计

结合以往设计经验，从以往设计案例中可以了解到，多层框架房屋建筑结构很大一部分都是以条形基础亦或者独立基础为主。所以，只有在房屋框架结构中的基础设计中结合基础承载力以及变形情况，才能够使基础强度、承载能力、稳定程度满足工程的实际要求。在确定框架基础深度的程中，需要同时满足多方面的因素，包括其承载力以及变形是否满足设计要求，还要考虑到成本因素，保证质量的同时尽量控制成本在施工预算范围内。基础深度确定之后，依据基础土层结构选择合理持力层，结合建设项目当地的水文及地质条件，对地基进行科学合理处理。

（二）重视多层框架房屋建筑结构的抗震设计

作为多层框架房屋建筑结构中抗震设计，不仅是主体结构设计中的重点、难点，同时也是影响着我国建筑工程设计水平的最主要因素之一。由于多层框架房屋建筑结构相对比较复杂，若想提高其抗震能力，抗震设计过程的难度非常大。在对框架房屋建筑结构进行抗震设计过程中，需要精准测量出结构中梁的高度，并对其适用性进行细致分析^[4]。若在分析结果时发现计算结果与设计结果存在差异，为了避免梁的刚度过小，导致建筑工程安全事故，就直接选择二者中的最大值作为设计标准。但是在梁的负筋设计中，若出现了数据不一致情况，那么就与抗震设计恰恰相反，在二者中选择最小值作为设计标准，选择最小值可以最大程度提高结构中梁的抗震性。除此之外，相关设计人员务必保证梁端负筋大于需求值，配筋需要根据实际情况提高设计宽度，从而保证设计质量。

（三）重视配筋的结构设计

配筋设计可以对框架结构稳定能力、承载能力、安全性得以很大提升。因此，配筋设计在多层框架房屋建筑结构设计中是至关重要的。重视框架结构中外挑梁配筋设计，可以保证框架结构整体稳定性不受影响，在设计之前需要首先对其承载力进行系统分析，并按照其承载力确定出配筋率，从而保障整体框架结构质量及承载力^[5]。在对框架柱进行配筋设计过程中，需要综合考虑多方面因素，在以往框架结构设计中，框架柱的配筋率普遍不高，在建筑物使用过程中一旦遇到地震灾害，整体结构极易发生破坏。因此，若当地的土质松软，为了提高框架柱的稳定性，可以适当提高框架柱的配筋率，或将框架柱设计成菱形以增加其稳定性。

结束语：综上所述，多层框架房屋建筑结构以其运用灵活、施工简单、施工工期短等优势，可以满足不同客户群体不同需求，在建筑结构设计中有广阔发展前景。但是其在运用过程中仍然存在着一些不足之处，为保证工程整体质量，在结构设计时应当具体问题具体分析，不断完善结构特性，加强结构稳定性，推动建筑行业创新发展。

参考文献：

[1]蒋鹏.探究多层框架房屋建筑结构设计问题[J].写真地理,2020,(6):0055.

[2]刘敏.简述多层框架房屋建筑结构设计问题[J].建材与装饰,2020,(16):78,80.

[3]辛红军.多层框架房屋建筑结构设计的相关问题分析[J].建筑工程技术与设计,2019,(35):773.

[4]杨璟.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].大科技,2020,(11):253-254.

[5]王海东.多层框架房屋建筑结构设计问题分析[J].中国房地产业,2020,(3):76.