多层框架房屋结构设计中的常见问题

杜郊　赖万能

【摘 要】随着社会的快速发展，我国建筑行业进入了高速发展的时期，尤其是混凝土多层框架结构被广泛应用在建筑工程之中。本文简要的分析了多层框架房屋结构在设计过程中应该注意的问题。

【关键词】多层框架房屋；结构设计；钢筋混凝土；

多层框架结构因其结构灵活，整体性强等特点，所以被广泛的应用在现代房屋建筑中。但由于其结构简单往往会在设计过程中出现纰漏，留下较大隐患，为了较好的解决设计时容易出现的问题，作为设计人员应该注意以下几点。

1独立基础设计荷载取值

一般来说，柱下独立结构是多层框架房屋通常采用的基础形式，根据相关规范规定如果在地基的受力层不存在粘性土层，并且建筑高度低于25米的建筑工程，可以省略对建筑地基抗震能力的测验。可在进行设计过程中不能忽视，要把风荷载的影响因素考虑进去，在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下，因此在设计中特别是对于震区房屋建筑更加不能忽略对于荷载的计算，另外，如果设计师对柱脚内力的取值不准确，将会造成严重的后果，因为，如果在设计时只考虑轴力和曲度而忽略剪力的作用，将会使得建筑的整体结构不安全，留下安全隐患。

2基础拉梁层的计算模型问题

TAT或者SATWE等程序是进行框架整体计算最主要的渠道，在进行设计时计算基础拉梁层的楼厚度要取零，因为在它的结构中不需要楼板，再者就是要用总刚分析法对弹性节点进行分析。另外在设计过程中对房屋平面不规则这一点要特别注意。

3基础拉梁设计问题

如果建筑地基的基础埋深较深，为了保证建筑的安全，应该在适当的地方架设拉梁，从而减小底层位移，在进行设计时要严格按照相关规定进行，在设计箍筋加密区时更要如此。从抗震的效果来说，短柱方案是个不错的选择。如果独立基础深度设计的较小，或者在以前的埋深设置了短柱结构，但地基不良或者柱子的承载能力与预期值相差较大时，要考虑设置基础拉梁，基础拉梁在设计时沿着两主轴方向进行。其截面尺寸的要求为：宽要在1/20～1/30倍柱中心距之间，高要求在1/12～1/18倍柱中心距之间。通常情况下，其宽和高的下极限值可以取的，根据与其连接柱子的最大轴力设计值计算纵向受力钢筋，对于构造配筋的具体要求是，钢筋直径保证大于φ8mm，间距为200mm。如果是填充墙直接作用在拉梁上时，要适当的增加其界面，当然也要增加配筋数。当框架结构底层高度要求不高时，基础埋深以前不是太深的情况下，通常平衡柱低弯矩的方法是直接利用拉梁进行平衡。另外在设计时基础拉梁的尺寸要适当的增加。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内 的锚固，拉梁箍筋的加密及有关抗震构造 要求与上部框架梁完全相同.在这种情况下拉梁的的位置要设置在地基的顶部位置，通常情况下不能将其位置设置在顶面位置，否则可能引起基低部位荷载过大。

4框架结构带楼电梯小井筒

框架结构带楼电梯小井筒的作用是吸收地震剪力，从而减小整个框架结构承受地震剪力的大小。所以在进行框架设计时要尽量避免小井筒的设计，如果实在不能避免，在进行设计时要尽量减小小井筒的壁厚，另外还可以减弱其刚度，通常采用的方法是设计结构洞等结构。在设计中要尤为注意的是，砌体墙不能使用在出屋顶的楼电梯间或者水箱间的承重结构，通常情況下采用的是框架结构；通常情况下楼梯梁与夹层梁是不能用填充墙进行支撑的，多数情况下采用承重柱进行支承。

5结构计算中几个重要参数选取问题

根据相关规定，要对计算机计算的结果进行分析判定，分析其结果的合理与有效性，如果结果未经过分析就不能应用到工程设计中。计算机计算的结果包括自振周期，楼层弹性层间位移。为了保证计算结果准确有效，在进行计算时要正确选择计算简图以及合理的计算方法，另外还要正确输入抗震强度，除此之外，在电算之前还需要对计算的程序参数进行设置，确保计算程序不会对计算结果产生影响。 。

5.1抗震等级的判定

一般工业建筑等，其抗震等级可以根据相关的规范要求，以及建筑的高度，等进行评定。而对于一些公共建筑，例如电讯，交通， 消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆等，通常是按照相关规范中的规定，对其框架结构的高度进行测量，一般情况下是从框架底层直到首层楼盖的顶面的高度为框架结构的高度。然后要采用一定的方法测量柱脚弯距，根据以往设计经验可以知道，柱箍筋的加密区的抗震等级在整个框架结构中最小，所以在进行设计时要格外注意。

5.2地震力的振型组合数

在进行计算过程中要特别注意地震力振型组合数的测定。通常情况下在多层建筑结构中，如果结构不需要进行扭转耦联的计算，则其地震力的振型组合数应该大于或者等于3；往往倍数振型组合数是3的倍数，也可以是3。当建筑物的层数较低或者高度较低的情况下，如果少于3层，振型组合数与其层数相同。如果需要测量的建筑是不规则的高层建筑，并且还要考虑扭转耦联的计算的情况下，则其振型组合数应该大于或者等于9。对于存在小塔楼或者转换楼等结构的并且刚度变化较大的高层建筑，在对其进行测量时一般要考虑扭转耦联的情况，这种情况下的建筑物的振型组合数要等于或者大于12但不能高于其层数的三倍。通常情况下采取振型参与质量为总质量的90%时所需要的振型数作为合适的振型数。这种计算所得到的结果在应用SATWE 等程序进行电算可以直接输入到程序之中。在进行设计时对于设计人员来讲，组合数的选定不能随意选取，要足够重视这一数据的准确度，否则将存在安全隐患。另外，在进行耦联计算时，要求建筑结构的扭转相对明显的时候进行，若必要时还是需要补充非耦联计算。

5.3结构周期折减系数的确定

在一个建筑工程中填充墙的存在使得计算的结果与实际值存在这一定的偏差，这样就使得整个框架结结构的安全性大打折扣，所以在计算时要对结构的计算进行适当的折减，当然折减系数不宜过大。根据框架砌体的不同其折减度也不同，一般砌体为填充墙，则其计算周期折减系数的范围要在为0.6～0.7之间；轻质砌体的周期折减系数范围在0.7～0.8之间；如果砌体全部为轻质墙体板材时，折减系数为0.9。如果框架结构中不存在填充墙这类结构，则不需要进行周期折减。

6结语

当前我国建筑行业已经进入了快速发展的时代，更多的先进科学施工技术应用在工程之中，钢筋混凝土框架结构也被大量应用在其中，主要是因为这种结构传力准确，整体性强的特点。由于其结构形式看上去比较简单，使得在设计时极易出现疏忽。一些数据也经常被忽略，不仔细就会出现这样或者那样的错误，给建筑工程的建设造成不良的影响，有些错误甚至会给建筑结构的安全造成影响，因此我们在进行设计时，希望引起设计人员的注意，以避免错误，确保设计质量

参考文献：

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