多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理

梅素娟

(河北拓朴建筑设计有限公司 石家庄 050000)

1 框架结构概述

1.1 框架结构的基本概念

所谓的框架结构是指在建筑机构中的梁体、柱体以及衔接方面的结构形式，其构成建筑结构的主体部分也是其中的沉重新结构，这里的称重主要指代的是水平方面以及垂直方向的作用力。在现阶段的部分结构中，更多的是以框架结构作为承重的主体，相应的建筑墙面不再作为承重墙来进行设计。从而在建筑的墙体上可以有效地分为围墙，分隔墙以及其他墙体等更为灵活的作用。同时在框架结构的设计中，墙体由于不再担任承重墙的地位，在其材料使用以及装饰方面就有了更大的灵活性。例如在墙体上使用新型材料和保温材料，在一定程度上降低了建筑自身的重力，满足了人们对于建筑物的更大需求。而且在建筑整体的稳定性、美观性有着更大的提升。

1.2 框架结构特点分析

首先，在实际施工运营过程中，框架结构可以减少墙体沉重材料的使用，节省了原有施工中的材料投入，在一定程度上有助于建筑工程企业提升作业的效率以及工程造价的控制。其次，由于框架结构具有较大的灵活性，在设计过程中可以保证整体建筑框架的质量一致，从而在建筑整体的重量分配上不需要再进行相应的设计与规划工作[1]。再次，框架结构承重墙的作用，从而在设计过程中可以最大程度的规避原有墙体承重位置的布局限制，实现大规模生产以及标准化施工工作，对于未来的建筑发展有着积极且深远的意义。最后是在建筑工程的效率以及施工效率上相比于其他建筑结构，框架式结构可以结合浇筑混凝土技术在一定程度上满足建筑结构整体性与刚性的要求，从而在建筑整体的安全性一稳定性上做出助力。

2 多层建筑结构设计原则

2.1 刚柔并济

所谓的建筑结构刚柔并济，就是在原有的体系设计上需要做好科学性与合理性的设计工作。在结构的刚性与柔性间达成相应的平衡，以现代化的商场为例(如下图1所示)。

图1 商场框架图

其在刚性要求，以相应的钢质结构框架为主体，为建筑提供相应的承重，同时加装一些铝合金、硅酸盐以及二氧化硅等柔性材料实现了对建筑物整体美观性及设计性的优化。同时相应的钢制框架在受到外力作用的过程中，会有所运动，从而抵消相应的作用力；但对于建筑整体不会造成相应的影响。

2.2 多层设防

这对待外部的作用力分担在结构的多层面上，从而提升了外力抵抗的优势。例如在市场的部分多层设防的建筑框架设计中用多层框架的设置，在一定程度上实现了外部作用的分层抵挡工作，而且多层框架的设置可以在建筑整体的稳定方面做好平衡，在一定程度上增添了单框架建筑结构的安全性和稳定性[2]。同时利用多层的设防工作将，原有的压力，进行相应的分摊与缓解，从而在一定程度上提升，多层建筑结构设计的合理性与科学性。

2.3 主次分明

在进行建筑设计与规范的过程中，不可能存在绝对安全的建筑结构，因此在框架结构的设计过程中需要根据设计建筑的用途以及构建的作用重要程度进行相应的设计。对于无关紧要的次要问题则可在一定程度上选择忽视，抓好相应的主体部分，从而构建更加稳固的建筑框架结构。

3 多层建筑结构设计中框架结构的问题与处理措施

3.1 基础系梁的设置问题

在对基础系梁的设计过程中需要做好吸纳更多埋设深度工作，尤其是对于多层建筑来说其基础系梁的设置问题，对于建筑的称重、结构方面都有着一定的影响，所以就这一点而言需要按照实际的情况做出分析与设计。例如在基础系梁埋设较深的状况时，可以利用基础系梁减少底层柱的长度来计算系梁的埋深深度，一般在0刻度的位置进行系梁的埋设。为了保证多层建筑的抗震能力可以在建筑主体的主次轴方面分别设置好基础梁，实际高度在中心距的1/5处。同时考虑到础梁与锥形斜坡之间的空隙，在实际的建设过程中可以利用混凝土进行填充，从而在一定程度上对其进行加固处理。

3.2 层建筑结构薄弱层的判定及处理

(1)薄弱层的判定

一般状况下，推框架式结构的薄弱层判断可以从以下几个方式进行。首先是个人指定，即在建筑结构软件中设计人员依据相应规范，对建设中的薄弱层进行直接指定，从而进行处理。其次在进行薄弱层判定的过程中，可以通过数据计算来完成。最后是经过实地走访的模式进行判断，通过敲击以及专业设备的测定来完成薄弱层的判断。

(2)薄弱层的处理

框架结构中薄弱层的存在，会在一定程度上2对于建筑结构的抗震性能以及稳定性能造成巨大的隐患。因此在建筑结构设计过程中需要进行相应的处理，常见的方式是添加该层柱截面梁截面以及减重墙的厚度。如果在构建多层建筑结构设计过程中难以避免薄弱层的出现，就需要对其屈服强度系数进行二次验证，如果验证的结果小于0.5，则需要对框架结构进行二次调整，从而保证建筑的使用安全性。

3.3 纵向框架设计问题

除去横向宽大的设计问题，纵向框架的设计也需要做好相应的构建。经过实践分析，纵向普通的连续梁对于多层建筑的设计建造工作以及抗震性能难以有效满足。为了更好地克服这一问题，就需要在主梁上部筋，次梁上部筋方面做好系梁的吊筋以及柱间结构。同时也可以将横纵梁进行相应的穿插，从而将纵向产生的力与横向能力进行有机缓冲与综合，继而完成了对整体作用力的分散与缓冲。从而保证纵向和横向的框架设计，从而提升建筑的抗震能力和稳定性。

4 结语

综上所述，在现代化城市建设的过程中，多层建筑的发展趋势是未来发展的主体。但是多层建筑结果在自身复杂性和多样性上存在一定的设计阻碍，相应设计人员需要做好薄弱层、基础系量以及纵向框架的设计工作。从而最大限度的提升多层建筑框架结构的稳定性，继而为整体建筑的安全性做出保障。