简述多层建筑结构设计中框架结构的问题与处理

简述多层建筑结构设计中框架结构的问
题与处理
摘要：近些年，由于各种建设项目的增加，建筑工程总体设计中框架结构难
题也愈发凸显。

框架是多层次建筑结构设计中的要点环节，更是多层次建筑设计
中的重要构件。

本文主要归纳关于多层建筑结构设计中框架的设计问题，并给出
了一系列针对性的处理办法，以进一步提高在多层楼建筑结构设计中框架结构设
计的科学化和合理化。

关键词：多层建筑；结构；设计；框架结构；问题
多层建筑的设计相比较于单层建筑的设计，其设计的难度更大，特别是其中
的框架结构设计更是一个难点和重点。

所以，必须严格控制框架结构的设计过程，提高框架结构设计的质量。

1.多层建筑结构设计中框架结构的问题
1.1框架结构设计现状
受多层建筑在构成、竖向结构方面，会累积更多荷载力，所以需要用大量的
柱结构、墙体支撑建筑荷载。

并且由于这类荷载为竖向分布，具有非线性特点，
所以多层建筑结构设计中，框架结构应坚持以下原则。

首先，结构设计中应建立
系统的安全体系，以抵御外力侵袭。

所以在框架结构设计中，应避免建筑荷载集
中在某一结构中。

其次，多层建筑物框架结构柔度不能过强，以免在后期使用中
影响建筑结构抵抗外力的能力，出现倾覆、坍塌情况。

最后，多层建筑建设中，
为确保建筑物稳定性、安全性，需在框架结构设计中，根据各外力因素，设计多
道防线，使建筑物可以承受更大外力。

1.2问题分析
其一，短柱效应问题。

多层建筑结构设计中，短柱效应是框架结构中较为常
见的问题之一，问题产生区域主要集中在窗台端墙、侧柱等位置，影响着框架结
构的整体稳定。

而造成短柱效应的原因，在于框架结构设计方案不合理时，支撑
柱长度不足。

从而在建筑框架结构有效长度变短后，使得框架结构外力载荷、承
受的刚性强度过大，最终引起建筑物墙体开裂这类问题。

其二，框架结构荷载取值问题。

多层建筑框架结构中的荷载取值，需要根据
建筑行业内的《抗震规范》明确荷载值数。

据了解，在框架结构基础设计中，若
地基持力层不存在土壤粘性过高的情况，且建筑物低于25米时，无需在施工前
验算地基抗震承载力。

但是需要在基础框架结构设计中，提前明确风荷载。

而部
分设计人员在基础设计中，仅采取柱脚轴力、弯曲等荷载值，没有种植内力设计
值的求取，使得后期柱脚内力取值不合理，导致建筑结构安全性能差。

2.框架结构设计原则
2.1刚柔相济
建筑物钢筋砼框架结构不能太软，太柔的建筑由于变形能力较好，所以能够
很好地对抗和减少外力，但一旦外力作用的袭来，则会造成变形过大而使建筑全
体翻沉；也不能太刚，太刚容易造成结构应变能力差，如果受到瞬间巨大破坏力，会造成部分破坏进而造成整体破坏。

2.2层层设防
结构安全系统中必须层层设防，当巨大的外力袭来，一切可以对抗外力的结
构通力共同抵御外力。

假如把抵御外力的责任完全寄托在一种材料上，是相当风
险的。

如在土木构造中多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯构架好之类，正是反
映了许多道工程的工程设计思想。

2.3抓大放小
绝对安全的建筑结构是没有的，因为不同建筑物扮演的作用都不尽相同，而
根据其作用也就有重量之分，他们必须一起组成协调一致的总体。

如果强大的毁
坏势力忽然袭来，所有建筑物协同对抗的主要目的，也正是在于保住最主要的建
筑物免遭毁坏。

因此，在钢框架结构中，柱所担负的重要责任比梁更大，因为柱
不能先倒。

所以要为确保柱是在终于损坏，我们有意把梁设计成比较脆弱的环节，使其损坏在先，以尽可能地减小可能会造成的经济损失。

3.多层建筑框架结构设计要点
多层建筑框架结构设计过程中要特别注重对基础、柱、梁、板等部分的设计。

3.1基础部分的设计要点
柱下的地基长度过大或地基表面不平整或地基发软的，应充分考虑柱下条基，同时也应充分考虑节点间地基底面之间使用的影响因子，并相应增加地基。

施工
场地较高，且基础埋深超过3m的，设计工程师应推荐为甲方设计基坑。

当地条
基的承载能力达到设计条件后，地下室基本应不再向外伸以利结构防水。

并每隔30—40m建立一个后浇带，两个月后再用些微的膨胀水泥浇灌。

同时设计基坑应
减少地基的附加内部应力，以增加地基的整体承重能力，降低抗震影响及对地基
上部构造的冲击。

在设计中不应该建设部分基坑，且基坑应为一定的埋深度。

进
行修改缝、伸缩缝在地基下可不设置，连接处要加强，而沉降缝两侧建筑物的必
须要分离。

修建楼房地基不得深于周嗣现有地基，如深于原地基，其基底之间的
净距要不少于地基高度的2倍，否则要打防滑移桩，避免原有建筑的损坏。

3.2短柱部分设计要点
在预应力混凝土框架结构中，如果柱净高比柱的截面宽度小，则此柱为短柱。

而短柱在地动影响下，会引起短柱破坏。

而由于短柱的受剪切强度和应变性能都
不够，很容易造成整体结构的重大破坏，因此设计时应尽量减少。

而短柱的产生，大致有两个因素：一是由于楼梯井半休息台等结构的错层，导致两个架柱中间的
框柱净高比较小而造成的；二是由于充填墙设计不合理，导致某层的框柱两端部
分无充填墙，中间部分则有充填墙，而没有充填墙的柱净高与柱截面宽的比例一
般不足或超过4，因而构成了短柱。

处理短柱子主要为了提高柱子的抗剪强度和
提高其变形性能，一般选用复合箍筋，箍筋沿全高加密；将短柱子的纵向钢筋正
确排列，且每侧的纵向预应力配筋量不得超过1.2%，也可选择外包型钢、配X型
钢材的方法解决。

3.3梁部分的设计要点
梁上有次梁处应增加箍筋和吊筋，并采取增加箍筋。

增加筋通常要有规律，
但不应太确定。

当主次梁直径差别均较小，而这次梁负荷相应较大时，应加附属筋。

但当主梁的高度差很高，次梁直径很小、负荷很低时，如快接近板上附着的
暗梁，则主梁可不加附属筋。

当主次梁直径差均很大，按技术规定所组成的主次
深梁相同，而负荷相应较小，则主梁也可不加附属筋。

当内外梁跨度差别较小时，梁高宜等高，尤其是在外面的构架梁上。

当梁底距外窗顶宽度较少时，宜适当增
加梁高做至窗顶。

而外面构架的梁应尽量做成外皮，与柱外皮平齐。

梁也可偏出
柱边一较小高度。

梁与柱的偏心距离可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。

3.4重视建筑物薄弱层的结构设计，优化薄弱层内框架结构
多层建筑框架结构设计中，需重视建筑物薄弱层的结构设计。

具体来说，相
关人员可结合建筑物设计图纸，分析薄弱层位置，并建立数据模型、对比设计方
案等方式，确定薄弱层定位的准确性。

比如，可将该区域内各项参数，录入计算
机系统，由建模软件判断、检出薄弱层。

而通过框架结构设计，优化薄弱层内框
架结构时，应以提高建筑结构抗变形能力为主。

一方面，相关人员在薄弱层框架
结构设计中，需确保该区域框架形态的规则，以及纵向结构的对称，从而预防建
筑结构中存在薄弱层问题。

另一方面，若多层建筑框架结构中，已经存在薄弱层，可及时进行加固处理，通过增加纵向钢筋量，改善薄弱层稳定性能，提高建筑框
架结构抗荷载能力。

结束语
综上所述，在多层建筑架构设计中，预应力砼框架结构是重要的项目，其设
计方案及其可靠性，直接关系到多层的建筑结构及安全性能。

为此，针对设计多
层建筑钢筋砼框架结构时，出现的短梁作用、结构荷载取值不当等现象，国家有
关部门要求在架构设计中采取合理框架结构、规范钢筋砼框架结构荷载取值，从
而提高大厦的抗震效能，并延长了多层建筑应用时间。

参考文献
[1]刘国福. 多层住宅建筑结构设计中框架结构的问题研究[J]. 居
舍,2022,(26):95-98.
[2]刘艳军,李光耀. 多层建筑装备结构设计中框架结构的问题分析与处理方法研究[J]. 中国设备工程,2022,(16):233-235.
[3]贾鸿远,刘璇. 多层建筑结构设计中框架结构的问题分析[J]. 中国设备工程,2022,(03):190-191.
[4]苏培洪. 多层框架房屋建筑结构设计思路[J]. 四川建
材,2021,47(09):53-54.。