多层框架房屋建筑结构设计现状及措施 高旭

多层框架房屋建筑结构设计现状及措施高旭

摘要：近些年来，随着经济的飞速发展，我国开展了大量的工程项目建设。在

建筑逐步趋于多元化的背景下，框架结构由于其自重轻，而且空间分隔性灵活，

因此，已经被广泛应用于我国的工程建设之中。本文围绕多层框架房屋建筑结构

设计现状及措施进行探讨。

关键词：多层框架；房屋建筑；结构设计；现状；措施

1多层框架房屋建筑结构的特点

一方面多层框架建筑的结构设计首先要满足建筑的功能需求：为了最大化提

高建筑的使用舒适度，在建筑设计中首先要把握好建筑的功能需求。多层建筑主

要是为城市居民的生活、工作休闲提供场所的，故在结构设计需要根据建筑功能

设计进行优化，比如以使用者的角度，保证建筑内空间布局的合理性，并做好饮食、起居、盥洗等功能区间的划分；在多层住宅建筑设计中，还要考虑到人们居

住的隐私保护问题，为使用者创造一个安全、舒适和相对独立的空间，以满足居

民生活、起居的多种需求。另一方面多层框架建筑的结构设计要符合使用者的心

理要求和使用需求，只有这样才能以更安全、更舒适的结构设计和布局，为人们

提供良好的生活起居环境。

2多层框架结构的组成和布置

框架结构是由梁、柱组成的，通常情况下，要垂直布置柱体，水平布置梁体。屋面要考虑到排水或者其他方面的要求，可以设置成斜梁。为了符合施工要求，

梁和柱的连接方式一般是刚性连接。可以将多层建筑节点做成半铰节点，当梁、

柱之间的连接方式为铰接时，就是多层排架，采用刚性的方式要比普通的连接方

式要节约材料，构造的横向连接方式强度比较好，横梁的高度设置也比较合理，

可以有效增加房屋的净空，是一种比较经济的构造方式，柱支座一般为固定支座，也可以进行铰支座设计。框架分为等跨和不等跨两种，层高可以相等也可以不相等。在满足建筑工艺要求的基础上进行框架结构设计，当框架的结构为高次超静

定结构时，既要承受竖向荷载，也要承受侧向作用力。有利于接受的受力、框架

对直，使梁柱在同一水平面上，有时因为建筑功能的特殊要求，框架的结构也可

以做成抽梁、抽次、内收等。框架的主要结构这种结构对钢筋和水泥的需要很大，构件的总数及吊装的次数会很多，并增加了街头的工作量，造成资源的浪费，不

适合做高层建筑。

3多层框架房屋建筑结构设计优缺点分析

（1）钢筋混凝土框架结构的主要优点。在房屋建筑结构中利用钢筋混凝土框架结构，不仅能够灵活对空间进行分隔，而且结构自身的重量不大，能够实现材

料的节约。钢筋混凝土框架结构与建筑平面在配合上具有较好的灵活性，在对空

间结构具有较大要求的建筑结构中具有较好的适用性。而且框架结构中所使用的

梁和柱构件容易达到标准化和定型化，更便于采用装配整体式结构，有利于缩短

工期。另外在钢筋混凝土框架结构应用过程中，具有整体性好、刚度大及抗震效

果好的特点，同时梁和柱的截面形状可以根据自身的实际需要来进行浇筑。

（2）钢筋混凝土框架结构的主要缺点。框架节点应力集中显著，框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，

易造成严重的非结构性破坏，适用于非抗震设计；钢材和水泥用量较大，构件的

总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境

影响较大；不适宜建造高层建筑。

4多层框架房屋建筑结构设计现状及措施

4.1基础连系梁的设计现状及措施

如果建筑的基础埋置相对较深时，应当利用基础连系梁来降低底层柱的计算

长度。同时，应当在±0.00之下设计连系梁，从而组成有效的框架，而位于连系

梁之下的柱应当利用短柱来对其实施加强处理。倘若基础连系梁受到楼梯柱或填

充墙等荷载作用时，在进行计算时，应当与所连柱的最大轴力设计值的10%进行

叠加，基础连系梁的配筋应当与梁的受力需求相符合。

另外，基础连系梁的项标高应当等同于基础的顶端标高。如果基础形式是桩

基础时，应当将系梁设计于单桩承台两个相互垂直的方向；应当将梁设计于两桩

承台的短向。如果基础形式是独立扩展基础时，在进行施工的过程中，首先应当

利用混凝土来浇筑独立基础与基础连系梁之间的空隙部分，直到与基础顶面齐平

为止，之后再对基础连系梁进行浇筑。倘若利用基础连系梁来协调柱底的弯矩，

则应当根据框架梁来对基础连系梁的配筋及截面尺寸进行设计。此时，应当将梁

正弯矩钢筋全部拉通，同时负弯矩钢筋在1/2跨拉通，此外，基础连系梁的纵筋

在框架柱内箍筋加密、锚固以及其他抗震结构物都应当与上部的框架梁保持相同。

4.2结构薄弱层的设计现状及措施

结构薄层是指在强震动下，结构会产生很大弹性空间产生位移，这些结构薄

弱部位的承载在设计时要满足承载力的要求，但是在地震发生时，容易出现薄弱

现象。在一般情况下薄弱层对建筑抗震的会有很多的影响。因此在房屋的设计的

过程中应该避免薄弱层的出现，防止薄弱层出现的最好方式就是加大抗震位移度，也就是采取加大薄弱层的横截面积的方法，也可以在一定程度上减少基础的埋置

位置。

在薄弱层不能避免的情况下，要在结构计算时，保证按照规格采取相应的措施，要将薄弱层的地震剪力乘以1陪的系数，还要对房屋的结构强度系数进行计算。楼层的强度系数要按照构建的实际钢筋和材料的标准值进行计算。具体要根

据楼层的剪力强度计算抗剪力值，在地震的强度在7—9度时楼层的强度系数要小于0.5，要楼层的结构要做弹性运算。符合建筑防震设计规则，要对不符合要求

的建筑结构，进行重新调整。

4.3框架结构柱的设计现状及措施

倘若框架结构柱位于地上的部分是圆柱时，那么就应当将地下的部分尽可能

地做成矩形柱，这样能够使施工的工序得以有效的减少。同时，应当确保圆柱的

纵筋根数不少于8根，且应当将螺旋式作为圆柱箍筋的首选，这样能够使柱子的

承载力、刚度以及结构的整体性得以极大的提升，施工图纸中应当将柱子端部一

圈半的水平段明确标注出来；矩形柱应当将井字复合箍的箍筋方式当作首选，对

于有抗震设防需求的，必须严格根据建筑抗震设计规范来对其实施加密设计。另外，应当在不超出全柱高范围的情况下对楼梯间与角柱间的梯柱及框架柱实施加

密处理。此外，通常情形下，框架结构柱的截面必须与如下几个要求相符：针对一、二、三级抗震需求的建筑结构，框架结构柱的截面边长必须大于400mm；针对四级抗震需求的建筑结构，框架结构柱的截面边长必须大于300mm；而针对非抗震需求的建筑结构，其框架结构柱的截面边长必须大于250mm。

5多层框架房履结构设计中要注意的问题

在一般情况下，多层框架房屋采用的是柱下独立基础形式，根据《防震规则》