浅谈多层框架结构

浅谈多层框架结构
【摘要】在我国社会主义经济建设的良好发展形势下，我国建筑行业获取了前所未有的发展机遇与广阔前景。

多层框架结构是我国近年才正式应用的结构形式之一，被广泛应用于现代建筑行业各领域中。

本文主要阐述了有关多层框架结构相关的一系列问题。

【关键词】建筑，多层框架结构
1.前言
近些年来，建筑市场在我国可以说是蓬勃发展，钢筋混凝土多层框架结构的房屋结构设计有着明显的优势，已经在我国建筑领域得到广泛的使用，建筑房屋多层框架结构设计的科学性以及合理性对于建筑质量的要求以及使用有着决定性的巨大影响，针对建筑钢筋混凝土多层框架结构进行深入的研究和探讨。

2.多层框架结构的组成
框架结构由柱和梁组成。

一般柱子垂直布置,梁水平布置;屋面由于排水或其他方面的要求,也可布置成斜梁;梁柱连结处一般为刚性连接;有时为便于施工或由于其他构造要求,也可将部分节点做成铰节点或半铰节点。

当梁、柱之间全部为饺接时,也称为多层排架;刚性连接的梁比普通梁式结构要节约材料,结构的横向刚度较好,横梁的高度也较小,因而可增加房屋的净空,是一种比较经济的结构形式。

框架可以是等跨或不等跨,层高可以相等或不完全相等,有时因工艺要求而在某层抽柱或缺梁形成复式框架。

框架结构为高次超静定结构,既承受竖向荷载,又承受侧向作用力(风荷载或地震作用等)。

为利于结构受力,框架梁宜拉通、对直,框架柱宜上、下对中,梁柱轴线宜在同一竖向平面内,有时由于使用功能或建筑造型上的要求,框架结构也可做成抽梁、抽柱、内收、外挑等。

框架结构有实腹式、格构式以及横梁为格构式、柱为实腹式的混合式框架。

实腹框架梁的横截面一般为矩形或梯形截面。

混凝土框架柱的截面形式常为矩形或正方形,有时由于建筑上的要求,也可设计成圆形、八角形、T形等。

钢框架柱的截面形式常采用H形或箱形。

实腹式框架外形简捷美观,制造和施工简单,安装省工,但材料利用率低。

当结构跨度较大时,可采用格构式框架。

格构式框架刚度较大,用钢省,其外形与净空布置比实腹式框架灵活,但制造加工和安装较为复杂。

混合式框架的目的主要是减轻横梁自重,增加结构刚度。

当楼盖为现浇板时,可将楼板的一部分作为框架梁的翼缘予以考虑,即框架梁截面为T或r形;当采用预制板楼盖时,为减小楼盖结构高度,增加建筑净空,混凝土框架梁截面常为十字形或花篮形;这时也可将预制梁做成T形截面,在预制板安装就位以后,再现浇部分混凝土,使后浇混凝土与预制梁共同工作即成为叠合梁,这样一方面保证了梁的有效高度和承载力;另一方面可将梁板有效地连成整体,改善结构的抗震(振)性能。

预
制梁可以是钢筋混凝土梁,也可以是钢粱。

在框架结构中,常因功能需要而设置非承重隔墙。

隔墙位置较为固定并常采用砌体填充墙。

当考虑建筑功能可能变化时,也可采用轻质分隔墙,灵活分隔。

砌体填充墙是在框架施工完后砌筑的,砌体填充墙的上部与框架梁底之间必须用砌块“塞紧”。

墙与框架柱有两种连接方法,一种是柱与墙之间留缝,并用钢筋柔性连接,计算时不考虑填充墙对框架抗侧刚度的影响;另一种是刚性连接,在多遇水平地震作用下,框架侧向变形时,填充墙起着斜压杆的作用,从而提高了框架的抗侧移能力,在罕遇水平地震作用下,填充墙也能对防止倒塌起积极的作用。

3.多层结构三项设计原则
3.1.多层结构的整体性原则
多层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用，它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构，而且要使这些子结构能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使各抗侧了子结构能协同工作。

楼盖体系提供足够的面内刚度和抗力，并与竖向各子结构有效连接，当结构空旷、平面狭长或平面凸凹不规则或楼盖开大洞口时，更应特别注意；多、高层建筑结构基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。

3.2.多层结构简单性原则
结构简单是指结构具有直接和明确的传力途径，结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握。

在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。

3.3.多层结构的规则和均匀性原则
沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置比较均匀，避免刚度。

承载能力和传力途径的突变，以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位，这些部位将产生过大的应力集中或过大的变形，容易导致结构过早倒塌；建筑平面比较规则，平面内结构布置比较均匀，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。

4.多层框架结构建筑的设计问题及处理措施
4.1.基础联系梁的设计问题。

当建筑的基础埋置比较深时，可以用基础联系梁来减少底层柱的计算长度。

在±0.00 以下设置联系梁，形成有效的框架，联系梁下的柱可按照短柱进行加强处理。

有抗震设防要求时，基础间宜沿着两个主轴的方向设计基础联系梁;如果基础联系梁上作用有填充墙或者楼梯柱等荷载传来时，应该与所连柱的最大轴力设计值的10%叠加计算，基础联系梁的配筋应该满
足梁的受力要求。

基础联系梁的项标高宜与基础的顶端标高一致。

当基础形式为独立扩展基础，施工时应先将基础联系梁下与独立基础之间的空隙部分进行混凝土浇筑，浇筑到与基础顶面平齐，然后再浇筑基础联系梁。

这样可以有效减少基础联系梁的计算跨度。

当基础形式为桩基础时，单桩承台应在两个互相垂直的方向上设置系梁;两桩承台应在其短向设置系梁。

如果采用基础系联梁来平衡柱底的弯矩，那么基础联系梁的截面尺寸和配筋应该按照框架梁来设计。

此时的梁正弯矩钢筋应该全部的拉通，而负弯矩钢筋也应该在1/2 跨以上拉通，同时基础联系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密以及其他抗震结构物都应该与上部的框架梁保持一致。

4.2.框架结构梁的设计问题。

在对框架结构建筑进行设计时，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应由附加横向钢筋承担，则需要考虑设置附加箍筋和吊筋，为方便施工可优先考虑采用附加箍筋，如主次梁搭接时，可以在结构设计总说明处，画上一节点，在有次梁部位的两侧各加上3根主梁箍筋来作为补充。

框架梁与次梁的端部出现相交的现象，或者弹性支承在墙体上，对于梁端支座可以按照简支梁的方式来处理，但是必须对梁的端箍筋进行加密。

在设计抗扭梁时，纵筋的间距应该小于300 mm，并保证小于梁的宽度。

通常在设计的时候可采用加大腰筋直径加密腰筋间距的方法来增加梁的抗扭力，同时对于纵筋和腰筋锚入支座内的长度应该符合要求。

对于箍筋也应该符合抗震设防要求。

在反梁板吊在梁底时，板的荷载主要由箍筋来承担，可适当加密箍筋的间距，加大箍筋直径。

对于框架梁截面的高度设计，应该在梁跨度的1/10 至1/15 之间选择，对于宽扁梁的宽度，则最大可以设计到柱宽的两倍。

4.3.框架结构柱的设计问题。

如果框架结构柱在地上的部分为圆柱时，在地下的部分就尽量做成矩形柱，这样可以尽量减少施工的工序。

圆柱的纵筋根数应该保证在8 根以上，而圆柱的箍筋宜优先采用螺旋式，这样可以有效增加结构的整体性和柱子的刚度及承载力，施工图纸中需要注明柱子端部有一圈半的水平段;矩形柱宜优先选用井字复合箍的箍筋形式，有抗震设防要求的需按照建筑抗震设计规范进行加密设计。

角柱和楼梯间的框架柱、梯柱应在全柱高范围内进行加密。

通常框架结构柱的截面，非抗震时不宜小于边长250 mm，四级抗震边长不宜小于300 mm，一、二、三级抗震时边长不宜小于400mm;框架柱混凝土的标号则应该在C25 以上，且梁纵筋锚入柱内的水平段长度、弯折长度应该符合规范要求。

5.结束语
综上所述, 在建筑工程中，钢筋混凝土多层框架结构是一种应用广泛的结构类型，要提高多层框架结构建筑的整体水平,就必须在建筑设计时,熟悉结构的各个组成部分,掌握多层框架结构的布置方法,才能有利于施工建设工作的开展。

所以，对建筑钢筋混凝土多层框架结构进行深入的研究和探讨是有着十分重要的意义。

参考文献：
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