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苍溪县惠源建筑工程设计咨询有限公司 四川省苍溪县 628400
摘要：多层框架结构具有很多优势，其最大的优点是自重较轻、节省材料、整体性与安全性较好，具有良好的抗震能力。文章主要对建筑结构设计中多层框架结构设计进行了探讨，以供参考。
关键词：建筑结构设计；多层框架结构；设计
引言
随着社会的发展和经济的提高，由于钢筋混凝土结构的诸多优点，钢筋混凝土框架结构的建筑物应用的越来越普遍。框架结构与砲体结构相比具有许多方面的优点，例如结构的自重较轻、能够承受较大的承载力以及框架结构的抗震性能较好等方面。优化建筑结构设计中多层框架结构设计，使得建筑物更加安全同时节约成本，将会为业主甚至整个社会带来巨大的经济效益和社会效益。
1 框架结构的概述
所谓的框架结构也就是指一种由梁和柱结构连接而成的一种承重结构。这种框架结构在实际应用的过程中，不仅有着一个良好的承重作用，还对建筑空间结构有着良好的维护分隔的作用，从而使得建筑工程的使用功能得到有效的提高。建筑结构有很多类型，而且各自具有不同的特性，框架结构在建筑施工中应用比较广，而且施工的效果也比较好。框架结构可以提高建筑的稳定性，而且这种结构的建筑在施工的过程中具有操作简便的特性，其可以在保证建筑质量的前提下，加快施工的进度。
框架结构的特点主要有：（1）自重比较轻。设计这种结构的建筑单位，可以有效的控制工程造价，降低施工成本，建筑施工的目的是提高经济效益，这种结构的建筑施工可以节省大量成本，同时也可以提高建筑收益，具有较强的经济性。（2）灵活性强，有利于平面空间结构的设计，可以调整建筑平面空间布局，使其更加合理。这样可以使建筑的空间结构得到更充分的利用，可以扩展更多的空间面积，提高其利用率，而且这样的建筑内部结构也更加和谐。（3）具有增强稳定性的特点，这样的结构可以使其构件更加标准，而且可以使施工更加规范，有利于提高施工人员的技术，对这种结构的有效利用，可以使整个建筑结构更加安全，而且对其的规范也可以提高施工人员的工作效率，从而加快施工的进度，提高企业的经济效益。（4）框架结构设计也是建筑设计者比较青睐的建筑类型。这种结构稳定性高，而且可以使设计师充分发挥自己的能力与构思，可以根据施工单位的要求，在施工的过程对设计进行修改，具有灵活性，这种结构的设计增加了建筑的功能，也有助于设计师提高自己的设计水平。
2多层框架结构抗震设计
2.1高度设计
我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》指出，在进行建筑结构设计时，应综合考虑适用性、经济性的原则，而且还给出不同结构体系的最大适用高度。然而实际工程中，还存在很多违反规范的情况，例如建筑的高度超过规范规定的设计高度。超高建筑物不利于维护建筑的稳定性和安全性，其抗震性能会损，一旦发生地震灾害，将会造成巨大损害。这主要是因为在地震灾害发生时，超高层建筑的结构变形将发生显著的变化，同时随着高度的增加，结构变形的影响因素会发生很大的变化，如延性要求、安全指标、材料性能、荷载组合系数等。
2.2材料和结构体系选择
在我国，超过150m的高层建筑大都会使用框架筒体系、筒中筒体系、组合筒等三种结构形式，同时这三种结构体系也是其他国家的高层建筑普遍采用体系类型。在国外地震多发地区，他们主要采取以钢结构为主要建筑材料，而我国90%的高层建筑结构采用钢筋混凝土材料和混合类型结构体系。研究表明，采用钢筋混凝土混合结构的内筒在地震作用下，要承担80%的地震作用力。由于此结构体系的核心是钢筋混凝土筒，因此其变形限度要以钢筋混凝土结构的变形限度为基础，不得超越。但由弯曲变形所引起的侧向位移较大，靠钢框架共同作用减小侧向位移，由于钢框架刚度小，使得结构的负荷受限制，因而减小侧移的效果不明显。通常采用加大钢筋混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，提高结构的刚度和强度。
2.3轴压比和短柱设计
减小柱的轴压比，增大柱的截面尺寸是提高建筑结构抗震性的方法之一。在建筑结构抗震设计中，通过减小柱轴压比，有利于使柱子处于大偏心受压状态，避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高，使得整体结构的延性就差，当发生地震灾害时，结构吸收地震能量和耗散能量就少，使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时，通常采用强柱弱梁设计方法，且梁具有很好的延性，可以发生适量的变形，就会减少柱子进入屈服强度的可能性，且在设计时可以适当增大轴压比。此外，许多高层建筑底层的柱子长细比小于4，但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。
2 框架结构设计中需要注意的几个关键问题
2.1梁与柱的中心线宜重合
框架结构的建筑设计具有一定特点，在设计时需要注意梁与柱的中心线问题，需要注意确保梁与柱的中心线完全重合，保持一致。一旦发现其中心线未重合，需对其进行及时处理，避免后期出现建筑质量问题。在处理的过程中要考虑施工条件，要在不影响其他施工操作的情况下进行处理，尽量不影响工期。中心线是否重合对建筑结构有着重要的影响，有未重合的情况，就会对其受力产生不利的影响，在处理的阶段施工人员需根据实际情况，选择正确的施工技术，对中心线的偏心距进行调整。对梁与柱的中心线的处理工作非常重要，因为一旦其中心线的偏心距超过一定数额，就会影响框架结构的水平受力情况。如果该建筑受到地震等外界因素的影响，就会使这种建筑的结构出现承重力超荷载的问题，其自身重量会影响建筑结构，导致其墙面出现大量裂缝，严重影响建筑的质量。
2.2增强建筑结构的刚度，尽量减少位移
位移对高层建筑结构的影响非常大，合适的结构体系、平面的体型、立面的改变等方面是探讨减少位移不可缺少的内容，只有综合考虑了上面的方面，才能有效控制位移。另外，在高层建筑的结构进行布置时，要适度地加强高层建筑楼盖的刚度，将各个构建连接好。在高层建筑结构相对薄弱的位置和应力较复杂的位置，要加强重视，不可忽略。对于高层建筑结构体系中的抵御复力矩的宽度、结构宽度，要进行适当有效地加大，减少高层建筑的侧向位移。如今高层建筑结构设计中使用的材料范围越来越广，采用的结构形式也越来越新颖，这也就随之对高层建筑结构设计的影响越来越大。然而随着混凝土材料性能的日趋完善，其在高层建筑结构中的使用也越加广泛。
2.3避免短柱的出现
短柱就是在多层建筑的框架结构设计过程中，使用的一些长度较短的梁柱，这种短柱不仅无法实现对既定的结构功能的实现，还会导致对于一些荷载力的分散，从而不利于对现有的框架结构进行规范化的设计，所以在对多层建筑进行框架结构设计的过程中，应该对现有的结构梁柱的长度进行限定。
结束语
框架结构在应用的过程中灵活性也比较高，设计人员在布置建筑结构时，其基本不会因为外界因素的影响，可以有效的提高建筑的质量。所以，在设计框架结构时，一定要对其几个关键问题进行处理，保证其各项指标合格，这样才能提高建筑结构的稳定性，才能提高建筑的质量。
参考文献：
[1]白雪.框架结构设计中疑难问题的处理[J].发展，2006（12）.
[2]陈阳，吕峰.浅议混凝土框架设计中“强柱弱梁”的实现[J].林业科技情报，2010（1）.
[3]植伟平.分析民用建筑多层框架结构设计[J].建材与装饰（下旬刊），2008（2）.
摘要：多层框架结构具有很多优势，其最大的优点是自重较轻、节省材料、整体性与安全性较好，具有良好的抗震能力。文章主要对建筑结构设计中多层框架结构设计进行了探讨，以供参考。
关键词：建筑结构设计；多层框架结构；设计
引言
随着社会的发展和经济的提高，由于钢筋混凝土结构的诸多优点，钢筋混凝土框架结构的建筑物应用的越来越普遍。框架结构与砲体结构相比具有许多方面的优点，例如结构的自重较轻、能够承受较大的承载力以及框架结构的抗震性能较好等方面。优化建筑结构设计中多层框架结构设计，使得建筑物更加安全同时节约成本，将会为业主甚至整个社会带来巨大的经济效益和社会效益。
1 框架结构的概述
所谓的框架结构也就是指一种由梁和柱结构连接而成的一种承重结构。这种框架结构在实际应用的过程中，不仅有着一个良好的承重作用，还对建筑空间结构有着良好的维护分隔的作用，从而使得建筑工程的使用功能得到有效的提高。建筑结构有很多类型，而且各自具有不同的特性，框架结构在建筑施工中应用比较广，而且施工的效果也比较好。框架结构可以提高建筑的稳定性，而且这种结构的建筑在施工的过程中具有操作简便的特性，其可以在保证建筑质量的前提下，加快施工的进度。
框架结构的特点主要有：（1）自重比较轻。设计这种结构的建筑单位，可以有效的控制工程造价，降低施工成本，建筑施工的目的是提高经济效益，这种结构的建筑施工可以节省大量成本，同时也可以提高建筑收益，具有较强的经济性。（2）灵活性强，有利于平面空间结构的设计，可以调整建筑平面空间布局，使其更加合理。这样可以使建筑的空间结构得到更充分的利用，可以扩展更多的空间面积，提高其利用率，而且这样的建筑内部结构也更加和谐。（3）具有增强稳定性的特点，这样的结构可以使其构件更加标准，而且可以使施工更加规范，有利于提高施工人员的技术，对这种结构的有效利用，可以使整个建筑结构更加安全，而且对其的规范也可以提高施工人员的工作效率，从而加快施工的进度，提高企业的经济效益。（4）框架结构设计也是建筑设计者比较青睐的建筑类型。这种结构稳定性高，而且可以使设计师充分发挥自己的能力与构思，可以根据施工单位的要求，在施工的过程对设计进行修改，具有灵活性，这种结构的设计增加了建筑的功能，也有助于设计师提高自己的设计水平。
2多层框架结构抗震设计
2.1高度设计
我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》指出，在进行建筑结构设计时，应综合考虑适用性、经济性的原则，而且还给出不同结构体系的最大适用高度。然而实际工程中，还存在很多违反规范的情况，例如建筑的高度超过规范规定的设计高度。超高建筑物不利于维护建筑的稳定性和安全性，其抗震性能会损，一旦发生地震灾害，将会造成巨大损害。这主要是因为在地震灾害发生时，超高层建筑的结构变形将发生显著的变化，同时随着高度的增加，结构变形的影响因素会发生很大的变化，如延性要求、安全指标、材料性能、荷载组合系数等。
2.2材料和结构体系选择
在我国，超过150m的高层建筑大都会使用框架筒体系、筒中筒体系、组合筒等三种结构形式，同时这三种结构体系也是其他国家的高层建筑普遍采用体系类型。在国外地震多发地区，他们主要采取以钢结构为主要建筑材料，而我国90%的高层建筑结构采用钢筋混凝土材料和混合类型结构体系。研究表明，采用钢筋混凝土混合结构的内筒在地震作用下，要承担80%的地震作用力。由于此结构体系的核心是钢筋混凝土筒，因此其变形限度要以钢筋混凝土结构的变形限度为基础，不得超越。但由弯曲变形所引起的侧向位移较大，靠钢框架共同作用减小侧向位移，由于钢框架刚度小，使得结构的负荷受限制，因而减小侧移的效果不明显。通常采用加大钢筋混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，提高结构的刚度和强度。
2.3轴压比和短柱设计
减小柱的轴压比，增大柱的截面尺寸是提高建筑结构抗震性的方法之一。在建筑结构抗震设计中，通过减小柱轴压比，有利于使柱子处于大偏心受压状态，避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高，使得整体结构的延性就差，当发生地震灾害时，结构吸收地震能量和耗散能量就少，使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时，通常采用强柱弱梁设计方法，且梁具有很好的延性，可以发生适量的变形，就会减少柱子进入屈服强度的可能性，且在设计时可以适当增大轴压比。此外，许多高层建筑底层的柱子长细比小于4，但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。
2 框架结构设计中需要注意的几个关键问题
2.1梁与柱的中心线宜重合
框架结构的建筑设计具有一定特点，在设计时需要注意梁与柱的中心线问题，需要注意确保梁与柱的中心线完全重合，保持一致。一旦发现其中心线未重合，需对其进行及时处理，避免后期出现建筑质量问题。在处理的过程中要考虑施工条件，要在不影响其他施工操作的情况下进行处理，尽量不影响工期。中心线是否重合对建筑结构有着重要的影响，有未重合的情况，就会对其受力产生不利的影响，在处理的阶段施工人员需根据实际情况，选择正确的施工技术，对中心线的偏心距进行调整。对梁与柱的中心线的处理工作非常重要，因为一旦其中心线的偏心距超过一定数额，就会影响框架结构的水平受力情况。如果该建筑受到地震等外界因素的影响，就会使这种建筑的结构出现承重力超荷载的问题，其自身重量会影响建筑结构，导致其墙面出现大量裂缝，严重影响建筑的质量。
2.2增强建筑结构的刚度，尽量减少位移
位移对高层建筑结构的影响非常大，合适的结构体系、平面的体型、立面的改变等方面是探讨减少位移不可缺少的内容，只有综合考虑了上面的方面，才能有效控制位移。另外，在高层建筑的结构进行布置时，要适度地加强高层建筑楼盖的刚度，将各个构建连接好。在高层建筑结构相对薄弱的位置和应力较复杂的位置，要加强重视，不可忽略。对于高层建筑结构体系中的抵御复力矩的宽度、结构宽度，要进行适当有效地加大，减少高层建筑的侧向位移。如今高层建筑结构设计中使用的材料范围越来越广，采用的结构形式也越来越新颖，这也就随之对高层建筑结构设计的影响越来越大。然而随着混凝土材料性能的日趋完善，其在高层建筑结构中的使用也越加广泛。
2.3避免短柱的出现
短柱就是在多层建筑的框架结构设计过程中，使用的一些长度较短的梁柱，这种短柱不仅无法实现对既定的结构功能的实现，还会导致对于一些荷载力的分散，从而不利于对现有的框架结构进行规范化的设计，所以在对多层建筑进行框架结构设计的过程中，应该对现有的结构梁柱的长度进行限定。
结束语
框架结构在应用的过程中灵活性也比较高，设计人员在布置建筑结构时，其基本不会因为外界因素的影响，可以有效的提高建筑的质量。所以，在设计框架结构时，一定要对其几个关键问题进行处理，保证其各项指标合格，这样才能提高建筑结构的稳定性，才能提高建筑的质量。
参考文献：
[1]白雪.框架结构设计中疑难问题的处理[J].发展，2006（12）.
[2]陈阳，吕峰.浅议混凝土框架设计中“强柱弱梁”的实现[J].林业科技情报，2010（1）.
[3]植伟平.分析民用建筑多层框架结构设计[J].建材与装饰（下旬刊），2008（2）.