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摘要：近年来，在设计过程中我们对梁、柱、板以及结构体系中的一些注意事项应该有清晰的认识，使设计的工程既经济又合理。其中框架结构由于施工工期短、内部空间大，相对于砖混结构又相对安全合理，因而被广泛采用，本文对多层混凝土框架结构相关内容进行了简要概述，并探讨了有关对策，以供参考。
关键词：多层混凝土；框架结构设计；关键问题；对策
1、多层混凝土框架结构的概述
1.1框架结构的定义
框架结构是指由梁、柱结构等构件组合连接成的一种承重结构体系。这种由梁、柱连接形成的框架结构不仅稳定性好，平面布置灵活，还可以形成较大的建筑空间，并对建筑空间有着良好的分隔和围护作用，使建筑工程的质量和功能得到了进一步的提高。
1.2建筑框架结构的种类划分
多层建筑中的框架结构可以分为多种结构模式，按照材料划分可以分为混凝土和钢筋混凝土、钢结构等。具体划分情况如下：
（1）钢筋混凝土框架。钢筋混凝土是一种性价比较高的材料，其在工程中应用的范围较广，耐久性和材料造价优势明显，因此目前多层建筑多采用此类结构形式。
（2）钢结构。钢材料的性能优势较为明显，自重轻且韧性好，可以实现机械化的作业。施工起来较为方便。但是钢材的成本较高且在施工后的维护费用较高。设计成本也相对高于钢筋混凝土。同时还应注意的是钢结构所体现的耐火性能不能与钢筋混凝土材料相比，所以有一定的局限性。但是在特定的情况下钢结构则作为首要结构形式，因此必须合理选择和应用。
1.3多层框架房屋建筑结构的特点和性能
对于框架结构，在结构建筑特点方面，它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。
2、框架结构设计原则
2.1刚柔相济
建筑物框架结构不宜太柔；太柔的结构由于变形能力强；可以很好的抵御和削减外力；但是如果外力持续袭来；则会导致变形过大而使全体倾覆；也不宜太刚；太刚会导致结构变形能力差；如果承受瞬间巨大破坏力；容易使局部受损进而导致全部毁坏。
2.2层层设防
结构安全体系需要层层设防，当强大的外力袭来，所有抵抗外力的结构通力合作抵御外力，如果把抵御外力的任务寄托在一个结构上是非常危险的。
2.3抓大放小
绝对安全的结构是没有的，各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分，它们共同构成协调统一的整体。一旦巨大的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁。例如，在钢框架结构中，柱承担的责任比梁大，柱不能先倒。
3、多层混凝土结构设计的应对策略
3.1多层混凝土框架结构设计中梁、柱截面的确定
在多层混凝土框架结构的设计过程中，应根据相关的经验对梁、柱的截面尺寸进行初步拟定，在初步拟定时应尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度之比大于1.0，使其满足强柱弱梁、强节点的设计要求。在初步拟定梁、柱的截面尺寸并经PKPM软件进行结构计算后，对计算结果进行处理：1）梁的裂缝宽度大于0.3或梁超配筋或梁的挠度值大于了允许值；柱超配筋或柱的轴压比超限等，若出现上述情况，我们应提高混凝土的标号或提高钢筋的强度等级或放大梁柱的截面尺寸，再进行试算；2）对于部分梁、柱的构造配筋，可根据柱的轴压比和梁的裂缝宽度适当减小梁、柱截面尺寸后再进行试算；3）当梁、柱截面尺寸在计算后均满足设计要求时，应对梁、柱的配筋率进行仔细的审查，以保证设计的安全性和经济性。
3.2外挑梁配筋设计
在设计中往往会遇到占地面积优先的建筑，其功能要求结构设计上选择外挑梁的结构，因为框架结构中的梁载荷和外挑梁的载荷存在差异，所以框架梁和外挑梁之间的截面会出现不同。在设计的过程中一些设计人员将框架梁的主筋进行外延成为外挑梁这样的思路是错误的。设计中应明确框架柱的配筋不高，有时计算结果所给出的构造配筋往往不能指导工程实践。因为从抗震的角度看，地震对框架柱尤其是角柱的影响最大，角柱不仅仅会受到扭转力，也会受到双向的弯矩，而横梁的约束力相对小，工作状态下出现的双向偏心就会作用到内柱上，尤其是有外挑梁的框架结构，其质量分布不均匀，所以需要对其配筋进行细致计算和设计。
3.3多层混凝土框架结构设计中梁、柱的配筋
在对多层混凝土框架结构梁进行配筋设计时，框架结构梁的纵向钢筋的配筋率应控制在0.5%-1.5%之间，在保持一定的配筋率时，可选用直径较小的钢筋，以增加混凝土的握裹面积，减小梁的裂缝宽度。在地震作用下，为了达到强剪弱弯的要求，应使梁端的斜截面受剪承载力大于正截面的受弯承载力。在实际设计中，可将梁端的负弯矩乘以0.85-1.0的系数，且将梁中的正弯矩乘以1.1-1.3的系数，同时还可以将梁端箍筋直径增加2mm。在进行多层混凝土框架结构柱的配筋设计时，为满足抗震的强柱弱梁要求，在设计时应适当的增大柱的构造配筋而适当减小梁的构造配筋，由此可见，框架结构的柱承担了更大的荷载，以达到梁的设计强度小于柱的强度的效果。当地震发生时，使梁的破坏发生在柱破坏之前，以减少损失。所以在进行点算时，参数的调整十分重要，对框架结构的纵向构造钢筋的配筋结果乘以1.2-1.6的系数，以满足要求。
4、结束语
多层建筑框架设计的过程中，应对梁柱、板等结构进行系統性设计，对一些关键性的问题进行总体评价和分析，设计者应把握混凝土框架结构设计的基本要点和要素，运用较为先进的设计理念和技术对框架结构进行设计，保证安全和经济性在工程中实现双赢。
参考文献：
[1]浅谈我国多层混凝土框架结构设计[J].李慧民，叶军.黑龙江科技信息.2010（16）.
[2]混凝土框架结构设计基础形式的选择分析[J].吕鸣.才智.2012（17）.
[3]浅谈多层混凝土框架结构设计中的关键问题及对策[J].蒋耀勤.中国建材科技.2015（02）.
（作者单位：中南建筑设计院股份有限公司）
关键词：多层混凝土；框架结构设计；关键问题；对策
1、多层混凝土框架结构的概述
1.1框架结构的定义
框架结构是指由梁、柱结构等构件组合连接成的一种承重结构体系。这种由梁、柱连接形成的框架结构不仅稳定性好，平面布置灵活，还可以形成较大的建筑空间，并对建筑空间有着良好的分隔和围护作用，使建筑工程的质量和功能得到了进一步的提高。
1.2建筑框架结构的种类划分
多层建筑中的框架结构可以分为多种结构模式，按照材料划分可以分为混凝土和钢筋混凝土、钢结构等。具体划分情况如下：
（1）钢筋混凝土框架。钢筋混凝土是一种性价比较高的材料，其在工程中应用的范围较广，耐久性和材料造价优势明显，因此目前多层建筑多采用此类结构形式。
（2）钢结构。钢材料的性能优势较为明显，自重轻且韧性好，可以实现机械化的作业。施工起来较为方便。但是钢材的成本较高且在施工后的维护费用较高。设计成本也相对高于钢筋混凝土。同时还应注意的是钢结构所体现的耐火性能不能与钢筋混凝土材料相比，所以有一定的局限性。但是在特定的情况下钢结构则作为首要结构形式，因此必须合理选择和应用。
1.3多层框架房屋建筑结构的特点和性能
对于框架结构，在结构建筑特点方面，它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。
2、框架结构设计原则
2.1刚柔相济
建筑物框架结构不宜太柔；太柔的结构由于变形能力强；可以很好的抵御和削减外力；但是如果外力持续袭来；则会导致变形过大而使全体倾覆；也不宜太刚；太刚会导致结构变形能力差；如果承受瞬间巨大破坏力；容易使局部受损进而导致全部毁坏。
2.2层层设防
结构安全体系需要层层设防，当强大的外力袭来，所有抵抗外力的结构通力合作抵御外力，如果把抵御外力的任务寄托在一个结构上是非常危险的。
2.3抓大放小
绝对安全的结构是没有的，各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分，它们共同构成协调统一的整体。一旦巨大的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁。例如，在钢框架结构中，柱承担的责任比梁大，柱不能先倒。
3、多层混凝土结构设计的应对策略
3.1多层混凝土框架结构设计中梁、柱截面的确定
在多层混凝土框架结构的设计过程中，应根据相关的经验对梁、柱的截面尺寸进行初步拟定，在初步拟定时应尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度之比大于1.0，使其满足强柱弱梁、强节点的设计要求。在初步拟定梁、柱的截面尺寸并经PKPM软件进行结构计算后，对计算结果进行处理：1）梁的裂缝宽度大于0.3或梁超配筋或梁的挠度值大于了允许值；柱超配筋或柱的轴压比超限等，若出现上述情况，我们应提高混凝土的标号或提高钢筋的强度等级或放大梁柱的截面尺寸，再进行试算；2）对于部分梁、柱的构造配筋，可根据柱的轴压比和梁的裂缝宽度适当减小梁、柱截面尺寸后再进行试算；3）当梁、柱截面尺寸在计算后均满足设计要求时，应对梁、柱的配筋率进行仔细的审查，以保证设计的安全性和经济性。
3.2外挑梁配筋设计
在设计中往往会遇到占地面积优先的建筑，其功能要求结构设计上选择外挑梁的结构，因为框架结构中的梁载荷和外挑梁的载荷存在差异，所以框架梁和外挑梁之间的截面会出现不同。在设计的过程中一些设计人员将框架梁的主筋进行外延成为外挑梁这样的思路是错误的。设计中应明确框架柱的配筋不高，有时计算结果所给出的构造配筋往往不能指导工程实践。因为从抗震的角度看，地震对框架柱尤其是角柱的影响最大，角柱不仅仅会受到扭转力，也会受到双向的弯矩，而横梁的约束力相对小，工作状态下出现的双向偏心就会作用到内柱上，尤其是有外挑梁的框架结构，其质量分布不均匀，所以需要对其配筋进行细致计算和设计。
3.3多层混凝土框架结构设计中梁、柱的配筋
在对多层混凝土框架结构梁进行配筋设计时，框架结构梁的纵向钢筋的配筋率应控制在0.5%-1.5%之间，在保持一定的配筋率时，可选用直径较小的钢筋，以增加混凝土的握裹面积，减小梁的裂缝宽度。在地震作用下，为了达到强剪弱弯的要求，应使梁端的斜截面受剪承载力大于正截面的受弯承载力。在实际设计中，可将梁端的负弯矩乘以0.85-1.0的系数，且将梁中的正弯矩乘以1.1-1.3的系数，同时还可以将梁端箍筋直径增加2mm。在进行多层混凝土框架结构柱的配筋设计时，为满足抗震的强柱弱梁要求，在设计时应适当的增大柱的构造配筋而适当减小梁的构造配筋，由此可见，框架结构的柱承担了更大的荷载，以达到梁的设计强度小于柱的强度的效果。当地震发生时，使梁的破坏发生在柱破坏之前，以减少损失。所以在进行点算时，参数的调整十分重要，对框架结构的纵向构造钢筋的配筋结果乘以1.2-1.6的系数，以满足要求。
4、结束语
多层建筑框架设计的过程中，应对梁柱、板等结构进行系統性设计，对一些关键性的问题进行总体评价和分析，设计者应把握混凝土框架结构设计的基本要点和要素，运用较为先进的设计理念和技术对框架结构进行设计，保证安全和经济性在工程中实现双赢。
参考文献：
[1]浅谈我国多层混凝土框架结构设计[J].李慧民，叶军.黑龙江科技信息.2010（16）.
[2]混凝土框架结构设计基础形式的选择分析[J].吕鸣.才智.2012（17）.
[3]浅谈多层混凝土框架结构设计中的关键问题及对策[J].蒋耀勤.中国建材科技.2015（02）.
（作者单位：中南建筑设计院股份有限公司）