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摘要：伴随国内经济的增长，全国范围内的多层建筑也获得长足的发展，人们对建筑质量也提出了更高的要求。在多层建筑当中，非常适合使用框架结构。在设计观念日新月异的背景下，多层框架结构规划设计作为基础部分，却存在一定的设计问题，急需加以处理，以改善建筑质量。为此，本文从多层建筑出发，探讨了框架结构，并分析了其中的设计问题，提出了有效的处理方法，仅供参考。
关键词：框架结构；多层建筑；问题及处理
伴随时代的变迁，现代科技也进步得越来越快，国民生活品质也越来越高，并且更加重视建筑质量。在该环境下，框架结构以其减少占用空间、增强施工效果等优势，被广泛应用在多层建筑。但其中也存在一定的设计问题，需要人们深入分析框架结构，并积极改善设计，促进框架设计方案的优化，并以此为基础来方便人们的工作与生活。
一、框架结构的概述
作为多层建筑当中的结构之一，框架结构的主要组成部分是梁与柱，并大多使用的是钢、混凝土等原材料。基于科学的规划，通过充分组合各种原材料，便能形成现代化建筑结构，以最大程度地达到增大建筑空间上的要求。这种框架结构却优势颇多，如结构科学简洁、省去承重砖墙、可灵活布置空间等，所以框架结构可以更好地达到空间布置要求。但据观察研究可知，在框架结构中的柱子一般具有很大的横截面，而并不适合抗震要求高的多层建筑。特别是框架结构只有较小的侧向刚度，很难承受大地震，并且会明显位移，进而破坏框架机构。同时，在框架结构的整个施工环节，还大量用到钢筋、水泥，并需要大量拼接构件，而大力使用人力资源。而在气候、季节等的不利影响下，也会不利于施工。因为在框架结构中存在很多节点及杆件，所以刚度承载力均很有限。以上诸多缺陷均会有所影响建筑空间的整体应用效果，且整体造价与材料费也不够合理。
二、框架结构当前的设计问题
1、短柱问题
在设计框架结构中，若剪跨比为2或以下，又或柱净高和其截面直径的比为4或以下，该柱就是短柱。短柱一般抗剪承载力或者变形能力均较弱，所以遇到地震后，常常会引起脆性破坏，进而严重损害建筑物，所以设计时需要尽可能不要使用短柱。
2、薄弱层问题
通常而言，薄弱层部位承载力是可以达到地震作用下的设计抗震要求的。唯有遇到地震强度为7度或以上时，薄弱层才常常会被破坏。一般结构中有转换层，也就是竖向抗侧力结构非连续性的，就应强制认为属于薄弱层。同时结构刚度不规则抗侧移时，也可指认该层是薄弱层。
3、楼板开大洞问题
在建筑设计中，楼板开洞属于很常见的结构问题。一旦开洞面积超过该层楼面实际面积的30％，该平面就不规则，便需要及时在计算中妥善处置，以控制好设计质量。
4、梁、板、柱问题
在整个设计施工环节，就各种梁、板、柱，一般使用的是等级各异的混凝土。在受力特点上看，既经济又合理。但是，在实际效果上，却常常不甚理想。此外，还常常在高强梁或节点上使用低强浇筑混凝土，又或在强度等级不高的梁或节点上使用高强浇筑等级的混凝土等的现象，而严重影响施工，甚至留下安全质量隐患。
三、有效的处理方法
1、有效处理短柱
在处理短柱时，可选配X形钢筋及从外包上钢板，又或用上复合箍筋，并沿全高加密箍筋，来增强柱的整体抗剪承载力，以优化内部变形。这样便能控制短柱对称分布纵向钢筋，并且在每侧纵向上，控制钢筋配筋率在1.2％以下。
2、有效处理薄弱层
在对抗地震上，薄弱层是很不利的。从原则上讲，结构层要避开薄弱层。具体的方法就是提升该层的实际抗侧移刚度，也就是增大该层的实际梁截面或柱截面。
若条件允许的话，还可更改该层层高或者降低基础埋深。
3、有效处理楼板开大洞
在软件SAT-WE中，定义一切楼板为弹性膜。软件可以算出真实的楼板平面刚度，并忽略不计楼板片面外存在的刚度。而在软件TAT中，则会定义无楼板节点为弹性节点，也即该节点不再受假设剐性楼板下的限制，可以独立平动自由度。
4、有效处理梁、板、柱
在设计结构时，宜统一好强度等级。又或对柱使用同种强度等级的混凝土，而对梁、板使用强度等级不一样的另一种混凝土。仅在节点予以特殊处理，以精简施工工艺，增大施工效率，控制施工质量。
5、有效处理柱、梁箍筋间距
在设计程序中，改内定梁箍筋为选取非加密梁间距为200mm。除了能控制非加密梁区的整体抗剪承载力外，还能增大箍筋加密梁端区（控制箍筋间距100mm）的整体抗剪能力，并更好地体现梁的强剪性。在框架中的梁纵向出现超筋后，宜在梁端增大抗剪力，以促进结构抗震。所以，建议在设计程序中，改内定箍筋柱间距为选取的非加密区柱箍筋的200mm间距。值得注意的是，在配箍验算中，可忽略强剪弱弯性。也就是剪力设计值宜选取框架加密区终点位置外侧剪力的组合设计值，并不与增大剪力系数相乘。
四、注意事项
1、折减周期系数
在框架结构、抗震墙框架等上，往往存在填充墙，而迫使实际结构刚度超过计算刚度，以至于计算周期超过实际周期。所以，会算出偏小的地震剪力，而影响结构安全性。这便需要适当折减结构运算周期，而且在不折减框架结构的实际计算周期或者选取太大的折减系数均不甚理想。
2、抗震等级
在建筑设计中，大部分多层房屋建筑均会根据抗震设防类别划分要求，而归属于丙类。通常而言，在设计6～8度的抗震防烈度时，采取的抗震措施，需要达到本地区的烈度，再向上提升一度。例如，某大型商场及某医院门诊楼均属于乙类，但是设计人员却弄错了，而设计成丙类建筑，以至于减小了建筑抗震性能，而必须重大修改设计计算等。
3、组合地震力的振型数
针对高层建筑而言，如果计算不考虑扭转耦联，需要选取3t振型数，当其超过3后，就需要选取3的倍数，但是却不可以超过层数。如果房屋层数为2或以下，则可以选取层数作为振型数。如果顶部存在多塔或小塔楼等，就要选取12或以上的振型数，但是不可以超过3倍房屋层数。唯有楼板被定义为弹性性质，并展开总体分析后，如果有必要的话，才能取更多的振型数。在《抗震规范》中显示，适宜的振型个数通常就应选取振型质量满足总质量的90％要求时的振型数。部分设计人员并不常用电算程序手册，以至于随意选取振型数，需要应注意改进优化。
五、结语
综上所述，新时代下，在设计多层建筑中，应注意把好框架结构的关。针对框架结构方面的设计问题，及时采取有效的处理措施，并充分各融合设计元素。而设计人员也应及时改变设计观念、不断提升专业水准，在具体的设计中，尽量避免出现问题，科学地规划布局，力争设计出理想的框架结构，以大幅提升建筑物的整体价值。
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