多层建筑结构设计

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多层建筑结构设计范文第1篇

关键词：多层建筑 结构设计

1、建筑设计作用

1.1 建筑设计应首要解决功能问题

功能是什么？功能就是空间使用者对空间环境的各种要求，包括生理要求和心理要求。人类大量的活动要在建筑中进行，所有与人生理有关的问题都应得到解决，如呼吸、行走、坐、卧、进食、排泄、取暖、避寒等等。这是建筑设计要解决的第一步，也是人为自己创造空间的基本要求。其次，作为高等动物的人有比其它动物更高的需求。如：羞耻感（隐秘性）、光线、适宜的高度、声音，最后应满足人们社会性需求和精神文化需求。所以，功能所体现的就是人（设计者）在充分考虑自身多种需求的条件下为人（使用者）所创造的空间环境。然后，人（使用者）在这样的环境下长期生活，这样的空间的优缺点又在生理及心理或是文化习惯上影响着人。

1.2 建筑设计与城市的关系

讨论建筑设计的作用首先应该讨论建筑设计与城市的关系。人类营造城市所投入的巨大劳动和智慧让一个个文明灿烂登场又黯然谢幕。今天即使古代文明灰飞烟灭了，但当我们看到遗迹的时候依然会为那壮美与精致而震惊。众所周知，人类在河流的渡口和道路的节点聚居形成了村镇，随着经济活动的开展，有了市场的出现，城市的功能骤然形成了，之后随着人口的剧增、交通的频繁和城市的扩展，人们创造了环境。所以建筑设计直接关系到城市的风格与文明程度，从而得出“人创造了空间，空间反过来又影响了人”的结论。

1.3 建筑为人服务人创造了建筑，建筑反过来又影响了人。

2、现代建筑结构设计存在的问题

明确建筑设计的作用后，再来看看建筑师对建筑物最初设计方案时的考虑：建筑师更多的是考虑空间组成特点及安全问题，而不是详细地确定它的具体结构。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加，竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：

（1）较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；

（2）侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在现代高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，现代建筑的高层结构受力性能与低层建筑有很大的差异，存在扭转、共振、水平侧向位移及剪重比等问题。

2.1 现代建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能使建筑物做到三心合一。

2.2 现代建筑结构设计中的共振问题

当建筑场地发生地震时，如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。

2.3 水平侧向位移问题

水平侧向位移即使是满足建筑结构规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全；其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外，不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型；框架结构的位移曲线应为剪切型；框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。

2.4 剪重比及单位面积重度问题

结构的剪重比A=VJG是体现结构在地震作用下反应大小的一个指标，其大小主要与结构地震设防烈度有关，其次与结构体型有关，当设防烈度为7、8、9度时，基本周期大于5.0s的结构，最小剪重比分别为0.0 12（0.018）， 0.024 （0.032）， 0.0 4 0；扭转效应明显或基本周期

多层建筑结构设计范文第2篇

关键词：多层建筑；框架结构；问题；处理

Abstract: we in the design process of a beam and column, board and structural system of some note there should be a clear understanding, make a design project both economical and reasonable. In this paper, the multi-storey building structure of frame structure is discussed.

Keywords: multi-storey building; Frame structure; Problem; processing

中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号

随着经济的高速发展，我国多层建筑发展迅速，其设计思想在不断更新，建筑平面布置与竖向体形也越来越复杂，给多层结构设计提出更高的要求。 多层建筑采用框架结构形式，可形成内部大空间，同时也能进行灵活的建筑平面布置。 因此，框架结构体系在结构设计中应用甚广，特别是在高度不超过50m的多层建筑中，其优势更为明显、 突出。

一、独立基础设计荷载取值问题

通常情况下， 多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式， 而 《抗震规范》中明确指出， 在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下， 当建筑高度在25米以内且层数在8层以内的一般民用建筑， 可以不对地基和基础的抗震承载力进行验算。 但是在进行基础设计时应该要将风荷载考虑进去。所以， 不能因为一般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。还有些设计师在进行独立基础设计时， 柱脚内力设计值取值不合理， 只对轴力与弯曲采取了设计值， 而未能考虑剪力， 还有些甚至只取了轴力设计值。若独立基础的设计荷载取值不合理， 将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。

二、基础系梁的设置问题

如果基础埋置深度较深时, 可以用基础系梁减少底层柱的计算长度。在±0．000以下设置系梁，此时系梁宜按一层框架梁进行设计, 同时系梁以下的柱应按短柱处理。如果工程条件符合第 6.1.11 条规定, 应设基础系梁。根据抗震要求, 可沿两个主轴方向设置构造基础系梁。基础系梁截面高度可取柱中心距的1/12～1/15。构造基础系梁纵向受力钢筋可取上述所连接柱的最大轴力设计值的10％作为拉力或压力来计算。当为构造配筋时, 应满足最小配筋率；当基础系梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时, 应与所连接柱子的最大轴力设计值的10％叠加计算。基础系梁截面也应适当增加, 算出的配筋应满足受力要求和构造配筋要求。构造基础系梁顶标高通常与基础顶标高相同。为减少基础系梁计算跨度，可以将基础梁下与独立基础的台阶或锥形斜坡之间的空隙部分用素混凝土浇筑至与基础顶面平齐, 再浇筑基础系梁。

如果用基础系梁平衡柱底弯矩, 基础系梁的截面尺寸与配筋应按框架梁设计。这时, 拉梁正弯矩钢筋应全部拉通, 负弯矩钢筋至少应在 1/2 跨拉通, 基础系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密及其余抗震构造要求应与上部框架梁完全相同,且此时拉梁应设置在基础顶部。

综上所述, 如不设置基础系梁, 填充墙可以采用素混凝土条形基础；如设置基础拉梁, 宜在框架柱之间设置, 对于不在框架柱之间的墙体基础可采用素混凝土基础。

三、 框架结构梁设计的问题与处理

在框架结构梁的设计中， 如果梁上存在次梁（ 包括挑梁端部） 应该考虑附加箍筋和吊筋， 同时优先考虑采用附加箍筋。 在梁上的小柱和水箱下， 如果梁架在板上， 在设计的时候不必加附加筋。 同时为了表达清楚，在做施工图的时候可以考虑在结构设计总说明处 ，画一节点 ，有次梁处两侧各加3根主梁箍筋作为补充。

如果次梁的端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上， 梁的端支座我们可以按照简支梁来处理， 但是梁的端箍筋应该考虑加密。 在设计考虑抗扭的梁时， 纵筋的间距不应大于300mm并且不能大于梁的宽度， 即我们在设计的时候要求加腰筋来增加梁的抗扭 ，并且纵筋和腰筋锚入支座内的长度要达到锚固长度。 箍筋要求同抗震设防时的要求保持一致 。反梁的板吊在梁底下， 板荷载宜由箍筋来承受， 或适当的增大箍筋的间距， 梁支承偏心布置墙时宜做下挑沿。

框架梁的高度宜取梁跨度的1/10- 1/15, 扁梁的宽度可以取到柱宽的两倍。 扁梁的箍筋应该延伸至另一方向的梁的边缘。

四、结构计算中几个重要参数的选取问题

《抗震规范》第3.6.6.4条指出，所有的计算机计算结果，都应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期,楼层地震剪力系数,楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移。楼层的侧向刚度比,振型参与质量系数,墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋,底层墙和柱底部截面的内力设计值。框架――抗震墙结构中抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。为了分析判断计算机计算结果是否合理,进行结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外，正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。

1、结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等。其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度,按 《抗震规范》表6．1．2确定，而对于电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当根据《建筑工程抗震设防分类标准》确定其中哪些建筑属于乙类建筑。对于乙、丙类建筑,其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为6～8度时,抗震措施应符合按本地区抗震设防烈度提高一度的要求。 所谓抗震措施,在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度,由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级,当7度地区的乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时,还应采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如:某7度地震区城市的一个大型零售商场和一个三级医院的门诊楼本属乙类建筑,但设计人员错当成丙类建筑来设计,使建筑物的抗震能力大为降低,不得不对设计计算作重大修改。

2、地震力的振型组合数

对于多层建筑,当不考虑扭转耦联计算时,地震力的振型组合数至少应取3;当振型数多于3时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤2时,振型数可取层数,对于不规则的高层建筑结构,当考虑扭转耦联时,振型数应≥9:结构层数较多或结构刚度突变较大时,振型数应多取,如结构有转换层,顶部有小塔楼、属多塔结构等,振型数应≥12或更多。但不能多于房屋层数的3倍,只有当定义弹性楼板,采用总刚分析,且必要时,振型数才可以取得更多。《抗震规范》 中指出,合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90％所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是应当改进的。此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算得来的数值。仅当结构存在明显扭转时才采用耦联计算,但在必要时应补充非耦联计算。

3、结构周期折减系数

框架结构及框架--抗震墙等结构中。由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度。计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,结构显得不安全,所以对结构的计算周期进行折减是必要的;但若折减系数取得过大也是不妥当的。 对于框架结构来说,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6～0.7;砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0.7～0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9，只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

在框架结构设计中,不论工程简单还是复杂,其实终究是由梁、柱、板形成的基本单元组合而成,因此我们在设计过程中对梁、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。

参考文献：

[1] 任全宏,常建军. 钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中应注意的几个问题[J]. 陕西建筑, 2007,(07) .

[2] 曹长龙. 多层钢筋混凝土框架结构设计探讨[J]. 工程与建设, 2009,(01) .

[3] 齐永泉,董翠娟. 多层框架房屋建筑结构设计问题探讨[J]. 科技创新导报, 2009,(25) .

多层建筑结构设计范文第3篇

关键词：多层建筑；框架结构；设计问题；解决措施；分析；研究

中图分类号：TU323.5文献标识码： A

通常情况下，在建筑工程中，多层框架结构形式的建筑，其建筑结构传力不仅明确，并且在进行建筑结构的布置中，也具有较大的灵活性特征，并且这种结构形式的建筑在抗震性能以及整体性效果方面，其特征优势都比较突出。在进行多层框架结构建筑的设计实现中，随着设计方法水平的不断提升以及计算机信息技术的不断提高，对于多层框架结构建筑设计实现也已经由过去的手动计算设计，逐渐转换为电算化设计，在建筑设计计算精度以及效率上，都有很大的提高和改善，同时也在很大程度上减少了建筑设计人员的工作强度，具有非常突出的时代性优势。

1、建筑的基础设计问题分析

在进行建筑工程的基础施工设计中，钢筋混凝土多层框架结构形式的房屋建筑，其基础设计多是采用柱下独立基础方式进行设计实现。针对这类结构形式的房屋建筑工程基础设计，由于建筑楼层的高度与地基条件不同，在具体设计中的设计要求与存在问题也有不同。比如，对于钢筋混凝土多层框架结构形式的建筑基础设计，就有相关要求指出，如果在进行多层框架结构建筑基础设计中，建筑地基的受力范围内没有存在软弱粘性土层情况时，并且建筑楼层不超过8层，楼层高度在25米以下时，对于一般多层框架结构房屋建筑工程，或者是荷载相当的多层框架结构厂房建筑，其基础设计中就不需要进行建筑地基或者是建筑基础的抗震承载力设计验算。

1.1 建筑风荷载作用与抗震荷载设计问题

根据这一情况，在进行多层框架结构建筑房屋的基础设计中，对于8度地震区的房屋建筑基础设计中，满足上述条件的钢筋混凝土多层框架结构形式房屋建筑，就不需要进行建筑地基或者基础的抗震承载设计验算。但是，在结合建筑房屋的设计施工实际情况，在进行该种情况与类型的房屋建筑基础设计中虽然不需要进行房屋建筑基础以及地基的抗震承载设计验算，但是需要在建筑地基荷载设计中，需要对于建筑地基的风力荷载影响进行设计考虑。一些钢筋混凝土多层框架结构建筑基础荷载设计中，设计人员往往会因为建筑工程处于地震区高层建筑的范围之外，因此，在进行建筑基础设计中，就忽视对于建筑基础风荷载的设计验算，这是多层框架结构建筑基础荷载设计中存在比较突出和严重的问题，应注意进行避免。

1.2 建筑基础顶面荷载设计问题

在进行多层框架结构建筑基础荷载设计验算中，进行建筑独立基础部分的设计时，对于建筑基础顶面上的外荷载设计中，只是通过建筑基础顶面荷载的轴力设计值以及弯矩设计值，进行荷载作用设计验算，容易忽略建筑基础顶面荷载中的剪力作用设计，甚至一些建筑基础顶面荷载设计中，只是通过轴力计算进行建筑基础顶面荷载设计计算，这都容易对于建筑基础以及上部结构的安全质量产生很大的影响，也是多层框架结构建筑基础荷载设计中存在比较突出的另一问题，需要在设计中进行注意和避免。

2、建筑抗震设计中参数的选取问题分析

在进行多层框架结构房屋建筑工程的设计中，建筑房屋的相关设计要求与规定指出，应用计算机进行设计实现的建筑方案，为了保证建筑设计施工的质量水平，对于计算机计算的建筑抗震参数结果，应在分析验证并确认合理后，才可以用于建筑工程设计施工中。而通常情况下，在进行该种结构类型的建筑抗震设计中，需要进行计算验证的抗震设计参数，主要包括建筑结构的自振周期以及建筑楼层的地震剪力系数、建筑楼层弹性层间位移、建筑楼层的侧向刚度比等，而在对于建筑抗震设计中计算机计算的这些参数结果进行验证中，除了要保证建筑结构设计方案合理性和建筑结构计算简图正确外，还需要从正确的进行建筑抗震设防烈度以及建筑施工的场地类别等方面，进行计算验证与分析应用。

2.1 建筑抗震等级以及振型组合数设计问题

首先，在进行多层框架结构建筑工程的抗震设计中，对于建筑抗震等级级数标准的确定设计，应注意建筑工程的具体类型，比如房屋建筑，在建筑抗震等级设计中，就被划分为丙类建筑。对于一些民用或者是办公、工业建筑，在进行抗震等级的设计确定中，需要根据建筑施工地区的地震等级烈度以及建筑结构类型、建筑高度等，按照相关的建筑抗震设计要求进行不同建筑等级类型的确定，在此基础上，再根据建筑类型进行抗震等级级数的设计确定。

其次，在进行建筑抗震设计中，对于振型组合数的设计选取，相关要求与规定指出，建筑抗震设计中合理的振型数量选取确定多是以振型参与质量在总质量中的90%振型数为主。需要注意的是，在进行建筑抗震设计中，对于振型组合数的选取确定，首先应注意振型个数要小于建筑结构中原有的振型总数量；其次，在进行耦联计算的建筑结构中，振型组合数的选取通常为9个；最后，在进行建筑抗震设计中振型组合数的选取确定时，还需要注意一个建筑结构的振型组合数量应比振型有效质量系列化的90%大。

2.2 地下室层数的输入选取及相关设计问题

在进行多层框架结构建筑的地下室设计中，由于多层框架结构建筑中存在有地下室和无地下室两种情况，根据建筑工程地下室的设置情况，比较常见的建筑地下室设计问题，主要地下室与建筑结构的嵌固连接设计以及地下室层数输入设置等。还存在着比较常见的问题就是对于多层框架结构建筑的框架设计确定问题。

2.2.1 有地下室建筑的地下室层数输入选取

在进行带有地下室的多层框架结构建筑设计实现中，对于建筑上部结构与地下室部分的嵌固设计以及嵌固位置确定，是整个建筑工程框架结构设计中的重点。在进行该种类型的建筑工程框架结构设计中，可以分为两种情况进行设计确定。一种是满足建筑框架结构设计抗震要求与规范的多层框架结构建筑的上部结构与地下室嵌固设计中，以建筑地下室的顶部作为建筑框架上部结构的嵌固位置，在进行建筑楼层的设计考虑中，仅以建筑地下室上部的楼层数作为设计考虑楼层数，并且建筑底层层高取实际层高值进行计算设计，以保证建筑框架结构的设计质量。而对于不能满足建筑抗震设计要求中地下室以及基础形式建筑中，建筑的上部结构与地下室的嵌固位置通常设置为建筑基础的顶面，再通过建筑楼层的组合计算，将实际楼层和地下室层数作为楼层总数进行设计计算。

2.2.2 无地下室的建筑的结构嵌固设计

在进行无地下室的多层框架结构建筑的框架设计中，其设计确定应根据建筑基础的埋深情况来确定。通常情况下，对于建筑基础埋深比较浅的多层框架结构建筑，其结构设计中主要是在对于建筑底层柱的长度进行计算确定的情况下，实现对于建筑框架结构的设计确定。在对于基础埋深比较深的多层框架结构建筑的结构设计中，为了增加建筑底部结构的整体性，减小建筑结构的位移性，通常会在一定位置处，通过进行建筑基础连系梁的设置，来实现对于建筑框架结构的设计实现。

3、结束语

总之，多层框架结构作为建筑设计中的一种常见形式，应用比较广泛。进行多层框架结构建筑设计问题的分析，有利于提高建筑设计的质量水平，促进建筑事业的发展与进步，具有积极作用和意义。

参考文献

[1]张丽.基于多层框架混凝土结构设计中的几个问题分析与研究[J].城市建设理论研究.2012（18）.

多层建筑结构设计范文第4篇

关键词：多层建筑；框架结构；

中图分类号：TU318 文献标识码：A

中图分类号：TU318 文献标识码：A

前言

钢筋混凝土框架结构作为一种常见的结构形式，具有传力明确，结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点，目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。近年来，随着计算机技术的不断发展，框架结构的计算也由手算转向电算，计算精度日益提高，设计人员的工作强度逐步降低。但是，在框架结构的设计中，仍然存在着一些概念性和实际的问题需要设计人员予以重视，以确保设计质量提高。

2.抗震设计

在设计的过程中，抗震是框架结构设计的首要原则，这也可以说是目前各类工程项目中都必须面临和应对的一种热点话题。尤其是自汶川地震以来，地震造成的社会影响与人员伤亡触目惊心，使得社会各界人士在工程建设中对于房屋抗震设计都提出了新的要求。因此，在目前的设计工作中，做好相关的抗震设计就十分必要，这对于确保建筑结构整体安全性十分有效。通常规范要求框架结构需要设计为双向梁柱刚接体系，不过也能够让某些框架梁与其他的框架梁相搭接。对于高烈度的框架设计还需要注意竖向地震作用，因为从震害因素层面分析，竖向地震作用对结构的影响还是比较大。在结构设计中尤其注意抗震等级、抗震构造措施的选取；强柱弱梁；强剪弱弯等措施也尤为重要。

3．关于框架柱、框架梁、板的设计

2.1框架柱的截面设计

在多层钢筋混凝土结构中，框架柱的截面尺寸应从下到上逐步缩小，即节约造价又使设计更加合理。本人的经验是柱截面尺寸减小间隔层数为3-5层（多层框架截面变一次为宜），每次每侧减小的尺寸为100-150为宜，减小过大，有可能导致竖向刚度突变。另外，框架柱的截面尺寸、配筋率、体积配箍率、轴压比等都应符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）等国家现行规范的要求。

3.2框架梁的截面设计

1）框架梁的截面应按规范规定初步估算，对于框架边梁跨度相差不是很大时，梁高宜等高，当梁底距外窗尺寸较小时，宜加大梁高至窗上口。上翻梁的梁底与板底齐平时，板荷载宜由梁内的箍筋承受，应适当增大梁内箍筋。另外，框架梁的截面尺寸、配筋率、扰度、裂缝等都应符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）等国家现行规范的要求。

2）挑梁宜做成等截面，与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，做成变截面不能有效减轻自重，而且变截面的箍筋每个不一样，难以施工。挑梁挑出长度小于梁高时应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

3.3板的设计

框架结构的楼板有预制和现浇两种。因考虑结构的整体性及轻质隔墙的灵活布置等因素，目前多采用现浇楼板。楼板开洞的结构比较普遍，如果开洞面积大于该层楼面面积的30%，就属于平面不规则了，计算时必须进行处理（加大板厚、双层双向配筋、提高配筋率等措施）。

4.计算简图的处理

在对建筑框架进行结构计算的过程中，简图的选取工作，会直接关系到结构计算结果的精确度，在当前工程中较为典型的就是对于基础梁的处理。通常情况下，框架结构基础梁的设计需要在基础高度范围之内，是整个框架基础的一个环节。因此这种情形在计算结构的底层高度的时候，应该计算基础顶面到一层楼板顶面之间的高度。其中基础梁仅仅需要计算其承担上部墙体的荷载量，其构造只需要满足一般梁的条件。但是如果根据有关规范标准，在基础拉梁设置中，拉梁的配筋以及断面能够根据构造设计，其截面的高度大约为柱中心距的1／10～1／15，且不小于400mm，宽度不小于250mm。而其纵向受力钢筋的拉力大约为与其相连的框架柱底最大轴力设计标准的十分之一来进行计算。由于考虑基础不均匀沉降等原因，基础梁单边配筋率不小于0.5%控制。

5.从概念设计上着手注意的几个问题

5.1关于强柱弱梁的设计

这是为了实现在罕遇地震作用下，让框架梁端形成塑性铰，框架柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于框架梁端截面而实际抗弯能力而言框架柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起框架柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成“层侧移机构”，从而使框架柱不被压溃的关键控制措施。框架柱强于框架梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，一级结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此，当建筑许可时，尽可能将框架柱的截面尺寸做得大些，使柱子的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制框架柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，人为地将框架柱的设计弯矩按强柱弱梁原则调整放大，加强框架柱的配筋构造。框架梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到框架柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。

5.2关于梁强剪弱弯的措施

强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的工程中有足够的保证率不出现脆性剪切失效。对于框架结构中的框架柱、梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。

注意构造措施

如果建筑框架是大跨度的柱网结构，那么在建筑楼梯间附近因为楼梯平台梁是直接同该处的框架柱连接的，这种情况可能会导致楼梯间的半休息平台位置的框架柱变成短柱。短柱就需要采用箍筋全长加密的方法，并且需要满足体积配箍率的要求.这是建筑框架设计过程中较容易出现纰漏的地方。

如果建筑框架外立面有带形窗、栏杆、带形半隔墙的时候，由于会设计连续的窗过梁、圈梁，这可能会使得与之相邻框架柱变成短柱，这时候需要同前面一点采取加强其构造。

框架梁柱配筋时，框架梁柱最小配筋率，柱子体积配箍率都必须满足等最低要求。

有些情况下框架结构的长度是稍稍大于规定限值的，如果由于框架功能需要，不能够留缝的情况下，为了尽量的减少有害的裂缝，采用后浇带或者使用混凝土进行补偿浇筑。

总结

以上主要阐述了多层框架结构在设计中的基本问题，当然+实际工程可能会遇到更多问题，此处不再赘述。设计多层框架结构，设计人员应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，提前采取措施予以解决，并对所有的计算结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。另外，应用计算机程序进行分析时，应仔细阅读程序编制技术手册，了解程序模型编制的原理，才能根据有关规范对所得的结构内力和计算结果正确与否作出判断并做相应调整，以消除因对程序缺少应有的了解给设计带来缺陷和隐患。结构构造必须满足相关规范条文尤其是强制性条文的要求。

参考文献：

[1]GB50011-2010，建筑抗震设计规范［S］.

[2]GB50010-2010，混凝土结构设计规范［S］.

[3]于桂萍．关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].中国高新技术企业，2008（2）.

多层建筑结构设计范文第5篇

关键词：多层建筑；钢筋混凝土结构设计；相关问题

当前，随着建筑高度的不断增加，城市以及农村部分地区出现了越来越多的高层建筑，而且建筑的类型更加复杂，结构体系也更加多样化，所以，多层建筑结构设计成为工程师设计的难点以及重点。在多层建筑中，钢筋混凝土框架结构的使用非常广泛，但是其中存在较多的问题，只有正视这些问题，改善不足之处，才能增加建筑的安全和质量。

1 独立基础载荷取值不当以及框架计算简图不合理的问题

首先，当建筑在六层以下时，钢筋混凝土结构的房屋一般都采用柱下独立基础。依据《建筑抗震设计规范》中的规定，如果地基受力层中没有软弱粘性土层，而且房屋建筑在8层以下，高度不超过25m时，一般的民用框架房屋以及基础负荷相当的多层框架建筑可以不进行天然地基以及基础抗震承载力验算，但是风载荷的影响必须在基础设计中充分考虑。所以，在多层钢筋混凝土建筑的整体计算分析中，应当输入风载荷，不能因为是一般的建筑而忽略了风载荷的输入。另外，在对独立基础进行设计时，作用在基础顶面上的外荷载通常只考虑了弯矩设计值以及轴力设计值，没有考虑剪力设计值，有时甚至只考虑了轴力设计值。这两种情况都会造成基础设计尺寸过小，配筋过少，对基础本身以及上部结构的安全造成影响。其次，当多层钢筋混凝土结构的房屋建筑无地下室时，其独立基础埋设深度较大，在地下0.05m处设有基础拉梁时，基础拉梁则应当按照层1输入。我们以某单位宿舍楼建筑为例进行说明，该项目建筑为3层钢筋混凝土框架结构，建筑类型为丙类，建筑场地为Ⅱ类；建筑单层高度为3.3m，基础埋深为4m，基础高度为0.8m，建筑内外高度差为0.45m。依据相关规定，该工程项目在8度抗震地区，建筑框架结构的抗震等级为二级。在设计时，设计师在计算式按照3层框架房进行，首层高度取值3.35m，也就是假设房屋嵌固在位于地下0.05m处的基础拉梁顶面上。按照构造对基础拉梁断面以及配筋进行设计，基础在根据中心受压进行计算。这种计算简图是非常常见的，其中也存在一定的问题。首先，拉梁按照构造进行设计，其无法与柱脚弯矩进行平衡。其次，依据《混凝土结构设计规范》中的有关要求和规定，框架结构底柱高度应当是基础顶面与首层楼顶面之间的高度，所以本案例中的框架结构应当按照4层进行计算分析，基础拉梁按照层1输入，如果有载荷作用于拉梁，则应当在计算时考虑该载荷。这样计算出的首层高度应当为3.15m，第二层高度应当为3.35m，第三层以及第四层的高度均为3.3m。按照《建筑抗震设计规范》中的相关规定，计算框架柱底层柱脚弯矩设计值时，必须与增大系数1.25相乘。在设拉梁层时，通常会由基础拉梁顶面处的截面或者基础顶面出的截面控制底层柱的配筋，所以必须明确究竟是哪种控制方式。

2 基础拉梁层设计模型脱离实际，基础拉梁设计不当的问题分析

采用SATWE或者TAT等程序对框架整体进行计算式，基础拉梁层无楼板，则应当将楼板厚度取值为零，同时要定义弹性节点，在分析计算时要采用总刚分析的方法。但是在实际操作中，虽然已经定义弹性节点，楼板厚度取值为零，但是没有采用总刚分析计算，程序则会默认按照刚性楼面进行计算，出现与实际不符合的情况。所以在选择设计模型时，必须注意这一问题。一般情况下，由于多层钢筋混凝土框架结构的基础埋深值较大，可以采用在±0.000以下合适位置增设基础拉梁，进而减小底层的位移以及底层柱的计算长度，但是在设置基础拉梁时，应当按照框架梁来设计，不能按照构造要求，同时还要设置箍筋加密区。针对抗震问题，应当采取短柱基础方案。通常情况下，当独立基础埋设较深但是采用短柱基础，或者埋设不深时，因为柱子荷载差别较大或者地基不良，应当根据要求，沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度以及高度的取值范围分别为柱中心距的1/20-1/30，1/12-1/18。基础拉梁的截面可以在该范围内取最小值。对于纵向受力钢筋，其取值大小为所连柱子轴力设计值最大值的1/10，当作压力或者拉力进行计算。在构造配筋时，在符合最小配筋率的要求下，还必须满足上下不小于一定的数值范围。当框架底层高度不大或者基础面深较小时，为了与柱底弯矩进行平衡，可以采取将基础拉梁设计得比较强大的方法。此时，拉梁正弯矩钢筋必须全跨拉筒，负弯矩钢筋则有一半以上拉通。

3 多层建筑结构设计中楼梯以及电梯的小井筒的设计问题

对于多层框架结构建筑而言，应当不设置钢筋混凝土楼梯以及电梯小井筒，一方面是由于井筒下的基础设计相对复杂，另一方面是由于钢筋混凝土井筒会将框架结构所承担的地震剪力吸收。所以在设计井筒时，通常采用构造柱夹砌体材料作为填充墙，形成隔墙。如果建筑必须采用钢筋混凝土作为井筒的材料时，则应当适当减小墙壁厚度，同时采取开结构洞、开竖缝等措施弱化刚度，为了减小井筒作用，配筋应当配置少量单排钢筋。在进行设计计算时，除了要根据框架确定抗震等级计算之外，还必须依据带井筒的框架进行复算。另外，还需要强调的是，框架结构出屋顶的水箱间以及楼电梯间等，不能采用砌体墙承重，应当采取框架承重的方法，同时考虑到鞭梢效应，还应该乘以增大系数。在设计雨棚等构件时，不得从填充墙上挑出，应当从承重梁上挑出。夹层梁以及楼梯梁不得在填充墙上承重，应当承重在柱上。

4 结构计算中部分重要参数的选取问题

（1）结构抗震等级的确定。在实际中，根据抗震级别，大部分多层建筑都属于丙类建筑，比如办公楼、民用住宅等，可以根据结构类型、房屋高度以及烈度，按照《建筑抗震设防分类标准》确定建筑的建筑的抗震等级。对于能源、交通、消防以及医疗类建筑等公共建筑而言，要参考《建筑抗震设防分类标准》判断哪些建筑属于乙类建筑（甲类建筑本文不讨论）。对于乙类建筑，通常情况下，如果抗震设防烈度为6度到8度时，应当采取符合本地区抗震设防烈度提高一度要求的有关措施。

（2）要确定地震力的振型组合数。如果不考虑扭转耦联计算时，对于多层建筑而言，其地震力的振型组合数应当取3，如果振型数大于3，也应当取3的倍数，但是不能大于层数。如果建筑层数在三层之下时，可以用层数作为振型数。但是对于结构不规则的多层建筑，如果考虑扭转耦联时，振型数取值应当不小于9，如果结构刚度突变较大或者结构层数较多时，振型数应当多取。如果在建筑的顶部存在多塔以及小塔楼时，振型数则应当不小于12，但是不能大于房屋层数的3倍。

（3）结构周期折减系数的确定。对于框架结构以及框架抗震墙等结构，由于存在填充墙，所以计算刚度要小于实际刚度，而实际周期则小于计算周期，由此造成地震剪力偏小，影响结构的安全。所以必须对结构的计算周期进行折减。当框架结构采用砌体填充墙时，周期折减系数取值范围为0.6到0.7，采用轻质砌块或者砌体填充墙较少时，系数取值范围为0.7到0.8，如果砌体完全采用轻质墙体板材，周期这件系数可以取值0.9，只有不存在填充墙时，计算周期可以不折减。

总而言之，多层建筑钢筋混凝土结构设计是一个复杂、长期的过程，在此过程中，任何错误或者疏忽都会对整个设计造成影响，产生安全隐患。所以，在结构设计中，必须对可能存在的问题进行慎重考虑，严格遵守一定的要求和规范，提高设计的质量，保证建筑的安全。

参考文献