多层建筑的结构设计篇1
关键词：多层建筑；框架结构设计；抗震
1框架结构设计所面临的问题
在当前建筑业所常用的框架结构设计中，框架结构在设计过程中往往存在一些问题，使得建筑结构的质量受到很大程度的影响，严重影响了建筑物的安全性，为此若想促进框架结构在设计领域的普遍运用，并充分发挥框架结构所具有的相对优势，就必须确保框架结构设计的质量，需要在设计过程中加以改正和完善。其受设计中计算结构精准度的影响，建筑结构设计中条形基础的宽度以及条形基础的面积受与实际需求存在一定的偏差。当条形基础面积不足时，在有较大的并且相对集中地作用力通过墙体向地基进行不均匀扩散时，对建筑结构的基础地基将形成一定不良的影响，为此在进行设计时必须对受力模型进行精准的计算，避免不均匀作用力对基础所造成的不良影响，影响建筑结构的稳固性。目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的，对部分梁而言，尽管相交梁截面尺寸不同，相互之间却不存在主、次梁关系，设计人员在绘制施工图时，应注意配筋形式与受力分析相匹配。框架结构经空间分析程序电算，所有按主梁输人模型的梁是整体工作的，部分梁将产生扭转问题。
2独立基础荷载取值
在多层框架房屋结构设计当中一般情况下多采用柱下独立基础作为建筑结构设计中的基础地基设计形式，但在《抗震规范》根据建筑物的层数以及地基持力层是否具有软弱粘性土层为标准，对建筑基础地基所能够承载的抗震承载力不进行特殊的要求，因此建筑房屋设计人员在进行基础地基设计时缺乏对抗震承载力的考量，由此导致了设计人员在进行具体设计时，对建筑物的风荷载也同样缺乏必要的考量。由此导致所设计的建筑结构很难满足建筑区域范围内对建筑结构风荷载性能的基本要求。此外部分设计人员在对多层框架房屋结构的独立基础进行设计时，对柱脚内力的承受范围缺乏仔细的分析与计算，致使柱脚内力值在设计过程中缺乏合理性，在设计时忽略了对柱脚剪应力数值的合理设定，这将严重影响建筑结构的抗震效果，同时不合理的基础设计还容易造成建筑施工材料的浪费，不利于对建筑工程造价进行合理控制。
3基础拉梁设计需要注意的问题
在多层框架房屋设计当中，对基础采用较大的埋深设计时，可以在多层框架房屋的适当位置设计基础拉梁，通过基础拉梁的设计来尽量缩小建筑底层柱的计算长度，并尽量较少底层位移的出现情况。在进行多层框架房屋结构设计时，出于对建筑结构抗震效果的考虑，在对基础拉梁进行设计时可以在适当的位置采用箍筋对拉梁的主要承重部位进行加密，以提高建筑结构梁柱的稳固性，提高多层框架结构的稳固性。在进行基础拉梁设计时还需要对拉梁截面的具体尺寸进行合理的设定，并根据建筑结构抗震性能的基本要求，对基础拉梁的的宽度、高度以及横截面等方面的限值加以设定。在多层框架房屋结构设计当中填充墙与楼梯柱作为房屋结构的承重结构之一，在对拉梁进行支撑时，应采用适当的增加拉梁界面的横截面为主要手段，提高拉梁支撑的效果，保障拉梁支撑效果能够得到充分的发挥。
4带楼电梯小井筒设计的注意事项
井筒将会吸收地震剪力，以至于框架结构承受的地震剪减小。因此框架结构应该尽可能的不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。若实在不可避免时，应该适当的减薄井筒的壁厚，并且可以通过竖缝，结构洞等方法将其刚度减弱。计算时，除按框架计算外，还应该按照带井筒的框架进行复核，并且将与井墙连接的柱子的配筋进行加强。另外，尤其要注意，出屋顶的楼电梯间与水箱间等结构物的承重结构必须采用框架梁结构，而不能采用砌体墙；雨篷等构件不能够从承重墙挑出，而是应该从承重梁上挑出；楼梯梁与夹层梁等不可以支承于填充墙上，而应该由承重柱来支承。
5框架结构中抗震设计参数
汶川地震的惨痛经历使我们深刻的认识到，建筑结构抗震设计以及抗震技术对建筑结构的稳固性以及保障居民生命财产方面所具有的重要性。而近年来随着我国建筑工程事业的不断发展，我国高层建筑越来越多，各种摩天大楼拔地而起，因此针对我国建筑工程领域发展的现实情况，我国需要在建筑工程领域广泛的采用抗震技术，以确保框架结构的稳固性，提高我国建筑工程的安全系数。《抗震规范》中明确指出，采用计算机计算出来的所有结果，都必须在经过对其合理性、有效性认真分析判断后才能适用于工程设计。一般，电算的结果主要包括结构的自振周期，楼层弹性层间位移、楼层地震剪力系数、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。要想对电算结果的合理性有一个正确的判断，这就要求计算时必须选用正确的计算简图与合理的结构方案。
5.1结构的抗震等级的确定
在建筑工程设计中，按照抗震设防来分类，一般的民用住宅建筑、公寓、办公楼等，很多房屋建筑是属于丙类建筑。当我确定这些建筑的抗震等级时，通常是根据本地区的抗震设防烈度、结构类型以及建筑高度，来对建筑结构的抗震等级加以设定。但是对于交通、电讯、消防、能源以及医疗类建筑，大型商场与体育场馆等公共建筑，首先，就应该确定其中哪些建筑物是乙类建筑。我们通常按照抗震设防烈度来计算乙、丙类建筑的地震作用。通常情况，乙类建筑，当抗震设防烈度在6-8度时，应该采取抗震措施。一般是在本地区的抗震设防烈度的基础上再增加一度，再查表来确定其抗震等级。若该乙类建筑处于7度地区，而其高度又超过规定的范围，此时，就应该采取更为有效的其他抗震措施。
5.2地震力的振型组合数
多层框架房屋结构设计处于提高抗震效果的考虑，需要采用扭转耦联的方式对地震力振型组合数实施计算，多层框架房屋结构设计中振型组合数应在3以上，并取3的倍数。当房屋建筑结构层数小于3层时，振型组合数通常设定为房屋建筑结构的层数。针对不规则的高层建筑结构振型组合数进行设定时，振型组合数应在9以上，并且振型组合数需要根据房屋建筑结构的层数与房屋建筑的具体刚度进行调整，层数越高、刚度变化越大时，振型组合数则需要进行加大调整。当建筑结构中有转换建筑或是塔楼建筑时，振型组合数应在12以上，并维持在建筑房屋结构层数的三倍范围之内。在对多层框架房屋结构进行设计时，设计人员需要对房屋的振型组合数予以高度的重视，不可以随意的进行设定，当建筑结构设计相对复杂、扭转十分明显时，则需要采用耦联计算的方式对建筑结构的振型组合数加以设定，以确保设定数值的科学性与合理性，保障建筑结构的整体抗震效果以及稳固性。
6总结
近年来随着我国建筑市场的蓬勃发展，钢筋混凝土多层框架房屋结构设计以其明显的优势，正在被我国建筑工程施工领域所广泛的采用。建筑房屋结构设计的科学性与合理性对房屋建筑质量与使用性能有着决定性的影响，为此若想促进多层框架房屋结构在我国建筑施工领域的健康发展，必须确保多层框架房屋结构设计的科学性，在实施设计时设计工作人员需要对工程设计各个环节存在的不利影响因素进行全面的分析，通过提高建筑结构设计的质量，以此来提高多层框架房屋建筑结构的质量，提高建筑结构的使用性能。
参考文献
多层建筑的结构设计篇2
关键词：多层建筑结构稳定性影响因素
我国政府对住宅建设十分关心，特别是改革开放以来给予了高度重视，投入了大量的人力、物力和财力，近期住宅建设成为新的经济增长点和居民消费热点，因此，积极开展住房制度改革，推进住宅商品化，为广人居民提供良好的居住环境，是全社会关注的重要课题。
由于我国是一个人口大国，农村人口占全国人口比例十分大。因此农村居民住房也是一个急需解决的问题。而在住宅建筑中多层房屋结构最为适合农村及中小城市的使用。所以多层宅在我国农村新建或正在建造的住宅中占90％以上。
多层房屋结构的广泛使用的有一个重要的问题：就是多层房屋结构的稳定性。若这个问题得不到重视那么将会给我们带来不少的安全隐患。
一、多层建筑结构的概述
住宅建筑按其层数分为：低层（l～3层）、多层（4～6层）、中高层（7～9层）、高层（l0层以上）四类。
从80年代开始至今，是我国多层房屋建筑在设计使用及施工建筑等各方面得到迅速发展的阶段，各中等城市以及广大农村都普遍兴起建造以框架结构、砖混结构、砖木结构、加筋砌体等多层建筑。
多层住宅为4～6层高的住宅，借助公共楼梯解决垂直交通，其优点在于：①它比低层住宅占地少，比高层住宅建设工期短，一般开工一年内即可竣工；②公摊面积少，无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资，物业费也较低，整体的性能价格比高；③结构设计成熟，建材可就地大量工业化、标准化地生产。因此，多层住宅造价较低，售价适中，易于被普通消费者接受。
由于宁波市所辖地区有很多城乡结合地区，因此都存在很大部分的农村自留地。因宁波是石灰岩地质环境、地下溶洞较多的情况，高层建筑对自留地拥有者来说又投资太大，所以宁波的自留地建筑物主要是以3～6层的多层为主。多层建筑在宁波的广泛使用，不但能够改善广大群众的居住水平，而且通过房屋的出租提高群众的收入。所以多层房屋在宁波推广的比较普及。
二、设计对多层建筑结构稳定性的影响
1．多层建筑的基础
多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计；采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。
2．多层建筑的砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的坑剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。
在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种做法使得构造柱提前受力，柱底基础的抗冲切、抗弯曲及局部承压强度必然不能满足要求，降低了构造柱的拉结和约束作用，一旦遭遇地震，构造柱位置因应力集中首先破坏。
3．多层建筑在框架结构设计中，只注意横向框架而忽视纵向框架
现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，纵向框架与横向框架同等重要。一些结构设计者对于非抗震设计，没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
4．多层建筑的悬挑梁的梁高选用过小
设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。
5．多层建筑的连续梁按单梁进行设计
这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，为图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的边梁按简支梁进行设计，致使边梁在支座处上部负筋配置量过少，加载后梁支座上部受拉区出现竖向裂缝，引起梁上的拦板出现竖向裂缝。
6．多层建筑的楼板设计常见题
板是建筑工程中的主要承重构件，是它将楼面、屋面的荷载传递到墙或梁，楼板的设计问题必将影响梁、墙、柱等构件安全。整个设计考虑不周，容易出现质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。
1）对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作单向板进行计算，使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配筋，造成配筋严重不足，致使板出现裂缝。
2）计算板承受线荷载的弯矩时，常常将该部分线荷载换算成等效的均布荷载后，进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外，在板的设计中没考虑板上砌墙的影响，在板支承点上部出现了负弯矩，致使板顶出现裂缝。
3）双向板有效高度取值偏大。双向板计算时应考虑两个方向的弯矩，取各自的有效高度，一般长向的有效高度比短向的有效高度小。有的设计者为图省事或对板受力认识不足，取两方向的有效高度一致进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，使结构构件存在的质量隐患，甚至出现开明缝的现象。
总之，我们设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行，才能从根本上消除设计质量的隐患。
三、抗震设计对稳定性的影响
1．抗震措施
当前，在抗震设计中，从概念设计、抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用己得到普遍的认可。
2．多层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》（GB50011-2001）对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求。“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的。第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值，并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
参考文献：
1.建筑施工手册编写组，建筑施工手册，3版。北京：中国建筑工业出版社
多层建筑的结构设计篇3
关键词：多层建筑；结构；设计；框架结构；问题
一、前言
多层建筑的设计相比较于单层建筑的设计，其设计的难度更大，特别是其中的框架结构设计更是一个难点和重点。所以，必须严格控制框架结构的设计过程，提高框架结构设计的质量。
二、框架结构设计原则
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.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。如土建结构中多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等等，就是体现了多道防线的设计思路。
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，他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。为了保证柱是在最后失效，我们故意把梁设计成相对薄弱的环节，使其破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。
三、多层建筑结构设计的框架结构问题
1.在框架结构设计中，忽视纵向框架设计。根据建筑抗震设计要求，水平的地震作用应该按照两个主轴方向的抗侧力构件来承担。但是在一些结构设计中设计人员只对纵向普通的连续梁进行设计，导致框架中的纵筋配置和梁柱的节点无法满足框架抗震的构架要求。因此常出现梁的支座负筋，跨中纵筋配筋配置不足的现象。也就是说，在进行框架结构设计时，设计者要将纵向框架与横向框架放于同等重要的位置。
2.设计时因为对板受力状态认识不全面，或者为了计算方便，简单的将双向板按照单向板来进行计算，使得计算假定与实际受力情况不符，从而导致了长方向上配筋过大，短方向上仅按构造配筋，造成了配筋严重不足，导致了板出现裂缝。
3.施工图达不到规定要求
一些设计人员制作施工图时，制作图纸“偷工减料”设计粗糙简单，漏缺施工图中应有的大样图、系统图等相关剖视图；施工图设计表述不全面，细节大样不详细，不能完全反应工程的全貌；还有一些重要的设计依据、设计参数、安全等级、工程类别、耐火等级以及防火校方处理等在设计施工图总说明中没有交代清楚或没有标明。
4.结构设计工作中态度问题
在现阶段由于各级单位设计工作量较大，任务比较繁重，加上甲方要求比较急等等方面的原因，使得建筑工程的结构设计往往变成了速成品。另外，设计人员的业务设计水品也是参差不齐，致使建筑工程的结构设计质量不可避免的出现了这样那样的问题。建筑物既要实现其本身的使用价值、商业价值，还有实现其重要的社会功能。建筑结构设计本身就是一项关乎人民财产安全的大事，与建设单位投资大小以及经济效益息息相关。因此，进行建筑工程结构设计的设计人员必须要有强大的责任感，应该在设计工作中精心设计，认真负责。不光是为了工作，为了企业，更是为了大家，为了自己。另外，还要求建筑结构设计人员拥有扎实的理论知识功底和灵活创新的思维，加强对房屋建筑结构设计中常见问题的探索与研究，不断提高自己的结构设计水平，从而设计出更高水准、更经济、更合理的建筑结构形式。
四、多层建筑框架结构设计要点
多层建筑框架结构设计过程中要特别注重对基础、柱、梁、板等部分的设计。
1、基础部分的设计要点
柱下扩展基础宽度较宽或地基不均匀及地基较软时，宜采用柱下条基，并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。建筑地段较好，基础埋深大于3m时，结构工程师应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40m设一后浇带，两个月后再用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力，减少地震作用对上部结构的影响。在设计过程中不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设，连接处应加强，但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。新建建筑物基础不宜深于周嗣已有基础，如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2倍，否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。
2、短柱部分设计要点
在框架结构中，如果柱净高与柱截面高度小于等于4或剪跨比小于等于2，那么该柱为短柱。短柱在地震作用下，容易发生脆性破坏。因为短柱的受剪承载力及变形能力不足，会引起建筑物的严重破坏，设计上应尽可能避免。短柱的形成主要有两种原因：一是由于楼梯间半休息平台或结构局部错层造成两个框架梁之间的框架柱净高较小引起的；二是填充墙设置不当，造成某层的框架柱两侧一部分无填充墙，一部分有填充墙，无填充墙的柱净高与柱截面之比往往小于等于4，形成短柱。处理短柱主要是增加柱的抗剪承载力及改善其变形能力，一般采用复合箍筋，箍筋沿全高加密；保证短柱的纵向钢筋对称布置.且每侧的纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%的方式处理，也可以采用外包钢板、配x形钢筋等方式处理。
3、梁部分的设计要点
梁上有次梁处应附加箍筋和吊筋，采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不应绝对。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。当主次梁截面均很大，工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮平齐。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。
4、板部分的设计要点
板的钢筋宜采用大直径大间距，但间距不大于200，间距尽量用200。板上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。相连几个房间的同型号同间距板底钢筋宜连通。配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以0.8～0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1～1.2的放大系数。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的附加扭距。一般：板厚>150时采用准10@200；否则用准8@200。当厚板与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚板支座配筋，增大跨中配筋。非矩形板宜减小支座配筋，增大跨中配筋。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋：
（一）轻隔墙有可能移位；
（二）板整体受力，应整体提高板的配筋。
五、结束语
综上所述，在多层建筑结构设计过程中，要重视框架结构设计的重点问题，及时收集设计过程中可能会出现的问题，在设计过程中，将这些易出现问题的环节作为设计的重点，从而尽可能的降低设计中问题的出现，提高多层建筑框架结构设计的科学性和合理性，提高建筑物竣工后的使用效果。
参考文献：
多层建筑的结构设计篇4
关键词：民用建筑多层框架结构设计；问题；注意事项
中图分类号：tU198文献标识码：a文章编号：
0.引言
在现代建筑中，建筑的造型和功能要求越来越高，形式越来越复杂和多样化，特别是民用建筑业主的要求比工业建筑的要求更加体现个性化和实用化等。因此，针对民用建筑较高的质量要求，要正确认识民用建筑结构设计的概念和内容。同时由于民用建筑多层框架结构设计中遇见的问题也越来越凸显，需要我们正视问题，并要根据民用建筑多层框架结构设计的问题提出相应的解决措施，另外还要分别从民用建筑多层框架结构的基础设计和上部设计上注意相关的问题。
1民用建筑多层框架结构设计中出现的问题
1.1多层框架的计算简图不合理
现在民用建筑多层框架结构设计中出现的问题主要是计算简图不合理，举例来说，由于是多层框架结构，建筑的独立基础计算是按照中心受压计算的，另外没有考虑有无地下室等。这种按照中心受压计算是不合理的。因为：首先民用建筑的多层框架结构设计的拉梁不能平衡柱脚的弯矩。根据我国的《混凝土结构设计规范》，框架结构地柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度，也就是要求这样的多层框架结构应该按照整体进行计算，要将基础层加入计算，要将荷载一起输入计算。而且当设计拉梁层时，要通过比较得出底层柱的配筋是由基础拉梁顶面的截面控制还是由基础顶面的截面控制而决定的。因此，如果民用建筑多层框架结构计算简图不合理，会影响民用建筑的多层框架设计的安全性和稳定性。
1.2多层框架柱配筋调整不合理
由于多层框架柱的配筋率普遍较低，并且在实际建筑工程中可能不按照电算结果来进行构造配筋。如果发生地震时，框架柱受到的扭转剪力会很大，又会受到双向的弯矩作用，会严重的伤害到横梁以及内柱，特别是对质量不均的框架伤害更大。另外，由于配筋调配不合理，在进行民用建筑多层框架电算过程中，容易忽略掉温度和基础不均匀的沉降等的影响。因此，多层框架柱配筋的调整不合理会影响到民用建筑整体框架等。
1.3对框架梁裂缝宽度的忽视
由于框架梁的裂缝宽度是受混凝土的强度等级以及钢筋的直径和类型等影响，框架梁的裂缝宽度是和混凝土的强度以及钢筋直接相关的，而结构工程设计师往往会忽略框架梁的裂缝宽度。这会严重的影响到民用建筑的安全性，影响民用多层框架结构建筑对于灾害的抵抗性等。
2民用建筑多层框架结构设计应注意的若干问题
我们在针对民用建筑多层框架结构设计中的问题，要提出相关的注意事项，来保证这些问题的解决，确保民用建筑多层框架结构设计的安全性和稳定性。
2．1针对多层框架结构设计问题的注意事项
2．1．1合理选择截面尺寸和计算简图
民用建筑多层框架结构设计的前提是梁和柱截面尺寸的选择，要满足要求的规范取值，另外还要柱线刚度和梁线刚度比值大于一，保护建筑在地震作用下的稳定性，这就需要合理选择梁和柱的截面尺寸。另外框架的计算简图要合理：基础的计算要科学合理，没有地下室的基础要按照层一输入计算；还要考虑地基土的约束能力，根据这些不同的情况来进行不同的层数输入计算，并要复算，保证计算简图的合理性。
2.1.2调整框架柱的配筋
针对角柱和边柱等在地震作用下会出现偏心受拉的现象，要保证各种柱中内的纵筋总截面要比计算值增大25％；另外框架柱箍筋的配筋的形式要用井字或者菱形，来增加对混凝土的约束力；对于需要加强的底部和柱的底层，配筋需要进行焊接，来保证底部的稳定性；针对不同的温度和基础土层，要因地制宜，当基础土层分布不均匀时，要根据情况放大框架配筋，并根据情况进行加密箍筋配筋。
2.1.3调整框架梁裂缝宽度和斜截面配筋
首先，结构设计师要重视框梁的裂缝宽度，不能忽视这个问题，要根据影响裂缝宽度的两个因素进行增加梁的配筋，和增加梁的横截面尺寸。其次，在借助计算机进行结构建设模型的数据输入时，一定要把恒活载数值分开输入，以便进行内力组合和裂缝宽度的计算。最后，还要在电算过程中要准确、合理的应用弯矩调幅，有两种方法可以采用：即先将梁端固定弯矩进行调幅之后，然后对力矩进行分配，或者根据力矩分配的方法计算出的梁端弯矩来乘以调幅的系数。这样可以合理准确的运用弯矩的调幅。
2.1.4在电算中合理、准确运用弯矩的调幅
规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
2.2多层框架民用建筑基础设计的注意事项
首先，结构设计师要认真阅读地质报告，在认真把握的基础上，要正确的使用地质报告，并要对报告中的内容进行考察和判断，这样可以帮助把建筑场地的地质条件和民用建筑的具体情况结合起来。其次，在满足多层框架民用建筑的承载力要求下，应该采用经济性较强的浅基础，需要综合考虑地质情况和建筑的结构、类型和承载力等来实现经济和稳定的结合。再者，多层框架的民用建筑要采用独立的基础或者条形的基础，这要考虑基础的承载力来确定基础的面积，然后进行设计电算，另外还要符合相关规定的构造结构。最后，在处理地基时，要运用合理、科学的地基处理手段，要做到符合力学、物理学等相关的基本理论以及基本实际的当地工程经验相结合。
2．3多层框架民用建筑上部设计的注意事项
首先，在抗震设防地区，应注意遵循强柱弱粱、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则，一项成延性框架。恰当的运用“强柱弱梁”的原则可以节约费用，做到经济实惠；还可以使楼层的净空高度得到加大；来提高建筑的整体刚度。其次，在框架梁的配筋设计上，主要在主梁和次梁之间相交的地方要增加箍筋和吊筋来保证稳定性。比如，当梁端的纵向受拉钢筋的配筋率大于2％时，要加大箍筋的最小直径到至少2mm，结构设计师不能忽视这个问题，要根据实际情况及时的调整，这也不代表在进行框架计算时荷载取值并不是越大越好，要结合各种具体的情况来进行设计计算等。最后，在现浇楼板设计中的注意事项是：由于楼板通常包括单向板和双向板，在普遍情况下，可以运用次梁把楼板变为双向板的结构，保证整体的受力合理，配筋的均匀等，双向板的厚度一般要薄于单向板。
由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中,有些设计人员对其受力概念不清,误认为此柱为构造柱,并且其配筋为构造配筋,悬臂梁也未按计算配筋,这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足,为事故的发生埋下隐患。实际上,在结构的整体计算中,此柱为偏心受压构件,柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点,应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析,并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。
3结束语
在民用建筑的多层框架结构设计中，结构设计师要在了解建筑结构设计的基本内容的基础上，认真面对多层框架结构设计中出现的问题：表现在计算简图不合理、多层框架柱配筋调配不合理以及对框架梁裂缝宽度的忽视等问题。需要结构设计师在进行民用建筑多层框架结构设计中注意进行问题的改进，另外还要从多层框架的基础设计上以及多层框架的上部设计来进行改进，保证多层框架的民用建筑更加安全、稳定和实用。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范GB50010-2002：中国建筑工业出版社：2002.
[2]李原.混凝土结构加固设计的常用方法和适用范围[J].核工程研究与设计，2009，(78)：84-86.
[3]张敬书.钢筋混凝土悬臂梁构造的若干问题.建筑结构.中国建筑技术研究院.2001.3.
多层建筑的结构设计篇5
【关键词】大底盘多塔高层建筑结构设计
中图分类号：[tU208.3]文献标识码：a文章编号：
改革开放以来我国的经济得到了迅速的发展，基础设施建设工作在全国范围内展开。各种各样的高层房屋住宅和高层商业建筑也都在大量的修建，由于我国人口数量过于庞大，随着城市化进程的加快，越来越多的人口集中在城市，城市土地价格也大幅增长，所以设计和施工单位不得不想方设法的提高土地的利用率。正是在这样的环境下，越来越多的高层建筑都采用大地下室上建设多栋高层建筑的大底盘多塔高层建筑形式。为了增加整栋建筑的抗震性能，整个地下室一般都不采用分结构缝的方法，将整个大型地下室连成一个整体。但是这样一来就大大增加了设计和施工的难度，地基基础设计中的差异沉降控制、结构整体分析时嵌固端的确定还有超长地下室的防开裂等等问题都是大底盘多塔高层建筑设计过程中需要妥善解决的关键性技术问题。本文作者结合自身丰富的大底盘多塔高层建筑设计经验，对设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析，并针对这些问题提出了自己的看法和建议。
一、大底盘多塔高层建筑结构概述
大底盘多塔高层建筑是20世纪末出现的一种结构形式，将各部分不同功能的建筑同建在一个大的空间底盘上，这样底盘上下能创造一个较为宽松的商业空间或共享空间，从而满足了投资者多功能的使用要求，并能获得占地面积小、容积率高等显著的经济效益，大底盘多塔建筑结构从几何构成方面来看，主要包括大底盘和多塔两个组成部分，目前出现的大底盘多塔结构各部分构成主要为：
（一）大底盘
从外形上看,大底盘承托着上部的多塔,但从结构上看,它同塔楼之间的连接关系可以多种多样"一种是底盘和塔楼结构的竖向分布是间断的,并在底盘底部和塔楼的衔接处采用转换层"这种结构形式作为住宅的双塔结构中比较常见,因为这里往往要求大底盘要有大空间,以便可以用作商场或其他公共活动场所"这时大底盘的刚度相对于上部塔楼不会大很多,甚至会更柔"另一种,底盘和塔楼结构的竖向分布比较连续"这时上部塔楼的主要竖向构件并没有在底盘处中断,而是通过底盘一直延续到基础"除了塔楼延续下来的那部分结构外,大底盘其他部分结构形式往往为空间框架"这时底盘的刚度相对于上部塔楼是比较大的,应该说,这对结构有利,但往往也会影响到底盘空间的建筑布置"
（二）塔楼
正如单体结构按材料分为钢筋混凝土结构,钢结构,钢一钢筋混凝土组合结构一样,塔楼常采用的结构形式基本上是框架结构!剪力墙结构!框筒结构!筒体结构等等,并且可以概括地分为剪切型!弯曲型和弯剪型"对于多塔结构,塔楼之间的异同,即对称与否或非对称程度如何对结构性能有主要影响.如果两塔楼在刚度!质量分布上是完全一致的,那么称两塔楼是对称的,否则就是非对称的"非对称的形式可以是多种多样,如两塔楼有相同的结构形式,但高度不同;或高度相同但两者采用了不同的结构形式"从静力分析的角度,对称与否主要看结构的刚度;而从动力分析的角度,对称与否主要看结构的频率与阻尼"大底盘多塔结构根据底盘和塔楼平面布置!高度!刚度和质量分布大致可分为以下几种类型:对称双塔结构!非对称双塔结构!对称多塔结构(三个及三个以上塔楼)和非对称多塔结构"非对称结构又分为塔楼不对称结构!塔楼和底盘均不对称结构"
二、设计中的差异沉降控制
土体是一种非弹性匀质扩散体，大底盘多塔楼结构主楼的荷载传递于相邻处基础，以塔楼区域为中心，通过基础沿径向向外扩散，但扩散范围有限，传递的数值自一跨外明显降低。在高层建筑、地基与基础的相互作用下，由于基础对高层建筑荷载的扩散作用，存在一个以塔楼为中心的共同作用有效范围。以各塔楼下面一定范围的区域为沉降中心，基础沉降变形各自沿径向向外衰减，并在共同的影响范围内相互叠加；地基反力也是以各塔楼下面某一区域为中心，通过塔楼的裙房基础沿径向向外扩散，并在共同的荷载扩散范围内相互叠加。
当需要减薄裙房筏板厚度以节省材料时，或者设置后浇带以调节基础筏板变形时，变截面位置或后浇带位置应设在有效共同作用范围外，通常将该范围界定在主楼沿周边扩一跨外。大底盘多塔楼结构由于高层主楼与裙房或地下车库的基础连接成整体时，相互间的差异沉降是关系到结构安全的关键性问题。高层建筑混凝土结构技术规程规定：高层建筑的基础和与其相连的裙房基础，当不设沉降缝时，应采取有效措施减少差异沉降及其影响。
针对工程具体情况，如高层主楼和裙房或地下车库基础均采用桩基时，则按照变形调整原则或承载力计算确定各自桩的直径、长度和数量，通过调整尽量使主楼和裙房的沉降一致，减小其差异沉降值;如高层主楼采用桩基，裙房或地下车库可采取满堂基础的天然地基，使其与主楼沉降值接近。在上海及周边软土地区，高层建筑一般采用桩基，沉降计算值一般在7~15cm之间；而单层地下室，尽管顶板以上有一定量的覆土，在正常使用工况下一般仍为抗浮设计，对应于荷载效应准永久组合时基础地面的附加压力较小并可能为负值，也就是说基本不产生沉降。即使考虑土体沉降变化的连续性，由于高层与单层地下室两者之间上部荷载的悬殊，较大的沉降差在所难免。
三、超长地下室防裂设计
大多数的大底盘地下室不设置永久性沉降缝或伸缩缝，地下室的平面长度和宽度超过100m甚至200m以上，远远超过伸缩缝最大间距。对此结构设计中还必须考虑超长地下室的基础及地下室外墙的防裂问题。
工程实践证明，留缝与否并不是决定结构变形开裂与否的唯一条件，混凝土裂缝产生的原因与许多因素有关，以下对超长地下室控制混凝土裂缝的措施应同时采用：(1)混凝土强度等级不宜太高，在满足承载力和防水要求条件下，宜在C25~C35强度之间；选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥时，严格控制砂石骨料含泥量和级配，控制降温和加强养护，为减少混凝土硬化过程中的收缩应力。(2)设置施工后浇带以释放基础在混凝土硬化过程中的收缩应力，沿基础长度每间隔20m到40m留一道伸缩后浇带，与沉降后浇带搭配设计，带宽800~1000mm，
宜设在柱距三等分的中间范围内，梁、板钢筋贯通不断。在后浇带部位加设附加钢筋的做法没有必要，因为后浇带再附加水平钢筋反而达不到采用后浇带释放混凝土收缩应力的目的。伸缩后浇带应在两侧混凝土浇灌的两个月后，且上一层结构的混凝土浇灌一个月后，再采用比底板混凝土设计强度等级提高一级的补偿收缩混凝土进行灌填，并加强养护。(3)大体积基础底板混凝土，采取分层浇注，阶梯式推进，每层混凝土在初凝前完成上层浇注。(4)采用膨胀剂配制混凝土，利用膨胀剂的补偿收缩功能解决混凝土硬化过程中的收缩开裂。(5)地下室墙板优先采用变形钢筋,配筋应细而密，网片钢筋间距应小于150mm，分布应均匀，对水平断面较大变化处，宜增设抗裂钢筋。
四、结语：
城市化进程的加快，使越来越多的人口集中到城市，庞大的人口和有限而昂贵的土地价格都使得高层建筑越来越普遍的出现，为了满足业主和投资者关于提高土地利用率，建筑多功能化，控制造价等要求，大底盘多塔高层建筑相继出现在全国的绝大多数城市。但是这种结构形式的建筑对设计单位和施工方提出了很高的要求，尤其是设计单位，需要克服诸多的关键性技术难题，尤其是大底盘多塔高层建筑设计过程中的地基沉降差异控制盒超长地下室防裂设计。
【参考文献】
多层建筑的结构设计篇6
【关键词】多层建筑；轻钢结构；设计；施工
一、轻钢结构住宅相比于传统住宅，有其突出的优点
1.轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高，商品化程度高。
2.现场施工速度快，主要为干作业，有利于文明施工。
3.钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。
4.自重轻，抗震性能好。
5.综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。
二、结构体系选型
1.冷弯薄壁型钢体系
构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件，可单独使用，也可组合使用，杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证，抗侧能力较差，一般只用于1～2层住宅或别墅。
2.框架的选择
现阶段，在多层钢结构房屋建筑中这种体系的应用相对较广，在纵横向位置都设置为钢框架，门窗的设置有一定的灵活性存在，能够对较大的开间进行提供，为用户二次设计提供便利，与各种生活需求相满足。钢框架与楼盖的组合作用进行考虑，在低多层住宅中应用时，通常能与抗侧要求相满足。由于现阶段框架结构大多数为H型钢，很难对弱轴方向柱梁连接的刚度进行保障，所以在设计施工时应进行合理操作。
3.框架支撑体系
对于加大风载或地震作用的区域，为了使体系的抗侧刚度得到提升，对轴交支撑或偏交支撑提升的效果较好，该体系属于多重抗侧体系，而且可以将梁柱节点及柱脚节点设计成半刚接、胶接形式，存在简单的施工构造，基础对轴力进行承受，存在较小的提醒，因此被人们所广泛接受。
4.框架剪力墙体系
在低多层住宅工程中，能够对传统的剪力墙体系进行应用，例如钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙。目前正在研发的一种较为理想的抗侧结构则是空腔结构板，作为一种新型的轻质板材，运用黄纸制成的具有众多等边空腔结构的板状基架，通过浸渍逐渐形成。该板材能够与钢框架实施可靠连接，从而产生新型剪力墙。
三、多层轻钢结构的设计
在多层轻钢结构房屋的设计中，主要结构体系一般有四种：冷弯薄壁型钢体系、框架结构体系，框架支撑体系和框架剪力墙结构体系。由于框架结构体系可提供较大空间、门窗设置灵活、受力简洁易形成纵横框架，并且框架可与楼盖组合共同抵抗水平荷载作用，因而，在多层轻钢结构中得到广泛应用。楼层可采用主次梁体系及压型钢板组合楼盖。在组合楼盖中，楼板与钢梁间要设置抗剪连接件，以提高结构整体刚度和承载能力，抗剪连接件有抗剪栓钉、抗剪槽钢和抗剪弯筋等，但常用抗剪栓钉，栓钉的大小和配置数量应根据规程计算确定，并要满足相应的构造要求；为保证钢板与混凝土结合面上能可靠传递梁内的纵向剪力，对无痕开口式压型钢板，根据计算设置剪力钢筋并要满足相应的构造要求。
四、设计及施工中易出现的问题
1.设计中的问题
多层轻钢结构的应用还处在起步阶段，相关技术规范、规程还在完善之中，设计、构造和施工仍存在着有待解决的问题，如多层轻钢结构承重结构体系、施工和安装技术、新型维护结构体系、承重与维护结构的连接方法和相互作用等方面的设计问题都在研究之中，其中在设计杆件节点和组合楼盖方面的出现的问题较普遍。
（1）支座的计算简图。通常对于框架结构的支座设计应为固端连接，在实际工程中，钢筋混凝土很容易有固端连接出现，而对于一般的钢结构则不太确定，由于腐蚀钢材的现象无法避免，在地基内对钢柱实施锚入的难度较大，一般采用锚栓将钢柱与高出地面的混凝土基础上进行连接，该处理方法很难达到固端连接的作用。由于在施工过程中，锚栓安装存在误差、混凝土浇筑及养护不当以及基础存在的不均匀沉降等都会导致柱基节点的固结无法实现。
（2）设计压型钢板和混凝土组合楼盖。与施工规程要求相结合，在组合楼盖中，在对痕、加劲肋或冲孔的压型钢板进行运用时，可无需对剪力连接钢筋进行设置，通过这些刻痕，叠合面上的纵向剪力会进行传递，但在施工过程中由于钢板具有不透水性及防腐层，使得接触面的结合作用得到大大削弱，而该位置的混凝土由于局部存在的高水灰比会使得强度出现下降。其次，与组合楼板的优点之一相结合，可以在施工中对压型钢板进行运用，使其发挥永久模板的作用。因此，压型钢板的运用总是采用模板，达到一材两用的效果。
2.施工易出现的问题及处理方法
（1）构件节点的施工，包括框架柱、主梁与连续次梁节点施工。根据设计意图，这些节点为刚性连接，如果设计时选用了焊接与高强螺栓连接的过渡间接连接节点，焊缝可在工厂进行，工地只进行螺栓连接，连接质量得到了保证。多层轻钢结构跨度不是很大（一般69米），出于经济的考虑往往采用直接焊接，即组合工字梁上下翼缘直接焊在H型钢或组合工字主梁上，腹板采用过渡板配以安装螺栓孔，由于下料误差、放线偏差等原因被焊母材间隙过大，冀缘焊缝质量很难得到保证，出现堆焊、虚焊、夹渣等焊接缺陷，致使次节点形不成刚接，严重影响结构的安全可靠，为此，要严格施工管理，保证各构件准确就位
（2）抗剪栓钉的施工。栓钉的施工应按“栓焊施工技术规定”来实施，正确选择焊接电流和焊接时间，调整栓钉伸出瓷环长度和栓钉的提升高度等，经严格检验后，可保证栓钉的焊接质量。如果操作上产生偏差一般会出现未焊透压型钢板或焊穿压型钢板使孔直径大于挤出的焊脚等焊接问题，这些问题都影响了栓钉、压型钢板和钢梁三者的有效熔合。应合理选择焊接参数，严格按操作规程施工，经试验、检验合格后再进行施焊。
一旦这些问题出现，应运用补救措施进行解决。应打掉未焊接的栓钉重新施焊电流，提升焊钉高度，确保施焊面应处于光洁平整状态。但存在凹坑时，应采用手工焊的方式进行填平。应在核定的时间对完成施焊，与压型钢板焊穿，使得构成的孔直径应超过挤出焊脚的焊接问题出现，其原因是由于电流过大、焊接时间过长导致在挤压钢板的焊钉之前会有较大的熔孔出现，一旦有该情况发生，会影响到组合板端部的锚栓，钢板的清微滑移会在后期施工及使用中产生不利影响，应通过仔细检查，当有上述问题出现时及时进行处理。通过在钢梁或压型钢板之间进行补焊的方式进行操作。
五、结语
在我国房屋建筑中，轻型结构处于快速发展阶段，在多层房屋中的应用相对较多，应通过研究、分析及经验总结，促使建筑和结构设计、制作及安装等技术都会有出现显著发展，使得我国轻钢结构技术与国际发展水平相接近。
参考文献：
多层建筑的结构设计篇7
关键词：框架结构设计
中图分类号：tU323.5文献标识码：a文章编号：
一、截面尺寸的选择
梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提,除应满足规范所要求的取值范围,还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1,以达到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性铰时,柱端处于非弹性工作状态而没有屈服,节点仍处于弹性工作阶段的目的,即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。
二、框架计算简图不合理
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为ll类:层高33m,基础埋深4.0m基础高度0.8m,室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.12条,在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在0.05m处的基础拉梁顶面基础拉梁的断面和配筋按构造设计。
基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,《混凝土结构设计规范》(GB50010一2002)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。
这样,计算剪力的首层层高为H1－4－0.8－0.05＝3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
三、框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中均不会按此配筋,因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态,所以其震害重于内柱,对于质量分布不均匀的框架尤为明显,因此应选择最不利的方向进行框架计算,另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋,取其较大值,并采用对称配筋的原则,为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:
角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时,其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍,其中角柱1.4倍,边柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束;对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接,且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时,箍筋的直径不应小于8,并应焊接。
四、框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整
在满足梁柱的截面尺寸和配筋率的情况下,仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。
(一)影响裂缝宽度的因素和调整的办法
框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视,对此应引起我们的注意。影响裂缝宽度的主要因素有两方面,一是构件的混凝土强度等级,二是钢筋的级别和直径。由于混凝土等级与钢筋的级别有一定的“依赖关系”,因此对于普通的混凝土构件,混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大,一般情况下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。另外需注意在利用计算机辅助软件进行结构建模中的荷载输入时,一定要将恒、活载数值分开输入,以便进行内力组合和裂缝宽度的计算,不要贪图省事而将恒、活载合并输入,以防止梁、柱内力计算错误,致使所绘制的施工图不能使用。
(二)梁端斜截面的配筋调整
框架结构设计中,宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求,即“强剪弱弯”。在具体设计和梁配筋调整时,可采用以下方法:(1)不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋(一般放大1.1～1.3倍)(2)梁端箍筋的直径可增加2mm;(3)支座处尽量不设置弯起钢筋,宜利用箍筋承受支座剪力。
(三)在电算中合理、准确运用弯矩的调幅
规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
五、框架结构设计中应注意的其它问题
在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式,楼、电梯间、局部突出屋顶的房间,均不得采用砖墙承重,因为框架结构是一种柔性结构体系,而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调,不应采用不同结构混合受力。
加强短柱的构造措施:在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修,甲方为了节约开支。往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞,这样往往会造成短柱,由于短柱刚度大,吸收地震作用使其受剪,当混凝土抗剪强度不足时,则产生交叉裂缝及脆性错断,从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌,所以在设计中应采取如下措施:1)尽量减弱短柱的楼层约束,如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等;2)增加箍筋的配置,在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm,柱的纵向钢筋间距≤150mm;3)采用良好的箍筋类型,如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
多层建筑的结构设计篇8
[关键词]结构设计；解决方案；高层建筑结构；建筑施工
中图分类号：tp101文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）10-0081-01
前言
随着我国经济的飞速发展，城市化进程也在加快，在这两种作用的推动下，建筑行业的发展十分迅速，使我国的建筑物建设不断发展扩大；高层建筑的要比普通建筑的设计相比要复杂的多，它的建造难度也相对加大，这给工程师们在进行高层建筑的结构设计中带来了新的机遇与挑战。
一、高层建筑的结构设计意义
在进行当前的高层建筑结构设计时，一般都是在建筑施工图设计的基础上来进行结构的设计，这种设计还达不到建筑的设计结构系统要求；尽管没有成形单独的建筑结构设计体系，但高层建筑结构设计作用是不能被忽视的；由于高层建筑的结构设计影响着整个建筑的设计施工，还影响着整高层建筑物的消防设计，抗震设计和抗风设计等结构设计的合理性，甚至还影响着高层建筑的施工质量和建筑的安全性等。因此在高层建筑的结构设计时，要对其进行全面考虑，不能只局限于高层建筑的施工过程，而不重视高层建筑的结构设计问题，这会致使高层建筑物在完工后的安全性得不到有效保障，可能会影响到人们的生命财产安全，因此高层建筑结构的设计有着十分重要的意义。
二、当前我国高层建筑结构设计存在的若干问题
1、高层建筑结构设计的消防问题
我国现阶段的建筑正向着高层化、密集化的形式发展，在进行高层建筑的设计过程中，对建筑的消防及防火要求有了更高的标准和要求，若没有合理的消防设计，在发生火灾时就可能造成生命财产安全问题和重大的经济损失。目前建造的高层建筑通常都非常复杂，建筑的使用功能也非常多，然而使用的建筑材料还存在很多易燃材料，如果出现火灾就会很难控制，因此，在高层建筑结构设计的过程中，应合理的选择建筑材料，采用耐火性、耐久性较高的材料，当采用钢结构时，钢构件本身的物理性能一定要符合国家相关标准要求，同时也要做好防火措施，比如喷刷防火涂层，以达到消防防火要求；另外，供人员安全疏散的楼梯、避难层、避难间、避难走道等消防相关的部位，在结构设计时，应采用合理的方案，以利于火灾发生时这些区域能更快的进行人员疏散、避难要求。在进行结构设计时，由于结构工程师对消防及防火规范的理解不到位，在消防相关部位设计时的结构方案不合理、结构主要构件材料的选择不严谨等，都会对高层建筑使用过程中的消防安全形成隐患。
2、高层建筑结构设计的抗震问题
在对高层建筑进行设计时，还需要注意其抗震的相关结构设计，这对高层建筑来说有着非常重要的作用，我国对设计高层建筑的抗震结构设计的要求也非常高；在设计高层建筑的抗震结构时必须进行综合考虑，只有全面考虑建筑物的实际情况，才能确保其发挥抗震的作用；我们生活的地带发生地震的概率非常小，这也是建筑设计人员没有足够重视高层建筑的抗震结构设计的原因，致使能真正担任抗震设计结构的专业人员非常少；我国现阶段的高层建筑对抗震结构的设计只是分析其建筑的抗震数据，并进行了粗略的计算，只得到一个并不清晰的抗震结构参考，设计人员就根据这处结果设计高层建筑的抗震结构，致使我国高层建筑的抗震结构都远远达不到理想的设计效果。
3、高层建筑的结构设计的抗风问题
在进行高层建筑的结构设计过程中，高层建筑的抗风性结构设计也是很重要的，必须提高对抗风结构设计的重视程度。我国目前的抗风结构设计中，设计师一般都是在建筑物的玻璃防护，装饰物设置和墙体方面下功夫，却忽略了建筑结构的主体保护方面，这使得高层建筑在经受大风后，造成高层建筑物的主体结构受到巨大损坏。
三、解决高层建筑的结构设计中存在若干问题的措施
1、对高层建筑的消防结构进行设计优化
优化高层建筑设计的消防结构，必须要做到三点要求：第一点是在进行选择使用的材料时，要尽量选用耐火性好的建筑材料，这种建筑材料可以延缓火势蔓延的速度，这有利于建筑在发生火灾时能进行其更好的控制；第二点是设计科学合理的高层建筑的防火带，也能起到控制火灾的火势作用；第三点是进行消防结构的设计优化，其中包括设计防排烟的结构系统，疏散消防通道及其报警系统的设计等；这能有效确保在火灾发生时能马上施救，帮助人们逃离危险。
2、对高层建筑的抗震结构进行设计优化
针对高层建筑的抗震结构的设计时，我们必须运用专业的设计工作人员来设计高层建筑的抗震结构方案，全面分析高层建筑的相关建筑特点和发生地震的概率等情况；在达到高层建筑抗震结构的设计要求上，要严格按照规范的要求进行高层建筑的抗震设计，必须通过抗震数据资料来进行准确的分析计算，再考虑高层建筑物的梁柱，主体结构，剪力墙和地基的设计结构等抗震结构的设计及抗震构件的作用效果，从而提高高层建筑物的抗震能力。
3、对高层建筑的抗风结构进行设计优化
在进行高层建筑的抗风结构进行设计优化时，必须事先思量高层建筑物的水平作用力效果对建筑物本身的影响因素，还要考虑当建筑物遭受风力作用时，怎样能确保建筑物结构设计起到抗风的作用，在建筑物受到风力荷载作用下，它所能承受的最大抗风能力；还有要加强高层建筑物的建筑主体结构设计；加固建筑物的办法通常有两种，一是运用高级的技术手段，或者运用现在的先进施工技术办法来对建筑物的地基进行加固施工作业处理；二是运用高性能的混凝土来对高层建筑的主体结构进行施工，这也是加固高层建筑物主体结构的有效措施；在进行优化建筑物的抗风结构设计时，还要做到对建筑物的整体结构设计施工中存在的建筑耗能结构也要进行其设计考虑。
四、结束语
在我国的社会经济持续发展的过程中，城镇化进程脚步也在逐渐加快，从而出现越来越多高层建筑，高层建筑的施工质量与建筑相关的安全问题等受到社会的广泛关注，为此，我们着重研究了高层建筑的结构设计中存在的若干问题，并对此提出了合理的解决建筑结构设计问题的对策。
参考文献
[1]赵明凯，李前锋.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2016，23：86-87.
多层建筑的结构设计篇9
关键词：高层建筑；结构设计；问题分
高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高。通过对高层建筑结构设计的科学优化,能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配,从而使高层建筑项目获得更高的增值,并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。我国在近几年的发展建设中，建筑行业的变化最为明显，不仅是在外形上发生了重大的变化，在内部结构上也得到了进一步的改善，这其中最突出的变化要数高层建筑甚至超高层建筑的不断涌现，但是需要注意的是，随着建筑造型结构的愈发复杂，对于结构设计的要求就更加严格了，如果仅仅停留在最初的设计阶段而不向前发展，那么我国建筑的整体水平就无法得到显著的提高。
1高层建筑结构设计的问题分析与解决方案
1.1建筑结构超高的问题
现代城市建筑物在楼宇的高度上不断进行更新，好像楼层越高就代表城市的地位就更上一层楼。可是建筑物不断超高却对抗震性与建筑质量提出了更高的要求。相关的建筑规范对建筑物的高度与抗震要求进行明确的规定，无论是多高的建筑物，都需要满足相对应的抗震等级要求。针对目前多地存在的建筑物超高问题，建筑物规范将会进行限定，不断细化规则，与时俱进，这使得高层建筑结构的设计方法与措施有了明显的改进。每一个建筑单位的项目管理部都要注重建筑的超高问题，在设计图与施工组织审核时都应该及时发现潜在的风险问题，不断进行论证，避免对工程的造价与工期造成影响。
1.2短肢剪力墙的设置的问题
随着我国高层建筑结构设计的不断深入，对短肢剪剪力墙的设置问题更加关注。目前我国的相关建筑规范已经对它进行了充分严格的定义，并对其使用进行了限制。
1.3嵌固端设置的问题
高层建筑的嵌固端在二层以上的地下室顶板上，同时也有可能会设计到人防顶板上，嵌固端设置时，结构设计工程师对于嵌固端设置带来的问题没有提前判断与预测，比如楼板的设计、上下层的刚度要求等等，这些问题都有可能在后来的设计中做出更改，造成不必要的损失与安全隐患。
1.4结构规则性的问题
在目前的高层建筑结构设计规范中已经进行了明确的限制。如新规范对结构嵌固端上下层的刚度进行了规定，现代建筑不宜采用严重不规则的设计方案。不规则的设计将对建筑的竖向荷载计算产生偏差，不易估计，有可能会存在安全风险。
1.5消防结构设计的问题
高层建筑结构本身的特点非常明显，它的功能复杂性决定着建筑结构在设计时非常复杂，需要选用不同的建筑功能材料。传统建筑中所选用的材料多为可燃性材料，这种材料无形中增加了高层建筑火灾的发性频率，更不易进行救火。高层建筑间空气流动强，风力非常大，如果发生高层火灾事故，救援难度可想而知。在传统高层建筑结构设计时，把火灾线路设计成垂直形态，建筑人员在进行火灾疏散时将花费更多的时间，对人身财产安全造成了更大的延误。在消防结构设计中，也需要对排烟结构设计，这对于高层建筑的安全性设计有着重要的意义。在设计中要保证烟气能够有效排出，避免在火灾发生时不利情况的蔓延。
1.6抗风结构设计的问题
在高层建筑设计中，抗风性研究非常重要。在进行设计建造时，要注意抗风压性，对有效的设计非常重要。随着高层建筑的高度不断增加，结构本身对风起着扰动作用与阻隔作用，不利于风量的及时移动，在风速较大时，会对静止的高层建筑产生振动效果，从而造成一定的动力荷载力，将会对其稳定性造成威胁，甚至有可能会导致主体结构受到破坏，导致玻璃幕墙破裂、装饰物毁坏甚至墙体断裂等工程质量受到影响的危险。
2高层建筑结构设计的策略总结
在高层建筑结构设计时要注重设计原则，合理选择基础条件与结构设计方案，对高层的消防结构、抗震结构、抗风结构设计进行优化。在消防结构设计方面，要设计合适的防火间距，对建筑物间的距离进行精确计算，根据地形条件设计合理的防火结构设计，增加疏散通道设计，采用分隔式进行设计，控制烟雾与火势的蔓延，在抗震结构设计方面，要合理规划建筑结构的构件位置，发挥不同的构承载功能，对地基进行抗震设计，简化建筑平面，分割高度差异，提高建筑物的刚率与强度，实现地基的稳固性，另外需要注重对剪力墙的设计，控制位移，对简体结构进行抗震设计，确保结构的完整性与对称性，在抗风结构设计优化中，首先要进行基础设计，选择级配高的砂石，在结构义部使用抗拔锚杆，稳定地基，在高层建筑结构中增加耗能减振系统设计，通过多种元素的综合，使用强粘弹性的阻尼材料，解决好水平力、风荷载造成的荷载叠加问题，对受力高压区进行加固处理，精确计算建筑物的风荷载与承载力。
3结语
随着我国城市化进程的不断加快，我国的建筑行业得到飞速发展，人们对于高层建筑的质量要求也越来越高，高层建筑的结构设计的规范不规范直接决定着高层建筑质量的好坏，所以高层建筑的结构设计在建筑工程中显得非常重要。随着社会经济的快速发展和科学技术发展创新，建筑设计理论建和筑施工技术越来越完善，建筑施工材料和施工机械设备得到大量改良，高层建筑发展步伐也非常迅速。高层建筑设计复杂，为促进建筑设计的科学性和合理性，我们需要把高层建筑结构设计放在设计首位优先考虑。我国城市化进程的快速发展，高层建筑的结构设计也越来越受到人们的关注，如果可以及时发现设计中的问题，就可以努力促进高层建筑建设的发展，大幅度提高我国建筑的安全系数。当然跟着现代建筑理论不断发展，建筑对于我们来说不仅仅具必要的实用性，还在方面艺术性提出了比较高的要求。这对高层设计者来说，必须要同时将建筑物的实用价值和审美价值这两个方面都要完美的体现出来，才能够表达出设计的质量与外形都完美的现代建筑。
作者:甘桂其聂凤玲单位:甘肃建筑职业技术学院
参考文献
[1]梅洪元，付本臣.中国高层建筑创作理论发展研究[R].高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002.
[2]赵西安.现代高层建筑结构设计[m].北京：科学出版社，2004.
多层建筑的结构设计篇10
关键词：高层建筑；结构设计；影响因素
引言
随着城市用地越来越紧张和城镇化进程的加快，同时越来越多的人涌向城市，带动了医疗、教育、购物等各行各业的发展，楼层由两层增加到几百米高，称之为摩天大楼。越来越多的城市热衷于建设高楼，将高楼作为一个城市的象征，作为城市经济发达的标志。高层建筑越来越多，比例越来越大，为了满足各种各样的功能，结构设计也越来越多样化。由于高层自身特点，高层建筑的结构设计成为一个重点，也是一个难点。
1.高层建筑的特点
1.1高层建筑可以将节约土地空间用于绿化，提高人居环境
与多层建筑相比，高层建筑在相同土地面积上可以建设更多的楼房，可以有效的解决土地紧张问题，同时也可以缓解地皮高涨引起的房价上涨的局面。高层建筑地上车库很少，一般都是地下车位，又节约了一部分土地。高层建筑节约出来了的土地可以用来绿化、提高环境质量；也可以修建小公园或游乐场，供业主休憩；高层建筑占用单位土地面积小，楼层与楼层之间的距离拉大，采光和通风效果好。基于以上优点，越来越多的人向往这样的住宅、办公环境，人气旺盛，房价上涨，开发商的利润空间巨大。
1.2高层建筑太密集会产生新型污染
如果一个城市高层建筑过多过密，居住人口过密，改变了城市局部环境的温度、湿度、气流，造成局部小气候，形成热岛效应。此外，高层建筑的玻璃窗来回反射太阳光，导致行人、司机、用户晕眩、头晕，严重时会危害人们的眼睛。光污染已经成为一种新型的污染源，越来越受到人们的重视。
1.3高层建筑配备电梯，造价提高，安全要求更高。
高层建筑因为楼层高，为了方便用户上上下下，一般都会配备电梯。一方面电梯占用了很大一部分空间，另一方面，电梯运行需要耗电，还有电梯设施费、维修费，这无形中增加了开发商的投资。高层建筑最重要的一个安全问题就是防火和抗震问题，和多层建筑相比，防火和抗震的要求更高，难度也更大。
2.高层建筑结构设计原则
2.1高层建筑结构平面设计要合理，刚度和承载力要均匀。
大量震害实告诉我们，如果建筑物不在一个水平面上，建筑材料刚度不均匀，楼层整体受力不均，发生地震时很容易发生倒塌事件。在设计高层建筑结构时，结构平面简单、规则，承重力和刚度分布均匀，结构的各个中心要尽量重合，以免发生水平力作用下出现扭转的现象。建筑平面不能太长，容易使两端不平衡。
2.2高层建筑竖向设计要简单、规则，不宜繁琐。
为了保持高层建筑稳固，底座一定要稳，竖向设计一般为规则的矩形、等腰梯形或等腰三角形，切勿出现头重脚轻的现象。竖向刚度和抗侧移度都要依照从上到下逐渐变大的原则。
3.影响高层建筑结构设计常见因素
3.1高层建筑结构受力性能
建筑师在设计建筑图时，往往更加注重建筑物的空间设计，忽略了结构设计的重要性。实际上，一个高层建筑的结构设计是最重要的，涉及到安全系数和财产损失。高层建筑物构件多，负重大，主要承重点在地面，在设计方案时，要突出考虑主要承重柱和承重墙的数量和分布情况，在不影响美观和实用的前提下，可以尽量多设计一些承重柱和承重墙，增加地底层的稳固性。
3.2高层建筑结构设计中的扭转问题
高层建筑结构设计如果能做到“三心合一”，就可以有效的缓解扭转问题。“三心合一”即几何中心、刚度中心、结构重心，在设计时，要尽量做到这三心在一个点上。如果做不到三心合一，在水平力作用下会发生扭转，一个构件发生扭转，竖向构件将受到剪力，且离扭转构件越远的竖向构件承受的剪力也越大，危害很大。
3.3位移限值、剪重比及单位面积重度
位移限值是衡量高层建筑结构整体刚度是否合适的一个重要指标，过大或过小都说明结构刚度不合适，设计者要引起重视，对结构体系、竖向结构和平面布置要进行再思考。
剪重比是反映结构在地震作用下反应大小的一个指标，单位面积重度是衡量高层建筑结构构件截面取值合理性和楼层荷载数据正确性的一个重要指标。这两个指标是两个非常重要的数据，设计者切不可忽视这两个指标。
4、针对当前高层建筑结构设计常见问题采取的措施
4.1引入概念设计，从整体角度对结构设计进行宏观控制。
概念设计是指不经过数值计算，参照整体结构体系与分体结构体系之间的力学关系、结构机理、震害等获得基本的设计原则和设计思想，概念设计尤其在解决一些难以做出精确理性分析或难以规定的问题时作用很大。运用概念性近似估算方法，可以迅速的进行构思、比较与选择，设计出的方案定性准确、思路清晰，省去了后期不必要的繁琐运算。
4.2严格要求高层建筑的高度
严格按照《新规范》的要求来执行，新规范将原有的限制高度规定a级高度，同时增加了B级高度，这项规定促进了高层建筑设计方法的改进。如果在实际操作中，设计者一味重视结构类型而出现超高问题，设计方案将不会通过，并责令其修改或者报专家论证。
4.3遵守高层建筑设计规则，尽量采用规则的几何图形。
结构设计人员一定要严格遵守高层建筑设计原则，平面设计尽量采取规则的几何图形，没有十足的把握，切不可引入五花八门的创新设计。同时合理制定施工图，防止在建筑后期出现不合规定的状况。如果出现，不仅耗费大量的人力、物力和财力，出现质量问题，将面临巨大的赔偿和法律惩罚。为了企业的声誉，企业要遵守高层建筑的规则，让工程达到最优，使质量和效益达到最大化。
4.4改善高层建筑抗火性、抗风性结构设计
高层建筑消防问题是不容忽视的，建筑材料尽量选用不可燃性材料；同时高层建筑空气中流通，火灾遇大风将加大救灾难度，在结构设计时，要设计合适的防火间距，增加疏通道设计；对排烟结构进行重新设计，控制烟雾与火势的蔓延，保证烟气能快速排出。
同时高层建筑楼层高，上方空气流动速度快，要注意抗风性。风力大时，会对建筑物产生振动效果，轻时会吹碎玻璃，砸伤行人，严重时会破坏结构主体，墙面断裂。
5、小结
当前国内高层建筑结构设计现状是还有很多设计人员仍然沿用传统设计方法进行设计，造成大量财产浪费。建筑事业在进步，创新出合理的、有效的合理方法已经是摆在设计人员面前一个急需解决的问题。设计人员要继续努力，建立新的设计标准和设计理念，满足人类居住、办公、环保等各方面的要求。
参考文献：
[1]陈立铎.小译高层建筑结构设计原则.结构建筑.2012
[2]胡胜利.高层建筑结构设计问题探讨.建设科技.2013（02）