多层建筑结构设计范文

导语：如何才能写好一篇多层建筑结构设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：高烈度区域；多层建筑结构设计；结构选型；概念设计

中图分类号：TU97文献标识码： A

0 前言

随着社会经济的进一步发展，建筑行业异军突起崛起，相应的人们对建筑物的需求也越来越高。在评价一个建筑物的时候，主要从建筑物的实用性、安全性、经济性等来综合考虑，但是，就因为这样也大大的增加了建筑设计的难度，尤其是对一些高烈度区的建筑设计要求更高。本文针对于高烈度区多层建筑结构设计主要进行如下几个方面的分析，首先，详细的分析了在高烈度区，多层建筑结构选型的问题。由于高烈度区尤其自身的自然限制，因此，在多层建筑结构选型非常重要。其次，我们具体的分析了在高烈度区多层建筑结构设计需要应对的具体问题，下面就针对于上述所谈到的具体问题进行详细的探讨。

1 建筑结构选型的问题分析

建筑结构框架的选型是非常重要的，框架结构主要以剪切变形为主，框架结构主要的优势在于能够增加内部大空间的使用率。但是，框架结构也有着自身的劣势，就是刚度较小，不适用在较高的建筑物[1]。因此，框架结构主要应用在多层建筑结构的设计中，像，办公楼、商场、教学楼以及民用住宅等多层的建筑物中都用到了框架结构；建筑结构中的抗震墙，其主要以弯曲变形为主的设计结构，其空间整体性好，有着较大的侧向刚度，适应能力较强等特点，但是，由于不能提供较大的空间，所以房间布置很受限制，像这样的结构设计，比较适用在高层建筑物中；框筒结构的设计，是一种典型的抗震墙结构中的特例，这个建筑结构的设计主要是将建筑平面中存在的交通设计成为内筒装，而在建筑结构的框架更能设计成多样化的建筑立面，这样的设计更适合用在高层的酒店的楼梯设计。由此，我们可以看出，在进行高烈度区的多层建筑结构设计的时候，需要根据该地区的实际情况以及建筑的具体类型和使用目的进行结构的选型。在高烈度区建筑的结构选型中，需要注意符合高烈度地区的条件，并且需要满足多层建筑的所有功能。因此，对上述3种建筑结构进行分析，我们了解到，在高烈度区的多层建筑结构设计中一般选择框架结构作为建筑的主要结构。

2 设计中应该注意的问题

根据近几年相关数据调查结果显示，由于高烈度区主要处于板块的交接地带，板块活跃非常的频繁，进而给人们的生命财产造成了巨大的损失。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，设计上与其他地区相比，也具有很大的挑战性，需要设计人员全方位立体化的考虑，才能够收到良好的设计效果。因此，下文就在高烈度区建筑结构设计中需要注意的问题进行具体的探讨。

2.1 计算设计与概念设计需要同时重视起来

在建筑结构设计当中，不能单纯的依赖计算设计，还应该充分的考虑在建筑结构设计中所应用的概念设计。概念设计在建筑结构设计中占有着很重要的位置，尤其是对建筑物整体性能来说是非常重要的[2]。在建筑结构抗震设计当中，其主要遵循着强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱等设计基本原则。强剪弱弯，主要是为了防止设计构件的剪力破坏，而且杆件在受到剪承载力应当不小于受弯承载力；强柱弱梁，在设计的时候对柱的要求就是它的抗弯能力应当高于梁的抗弯能力；强节点弱构件，为了避免节点在破坏先于构件。在近些年的建筑结构设计中，我们通过许多建筑工程的设计可以发现，在设计中的框架梁上部分的配筋都比较大，其主要作用就是梁裂缝宽度验算以及梁翼缘的作用，即增加了更多的纵向钢筋，增大了梁端承载力以及相应的柱端承载力就会逐渐的变小。通过这种强梁弱柱的设计，对整个建筑都具有很大的作用，能够确保建筑的稳定性和承压性，而这种设计也比较适用于高烈度区的多层建筑节结构设计中，能够最大程度的确保建筑的安全稳定性，确保人们的生命财产的安全。

2.2 结构设计共振的问题

在高烈度区建筑结构设计当中，要充分考虑到建筑物在后期使用中，由于多方面的原因可能会引起的共振现象，共振现象增加了建筑物的整体负担，对建筑物的危害是非常大的，极有可能在某个周期发生的共振现象导致建筑物无法承受最终出现安全问题。因此，在进行建筑结构设计当中，还需要注意自振周期以及场地的卓越周期都避让开，通过良好的设计，减少建筑物的共振问题，确保建筑物的安全性，减少不安全问题的发生。

2.3 剪力墙连梁的设计问题

在剪力墙结构设计中，连梁的设计也非常的重要，连梁具有截面大、跨度小并且与它相连接墙体的有着刚度较大的特点。连梁的设计中，在水平荷载的作用下的破坏大致可分成两种：第一种，剪切破坏也叫脆性破坏，在高烈度区的建筑结构设计当中，设计师会经常性的把连梁的截面尺寸做得比较大，但是这样的设计是非常的不合理不经济的，更有失强剪弱弯的基本设计原则，不仅如此，在连梁尺寸过大时，出现板块运动的时候非常的容易发生剪切破坏，不利于建筑的安全性和稳定性，造成很大的安全隐患。因此，在实际的设计中，设计人员需要根据该地区多层建筑的实际特点，合理的进行连梁的截面尺寸的设计，才能够提高多层建筑整体的性能。

2.4 经济性问题

在进行高烈度区多层建筑结构设计的时候，需要充分的考虑其经济性的问题，高烈度区的多层建筑与其他地区的多层建筑相比，投入相对较大，主要就是在稳定性上的投入。但是，虽然高烈度区的多层建筑投入较大，但是，我们在进行结构设计的时候，尽量的降低工程的造价，实现其良好的经济价值。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，需要注意以下几个方面，一是，在一些高烈度区域的建筑结构设计中，在结构的选型上，不要超过规定的上限值。由于高烈度区受到很多的自然因素的限制，因此在设计中，既要符合建筑的安全要求，还需要符合建筑的经济要求。二是，在进行结构设计的时候，设计人员需要结合高烈度区多层建筑的实际特点，充分的重视概念设计，概念设计是提高高烈度区多层建筑安全性和经济性的一个非常重要的保障。因此，设计人员必须将概念设计贯穿于建筑设计的全过程，不仅提高建筑的安全性能，还可以尽量的节约经济成本，实现良好的经济效益，不仅维护使用者的生命安全，还能够提高建筑的使用效率，促进建筑饿良好使用。

3 结束语

本文主要对高烈度区多层建筑结构设计进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在实际的多层建筑结构设计中，由于高烈度区有其自身的特点，需要设计人员进行充分的考察，搜集相关的数据，并且根据该地区的实际情况进行设计，才能够确保设计的合理性和科学性。因此，在实际的设计中，设计人员需求对高烈度区进行全面的了解，然后根据多层建筑的特点，进行相关的设计，才能够不断的促进高烈度区多层建筑结构设计工作的顺利开展和进行，也才能够确保高烈度区多层建筑的安全性，舒适性和美观性。不断的促进我国建筑行业的发展。

参考文献：

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【关键词】多层建筑；框架结构；问题；处理

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。

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：

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【关键词】多层框架；建筑结构；设计要点

引言

随着我国城市化进程的加快，现代多层建筑的规模也在不断的扩大，作为城市建筑过程中的最主要的建筑形式，多层建筑的使用优势还是十分明显的，要想对其结构的有效规划就必须要实现对其框架结构的合理设计，下面就多层框架建筑结构设计要点进行分析。

一、多层框架建筑结构的地基基础设计

①在进行多层框架建筑结构地基基础设计时，首先要对工程地质报告进行认真的分析，根据工程的实际情况，在满足地基变形及承载力的要求下，尽量利用天然地基上的浅基础；②在确定地基持力层时，要对地基基础及上部结构进行全面分析，并对土层物理力学性质、建筑结构类型、建筑体型、荷载大小、地下水等各种因素进行全面分析，确保设计的地基基础满足施工需求；③一般情况下，多层框架建筑结构会采用独立基础或者条形基础，在进行基础设计时，首先要根据地基承载力及变形，将基础底面尺寸计算出来，然后再将基础截面计算出来；③在计算基础底面尺寸时，要对覆土重力、地面以下基础等进行分析；④在进行多层框架建筑结构地基基础设计时，还要根据工程地质报告选用合理的方法对地基进行处理，从而确保地基满足施工需求。

二、多层框架建筑结构配筋设计

1、框架柱配筋的调整

一般情况下，框架柱的配筋率比较低，在地震作用下，框架柱会受到大的扭转剪力，同时还会受到双向弯矩的作用，由于框架柱的横梁约束比较小，在双向偏心受压状态下工作时，地震作用力会对内柱产生大的损害，因此在进行框架建筑结构配筋计算时，要选择最不利的方向进行。在配筋计算过程中，为确保框架柱的强度符合相关要求，设计人员要注意：由于在地震作用下，边柱、角柱、抗震墙等会出现偏心受拉的现象，因此，对于这些部分要保证纵筋总截面面积比计算值大25%；为提高箍筋对混凝土的约束，可以将框架柱箍筋形式设计成井字形或者菱形；当多层框架建筑结构的地基处于软弱土层时，可以适当的增大框架柱的配筋。

2、框架外挑梁配筋

在多层框架建筑结构设计中，受建筑使用功能、占地面积等因素的影响，经常会在框架的梁端设计挑梁。由于外挑梁实际荷载和框架梁的荷载有一定的差异，使得外挑梁和框架梁断面尺寸也有所不同，所以在设计过程中，不允许将框架梁的部分主筋延伸到外挑梁上，这会对建筑工程的施工质量造成很大的影响。因此，在进行框架外挑梁配筋计算时，设计人员要认真分析框架外挑梁的受力情况，根据实际情况，合理的配置配筋，从而多层框架建筑结构的承载力提供保障。

3、框架边柱柱顶配筋

在多层框架建筑结构设计中，水平荷载是设计控制的关键因素，由于框架顶层的风力荷载比较大，建筑结构荷载传递到边柱的作用力要远远大于传递到楼层边柱的作用力，因此，柱顶有明显的偏心问题！根据框架结构的要求，横梁上部的钢筋需要全部进入柱中，并且延伸到横梁的下边，而柱中的钢筋，有一部分需要延伸到柱顶，并一部分需要延伸到横梁中，设计人员在进行设计时很容易将边柱柱角的钢筋延伸到梁内，这就会对多层框架建筑结构的水平荷载造成一定的影响！因此，在实际设计过程中，设计人员要特别注意这类问题，从而为多层框架建筑结构的设计质量提供保障。

三、多层框架建筑结构抗震设计

为满足建筑结构的抗震要求，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员要保证梁的刚度取值准确、客观，如果取值无法确定时，要尽量取比较大的值，避免梁的刚度过小，在垂直荷载下，梁端负弯矩计算结果比实际值大，从而增大了梁端负弯矩配筋量，使得抗弯安全储备偏高，在地震作用下，就会引起一些不安全因素！对于梁端负筋，在设计过程中，设计人员要尽量取小的负筋计算值，这样才能为梁端塑性铰的及时出现提供保障。在进行设计时，设计人员要保证梁端负筋配置量低于需求量，或者正好等于需求量，并适当的放宽跨中配筋，对于多层框架建筑结构，为方便施工，设计人员可以将配筋相差在5%以内的梁设置成一种配筋，同时在进行施工时要特别注意，如果施工需要改变材料，要注重对梁铰负筋进行密切的关注，避免因材料的改变，从而引起配置量的改变。

四、多层框架建筑结构设计的问题及处理措施

1、基础联系梁的设计

对于基础埋设比较深的建筑，可以采用基础联系梁，从而有效地减少底层柱的计算长度，联系梁以下的柱，可以利用短柱对其进行加强处理！对于有抗震设计要求的建筑，在基础部分，可以沿着两个主轴的方向，设计基础联系梁，同时要保证基础联系梁的配筋满足梁受力要求。一般情况下，基础联系梁的标高要和基础顶端标高保持一致，如果建筑结构为独立扩展基础时，在施工过程中施工人员要利用混凝土将基础联系梁和独立基础之间的缝隙密封好，然后才能对基础联系梁进行浇筑。在设计过程中，如果设计人员采用基础联系梁对柱底弯矩进行平衡，则设计人员需要按照框架梁设计基础联系梁的截面尺寸和配筋，同时还要保证基础联系梁的纵筋在框架柱中的锚固、加密都和上部框架梁一样。

2、结构薄弱层设计

结构薄弱层是指在强震下，建筑结构最容易发生塑性位移的部位，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员必须保证这些结构薄弱层的承载力，满足抗震需求。由于结构薄弱层对建筑结构的综合性能有很大的影响，因此，设计人员在设计多层框架建筑结构时，要尽量避免结构薄弱层的出现，例如采用加大薄弱层梁截面和柱截面，从而增强结构的抗震侧移刚度。如果无法避免结构薄弱层的出现，设计人员要尽量减少基础的埋深或者降低结构薄弱层的层高，同时要制定合理的加强措施，对结构薄弱层进行加强，从为多层框架建筑结构的稳定性提供保障。

3、框架结构梁的设计

在进行多层框架建筑结构设计时，处于梁截面高度范围或者梁下部范围的集中荷载，全部是由横向钢筋承受的，因此，在设计过程中需要对附加箍筋及吊筋进行认真的考虑，在主梁和次梁的搭接处，设计人员要在结构设计总说明处，画出一个节点，并在次梁两侧增加3个主梁箍筋，从而进行补充。当框架梁和次梁相交后，可以按照简支梁的方式对梁端支座进行处理，对于梁端箍筋，必须对其进行加密处理。

4、框架结构柱的设计

在进行框架结构柱设计时，如果地上部分设计是圆柱，那么就要尽量将地下部分设计成矩形，这样在施工过程中，能有效地减少施工工序。对于地上部分的圆柱配筋需要保证其最少在8根以上，同时为有效地增加结构的整体性和结构柱的承载力，要尽量采用螺旋式箍筋！对于地下部分的矩形柱，要尽量采用井字复合箍的方式进行箍筋，如果建筑结构对抗震有要求，就要严格的按照抗震设计规范对其进行加密处理，从而确保框架结构柱的抗震性能满足相关规定。一般情况下，框架结构柱的截面需要满足以下要求：对于非抗震要求，框架结构柱的截面边长不能小于250mm；对于四级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于300mm；对于一、二、三级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于400mm。

五、总结

多层框架建筑结构的设计比较复杂，涉及到各种力学知识，同时对设计人员的设计经验有很高的要求，因此，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员要对各种影响因素进行全面分析，从而高质量的完成设计任务。

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关键词:多层框架房屋 结构设计 钢筋混凝土 荷载计算

前言

钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛应用于现代建筑中。虽然该种结构形式看上去比较简单,但是在设计时,若把握不好,将会出现很多问题,以下是笔者根据多年的设计经验总结出来的几个多层框架结构设计中值得我们思考的问题,以供大家参考。

一、基础的选型

1.设计荷载取值

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层以内的一般房屋建筑,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。

2.基础拉梁层的计算模型问题

基础拉梁层进行框架整体计算一般都是采用TAT或者SATWE等程序,由于基础拉梁层无楼板,因此计算时楼板厚度应取零,并且定义弹性节点,分析计算式应该采用总刚分析方法。另外尤其是要注房屋平面不规则这一点。

二、基础拉梁设计问题

当多层框架房屋基础埋深较大时,可以在±0.000以下的合适的位置设置基础拉梁,以减小底层柱的计算长度以及底层位移。设计时可按照框架梁的要求,按照规范要求设置箍筋加密区。以抗震的角度来考虑,应该采用短柱基础方案。通常情况,若独立基础埋置深度较小,或者以前埋置较深且已经采用了短柱基础,但是当地基不良或者柱子荷载差异较大时,可设置构造基础拉梁,其方位为沿着两主轴方向。基础拉梁的截面尺寸为:宽、高分别为1/20～1/30,1/12～1/18倍柱中心距。而构造基础拉梁的截面的宽、高则可以可取其下限值,也就是1/30与1/18柱中心距离,纵向受力钢筋计算时则可以取其连接的柱子最大轴力设计值的十分之一,构造配筋的配筋率必须满足规范要求,同时,还要保证不得小于上下各2φ14,钢筋直径不得小于φ8mm,间距为200mm。当填充墙或者楼梯柱直接支撑于拉梁上时,则应该将拉梁的界面适当的增大,其配筋也应该适当的增加。若框架底层高度不高或者基础过去埋深不大时,可以利用拉梁平衡柱底弯矩,这时应该将基础拉梁的结构尺寸设计大点。此时,应正弯矩钢筋全跨拉通,而负弯矩钢筋至少应在半跨拉通。其余要求均与上部框架梁完全相同。

三、框架结构带楼电梯小井筒

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混凝土楼电梯小井筒。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。

四、结构计算中几个重要参数选取问题

《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,还得分别将抗震设防烈度以及场地类别正确的输入,除此之外,还必须将电算程序中的其他参数准确合理的输入。

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,一般的房屋住宅建筑、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,来查《抗震规范》中的6.1.2表来确的。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。

2.地震力的振型组合数

多层建筑结构,若不需要进行扭转耦联计算,其地震力的振型组合数不应小于3;若振型组合数大于3,则应该取3的倍数,但与小于建筑物的层数;若房屋层数少于3层,振型组合数就取层数。不规则的高层建筑,当需要考虑扭转耦联时,其振型数不应小于9。建筑结构层数比较多或者其刚度变化较大时,其振型组合数应越大,比如有转换、小塔楼等建筑,其振型组合数不应小于12,但是也不得多于3倍层数。我们一般可以采取振型参与质量为总质量的90%时所需要的振型数作为合适的振型数。在应用SATWE 等程序进行电算时,便可以将这种参与质量的比值输入进去。但是,有些设计人员重视程度不够,往往比较随意的选取振型数,这是不行的。另外,只有在建筑结构的扭转比较明显时,才采用耦联计算,若必要时还是需要补充非耦联计算。

3.结构周期折减系数的确定

框架结构建筑结构中,因为存在填充墙,其实际刚度往往比计算刚度大。计算周期比实际周期大,因而,计算出来的地震剪力偏小,显得结构的安全性较差,所以应该对结构的计算周期进行适当的折减,但是折减系数不得过大。若框架结构采用砌体填充墙,则其计算周期折减系数为0.6～0.7;若采用轻质砌体或者砌体填充墙较少则可取0.7～0.8;当全部用轻质墙体板材时,折减系数为0.9。而只有无填充墙的纯框架,才可以不进行计算周期折减。

五、结语

随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛的应用于现代建筑中。虽然,其结构形式看上去比较简单,但是设计时若考虑不周全、不仔细就会出现这样或者那样的错误,给建筑工程的建设造成不良的影响,有些错误甚至会给建筑结构的安全造成影响,因此我们在进行设计时,必须针对以上问题逐一进行落实,确保建筑结构设计质量。

参考文献：

[1] 彭治.框架结构设计应注意的几个问题[J].科技创新导报,2009,(6).

[2] 程伟权,张文光.浅析建筑全框架结构及框剪结构设计布置[J].今日科苑,2009,(2).

[3] 曹长龙.多层钢筋混凝土框架结构设计探讨[J].河南建材,2008,(6).

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【关键词】民用建筑；框架结构；设计；问题

一、民用建筑多层框架结构的设计中的问题及措施

（一）多层民用建筑结构体系的选用

建筑结构设计者在进行设计时首先要明确建筑结构的体系，只有根据具体的建筑结构情况，选取合理的建筑加工体系才能够设计出经济适用的建筑结构。目前的多层民用建筑在建造时多采用混凝土结构，同时采用剪力墙结构或是框架剪力墙结构。

框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同组成，其中剪力墙是多层民用建筑的主要水平承重结构，而框架则是建筑的竖向承重结构，两种结构通过合力分工，共同承受多层民用建筑的载荷。在多层民用建筑结构设计中剪力墙的位置应设立在平面形状教导和竖向载荷较大的部位，并对其进行均匀设置。此建筑结构体系中框架作为主结构，剪力墙作为辅助结构。

剪力墙结构在建筑时是利用钢筋混凝土墙板来代替框架结构作为承受建筑载荷的梁柱，此时的剪力墙则作为建筑中竖向承重和抵抗测力的结构，其伞部承受建筑结构的竖向和水平方向的力。剪力墙结构一般情况下采用平面布置方式，采用此结构时要保证剪力墙具有助攻的载荷力，因为剪力墙同时承受建筑结构的竖向和水平方向的共同载荷，在设置剪力墙时要采用双向或是多向的设置方式。

（二）多层框架民用建筑结构设计的参数控制和调整

多层民用建筑在设计过程中对各项参摄的控制和调整决定整建筑结构的安全性。而合理的控制和调整建筑结构设计参数不但能够增加建筑结构的合理性，还能够提高建筑结构的整体控制效率。其控制和调整重要参数主要有以下几个：第一，轴压比：为了满足建筑结构的延性要求，需要限制建筑的轴压比。轴压比的控制和调整主要是通过增加建筑墙、柱的截面，提高墙、柱混凝土的强度来实现。第二，建筑层间的位移角：为了保证多层民用建筑的结构稳定性，需要限制建筑各层间的位移角。位移角的控制和调整主要通过加强竖向构件刚度来实现。第三，周期比：周期比主要是用来克服多层建民用筑结构的扭转。周期比的控制和调整主要是通过改变建筑结构布置来实现。第四，剪重比：为确保多层民用建筑的安全性，通过限制剪重比来减小多层民用建筑各层间的最小水平地震剪力。剪重比的控制和调整主要是通过加强竖向构件的刚度来实现。

二、民用建筑多层框架结构技术要点

（一）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。

（二）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。

（三）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。

1、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。

2、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。

三、民用多层建筑框架结构设计构造注意的事项

（一）保证构件延性，防止脆性破坏

强剪弱弯是的重要原则，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过程中以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梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。

（二）关注非弹性与非弹性工作状态

主要是指的“强柱弱梁”节点。这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑形铰，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，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起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”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于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，以及结构在梁、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。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯距按“强柱弱梁”原则调整放大，加强柱的配筋构造。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立柱上。注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。

（三）一些构造采取的措施

1、对于大跨度柱网的框架结构，在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯问处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点，在设计中容易被忽视，应引起重视。

2、对框架结构外立面为带形窗时，因设置连续的窗过梁，使外框架柱可能成为短柱，应注意加强构造措施。

3、对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝（规范规定裂缝宽度小于0.3mm），建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150mm，对屋面宜设置后浇带，后浇带处按构造措施宜适当加强。

四、结束语

在民用建筑的多层框架结构设计中，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] 纪长城，郭仲宁，浅谈民用建筑框架结构设计应注意的几个问题[J] 黑龙江科技信息，2011（18）

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关键词：多层建筑；研究应用；管理深化了；体系健全；建筑体系

中图分类号：TU71 文献标识码：A

1关于框架结构体系的分析

在施工过程中，为促进工程结构体系的健全，满足其建筑的抗侧力及其承重力的需求，需要对房屋结构的薄弱环节进行优化设计。通过对框架的相关链接模式的应用，促进其实际难题的解决。在框架的纵、横方向上我们要进行其刚接模的应用。在此过程中，如果不存在其他的抗侧力体系，我们就称之为纯框架结构。这种结构的抗侧力及其承载力的提升，需要实现对刚接框架的有效控制。

工程建设中承重墙环节的优化，有利于实现对建筑空间的有效应用，从而促进其建筑功能的提升。实现对其空间功能的有效应用，促进其建筑立面设计环节的优化。方便其结构构件的有效控制，方便实际施工环节的优化。通过对框架结构各个环节的刚度均匀性的控制，来保障其抗震能力的提升。由于其框架结构体系的优越性，其得到了多层钢结构住宅的有效应用。由于其框架结构的侧向刚度问题，容易导致比较大的侧向位移的出现，不能实现对其整体结构的有效控制。很容易引起非结构构件以及整体结构的破坏，这也是框架结构的主要缺点。在设计时要注意梁柱的截面尺寸和连接节点刚度，因为它们对该结构的侧向刚度影响很大，同时要遵守“强柱弱梁”和“强节点弱构件”的原则，从而减小地震反应，以确保结构的安全。

2关于框架支撑体系及其剪力墙体系的分析

所谓的框架支撑体系就是针对框架结构的应用，通过对建筑的纵横方向的控制，进行其结构体系的优化，其相应用模式与框架结构体系类似。其框架支撑体系的平面设置也具备灵活性的特点，实行了建筑空间的有效应用，有利于促进其制作环节、设计环节、施工环节的优化，从而促进其高层钢结构住宅的结构体系的深化应用。正是由于框架支撑体系的应用，才促进框架结构的优化，从而促进其抗侧能力的提升，实现其框架系统及其支撑系统的有效应用，实现对水平剪力环节的有效控制，从而有效降低结构的侧移距离，促进整体施工工程的完善。框架和支撑两系统的侧向变形协调一致，降低了支撑上部和框架下部的较大层间位移角的数值，从而使各层的层间位移角得到了有效的控制。框架-支撑体系作为一种双重抗侧力体系，即使在罕遇地震下支撑系统发生破坏，结构自动进行内力的调整，使框架结构承担相应的水平荷载，起到了两道抗震设防的目的，进一步增强了结构的安全度。由于受到支撑系统的影响，框架-支撑体系的钢结构房屋在建筑立面设计、门窗布置不像框架结构那么自由，并且经常与支撑的布置发生冲突。这也是框架-支撑结构体系最主要的缺点。

在实际工作中，剪力墙体系的应用有效，促进结构水平剪力的有效控制，保障结构的侧向刚度的有效控制，满足了建筑施工的需要。框架剪力墙体系仍作为一种双重抗侧力体系，并且框架与剪力墙两者协同工作，也使层间位移得到了很好的控制，减少了非结构构件在地震作用下发生破坏的可能性。由于剪力墙的侧向刚度很大，尤其是钢筋混凝土剪力墙，在地震时很容易造成应力集中，结构发生脆性破坏，通常的做法是在墙体中每隔一定间距设置竖缝。对于钢板剪力墙结构，应力集中相对较小，但仍能起到刚性构件的作用。

3关于框架-核心筒体系及其墙板体系的分析

该模式的应用离不开对框架剪力墙体系或者支撑体系的应用，通过对这两种模式的应用，促进其外侧周边设计钢框架环节的有效应用，从而保障了高层建设的应用需要。确保其多层钢结构房屋综合效益的提升，实现了其相关性能的有效使用。在应用过程中，由于其筒体的抗侧刚度的影响，其抗扭能力是比较强的，我们通过应用于日常楼梯建设、电梯建设等，这一环节的应用，有利于其材料的利用率的提升，有利于建筑的内部施工环节的优化。和框架支撑体系、框架剪力墙体系类似，筒体承担90%以上的水平力的作用和全部扭矩，竖向荷载则由核心筒和框架按一定的比例分配来承担。核心筒与框架的协同工作，同样很容易满足结构的层间位移以及整体变形的限值。虽然该体系中的核心筒的刚度很大，但其延性相对较差。尤其是在地震持续作用下，筒体很容易产生裂纹造成刚度下降，造成结构整体侧移过大。因此在强震地区要采取必要的措施或者改用筒中筒等体系。

其框架墙板体系的应用是以框架作为应用前提的，它实现了对框架这一基本结构的应用，通过对其建筑纵、横方向的有效应用，实现对其预制墙板结构体系的优化，该体系的应用，需要进行钢筋混凝土墙板的有效预制，促进其竖缝环节的应用，从而实现对其壁柱环节的优化，确保其耗能环节的控制。该模式的应用有利于实现地震能量的吸收，有利于抗震性能的提升。在实际运用过程中，我们需要进行其墙板预制环节的优化，避免出现刚度突变的现象。多层民用钢结构房屋的结构体系各有优缺点，但最主要的区别是结构的抗侧力体系不同，因而抗侧能力也不同。对于层数不多、抗震设防要求不高的建筑物，应优先考虑采取框架结构体系，对抗震设防要求较高的建筑物，宜优先考虑采取框架-支撑结构体系，因为其抗侧力效果显著且构造相对简单。

结语

尽管在多层民用建筑钢结构设计领域已取得一定进展。但我们仍需要继续进行结构系统的优化，确保结构内部各个环节的协调，以满足民众的要求。

参考文献

[1]吴静.高层建筑钢框架支撑形式的不同对其受力性能的影响[J].安徽建筑，2003（1）

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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

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关键词：多层框架结构；加固设计；技术要点

中图分类号：TU323.5 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

对框架结构建筑进行加固处理，能够有效提升建筑物的抗震性能，确保建筑物的稳定性以及可靠性。同时，相比于拆除重建而言，对建筑物进行加固修复也能够实现施工成本的有效控制，根据相关资料统计表明，对一般框架结构建筑进行加固改在与拆除重建施工相比，经济投入能够节省40%，施工时间也能够缩短50%左右。因此，对多层框架结构建筑进行加固，排除相应的安全隐患，能够有效延长建筑物的使用寿命。综上所述，本课题的研究具有很强的现实意义。

二、多层框架结构建筑加固设计的主要方案

实际的工程加固设计中，设计人员应根据多层框架结构建筑的实际情况选取科学、有效的加固设计方案，并进行严谨施工。以下，笔者将对主要的多层框架结构加固设计方案进行总结。

（一）抗震墙加固法

抗震墙加固法是多层框架结构建筑加固中的一种重要方案。一般来说，当框架结构抗震能力不足或扭转效应偏大时，设计人员可优先考虑采用增加抗震墙加固方法。在具体施工中，可通过增设剪力墙或翼墙实施。

抗震墙加固法的施工技术较为成熟，然而存在废料、造价高等缺点，且施工周期长、对周边环境影响较大。

（二）碳纤维布加固法

当多层框架建筑出现承载能力不足问题时，设计人员可考虑采用碳纤维布加固法进行施工。施工过程中，可在建筑物构件表面黏贴碳纤维布或碳纤维板，能够有效提升多层框架结构建筑的承载能力。

该方法所用材料质量较轻、强度足够，且施工较为方便，主要适用于对架结构建筑中的梁、板、柱等构件进行加固。

（三）增大截面加固法

增大截面加固法主要针对多层混凝土框架结构建筑。在实施过程中，设计施工人员需采用与原建筑相同材料的钢筋混凝土增大原框架构建的截面积，以此达到提升整体建筑物承载能力的目的。

采用上述方法能够提升框架结构建筑抗弯、抗拉的性能，也能够修复已经存在损伤的混凝土框架截面，常用于对建筑物梁、板、柱以及钢结构中的屋架等构件进行加固。

此外，对框架结构建筑物进行加大截面加固法时，设计人员应充分考虑整体效应，避免施工过程中出现局部刚度过大的状况，从而保证建筑物局部与整体承力均匀。

（四）外包钢加固法

外包钢加固法是一种适用于多层钢结构框架结构建筑的加固方法。在具体的施工过程中，设计施工人员需要将固定钢板包在框架结构构件的外侧，并通过精确计算，实现外包钢与原有构件的充分受力，从而实现整体建筑承载力、延性和刚度的全面提升。

外包钢加固法一般使用与对框架结构建筑梁、柱、屋架等构件的加固，特别适合对大型多层大跨结构框架结构建筑的加固。采用上述方法时，一般可结合化学灌浆法进行外包钢加固，但要保证钢结构表面的温度低于60度，当施工环境具有腐蚀性时，应当采取适当的防护措施，例如，可通过采用高分子材料包裹钢型构件或采用氧气隔绝法等。对于多层框架结构建筑来说，应用外包钢加固法存在用钢量偏大的弊端，因此施工经济成本较高。

三、多层框架结构建筑加固设计施工中应注意的问题

在对多层框架结构建筑进行加固设计施工时，施工人员应结合建筑物的实际情况和周边施工环境的状况，通过精确计算、综合分析，确定合适的设计施工方案，因此，整个加固工程中需要注意的问题有很多。笔者结合平时的工作经验，将多层框架结构建筑加固设计施工中应注意的问题总结如下：

（一）进行实地调查

设计人员在确定加固方案之前，要深入建筑物实地进行调查，对建筑物的实际情况进行调研。调研的主要内容应包含建筑物的受损情况测定、承载能力评估等，并结合调查的内容确定初步的加固方案。

（二）对加固方案进行论证

对建筑物进行实地调查后，加固设计人员应拿出多套施工方案，并会同工程施工小组相关人员进行方案论证，从施工成本、施工流程、施工稳定性等多个方面对所有方案进行详尽考量，并最终确定出最科学合理的加固方案。

（三）预备应急预案

在加固施工前，设计人员应准备相应的应急预案，从而保证施工方案的充分合理性。应急预案应与预实施方案起到互补作用，在施工过程中，一旦发现现有方案出现偏差，施工人员和设计人员应进行及时沟通，在保证加固施工有效实施的基础上，启动应急预案。

四、工程案例分析

（一）工程概况

某中学教学楼共6层，采用框架结构进行设计施工。框架等级为2级，建筑结构安全等级为3级，建筑抗震设防类别为丙类。整栋建筑于2002年3月份竣工，至今已使用11年，由于该中学规模逐年扩大，需在该教学楼基础上增建1层，考虑到增加楼层可能对原有教学楼带来多余的承载负荷，因此，需要对现有教学楼进行加固处理。

（二）加固方案

经过技术人员的测算，该栋教学楼由于使用年限过久，部分框架构件中的钢筋承载能力不能满足现行规范要求，一些框架结构梁端负弯矩以及跨中正弯矩也与现行施工规范不符，因此，需要对1-6层的柱、梁等构件进行加固。由于该栋建筑作为教学楼和办公楼使用，在综合多方面数据后，设计人员制定了如下加固施工方案：

第一，针对框架中箍筋雕筋无法满足现行要求的状况，拟采用外包角钢加固法施工，以此提升建筑物的承载能力。

第二，针对狂接结构梁端负弯矩以及跨中正弯矩不满足现行承载要求的状况，拟采用碳纤维法进行加固施工。

（三）施工细则

外包角钢加固施工流程如下：

1、对需要施工的构件进行打磨、洗净、除锈等工作，并用夹具固定角钢。

2、对角钢进行焊接，并用LJH灌浆料填充柱子与角钢之间的缝隙。

3、保证焊接缝高度大于6MM，确保无虚焊、假焊现象。

4、焊接、填充完后，在加固层表面涂抹水泥砂浆，厚度应大于25MM，以此提升整体加固层的承载稳定性。

碳纤维加固法施工流程如下：

1、进行表面清理。需对施工构件表面进行打磨、除污等清理，并保证构件转角黏贴出呈圆弧状，半径大于25MM。

2、将底层树脂均匀涂抹在需要加固构件的表面，并进行找平处理，保证构件表面不留棱角。

3、黏贴碳纤维布。将碳纤维布黏贴于构件表面，并在最后一层碳纤维布表面均匀涂抹浸渍树脂，该工序24小时后，在构件表面环向围束纤维布，一般来说，纤维布层数不少于3层。

五、结论

本文对多层框架结构建筑加固设计施工的相关内容进行了总结与综述，并结合工程实例分析了加固施工的具体细则和注意事项。因此，本文的研究成果符合预期设想。在对框架结构建筑进行加固设计过程中，设计人员应对实践经验进行不断总结，敢于拓展设计思路，从而保证工程加固项目的有效实施。

参考文献：

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【关键词】大底盘高层建筑；结构设计；研究；

大底盘多塔高层建筑结构发展于上个世纪末，所谓的大底盘即就是将许多功能不同的建筑共同建造在一个比较大的空间地盘上，这样的设计理念 能够给建筑底盘上创造一个非常宽松的共享空间和商业空间，继而满足进行商业投资的使用需求。本文就简单的介绍大底盘多塔高层建筑的设计结构。

一、大底盘多塔高层建筑结构概述

大底盘多塔高层建筑主要由两个结构组成，分别是大底盘和塔楼。（1）大底盘：从结构方面看，大底盘和塔楼之间的连接关系非常的多样化，比如底盘和塔楼结构的竖向分布发生间断，并在底盘的底部与塔楼的衔接位置使用转换层。该种结构是比较常见的住宅双塔结构，这种建筑结构对于底盘的要求需要更大的空间，这些空间的作用是提供商业场所或者是公共活动场所，如果是处于这样的设计那么大底盘的刚度相对于上部的塔楼更柔；另一种结构类型是底盘和塔楼结构其竖向分布比较连续，该种结构中上部塔楼的竖向结构会一直延伸到底盘低端。除了塔楼延续下来的结构以外，其他部分的结构均为空间框架结构。该种结构类型的底盘其刚度会明显较大，稳定性增强但是却占用了底盘的空间和建筑布置。

2、塔楼

塔楼一般最长采用的形式为剪力墙结构、框架结构、框筒结构和简体结构等，大底盘多塔楼结构是根据塔楼平面和底盘的平面布置、刚度、高度以及质量等进行划分的话可以分为4种类型，即对成型双塔结构、对称性多塔结构、非对称性双塔结构以及非对称性多塔结构等。

二、大底盘多塔高层建筑结构分析方法

1、常微分方程求解器COLSYS解法

很多学者研究人员采用微分方程对大底盘多塔高层建筑结构进行分析和研究，研究者们采用沿着建筑高度的方向进行分段连续化的方法来建立一个串并联模型，在静力分析时推导出在水平荷载下的微分方程组；在二阶分析时考虑竖向荷载若发生侧向位移对二阶效应产生的影响，继而推导出基本的微分方程；在整体稳定分析时推导出相应的方程式等。

采用常微分方程求解器进行设计结构的求解，在对二阶和精力分析时将其内力和位移求出；而整体稳定分析时则需要考虑临界载荷的变化情况，在对动力特性进行分析时需要将其自振频率和振型的特性讨论和了解。通过使用常微分方程求解器COLSYS解法让复杂的建筑结构设计和二阶分析变得简单，同时使用该种计算结构能够更多的更加有益的设计结论。

2、其它大底盘多塔高层建筑结构分析方法

除过采用常微分方程求解器方法之外，在实际的建筑设计过程中也会应用到其它不同的分析方法。比如在某些建筑会在大底盘多塔结构中设计沉降缝和后浇带，或者只设计沉降缝而没有后浇带的方式进行分析，分别对不同基础形式来对沉降差异进行控制和计算，从而制定出最为合理的地基处理方案和基础形式。在设计的过程中会根据上部建筑使用要求的区别采用扁梁、肋板箱型转移层等；（2）2007年李秋波在其撰写的论文中对大底盘多塔结构的设计进行详细的陈述，深刻的对计算模型的选择、多塔的定义、计算程序参数的定义进行分析，同时还要对计算输出的结果进行比较和分析。叶坤等设计人员还制定了基础隔震是的时程分析计算模型，并以该理论为基础编制了相应的计算程序，从而准确的计算出在地震条件下建筑物各层发生的位移情况，加速度变化情况和剪力情况等。将计算的结果和非隔震情况下的结果进行比对；除此之外叶坤还对在不同温度作用下和地震作用下隔震层的顶板是否能满足平面内刚性情况进行假设实验。

三、大盘低不规则多塔高层建筑结构

1、大底盘不规则多塔高层建筑设计选型

现如今的高层建筑大底盘不规则多塔的设计理念是从抗震设计为出发点的，对此需要对不规则的结构进行判断和分析。一般来讲在高层建筑中不规则大底盘多塔结构根据不规则的程度分为三类，即较不规则、特别不规则以及严重不规则等。对于高层建筑来说其不规则的类型主要有9种。即偏心布置、扭转不规则、组合平面、楼板不连续、凹凸不规则、刚度突出、尺寸突出、构件间断以及承载力突变等。

不规则的大底盘在设计的过程中需要尽可能的减少结构平面的不规则程度，在观察一个大底盘建筑是否规则时其标准为：该建筑不规则的结构超过某一相高层建筑的不规则类型指标的便可以称之为非规则类型；如果有多项超过高层建筑不规则类型指标的那么其程度明显加深，因此被称为特别不规则结构；如果该建筑体所有建筑体型均较为复杂，且没有考虑抗震的情况，因此便称之为严重不规则类型。

2、大底盘高层建筑不规则多塔结构的设计要点

对于不规则高层多塔结构而言，其在设计初期就应该考虑结构的抗震效果，这也是人们普遍关注的问题。在绝大多数的大底盘多塔设计过程中均都采用的是“抗”、“调”、“放”等整体结构设计理念，因此所设计出的新型连体钢结构更加适用于高层建筑中。在现场实践的过程中对技术服务和工程质量等方面进行了深入的研究，经过对其研究发现该种设计思想和设计结果完全能够满足压力考验。

在设计模型中我们可以看出，大底盘多塔结构中那些和塔楼结构较远的构建受到的震动影响非常小，其表明了在水平力的作用下多塔楼不会对远距离的塔楼构件造成大影响。如果大底盘顶层上部塔楼嵌固层的条件满足，那么便可以对塔楼各部分之间的结构进行拆分，在拆分之后这些大结构塔楼同样符合实际的受力情况。另外大底盘顶层的楼板刚度要非常优秀，所以一般在设计的过程中采用人防结构和大底盘顶层楼板相结合的设计方式，其顶层楼板的厚度要达到300mm左右为宜。

3、大底盘高层多塔不规则结构的设计

如果大盘低高层多塔结构设计中对于抗震强度达到9度以上，那么建筑结构的选择上尽量要避免连体、夹层或者转换层等等；如果抗震强度要求在7-8度，那么建筑结构的选用上则遵循剪力墙结构的高度和结构错层建筑房屋的高度保持一致。

四、结束语

由于城市中建筑面积不断扩张，能够利用的建筑空地逐渐缩减，因此为了满足日益增多的人口，那么在房屋建筑方面需要更多的去考虑高层建筑，在高层建筑的发展过程中房屋的设计更加向实际情况靠拢，因此在设计计算时需要将所有的数据计算准确，对于大底盘不规则多塔高层建筑而言，在设计方面要更加趋于合理这样才能保证设计的科学性和质量。

参考文献：

[1]周世忠.基于高层建筑结构大底盘不规则多塔结构的设计研究[J].河南科技，2014（12）.

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关键词：稳定；结构设计

中图分类号：TU2文献标识码： A

1对梁、柱的截面尺寸的选择

在框架结构设计中，梁、柱的截面尺寸选择是重点。我们不但要满足国家的基本规定，还应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，这就是规范中要求的“强柱弱梁强节点”。

2框架计算简图的不合理性

在我国的房屋建筑中，很多钢筋混凝土多层框架房屋没有建筑地下室，所以该房屋的独立基础埋置比较深，当发现，0.5m处设有基础拉梁时，我们应将该基础拉梁按照层1输入。下而我们以某学校的学生宿舍为例，该学校的要求是建设三层的钢筋混凝土框架结构住房，其属于乙类建筑，建筑场地为Ⅱ类，楼层高度为3.6m，基础埋深4.0m基础高度，0.8m,室内外高差，0.45m。根据我国《抗震规范》中的有关规定，在8度地震区域内，该建筑框架结构的抗震等级属于一级。建筑者在进行房屋建设时，应对其进行规划与设计，按照该工程的3层框架房屋结构设计计算，第一层高度我们定为3.65m，这个高度的确立是我们假设框架房屋的嵌固在一层，0.5m处的基础拉梁顶面，基础拉梁的断而和配筋按构造设计。

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;第一，《混凝土结构设计规范》（GB50010―2010）第6.2.2，-2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H 1=4-0.8+0.45-0.05=3.6m,层2层高为3.6m,层3、4层高为3.6m。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1.7。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。

3对框架柱的配筋方式进行适当调整

在框架柱的配筋方式中，其配筋率是非常低的，虽然在某种情情况下电算的结果被称为构造配筋，但在实际的工程中一般不会按这样进行配筋，原因是框架柱的角柱，一般情况下，一旦发生地震，就会使其受到较大的扭转剪力，此外，由于受到双向变矩的作用影响，还会使得衡量的计算变小，当框架的角柱处于正常的工作状态时，配筋就会处于双向偏心的受压状态，由此可以看出，在地震过程中受到伤害最大的就是内柱，在框架结构中，由于质量分布的不均匀和不合理，就会使得这种现象尤为明显。为了避免在地震过程中内柱受到严重的伤害，应该在对框架进行计算时，选择最不利的方向。除此之外，还可以采用另一种有效方法对框架结构进行计算，即采用从纵、横两方面进行计算的方式，在计算过后还应对同一侧而的配筋进行比较，在遵循对称配筋的原则下，选择计算值较大的配筋在对配筋进行计算的过程中，要想做到框架适应多种内力组合作下的强度，必须注意几个问题:

角柱、边柱和抗震墙端柱在地震作用组合下产生偏心受拉时，端柱内纵筋总截面的面积应比计算值增大百分之二十五;而框架柱的配筋可增大1.2~1.6倍，其中角柱为1.4倍，边柱为1.3倍，中柱为1.2倍;柱的纵向钢筋宜对称，总的配筋率不应大于百分之五，当剪跨比不大于2的一级框架柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于百分之一点二。框架柱的箍筋在进行形式选择时，应首先考虑菱形或者井字形的形式，这两种形式的采用可以促进和加强箍筋对混凝土的强大约束力;为了保证一、二、三级框架的连接质量，应该在各框架的低层柱底和底部的纵筋采用一般焊接的连接方法，但是，使用焊接的方法并不在所用条件下都可以使用的，其的使用也需要一定的约束条件，例如，当框架的纵向钢筋的总配筋率没有达到百分之三，而箍筋的直径又大于1，的情况下，就可以使用焊接的方法。

另外，在对多层框架进行电算时，往往会忽略很多细节问题的存在或者考虑的方面不全面，如，在电算的过程中，对于温度应力和基础沉降的均匀程度考虑的不全面;在多层框架中，会存在多层框架的水平尺寸和垂直尺寸相差较大;地基中的软弱土层较厚或者土质不均匀等。在而对这些问题和情况'时，可以首先考虑对框架柱的配筋进行适当的放大，其次应在纵横两个方向中设置基础梁，但是在设置过程中，还应注意的细节问题是，配筋不能按照构造进行设置，而是应该按照框架梁的特点及要求进行设计，最后，则应按照规范的要求对设置的箍筋进行加密。

4调整框架梁的裂缝宽度和斜截面的配筋

在框架的配筋方式进行调整之后，还应在配筋之后加强框架梁的裂缝宽度的计算，同时也应该在满足梁端斜截面的各种要求下进行配筋的调整为能够保证调整的合理性，在对框架梁的裂缝宽度和斜截面进行调整之前，应首先明确影响裂缝宽度的两种主要因素，一方面是构件的混凝土强度的等级，另一方面是在施工过程中使用的钢筋级别和直径。由于混凝土的强度等级与钢筋的级别存在着一定的关系，这种关系的存在就使得两者之间能够相辅相成。因此，高等级的混凝土对裂缝宽度的影响是比较小的，在一般情况下，都是增大梁的配筋率来增加大梁的截面尺寸，从而减小框架梁的裂缝宽度。此外，为了方便内力组合和裂缝宽度的准确计算，在对数据进行输入时，应该使用计算机将恒、活载数值进行分开。

为能够最大程度的满足框架结构设计中，地震时框架梁的斜截面受弯承载力的规定和要求，应在设计中使用以下方法:加大梁的跨中受力钢筋，把它尽量放大为1.1-1.3倍，而不适用放大梁端负弯矩钢筋。在支座地方我们一般使用箍筋来承受支座剪力，不会选用弯起钢筋。

5框架结构设计中存在的问题分析

为了保证框架结构的稳定性，一般使用的都是一种结构型式，框架结构属于柔性结构体系，我们不应使用砖墙承重因为它属于刚性结构。不同的建筑，其要求也会有所区别，有些建筑将框架梁进行外挑，同时能够在框架梁下设置相应的钢筋混凝土柱。有的计算人员由于对柱的受力概念不清楚，经常会把这样的柱认为是构造柱，并把配筋视为构造配筋，这样只会为建筑埋下安全隐患。为避免这些安全隐患的存在，在实际建筑中，由于钢筋混凝柱是偏心受压构件，在与梁端交接的地方与框架梁和柱节点非常相似，因此，在建筑过程中应该全面考虑悬臂梁梁端的调节变形方面的问题。

6结束语

综上所述，结构设计员在设计多层框架房屋结构时，不仅需要对设计的基本要求熟悉掌握和认识，还应遵循设计的规范，最后可根据时间经验的积累，设计出最合理的框架结构体系，能够准确的处理框架结构设计存在的问题，进而提高建筑框架结构的设计质量，满足用户需求。

参考文献