多层建筑的结构设计例1

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。

多层建筑的结构设计例2

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

多层建筑的结构设计例3

伴随着国家建筑事业的发展规模不断壮大，我国的钢材产量也逐年不断呈上升趋势，因此，结合钢筋混凝的建设建筑框架结构设计就成为时下建筑行业的焦点关注问题。另外，当前不论是工业化建筑还是民用化多层建筑的功能也逐渐日趋多元多样化，这就促使了实际施工过程中对建筑结构框架的具体规划设计遇到了诸多难题，因而作为工程建筑机构设计人员就要充分遵循框架设计中的具体实施规范的基础之上，大胆实践尝试，不断优化框架结构设计方案的重点、难点。

1 框架结构独立基础设计相关的荷载取值问题

当建筑地基所承受的受力范畴内不存有软弱粘性地质时，多层框架建筑多半运用柱下独立基础设计。在8到25层之间的民用高层建筑中，对载荷相当多的结构多层框架建筑设计考虑时，一种情况是可以不对地基的承载能力以及建筑的抗震能力进行验算；而另一种是对其结构独立设计基础时，在实际操作中，对施工作用的项面的外载荷只考虑轴取设计和弯矩设计，而忽略建筑框架结构设计的无剪力设计，或者只考虑轴力设计值的设计方式，以上的这两种设计情形，均会导致基础作业设计尺寸偏小，以致使配筋的可操作性大打折扣，从而影响了建筑结构基础本身的安全性。

2 结构框架梁类问题的基础设计

建筑框架的结构房屋埋深设计过大时，为了减少相应的地层柱的设计长度与其地层位移时，可对基础系梁的位置进行设计做以调整。该阶段的系梁应按照一层框架梁进对其设计，同时在此基础上应对从梁往下的柱可按短柱去解决，而如果工程条件符合《建筑抗震设计规范》第6．1．11条规定，应设基础系梁，此时可根据抗震要求，沿两个主轴方向设置构造基础系梁。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。另外，为了准确的计算基础系梁的跨度，可根据《规范》中的实施要求对基础梁下与独立基础的台阶或者锥形斜坡间的空隙方位用混凝土浇筑到与基础顶面持平，之后再浇筑基础系梁。

3 结构设计的重要参数的选取问题

根据《抗震规范》中的设计要求，其明确指出，要对计算机分析的计算理成果，要通过实际建筑设计的条件，去判断并确认出有效的符合实际工程框架结构的设计。常规情形下，计算机的计算程序分析，主要是对房屋结构上的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层之间的弹性位移以及弹塑性层问位移做出有利分析。对其主要分析的内容包括：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。一次，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，要正确填写抗震设防烈度和场地类别，同时视实际情况，选取电算程序总信息中的其他各项参数是十分关键的。

3.1 结构震等级设定

在建筑项目的结构设计中，大多房屋建筑按照防震等级分类均属于丙类建筑，像办公楼房、商品房、民用高层建筑以及一些工业建筑等，这类建筑的抗震等级建筑施工时可依据烈度、结构设定类型与建筑设计高度，按《抗震规范》的6.1.2条去设定。而在像能源、交通、通讯、医疗、消防等类建筑，也包括像大型场馆用地、大型商务商场等公共建筑的具体设定，应当根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223―2004)对这类建筑确立出归类。而对于乙、丙两类的防震作用都应按照当地区域的抗震设防烈度去具体计算并设计。首先是乙类建筑结构抗震性设计，常规情况下，当抗震设防烈度为Ⅵ―Ⅷ度时，抗震的防控设计都应按本地区域的抗震防控烈度去提高一度设计要求。对于具体性的抗震措施的设定，实际上是指原有的本区域的地区抗震防控烈度，去有针对性的提高一度抗震烈度，其依据是《抗震规范》所确立出的抗震等级规定；而当Ⅶ度区域性的乙类建筑高度如果超出规定的要求范畴时，就需要规定比一级抗震等级上更为合理的抗震举措。如：某Ⅶ度地震区城市的一个大规模商务商场和一个二级医院的门诊部都应归于乙类建筑。但是假使设计人员把其按照丙类建筑来具体规划设计时，就致使建设物的抗震性能大打折扣，还要对设计的抗震结构计算做出较大程度上的修改。

3.2 地震力的地震型组合数

对于多层建筑的框架结构设计时，如果对扭转耦联因素不考虑在内时，地震力的振型组合数起码应按照规定，选取为3。而如果振型数在高于3的情形下，就应当设计计算为取3的倍数，但还是计算还是不能多于层数；在建筑层数≤2时，振型数的设计选定就可设定为层数；而有些建筑实际上外形设计包括结构设计都不是常规情况下的规则高层建时，并对扭转耦联加以考虑时，此时设定振型数就应≥9；建筑层数较多或其结构设计的刚度突变程度较大变化时，其所设定的振型数的组合数就宜多取，如合计的结构存有转换层，顶层还有塔楼形式的多塔结构等，振型数就应选取≥12去按实际情况设取，也可以选取更多的振型数。但最后敲定下来的选取数不能多于房屋层数的3倍。另外，《抗震规范》中指定确立出，合理的振型个数正常情况下是能够取振型参与质量的总质量的90％所需的振型数。而诸如SATWE电算程序的强大计算功能，就能够实现合理设取并会根据建筑情况作出有力分析，综合布局，它能很方便地输出这种参与质量的比值。某些设计人员不太重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是值得改进的。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，因此，只有结构存在大幅度扭转时才采用耦联计算，但是应当在必要时补充非耦联计算。

3.3 结构周期折减系数

建筑结构的抗震设计中的抗震墙结构中由于有填充墙的存在，使结构的实际刚度高于理论的计算刚度，并且计算周期高于实际周期。因此，导致计算出的地震剪力过于小，致使结构的安全设计可能有所偏差，这就需要对结构的计算周期可作出适当的折减，但同样折减系数过大也是不稳妥的。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；当砌体填充墙相对较少与采用轻质砌块时，可取0.7―0.8；完全采用轻质墙体板材时，可取0.9。另外，对无墙的纯框架，计算周期是可以不折减的。以上问题在多层框架结构设计中比较常见，也常常被忽视。设计人员应引起注意，确保结构设计质量，以免造成错误。

结语：

根据混凝土框架结构设计问题在实际设计研究阶段，可能会遇到诸多的客观性问题，在此不在赘述。因此，设计人员在对房屋框架结构设计上，应当考虑设计方案的可操作性，对可能影响解决问题的因素要多加留意，并及时采取有利、有效措施去及时处理、整改；而作为一个结构设计者就需要在遵循各种规范的前提下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点重点并在工作中不断的总结和完善。

参考文献：

[1]张丽红. 多层建筑框架结构设计问题的几点研究[J]. 中国科技财富, 2011,(03).

多层建筑的结构设计例4

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：

多层建筑的结构设计例5

一概念设计意义

多高层结构概念设计的基本原则有结构简单、规则及具有足够的水平刚度和抗震能力；注重结构的整体性。概念设计的范围较大，即有大的方案选择，又有小的细节构造，应该贯穿在设计的各阶段和步骤中。概念设计是结构工程师通过自身的力学知识和工程经验，运用经无数事故分析，震害分析，模拟实验的定量定性分析及长期的困内外设计与使用经验分析、归纳、总结出来的具有基础性、整体性、全局性和关键性的设计基本原则、规定和方法。通过概念设计能够从宏观上确定结构设计的基本问题，在初步设计时把握建筑的概念性整体方案，明确结构总体系与各分体系之间的传力关系，加强结构整体性，保证结构成为高延性的抗震耗能结构。

二 概念设计的应用分析

⑴平立面形式是保证结构简单的重要基本条件。结构平面的布置必须考虑有利于抵抗水平荷载和竖向荷载，做到受力明确，传力集中，尽可能减少扭转影响。许多震害表明，平面不规则不对称的建筑，无论是砌体结构还是混凝土结构都会因扭转产生而破坏。因此，简单、规则、对称、长宽比不大，平面外伸长度小的平面形式是理想的选择。这样做可使结构的刚度、质量和承载力分布均匀，质量中心和刚度中心宜重合，实现扭转效应的减小。建筑的立面形式以连续、简洁为宜，较大程度的内收、外挑或中间层部分构件不连续会造成结构的刚度和质量沿竖向分布不均匀，竖向抗剪承载力不连续，竖向刚度出现突变和不规则，对建筑结构的抗震不利。面对当前建筑方案中出现平立面不规则的情况，作为结构工程师应该运用概念设计的原则尽可能地与建筑工程师沟通，通过调整结构布置和加强构造措施等设计手段使结构趋于合理。

对于平面规则的结构，如果刚度中心偏心，仍会有扭转现象产生。这时可调整抗侧力构件，使其均匀布置，尤其是考虑具有较大刚度的楼梯间布置。另外，注意控制结构的周期比、位移比。周期比是结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值，表明了侧向刚度和扭转刚度的相对关系；位移比是楼层竖向构件最大位移与平均位移的比值，是各楼层相对刚度大小的体现。控制它们可使结构的抗侧力构件平面布置更合理、更有效，使结构不出现过大的扭转效应。周期比超限时，当位移比满足要求时，可减小抗侧力构件的刚度，加大平动自振周期，对框剪和剪力墙结构，连接楼层端部横纵剪力墙，形成“T”型和“L”型，加大结构的抗扭刚度。位移比超限时，可提高结构的抗扭刚度和承载力，对于平面特别复杂和刚度相差悬殊的结构可设置防震缝。

⑵多高层建筑的结构体系应该具有足够的抵抗水平荷载和竖向荷载的能力，同时，还应具有良好的抗震承载力和变形能力，出色的耗能性能。笔者认为应注意以下几个方面。 a.形成明确的传力路径。多高层建筑结构体系应具备明确合理的传力途径，使作用在其上部的竖向及水平荷载能够直接传往基础，避免传力的迂回。其次尽可能形成简单正确的计算简图，减小计算模型与实际情况的差异。所以在具有转换层、错层、大底盘多塔等复杂结构体系中，概念设计更为突出。b.保证多道防线措施的运用。《抗震规范》要求结构体系应具有多道防线，通过合理处理结构刚度、承载力分布和构件的强弱关系，利用前道防线的破坏，消耗地震能量。改变结构的动力特性，减小地震作用，保证“大震不倒”的设防目标。实践表明：在纯框架结构中，增加钢或钢筋混凝土柱间支撑，利用支撑的屈曲耗能，能够成为第一道防线很好地保护框架柱子。在框一剪结构和剪力墙结构中，连梁的开裂和屈曲可消耗能量保护墙体，但前提必须加强连梁的抗剪性能，保证强剪弱弯，或者设置双连粱也能够起到良好的效果。多层砌体结构中设置罔梁和构造柱，在汶川大地震中再次验证了能够增大砌体延性，加强结构稳定性的抗震作用，成为砌体结构的第二道防线。多道防线作为概念设计对于防止结构倒塌具有重要意义，在设计中应予以足够的重视。c.真正实现强柱弱梁。强柱弱梁是保证结构延性的措施之一，即使塑性铰出现在梁端，形成梁铰机制，使得柱子不发生断裂，保证结构的稳定性。这一措施在《抗震规范》和《高规》具体表现为梁端弯矩设计值М。小于柱端弯矩设计值M，根据不同的抗震等级，满足M>M，为抗震调整系数。

但在具体设计中，由于考虑现浇楼板参与梁的受力，将粱的抗弯刚度增大1．5～2倍，同时梁的支座配筋率高甚至出现超筋，加上板的实际配筋，使梁的实际刚度增大，实际梁端承载力大于梁端弯矩。尽管通过柱端弯矩调整系数放大弯矩，但柱子的实际配筋往往以构造配筋居多。因此实际结构体系却成为强梁弱柱的柱铰机制，反而降低了结构稳定性。所以对于柱子可加大配筋，适当减小梁的截面尺寸和限制钢筋用量，将利用软件计算的梁端配筋调整系数取1.O，不再放大梁端的实配钢筋面积，考虑板钢筋的实际作用。这些是保证强柱弱梁得以真正实现的设计措施。

⑶结构的整体性是保证结构各体系及构件间共同工作的必要前提，结构空间整体刚度的大小直接决定了结构抗震能力的强弱。加强结构的整体稳定性，避免由于部分结构构件发生局部破坏而导致整体结构丧失承载力发生倒塌。a.保证楼盖的刚性要求。多高层建筑结构中，楼盖对结构的整体性起着非常重要的作用，它不仅要承受竖向荷载，而且作为竖向抗侧力构件的水平支撑，兼有向其传力和保证其协调工作的作用。尤其当竖向抗侧力结构布置不均匀、复杂或各抗侧力构件水平位移不同时，结构将更加依靠楼盖体系来保证抗侧力结构的协同工作。因此楼盖设计应采用现浇形式，尽量避免平面狭长、跨度或外伸长度较大，平面不规则，楼盖开大洞等情况。b.注重非结构构件抗震措施。非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备及其与结构主体的连接。虽然在抗震设防上非结构构件的破损程度允许高于主体结构构件，但其破坏和功能丧失也会带来严重的经济损失甚至危及人的生命安全

多层建筑的结构设计例6

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

结构设计中，多层建筑框架结构的设计比较基础，也是较为重要和常见的一种结构形式。实际的设计过程中，应当根据相关的规范要求进行科学合理的设计，当然其中不可避免将遇到各式各样的问题，这些都值得结构设计人员进行探讨、分析和研究。

二、常见问题和相应措施

多层建筑框架结构设计中最常见同时也是最关键的问题，如下所述：

1.基础系梁的设置问题

当基础埋置深度较深时，可用基础系梁减少底层柱的计算长度。系梁宜按一层框架梁进行设计，同时系梁以下的柱应当按短柱处理。如果工程条件符合相关规定，应当设基础系梁。为满足抗震要求，可以沿着两个主轴方向设构造基础系梁。对于构造基础系梁纵向受力钢筋，可以按照连接柱的最大轴力设定值的10%，按拉力或者压力进行计算。如果是构造配筋，应当满足最小配筋率。

如果基础系梁上作用有来自填充墙或楼梯柱等的荷载，应该和所连接柱子的最大轴力设定值的10%进行叠加计算。基础系梁截面也应当适当地增加，计算出来的配筋，应当充分满足受力要求以及构造配筋要求。对于构造基础系梁顶标高，它一般都和基础顶标高保持一致。为了使基础系梁计算跨度减少，可以采取把基础梁下和独立基础台阶或者锥形斜坡间的那些空隙部分，用素混凝土浇筑，直到和基础顶面保持平齐，然后再进行基础系梁的浇筑。

当用基础系梁平衡柱底弯矩时，其截面尺寸和配筋，需要按照框架梁来设计。拉梁正弯矩钢筋，应当全部都拉通，而负弯矩钢筋则至少应该在二分之一跨拉通，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，应当和上部框架梁保持一致，而且此时拉梁应当设在基础顶部。

总之，不设基础系梁时，填充墙可用素混凝土条形基础。设基础拉梁时，可以设在框架柱间，不在框架柱间的墙体基础则可以使用素混凝土基础。

2.对框架结构薄弱层的判定和处理

所谓薄弱层，就是强烈地震作用下，结构发生较大的弹塑性位移的那些部位，它们承载力需要满足抗震承载力要求，在地震烈度不小于7度的地区才会发生。

有三种方式可判断薄弱层，分别是个人指定、计算判定以及强制认定。在PKPM的SATWE软件里，可以根据相关规范规定或是技术人员的个人经验，直接指定薄弱层，此为个人指定。软件计算时，当结构的抗侧移刚度出现不规则现象，某层的抗侧移刚度比相邻上一层的70%小，或比其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%小，或是楼层承载力发生突变，软件将自动指定该层为薄弱层，此为计算判定。当结构存在转换层，也就是竖向抗侧力构件不连续，不管该层刚度或楼层承载力如何，该层都将被强制认为薄弱层，此为强制认定。

薄弱层不利于抗震，建筑中原则上应当避免薄弱层的存在，最基本的办法是加大该层的抗侧移刚度，也就是加大这层的柱截面或者梁截面。在条件允许下，可通过改变该层的层高或是减少基础埋置的深度来实现。

如果薄弱层无法避免，在进行结构计算和出图时需要严格按照规范规定，针对具体情况，采取相应的措施，除了对薄弱层地震剪力乘以1.15倍的放大系数外，还应当验算结构的楼层屈服强度系数。应当对结构也进行弹塑性变形验算。不符合要求的话，应当及时调整结构布置。

3.楼板开大洞结构计算时应注意的问题

楼板开洞的结构比较普通，如果开洞面积大于该层楼面面积的30%，就属于平面不规则，计算时必须进行处理。以PKPM软件为例，TAT和SATWE分别采用了两种方式处理。TAT软件中，无楼板的节点被定义为弹性节点，该节点。即梁柱交点，不受刚性楼板假定的限制，其平动自由度独立。SATWE软件中，所有楼板被定义为弹性膜，软件真实计算楼板的平面内刚度，对楼板的片面外刚度则忽略处理。当某层洞口面积为楼层面积的30%以上时，应当把全楼所有楼板都定义为弹性膜，或者也可以不考虑楼板的刚度，把该层洞口边缘节点定义为弹性节点，当屋面是钢结构网架时，应当输入板厚，将其定义为弹性膜，真实计算楼板的平面内刚度，这样和实际比较相符。

对弹性节点或弹性膜进行正确定义后，后续计算中应严格按照总刚计算法进行计算，要不然，侧刚度计算法仍会按照刚性楼板，对结构内力和配筋进行计算。此点，需要特别注意。

4.框架梁柱偏心问题

实践工程中，出于建筑专业需要，外墙和柱边需保持平齐，就容易出现框架梁柱偏心问题，可供选择的措施有2个：要么设挑耳，要么与柱偏心。选择前者，可保证框架梁和框架柱中心保持对齐，有利于梁和柱受力，但容易导致填充墙的构造柱下部和上部纵筋难以锚固。若选择后者，地震作用下容易引起梁柱节点核芯区受剪面积严重不足，柱易产生扭转效应。所以，针对外框架梁，建议采用设挑耳解决外填充墙偏心。

5.短柱问题

框架结构中的所谓短柱，其柱净高与柱截面高度比不大于4，或者剪跨比不大于2。地震作用容易导致短柱的脆性破坏。短柱的受剪承载力和变形能力，严重不足，容易引发建筑物严重破坏，设计时需要尽可能避免短柱。

短柱的形成成因主要有两个：一是楼梯间的半休息平台或者结构局部错层，导致两个框架梁间的框架柱净高比较小；二是填充墙的设置不正确，造成某层的框架柱的两侧中一部分没有填充墙，另部分有填充墙，而没有填充墙的那侧，柱净高与柱截面之比通常不大于4，从而形成短柱。

可以通过增加柱的抗剪承载力、改善变形能力，来处理短柱。通常情况下，使用复合箍筋，箍筋沿全高加密，可以保证短柱的纵向钢筋形成对称布置。

6.使用平法图集时应当注意的问题

应用图集时应当注意以下几个问题。

一是框架柱，若用剖面列表法来表示配筋，应当注意每一层的楼面标高以下的箍筋加密区的长度，必须是框架梁高和规范要求的箍筋加密区长度之和，规范要求的加密区长度在1/6柱净高、柱截面高度、500mm三个数值中取较大值。由于PKPM软件出图的时候，加密区长度并没有把梁高包含在内，容易造成施工错误，导致箍筋加密区的高度不够。

二是一层建筑地面，在浇筑主体结构浇筑结束之后才开始施工，若一层地面是刚性地面，根据相关规定，柱箍筋应当在刚性地面上下各500mm范围内进行加密，而这一点容易被忽视，设计图纸中最好对此有明确交待。

三是当梁截面过于小，或者承载力比较大的时候，框架梁如果需要设置三排纵筋的话，建议可以对梁截面或是纵筋直径进行调整，改为两排。如果没有采取此种措施，那么对于第三排纵筋的外伸长度，应当做出明确交待。

三、结束语

以上几条都是在进行多层建筑框架结构设计过程中较常遇到的基本问题，实践工作中当然会遇到更多的问题，设计人员应当仔细分析，根据相关规范采取适当解决措施。在进行多层建筑框架结构的设计时，应当首先判断此结构设计方案的可行性，预测可能出现的问题，并提前采取措施，所有的计算结构都应当认真分析、准确判断，然后才能应用到实际工程项目中。

参考文献：

[1]陈家荣 论述多层建筑结构设计及框架结构的问题 [期刊论文] 《城市建设》 2010

[2]张瑞强 对多层框架结构设计中几个问题的理解 [期刊论文] 《内蒙古科技与经济》 2009

[3]肖军 浅析框架结构设计原则及应注意的问题 [期刊论文] 《中国房地产业》 2011

多层建筑的结构设计例7

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。

多层建筑的结构设计例8

引言：

从宏观上来看，多层建筑结构设计工作直接关系到多层建筑工程的安全性、美观性以及经济性，所以，多层建筑工程的安全性、美观性以及经济型也是多层建筑结构设计中需要做出重点考虑的问题，而实现多层建筑工程安全性、美观性以及经济性的统一则应当是多层建筑结构设计工作中所应追求的重要目标。

一、建筑高度与安全性的统一问题

多层建筑是我国当前主要的建筑形式之一，多层建筑指的是高度大于十米，小于二十四米的建筑，一般层高为三至七层。考虑到建筑的安全性和抗震性，多层建筑结构设计过程中应当根据工程实际情况如地质情况、地震频率情况、地震震级情况等对多层建筑的高度进行合理的确定，而确保这种合理性的依据则是与多层建筑结构设计工作相关的各类设计标准与设计规范。随着社会的进步和发展，多层建筑结构设计相关的规范和标准也在不断地丰富和完善，但是在实际工作中，一些建筑设计师或者是建造者很容易忽略这个问题，这导致了他们设计的多层建筑结构方案很难通过专业测评人员的评审，这种客观存在的现象不仅会对多层建筑结构设计方案的质量产生很大程度的负面影响，同时会对多层建筑设计完成之后的施工埋下安全隐患。

目前，多层建筑最突出的一个特点是相比较高层建筑而言较低，但是相比较底层建筑而言却具有着一定的高度，所以高度问题必须在结构设计中当做被考虑的重要因素，随着层数的增多和高度的增加，一些受力和抗震方面的问题也随之而来，我们可以采取以下的解决策略：第一，严格规定建筑物的高度设计，使其高度和抗震强度都能够达到一定的标准。同时，对多层建筑结构设计规范与标准不断地进行细化和分类，针对多层建筑建造环境的差异要对多层建筑高度的要求作出具体分析。另外还可以采取一些辅助措施，解决建筑物高度与抗震程度之间的矛盾，例如：可以规定对建筑物的地基进行特殊处理，对建筑其中的钢筋混凝土进行特殊设计等等；第二，需要对多层建筑物的高度问题进行重视，随着建筑物高度的增加，许多问题都会随之而来，如果不加以重视，很可能使得多层建筑结构设计方案无法通过评审，最后延误建筑施工的工期，对企业和国家造成一定的损失。我们可以整理关于多层建筑的常见问题及解决措施，同时可以参考国外建筑的一些成功案例，从而在技术上不断进行突破。

二、美观性与安全性的统一问题

对于多层建筑来说，设计师发挥想象和设计的空间就很大，可以采取独特的建筑设计风格，将建筑物设计成具有一定规则的事物，使得建筑物在实用性的基础上，也具有一定的美观性；但是，具有特殊规则的建筑物会不同程度的表现出一些受力性能方面的不足，这也是成为制约多层建筑进一步发展的重要问题。在一定程度上讲，建筑物的美观性与其安全性存在一定的对立性，如果在建筑设计过程中忽视这一方面的问题，有可能在真正的施工过程中达不到预期的安全性能目标，多层建筑的结构设计方案可能需要重新制作并对企业造成严重的损失。

建筑行业是关系到国家和人民生命财产安全的重要行业，因此多层建筑结构设计中的安全性极为重要，这一点应该受到建筑设计者和管理人员的重视。从优先级方面来看，在多层建筑结构设计中，多层建筑的安全性能要高于多层建筑结构的美观性，为了尽可能的在多层建筑结构设计中实现美观性与安全性的平衡，有必要提高多层建筑结构设计工作人员对设计安全性的重视程度，并通过提高多层建筑结构设计人员的专业素质来确保多层建筑结构设计方案在确保安全性的基础上最大化的提高多层建筑的美观性。在多层建筑结构设计人员意识以及技能的提高方面有必要做到以下几点：第一，提高多层建筑设计人员的相关素质，对于建筑行业来讲其设计行为关乎着国家和人民的生命财产安全，因此相关设计人员的素质必须要得以提高，这些设计人员不仅仅需要具备一定的专业基础知识，而且对于一些多层建筑结构设计过程中容易出现的问题也有一定的了解，从而在真正的设计过程中避免问题的出现，设计出更具有实用性、安全性和美观性的建筑；第二，需要具有专业知识的检测人员对多层建筑的结构设计成果进行验收，在验收过程中可以凭借验收人员的专业素质和相关经验，及时发现结构设计方案中的相关问题，避免出现一些重大的安全事故。

三、经济性与安全性的统一问题

对于多层建筑结构设计来讲，确保多层建筑结构经济性和安全性的统一是需要关注的重要问题。由于我国的自然资源有限，因此在社会发展过程中，有必要要求多层建筑结构设计同时遵循经济性与安全性两项原则。但是在当前的多层建筑设计行业中，认为安全性是设计单位以及设计人员需要考虑的内容，而经济性则是工程业主以及施工方需要考虑的内容这一片面观点客观存在。事实上，通过对多层建筑结构设计方案的优化，可以很好的实现多层建筑经济型与安全性的统一，在此过程中，先进设计技术、施工技术的应用以及设计单位与施工单位之间沟通机制的建立是十分有效的手段。

对于任何的理论或者是设计方案来讲，对他们进行实践是最好的检验方式，对于多层建筑的结构设计来讲，采用该设计方案并将这种设计方案投入到施工现场中也是对其进行直接验证的有效方式方式，所以我们需要在建筑设计过程与施工工程之间建立良好的互动平台，使二者能够通过沟通与交流来让多层建筑设计方案在满足安全性要求的基础上降低工程造价以符合经济性原则，从而更好地促进多层建筑设计方案的优化。为此我们需要做到以下几点：第一，建筑设计的过程中要充分考虑到各种现场因素，这需要对施工现场的周围环境进行一定的考察，充分了解建筑的地质结构、建筑物的需求之后，根据不同的施工位置进行建筑设计，在设计过程中需要充分考虑到周围的环境和建筑物的影响因素；第二，施工单位则需要重点从多层建筑结构的经济型与安全性两个方面对多层建筑结构设计方案进行审视，对于一些发现的问题要进行详细的记录，然后及时反馈给建筑的设计人员，从而让多层建筑设计工作者能够有针对性的对设计方案作出优化并在以后的设计中避免出现类似的问题。这个发现问题、反馈问题以及解决问题的过程能够有效促进多层建筑设计工作人员推动多层建筑结构设计行业的不断发展，并为建筑行业设计出更加出色的建筑物。

四、结束语

综上所述，在多层建筑结构设计中，应当重视多层建筑工程的安全性、美观性、经济性，并通过在多层建筑结构设计中通过遵守规范标准、强化安全意识、提高专业能力、构建设计单位与施工单位沟通机制等对策来实现三者的统一。

参考文献：

多层建筑的结构设计例9

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

多层建筑一般指8层以下的、不具备电梯设备的商业用房或住宅。为了提高建筑体的稳定性、整体性和抗外力性能，目前的多层建筑以框架结构为主，这就使得建筑主体框架结构设计在多层建筑结构设计中的应用日益广泛。在多层建筑造型和功能多样化的背景下，必须对多层建筑框架结构施工中可能遇到的问题进行不断探讨和研究，才能得出对应的有效解决措施。

1、地基基础设计

地基基础是多层建筑设计首先要考虑的问题，只有稳定的地基支撑，建筑体的安全与质量才有保障。从目前的情况看，多层建筑的地基基础一般都采用独立基础或条形基础，这就要求设计者严格遵守《建筑地基基础设计规范》，在选择地基维持力层时，必须根据地勘察报告，掌握建筑体地基的地质特征，综合考虑地基土层物理力学特征、地下水的影响、建筑物的构成要素、地基荷载性质与强度，结合地基承载力计算、地基变形验算、地基稳定性验算和基础截面设计验算，确定基础底面大小。对于地基工程设计应用较为广泛的复合地基，无论是柔性基础还是刚性基础都必须设置褥垫层，并通过增设基础圈梁和基础连系梁等措施使基础形心和长期荷载重心重合，实现基础整体性。

2、框架结构的计算简图

多层建筑的框架结构由横向框架和纵向框架组成。为了方便应力计算，通常将空间结构体系简化为横向和纵向平面框架体系，只取出某一榀框架作为独立计算单元（如右图），图b中以阴影部分表示该单元承受的荷载。在计算简图中，框架节点和柱子下端的基础顶面均按刚接考虑。梁柱以截面几何轴线来确定，如果上下柱截面尺寸相同，柱轴线取截面形心位置如果上下柱截面尺寸不同，则柱轴线取上层柱形心线。框架结构计算简图

实际工程中对计算模型可作如下修正：

（1）当横梁为斜梁时，如果其坡度≤1/8，可简化为水平直杆。

（2）不等跨框架，如果各跨跨差≤10% ，可简化为等跨框架，跨度取平均值。

3、框架梁配筋设计

框架建筑主体的承载结构由主次梁和柱通过节点构成，为保证建筑整体的构造强度，在框架主次梁的相交处应注意增设附加箍筋或附加吊筋，以解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。对于梁端纵向受拉钢筋的配筋率、梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大艰巨和最小直径等腰严格按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001执行。在实际运用中，应该通过计算梁端剪力及柱轴力结合规范要求确定合适的参数。

（1）梁端剪力： 。（为梁上均布荷载引起的剪力，为梁端弯矩引起的剪力）。

（2）柱轴力： 。（为梁端剪力，为节点集中力及柱自重）。

4、短柱设计

所谓多层建筑框架结构的短柱就是柱净高与柱截面剪跨比小于2的柱。在遭遇较强地震时，短柱往往会由于变形能力和承载能力不足发生脆性破裂，给建筑物带来严重破坏。因此，短柱要采用对称配筋，纵筋的最小配筋率为0.6%。设计中要注意调整其剪力，提高其抗剪承载力和抵御形变能力。短柱剪力设计计算：

（1）短柱剪力：。（为柱净高；分别为柱上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值）。

（2）柱的抗剪承载能力: 。（λ为框架的计算剪跨比，。N为考虑地震作用的框架柱轴向压力设计值，βc为混凝土强度影响系数）。

多层建筑框架结构设计是建筑结构设计中较为重要的一种形式，其实质是对梁、柱、板形成的基本单元的应力组合。由于设计中涉及各种力学原理，所遇到的问题当然不会只有上述几种。这就要求我们在设计过程中严格遵循国家相关技术规范，科学处理多层建筑框架结构设计中更多、更复杂的问题，选择出合理的结构体系,从而提高结构的设计质量。

参考文献：

[1]郭新伟浅谈多层框架结构设计中存在的问题《大科技•科技天地》2011年 第19期

多层建筑的结构设计例10

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.