多层建筑结构设计例1

中图分类号：TU391文献标识码： A

引言

多层框架结构这是通过横梁以及立柱组成的杆件体系，节点全部或者是大部分都是刚性连接。框架结构这是较为常见的竖向承重结构，通常具备的优点有：简便的结构，方便布置，整体性比砖混结构以及内框架承重结构好，那么形成比较使用空间，施工比较便捷以及较为经济。

1、多层钢结构的特点

钢结构具有良好的承受力，强度高，安全性极好，稳定性强，同时由于工作环境较为复杂，需要经受住多种不良环境的考验，因此，钢结构的这些特点使得钢结构在设计中深受欢迎。目前，多层钢结构的设计在我国厂房工业建设中得到了快速发展，成为一种最广泛采用的建筑设计类型。在进行多层钢结构设计时，需要重视钢结构的焊接特性、支撑体系以及节点构造等方面，充分利用好钢结构的特性，只有这样，才可以设计出合理的多层钢结构，保证正常投入使用。

1.1、重量较轻

设计之时使用钢结构设计，这种材料性能与其他钢材相似，但是重量较轻，可以有效的减少多层钢结构的设计重量。同时，在进行施工设计时，多层钢结构采用轻型的围护设计方案，在安装时，采用的围护材料，以夹芯金属板为主，安装施工操作简便，有效的缩短施工周期，提高施工质量效率。

1.2、钢结构施工周期短

多层钢结构其韧性高，强度大，而且其标准件比较多，特别适合生产线作业。同时，在多层钢结构中，由于多层的特性，具有广阔的厂房空间，因此，可以将重型设备放在厂房中，便于设备生产以及室内施工操作，满足工业的发展需求。

2、多层钢结构框架建筑结构设计

2.1、结构平面、竖向布置问题

为了对框架结构的抗震安全做好保证，设计的框架结构应该具备较好的延性、稳定性、刚度、承载力和耗能等等特性。在进行设计之时，则应该对抗侧力构件作出合理的布置，同时对地震作用之下的扭转效应将逐渐减少；并且确保平面的布置对称以及规则，还应该具备较好的整体性；而结构的侧向刚度则应该确保均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸以及材料强度宜自下而上逐渐减小（不应该在同一层同时改变构件的截面尺寸以及材料强度），有效避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力的变化。而在进行抗震设计的多层框架结构之时，那么就不应该对单跨框架进行使用。如果必须使用的话，那么就可以转变成框架―剪力墙结构而进行设计，多层建筑也可仅仅在单跨方向设置剪力墙。但是后者框架结构部分的抗震等级则应按照框架结构选用，然而剪力墙部分的抗震等级则应该依照框架―剪力墙结构来选择。

2.2、楼面屋盖结构

楼面和屋盖应该具备充足稳定性、强度以及刚度，同时也应该不断减少楼板的厚度，逐渐提升室内的净高。压型钢板―混凝土组合楼盖这是当前有着比较广泛应用的方式，其施工速度比较快，平面刚度比较大，并且可以有效提升房屋的净高。一般的做法是在钢梁之上铺设压型钢板，之后现浇100―150mm的混凝土。在钢梁之上焊接足够的剪力连接件，那么就可以使钢梁和混凝土一起工作而构成楼盖。这种做法会消耗掉较多的耗钢量，并且要求进行防火处理。使用预应力钢筋混凝土薄板代替压型钢板。同时，预应力圆孔板、组合扁梁以及叠合板则也是一种较为普通的型式。

2.3、墙体结构

轻质墙体材料具有较好的隔热保温以及隔声性能等等。因此开发商比较喜欢。当前，墙体结构主要可以分为自承重式以及非自承重式。自承重墙体一般包括有护结构的加气混凝土块、轻钢龙骨加强板、太空板等等，使用到内墙的轻混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等等。而外挂的非自承重式墙体材料一般包括有彩色压型钢板、彩色压型钢夹芯板、玻璃纤维增强外墙板等等。使用非自承重式墙体材料，那么则就应该设置墙梁用以悬挂护结构。门窗洞口上下应该布置。墙梁通常使用的是C或者是Z型冷弯薄壁型钢，其尺寸则是决定于跨度和墙距。

2.4、建筑结构的规则性问题

建筑设计应该符合抗震概念设计的要求，不应该使用严重不规则的设计方案。平面不规则建筑通常划分为三类：扭转不规则；凹凸不规则以及楼板局部不连续。

竖向不规则建筑一般分为三种：竖向抗侧力构件不连续、刚度不规则承载力非均匀变化。

对于结构钢平面的扭转不规则，可以使用计算的方式来实现。刚性楼板假定的情况之下，一旦计算出小震作用之下的楼层最大弹性水平位移和这层两端弹性水平位移之间的平均值比值高于1.2的话，那么就可以断定这是扭转不规则，而比值如果达到1.5的话，那么则就可以确定是特别不规则，而比值高于1.5之时那么就可以断定是严重不规则。那么这个时候计算的弹性水平位置值应该低于规范限制的50%，判断是严重扭转不规则的比值也可以稍微放松一些。计算弹性水平位移（或层间位移）之时，多层建筑可仅考虑双向地震的作用。高层建筑单向地震作用则应该考虑到偶然偏心的影响。最大值以及平均值的计算，全都取楼层中同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼板悬挑的端部。凹凸不规则或者是楼板局部不连续之时，则应该使用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型。如果楼板平面比较狭长的话，有较大的凹入以及开洞而使楼板有过大削弱之时，楼板则有可能出现明显的平面内变形，此时则应该在设计之中考虑楼板削弱产生的不利影响。比如在结构分析之中考虑柔性或者是弹性楼板计算模型，使用与之相关的楼板加强构造措施等等。对于错层结构，比如说错层高于梁高的话，则应该依照楼板开洞来考虑。

3、多层框架房屋结构设计中需要注意的问题

3.1、独立基础设计荷载取值

一般情况之下，多层框架房屋使用柱下独立基础的形式，但是在《抗震规范》之中明确提出，在地基的主要持力层缺少软弱粘性土层的情况之下，当建筑高度在25米以内并且层数在8层以内的通常民用建筑，那么可以不对地基以及基础的抗震承载力来进行验算。但是在进行基础设计之时应该把风荷载考虑进去。所以，不可以因为通常建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。一些设计师在进行独立基础设计之时，柱脚内力设计值取值存在一定的问题，而只对轴力以及弯矩采取了设计值，但是并没有考虑到剪力，还有些甚至只取了轴力设计值。一旦独立基础的设计荷载取值存在问题的话，那么就会使得建筑结构的不安全或者是材料浪费。

3.2、基础拉梁层的计算模型问题

基础拉梁层在进行框架整体计算之时，通常都是使用TAT或者SATWE等等程序，因为基础拉梁层没有楼板，在计算之时楼板厚度则应该取零，同时定义弹性节点，分析计算式应该使用总刚分析的方法。此外特别应该注意房屋平面不规则这个关键点。

3.3、框架结构带楼电梯小井筒

井筒则就会吸收地震剪力，以至于框架结构承受的地震剪逐渐减小。所以框架结构应该尽量不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。如果不可避免之时，则应该适当的减薄井筒的壁厚，同时也可以通过竖缝，结构洞等等方法把其刚度减弱。在计算之时，除过依照框架计算之外，还需要应该按照带井筒的框架进行复核，同时也会把井墙连接的柱子的配筋进行加强。

4、结语

多层框架结构设计员在进行多层框架房屋结构设计之时，不仅仅需要掌握好设计的规范，同时还应该依据自己在工程之中积累的经验，结合设计计算的结果找出合理的结构体系，正确处理结构设计之中存在的问题，这样才可以使得结构的设计质量逐渐提升。

参考文献：

多层建筑结构设计例2

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

多层建筑结构设计例3

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：

多层建筑结构设计例4

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。

多层建筑结构设计例5

中图分类号：I043 文献标识码：A文章编号：

Abstract :This paper based on the classification of multi-tower high-rise buildings’ structure system ,this study expounds the key points of the design ,combined with a engineering case of one multi-tower high-rise building structure ,started from the size and calculation analysis evaluation parameters ,It introduced the structural design analysis of multi-tower high-rise building .

Key words: multi-tower，high-rise building，structure，design analysis

1． 引言

随着我国高层建筑工程项目的增加，越来越趋于多功能方向的发展，这就要求建筑功能多样化和建筑体型多样化，近年来大量出现的多塔高层建筑结构就是应这方面的需求而产生。作为较为新颖的建筑结构类型，其结构设计优劣等方面的分析引起了相关工程技术人员的关注，相关部门也出台了很多规范进行标准规定，都体现了对其的重视。

2． 多塔高层建筑结构设计要点

多塔高层建筑结构是指在上部采用两个或两个以上的塔楼作为主体结构的高层建筑结构类型，多塔高层建筑结构体系具有多方面的自我特征。在大多数多塔结构中,由于整个项目较大的规模,底层多数属于超长且超宽结构,上部塔楼大多数存在不对称，这些特点要求多塔高层建筑结构设计必须着重多个方面的分析。

2.1 地基基础不均匀沉降问题的设计解决

对于多塔高层建筑来说，各塔楼由于总高度较高且层数较多，其传递至地基基础的荷载一般都较大,塔楼部位基础设计地基应力要比无塔楼的其他部位大的多。设计中首先要采用两种以上的计算方法计算有无塔楼部分的沉降差和沉降量，然后设计者根据计算得到的沉降差决定是“放”还是“抗”，即是在各塔楼与无塔楼处设置沉降后浇带来加强两部位的沉降观测，还是综合考虑强度需要和附加弯矩与剪力所需钢筋进行相邻构件设计，不使用后浇带。前者在塔楼与无塔楼部分分界处的构件中增加的配筋较少，而其较大的缺点是由于达到沉降稳定需要较长时间，施工周期延长，增加结构的构造复杂性，造成现场施工的管理困难；后者施工周期快,底层可以完整施工,但其缺陷在于往往增加了造价。

2.2 把好建筑材料使用关，加强检测

地下室部分使用混凝土强度等级需控制在C30 左右，水泥用量需控制在250Kg 左右，水泥品种不宜使用矿渣水泥，条件许可的情况下可添加20%粉煤灰, 用以减小大体积混凝土浇筑造成的结构水化热，阻止结构裂缝的提前开展。

2.3 结构设计与施工方面注意良好配合

首先是特殊部分附加钢筋的设置和构造钢筋的设计要经过构件受力计算，计算和裂缝控制都应满足相关规范规定。其次，底板宜一次性浇注完成，基坑范围内水位专人专门掌握控制。再次，施工阶段设后浇带，顶板与底板和侧墙都可不连续设置，但是各个后浇带等都必须在相关规范规程规定的参数范围内。此外，多塔高层建筑墙体易出现竖向收缩裂缝, 其水平筋的间距宜小于150mm，水平构造筋的配筋率宜大于0.4%。还有墙体与柱子连接部位插入长度宜在1500~2000mm范围内, 加强钢筋采用φ8~φ10，插入柱子长度200~300mm，插入边墙深度1200~1600mm，其配筋率还要提高10%~15%。施工中还有楼板宜按照规范配置细而密的构造钢筋网等等要求必须严格满足。

3． 工程实例

3.1 工程概况

某两栋八层塔楼（建筑功能为计算机房、图书阅览、实训室、办公室和会议室等）组成，总高度为36.1m，总建筑面积约1.8 万方。为满足建筑造型和使用功能的需要，两栋塔楼在顶部位置设两层连廊，跨度为32 米，层高6.4m，连体部分采用钢结构。场地基本风压为0.5，基本地震烈度为7度，地震基本加速度设计值为0.15g，设计地震分组第一组。拟建场地土层类型属中软土，场地类别属III 类。

3.2 结构体型的评定及相应加强措施

本工程主要采用框架-剪力墙结构, 体型规则性评定参数包括四个方面。第一，平面体形规则, 中间连梁部位略有收进，但不大于该方向的30%；第二，两个塔楼主体立面上整体结构分开是规则的；第三，楼层刚度突变均都小于25%；第四，平面内抗侧力构件的布置和质量分布基本均匀对称。

由于建筑立面的要求，连接体采用了竖杆的空腹桁架，具体通过空腹桁架内型钢连接实现了结构刚性连接，且与连体相连部位楼层的框架梁均都采用钢骨梁。为进一步加强平面刚度，保证抗侧力构件的协同工作，楼板采用现浇梁板体系。

3.3 相关计算结果

1）主要计算措施

为满足建筑设计的各项性能指标，采取了多项计算和设计措施。第一，小震弹性设计，即在小震作用下，结构全部按照弹性状态，构件变形和承载能力满足规范要求。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13 条要求，采用两种不同力学模型进行三维空间软件分析计算整体内力及位移。第二，对连体部位进行中震弹性验算，来保证结构重要部位构件抗震承载力能满足抗震性能的目标要求。第三，采用PUSHOVER程序进行结构罕遇地震作用下弹塑性静力分析，来考察结构在罕遇地震下表现的抗震性能，控制整体结构塑性变形能满足规范要求。第四，考虑到连体结构刚度竖向不规则性，定义连接结构薄弱层，并将薄弱层的地震剪力乘以增大系数1.15。第五，考虑到连接部分竖向地震作用影响，提高一个级别的连接体和与连接体相邻结构构件的抗震等级。还有，考察整体反应时和连接体钢结构反应时，阻尼比分别取取0.05和0.035。

2）SATWE 及PMSAP 计算分析

主体结构的整体分析根据中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》进行，校核工作采用《复杂多、高层建筑结构分析与设计软件PMSAP》进行。抗震分析时考虑双向地震效应、扭转耦联效应和偶然偏心效应，采用刚性楼板假定验算结构最大水平位移和层间位移。

3）小震弹性时程分析结果

采用SATWE程序进行结构多遇地震下弹性时程分析，选用三条地震波进行计算，分别为天然波TH3TG055、人工波RH3TG05和天然波TH4TG0555。通过时程法计算得到的结构层间位移角比反应谱法的计算结果都要小，时程法计算得到的基底剪力与反应谱法较为接近，反应谱法计算结果同三条波平均反应计算结果的变化规律大致相符，满足设计要求。

4）中震计算主要结果及分析

采用SATWE 进行连体结构部分中震弹性计算，地震影响系数取中震的0.33，取消组合内力调整，其他主要计算参数与小震相同。

5）大震弹塑性静力分析

采用《多层及高层建筑结构弹塑性静动力分析软件》分别进行结构X向、Y向弹塑性静力推覆分析，水平荷载分布模式采用小震下各层地震力分布进行计算保证罕遇地震作用下结构的最大侧向位移满足规范规定的水平位移限值要求。

参考文献：

[1] 郑毅敏，刘永璨等．杭州市民中心多塔连体结构设计研究[J]．建筑结构，2009，39（01）：54-58.

[2] 梁伟，王力波等．14中海馥园大底盘多塔住宅楼的结构设计[J]．建筑结构，2004，34（03）：44-46.

多层建筑结构设计例6

Abstract: With the rapid development of China's economy, China's development of high rise buildings are on a new level, there are appeared a lot of new chic, the facade fabric layers, large body of the high-rise building. In this paper, the structure design of high-rise building on problem analysis.

Key words: high-rise building; structure design; design measures

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02

一、高层建筑结构设计定义

高层建筑设计就是要做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计。发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理，用概念设计来判断计算设计的合理性。

高层建筑的主体结构是由楼层结构、传递竖载结构、抗侧力结构、基础结构以及竖向交通结构等几个主要部分构成的。建筑物在受力后，这些构成部分之间相互配合，协调受力，构成一定的传力路线，将外力(竖向荷载或水平荷载)传给地基。因此各个构成部分之间的受力是互相影响，互相干扰的。设计中要想使整个结 构做得比较完美，在技术上、用材上、造价上有其先进性，就需要从整体出发，多方面慎重推敲，挖掘局部潜力，为良好的综合效果提供方便条件。二、高层建筑结构设计存在问题及措施

高层建筑结构主要存在的问题有结构的超高问题，短肢剪力墙的设置问题，嵌固端的设置问题和结构的规则性问题。针对这些问题具体的解决对策应从以下几方面入手：

1.建筑地基设计。对高层建筑来说，在抗震设计中，房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题。不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是地基基础整个工程造价的决定性因素，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂地基基础设计规范无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

2.高层建筑不规则性设计。当结构的位移比和周期比超规范规定时，说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小，结构的扭转效应较大。在结构抗侧刚度较大，结构的层间位移满足要求的情况下，可减小结构的抗侧刚度，对楼层中部结构做减法，可取消、减短、减薄剪力墙，减小连梁高度等。当结构的抗侧刚度较小，侧移较大时，可对楼层周边结构做加法，可增大周边构件的刚度。对带裙房高层建筑，带裙房部分楼层的位移比和周期比往往超规范规定。由于裙房高度不高，裙房楼层的绝对侧移值很小，因此可不按高层建筑的侧移控制条件来要求裙房，即位移比可适当放宽。

3.高层建筑剪力墙结构设计。高层剪力墙结构是特定的将剪力墙和框架两种结构相互组合，进而形成一种新的体系。那么高层建筑的竖向荷载是由剪力墙和框架共同进行承担的，但是其水平的作用则主要就是由拥有较大的抗侧刚度的剪力墙来进行承担。这样的结构设计不仅仅具有剪力墙较强的抗震能力和较大的刚度，同时还具有框架结构的使用方便和布置灵活的特点，因此能够被广泛的应用在高层的旅馆建筑和办公建筑当中。而高层建筑的水平力也主要是由剪力墙和框架共同进行承担，正是因为剪力墙和框架的共同协同工作，其内力分布和受力状况都得到了较好的改善。

4.高层建筑突出升高结构设计。在高层建筑中由于存在用水(生活用及消防用)及设置电梯的客观要求，因此，位于高层建筑屋顶上的突出升高部分是难以避免的。对该部分由于有地震中的高振型影响，所受地震力相对较大，因此，设计中应设法减轻该部非承重结构部分的重量。同时将该部分的平面位置设置于接近抗侧力结构的刚度中心处，对于结构抗震将是相当有利的。正常规情况下，屋顶突出升高部分的设备重量有电梯机房与水箱两部分。由于消防对水压头的要求，水箱常是设置在突出升高部分 的中间高度处的楼板上 ，一般高层建筑中该水箱的重量是比较大的，可达40-60吨，最大为100吨以上。因而由其产生的地震力将是相当大的。为减少此项影响，采用悬吊水箱的做法将是有效的。悬吊水箱的自振周期是较长的。常可做到3 ~ 4秒以上，此值与结构主体的第一振型自振周期以及地面的卓越周期相比都是相差较大的，与结构高振型的振动周期比将相差更大，因此是不会产生合拍共振的现象。值得注意的一点是。当采用悬吊水箱时，吊杆上下宜做成铰接。同时对进水管、出水管及溢流管与水箱的接头须采用柔性软接头处理。

三、建筑结构的经济性分析

建筑结构经济性包括内容注重经济性的建筑设计包含非常广泛的内容。传统中只强调改进建筑材料保温性、改善建筑体形系数、提高建筑材料的气密性等一系列节能降耗措施，现在建筑随着形势的发展，人们对居住环境不仅从结构性出发，更要在建筑结构的经济性角度考虑，如空间组织、技术组织、结构设置、能源与资源利用，以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则、方法。

建筑结构的经济性就是只以较少的成本来获得最大的效用。其中由美国建筑师、工程师R·B·富勒提出的“少费多用”原则是较常用普通的原则。“少费多用（more withless）”原则的含义是，凭借有效的手段或方式，利用最小化的量的材料、资源来投资，目的在于获得尽可能大的发展效益。“少费多用”原则，顺应目前的发展形势，在建筑坚持可续费发展的思路上，该原则是一条重要的、有效的、节约型的设计方式。在富勒的实践中，“少费多用”原则最具代表性地表现在他对空间结构及建材应用的创意中。他的短杆网架穹隆结构体系（geodesic dome ）被称为人类迄今为止最轻、最高效、最为有力的空间围合手段，在造型、尺寸、材料选用上具有很大的灵活性，且造价低廉、营造方便。

多层建筑结构设计例7

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

多层建筑结构设计例8

中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0164-01

随着社会的不断发展对多层框架建筑结构提出了更高的要求，多层钢结构一般采用框架结构，所以也被称为多层钢框架结构。多层钢结构是工业于民用建筑中常用的结构形式，在工业建筑中可以运用矿井地面建筑、石油焦化结构和电子工业的建设等，在民用建筑中停车场、办公楼的建设。

一、多层框架结构建筑的设计问题及处理

（一）基础联系梁的设计问题

当建筑的基础埋置较深时，可以运用基础设计梁来减少底层柱的计算长度。在±0.00以下设置联系梁，形成一定的框架，联系梁下的柱可以按照短柱进行加强处理。有抗震要求时，基础间沿着两个主柱的方向设计基础联系梁。基础联系梁上作用有填充墙或楼梯柱等荷载时，要与所连接的柱子的最大轴力设计值，进行叠加设计，基础联系梁的受力要求。基础联系梁的顶标高要与基础的顶端标高保持一致。当基础形式为独立扩展基础，施工要将基础联系梁与独立基础之间的空隙部分进行混凝土浇筑，浇筑要和基础面保持水平，然后在浇注处理。这样可以减少基础联系梁的计算误差。当基础形式是桩基础，单桩承台要在两个互相垂直的方向设置横梁，如果采用基础系梁来平衡。那么基础联系梁的截面尺寸和配筋要按照横梁的来设计。此时的梁弯度钢筋要全部拉通。钢筋也要在1/2跨度上拉通，同时基础联系梁的纵筋在框架柱锚固和其他防震结构都要和上部的框架保持一致。

（二）结构薄弱层的设计问题

结构薄层是指在强震动下，结构会产生很大弹性空间产生位移，这些结构薄弱部位的承载在设计时要满足承载力的要求，但是在地震发生时，容易出现薄弱现象。在一般情况下薄弱层对建筑抗震的会有很多的影响。因此在房屋的设计的过程中应该避免薄弱层的出现，防止薄弱层出现的最好方式就是加大抗震位移度，也就是采取加大薄弱层的横截面积的方法，也可以在一定程度上减少基础的埋置位置。

在薄弱层不能避免的情况下，要在结构计算时，保证按照规格采取相应的措施，要将薄弱层的地震剪力乘以1陪的系数，还要对房屋的结构强度系数进行计算。楼层的强度系数要按照构建的实际钢筋和材料的标准值进行计算。具体要根据楼层的剪力强度计算抗剪力值，在地震的强度在7-9度时楼层的强度系数要小于0.5，要楼层的结构要做弹性运算。符合建筑防震设计规则，要对不符合要求的建筑结构，进行重新调整。

（三）框架结构的设计问题

在对框架结构进行设计时，横梁下部的界面高度要集中荷载，要有横梁下部的钢筋承担，在机构设计的过程中要优先考虑附加箍筋，如在搭接主侧梁时，要在结构设计中进行说明，画上一节点，在横梁的部位要添加3根主梁箍筋进行补充。框架梁与次梁出现相交时，要在弹性支撑的墙体上，对于梁端支座要按照支梁方式进行处理，还要对梁的两端的箍筋进行加密处理，在设计横梁时，纵筋的距离要小于300mm，要小于梁的高度，在结构设计的过程中可以采用加大腰筋直径的方法来增加梁的抗扭力，纵筋预埋支座的长度要符合要求。对于箍筋的设计也要符合要求。

在反梁板吊底时，板的荷载要由箍筋来承担，在楼层结构设计的过程中要适当加大箍筋的间距，加大箍筋的承受力。对框架梁的截面的高度设计要在梁跨度的1/10-1/15之间选择，对于梁的宽度，可以设计到柱的两倍宽。

二、多层钢结构类型

（一）柱一支律体系

多层框架柱的节点要是铰接，在纵向和横向的之间进行柱间支撑时，空间刚度和抗侧力要柱支柱提供，适用柱间距不大的双边建筑物，特点是设计、制作过程简单，承载能力比较强大，用于抗侧力的钢耗量比较小。

（二）纯框架体系

多层框架在纵、横方向是多层钢架结构，承载能力和空间强度要由框架提供，适用柱间距很大起不到支撑作用的建筑物。这种建筑结构的特点是结构比较复杂，使用的钢筋量比较大，占用的空间比较大。

（三）框架-支撑结构

这种构造的建筑框架在一个方向为柱进行支撑。另一个方向为纯框支撑的混合体系，这种结构的特点是在同一个方向没有人流、物流的建筑功能的安排，可以简化设计过程和钢筋用量，是工程建筑中采用较多的体系。

三、多层框架结构的组成和布置

框架结构是由梁、柱组成的，一般的柱子要垂直布置，与梁水平。屋面要考虑到排水或者其他方面的要求，可以设置成斜梁。梁和柱的连接方式一般是刚性连接，为了符合施工要求。可以将多层建筑节点做成半铰节点。当梁、柱之间的连接方式是铰接时，就是多层排架，采用刚性的方式要比普通的连接方式要节约材料，使构造的横向连接方式强度比较好，横梁的高度设置的比较合理，可以有效的增加房屋的净空，是一种比较经济的构造方式，柱支座一般为固定支座，也可以进行铰支座设计。框架分为等跨和不等跨两种，层高可以相等也可以，不相等，在满足建筑工艺要求的基础上，进行框架结构设计，当框架的结构为高次超静定结构时，就要既承受竖向荷载要承受侧向作用力。有利于接受的受力、框架的对直，使梁柱在同一水平面上，有时因为建筑功能的特殊要求，框架的结构也可以做成抽梁、抽次、内收等。

框架的结构主要有实腹式、格构式以及横梁为格构式的混合框架。实腹框架的截面是矩形或梯形的，混凝土框架的截面常是矩形的，由于建筑的特殊要求也可以设计成圆形或者梯形的。

框架节点的应力作用很明显，框架结构的刚性较小，属于柔性框架结构，如果发生地震，结构发生水平的位移很大，会造成严重的非结构性破坏，只适用于非抗震的结构设计，这种结构对钢筋和水泥的需要很大，构件的总数会很多，吊装的次数会很多，增加了街头的工作量，造成了资源的浪费，施工会受到季节的影响，受环境影响很大，不适合做高层建筑。

四、多层框架房屋结构设计中要注意的问题

在一般情况下，多层框架房屋采用的是柱下独立基础形式，根据《防震规则》的要求，在地基的主要持力作用下，在建筑高度在25米以内的民用建筑，可以不对地基进行抗震承载力的验算。但是在进行基础设计时要考虑到风荷载的要求。所以不能因为一般建筑在地震区进行风荷载控制，一些建筑工程师要进行独立设计时，对柱脚的内力设计不合理，仅对轴力弯曲进行了设计，而没有考虑到剪力只取了轴力设计值，没有进行独立的荷载取值，造成了建筑结构的不合理和建筑材料的浪费。

基础拉梁层进行框架整体的计算多采用TAT或者采用SATWE等程序，由于基础拉梁板没有楼板的设计，所以在设计的过程中楼板的厚度要为零，而且要定义弹性节点要采用总刚的分析方法，还要注意到房屋平面不规则的设计热点。

结束语：

随着我国经济的不断发展，建筑行业也有十分广阔的发展前景，多层框架结构有很多优点，所以要广泛的应用于现代建筑中，虽然结构组成比较简单，但是如果在设计中考虑到周全，就会出现失误，在多层结构设计的过程中，要进行综合考虑，保证建筑结构的设计质量。

参考文献

[1]赵芝梅.浅谈施工的管理措施[J].才智，2013（3）.

[2]叶兵.浅论如何实施工程项目绿色施工[J].中华建设，2013（2）.

[3]张立山，孟德光朱天志等.影响我国绿色施工发展的原因及策略（综述）[J].河北科技师范学院学报，2012（3）.

多层建筑结构设计例9

1.1多层框架房屋建筑结构设计研究现状框架结构主要是由钢筋混凝土梁、柱、节点和基础作为主框，同时还包括楼板、填充墙和屋盖等共同构成的结构形式，通过将楼板、横梁及柱共同边结在一起，使其成为一个主体，这样基础能够有效地承担起较大的荷载，而且力的传递路径也较为明确，能够起到较好的承重作用。在建筑施工中，针对房屋结构形式运用的情况可分为框架结构或是纯框架结构。在框架结构设计中可以根据房屋布局和空间使用要求来将框架分为等跨和不等跨，而且层高可以相同也可以不相同，在具体应用中可以存在缺梁或是缺柱的框架。房屋建筑结构中的墙体具有较好的围护和分隔作用，在框架结构中，由于承重构件及围护构件之间分工较为明确，因此建筑物的内外墙可以灵活进行处理，能够为建筑提供非常灵活的使用空间。对于框架结构来讲，由于其构件截面不大，这也使框架结构自身的承载力和刚度都不大，因此当楼层越高时，框架需要承受来自于纵向和横向两个方向较大的水平力。这也决定了框架结构属于柔性结构的特征，在合理的设计下，框架结构具有非常好的延展性，具有较强的抗震性能。

1.2多层框架房屋建筑结构设计优缺点分析

1.2.1钢筋混凝土框架结构的主要优点在房屋建筑结构中利用钢筋混凝土框架结构，不仅能够灵活对空间进行分隔，而且结构自身的重量不大，能够实现材料的节约。钢筋混凝土框架结构与建筑平面在配合上具有较好的灵活性，在对空间结构具有较大要求的建筑结构中具有较好的适用性。而且框架结构中所使用的梁和柱构件容易达到标准化和定型化，更便于采用装配整体式结构，有利于缩短工期。另外在钢筋混凝土框架结构应用过程中，具有整体性好、刚度大及抗震效果好的特点，同时梁和柱的截面形状可以根据自身的实际需要来进行浇筑。

1.2.2钢筋混凝土框架结构的缺点钢筋混凝土框架结构属于柔性结构，应用较为集中，侧向刚度较小，在强烈地震作用下非结构性破坏较为严重，因此在具体设计过程中适用于非抗震性设计。而且钢筋混凝土框架结构对于钢材和水泥的使用量较大，需要较大数量的构件，在施工过程中需要多次进行吊装，接头工作量较大，工序较多，而且受季节性影响较大，这也导致钢筋混凝土框架结构在高层建筑中不具有适用性。

2多层框架房屋建筑计算方法

2.1竖向荷载作用下内力计算在对多层框架房屋建筑进行设计时，需要对竖向荷载作用下的结构内力进行计算，通常情况下会采用分层法和弯矩二次分配法来对竖向荷载作用下的内力进行计算。利用分层法对内力进行计算时，则需要将上、下柱远端的弹性支承进行改变，使其变为固定端，而且在具体分层计算时，底层柱除外，其他各层柱的线刚度需要与系数0.9进行相乘，同时柱的弯矩传递系数也需要改为1/3，而底层柱的线刚度不变，同时各层梁的线刚度也保持原来的数值，而且弯矩传递系数也保持不变仍为1/2。而在利用弯矩二次分配法对内力进行计算时，则需要先分配各节点的不平衡弯矩，分配完成后才能不对各杆件的远端进行传递。利用这两种方法来对内力进行计算时，有效地确保了计算精度的提高，在工程设计中应用具有较好的效果。

2.2水平荷载作用下内力计算可以采用D值法和反弯点法来对水平荷载作用下的框架结构内力进行计算。这两种方法有效的确保了计算的精度。D值法中的D值作为层间柱相对侧移时所需要施加的水平剪力，在框架结构的侧移计算中具有较好的应用，同时也可以将其应用在各柱间的剪力分配上，D值与实际情况具有非常好的接近度。在水平荷载作用下对内力进行计算时，柱上和下端的约束条件会对柱反弯点高度产生较大的影响，而且当柱两端的约束刚度不一样时，也会导致柱端转角处于不相等的情况，这时反弯点则会向转角相对较大的一侧进行移动，根据这种规律来确定D值法中柱的反弯点位置。框架结构在水平荷载作用下，各层之间会有层间剪力和倾覆力矩的产生，而且在层间剪力作用下，梁和柱会出现不同程度的变形。而在倾覆力矩作用下，会导致框架柱轴向拉、压变形的产生。因此当框架结构房屋高度较大或是具有较大的高度比时，这时则需要对柱轴向变形给框架结构侧移带来的影响进行综合考虑，确保结构的牢固性。

2.3软件辅助计算在手算之前，需要利用电算来对初选方的各个方面进行计算，对重要环节进行有效掌握。当电算没有通过时，则需要对截面的尺寸进行变换，当其通过后则可以继续进行手算。另外还可以利用数值分析软件来作为计算的辅助工具，完成对设计方案相关数值的计算工作。

3多层框架房屋建筑结构设计步骤

3.1建筑设计部分建筑设计主要以平面设计、剖面设计和立面设计为主，需要对平面柱面的尺寸进行合理确定，有效地满足室内采光和通风的要求，合理对层高进行确定，同时还要确保建筑的造型上具有较强的时代感，富有创意，确保完成的建筑施工图内容的全面性和完整性。

3.2结构设计部分一是结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。二是结构布置：确定柱在平面上的排列方式，一般柱网有内廊式和等跨式两种，选择承重方案，框架结构的平面布置形式非常的灵活，框架结构按照承重方式的不同分为三类：横向框架承重方案；纵向框架承重方案；纵横向框架混合承重方案。合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。三是结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；手算完成结构一个主轴方向的内力分析，进行框架梁、柱的内力组合，完成构件截面设计；同时，可采用工程设计软件PKPM计算结构内力及配筋，并与手算结果进行对比分析。完成楼梯的计算和配筋，完成板的配筋计算。四是绘制结构施工图。

多层建筑结构设计例10

1多层框架房屋建筑结构设计研究现状和优缺点分析

1.1多层框架房屋建筑结构设计研究现状

框架结构主要是由钢筋混凝土梁、柱、节点和基础作为主框，同时还包括楼板、填充墙和屋盖等共同构成的结构形式，通过将楼板、横梁及柱共同边结在一起，使其成为一个主体，这样基础能够有效地承担起较大的荷载，而且力的传递路径也较为明确，能够起到较好的承重作用。在建筑施工中，针对房屋结构形式运用的情况可分为框架结构或是纯框架结构。在框架结构设计中可以根据房屋布局和空间使用要求来将框架分为等跨和不等跨，而且层高可以相同也可以不相同，在具体应用中可以存在缺梁或是缺柱的框架。房屋建筑结构中的墙体具有较好的围护和分隔作用，在框架结构中，由于承重构件及围护构件之间分工较为明确，因此建筑物的内外墙可以灵活进行处理，能够为建筑提供非常灵活的使用空间。对于框架结构来讲，由于其构件截面不大，这也使框架结构自身的承载力和刚度都不大，因此当楼层越高时，框架需要承受来自于纵向和横向两个方向较大的水平力。这也决定了框架结构属于柔性结构的特征，在合理的设计下，框架结构具有非常好的延展性，具有较强的抗震性能。

1.2多层框架房屋建筑结构设计优缺点分析

1.2.1钢筋混凝土框架结构的主要优点

在房屋建筑结构中利用钢筋混凝土框架结构，不仅能够灵活对空间进行分隔，而且结构自身的重量不大，能够实现材料的节约。钢筋混凝土框架结构与建筑平面在配合上具有较好的灵活性，在对空间结构具有较大要求的建筑结构中具有较好的适用性。而且框架结构中所使用的梁和柱构件容易达到标准化和定型化，更便于采用装配整体式结构，有利于缩短工期。另外在钢筋混凝土框架结构应用过程中，具有整体性好、刚度大及抗震效果好的特点，同时梁和柱的截面形状可以根据自身的实际需要来进行浇筑。

1.2.2钢筋混凝土框架结构的缺点

钢筋混凝土框架结构属于柔性结构，应用较为集中，侧向刚度较小，在强烈地震作用下非结构性破坏较为严重，因此在具体设计过程中适用于非抗震性设计。而且钢筋混凝土框架结构对于钢材和水泥的使用量较大，需要较大数量的构件，在施工过程中需要多次进行吊装，接头工作量较大，工序较多，而且受季节性影响较大，这也导致钢筋混凝土框架结构在高层建筑中不具有适用性。

2多层框架房屋建筑计算方法

2.1竖向荷载作用下内力计算

在对多层框架房屋建筑进行设计时，需要对竖向荷载作用下的结构内力进行计算，通常情况下会采用分层法和弯矩二次分配法来对竖向荷载作用下的内力进行计算。利用分层法对内力进行计算时，则需要将上、下柱远端的弹性支承进行改变，使其变为固定端，而且在具体分层计算时，底层柱除外，其他各层柱的线刚度需要与系数0.9进行相乘，同时柱的弯矩传递系数也需要改为1/3，而底层柱的线刚度不变，同时各层梁的线刚度也保持原来的数值，而且弯矩传递系数也保持不变仍为1/2。而在利用弯矩二次分配法对内力进行计算时，则需要先分配各节点的不平衡弯矩，分配完成后才能不对各杆件的远端进行传递。利用这两种方法来对内力进行计算时，有效地确保了计算精度的提高，在工程设计中应用具有较好的效果。

2.2水平荷载作用下内力计算

可以采用D值法和反弯点法来对水平荷载作用下的框架结构内力进行计算。这两种方法有效的确保了计算的精度。D值法中的D值作为层间柱相对侧移时所需要施加的水平剪力，在框架结构的侧移计算中具有较好的应用，同时也可以将其应用在各柱间的剪力分配上，D值与实际情况具有非常好的接近度。在水平荷载作用下对内力进行计算时，柱上和下端的约束条件会对柱反弯点高度产生较大的影响，而且当柱两端的约束刚度不一样时，也会导致柱端转角处于不相等的情况，这时反弯点则会向转角相对较大的一侧进行移动，根据这种规律来确定D值法中柱的反弯点位置。框架结构在水平荷载作用下，各层之间会有层间剪力和倾覆力矩的产生，而且在层间剪力作用下，梁和柱会出现不同程度的变形。而在倾覆力矩作用下，会导致框架柱轴向拉、压变形的产生。因此当框架结构房屋高度较大或是具有较大的高度比时，这时则需要对柱轴向变形给框架结构侧移带来的影响进行综合考虑，确保结构的牢固性。

2.3软件辅助计算

在手算之前，需要利用电算来对初选方的各个方面进行计算，对重要环节进行有效掌握。当电算没有通过时，则需要对截面的尺寸进行变换，当其通过后则可以继续进行手算。另外还可以利用数值分析软件来作为计算的辅助工具，完成对设计方案相关数值的计算工作。

3多层框架房屋建筑结构设计步骤

3.1建筑设计部分

建筑设计主要以平面设计、剖面设计和立面设计为主，需要对平面柱面的尺寸进行合理确定，有效地满足室内采光和通风的要求，合理对层高进行确定，同时还要确保建筑的造型上具有较强的时代感，富有创意，确保完成的建筑施工图内容的全面性和完整性。

3.2结构设计部分

一是结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。二是结构布置：确定柱在平面上的排列方式，一般柱网有内廊式和等跨式两种，选择承重方案，框架结构的平面布置形式非常的灵活，框架结构按照承重方式的不同分为三类：横向框架承重方案；纵向框架承重方案；纵横向框架混合承重方案。合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。三是结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；手算完成结构一个主轴方向的内力分析，进行框架梁、柱的内力组合，完成构件截面设计；同时，可采用工程设计软件PKPM计算结构内力及配筋，并与手算结果进行对比分析。完成楼梯的计算和配筋，完成板的配筋计算。四是绘制结构施工图。