多层建筑结构设计范文

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Abstract: with the rapid development of economy of our country, our country's construction industry is also ushered in the was never opportunity of development and space, every year there are a lot of construction engineering plan into construction process. People in quality for building may request with the improvement of living conditions and improve, multistory buildings structure design of and the overall quality of the quality of construction has a direct effect. Here is to analyze the download the structural design of the multi-storey building in what common problem.

Keywords: multi-storey building; Choose; Structure design

中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：

1、关于国家对设计规范的强制性问题

为了保证建筑结构的设计质量要符合标准，国家对这一方面颁布了相应强制性的标准和规范，这就要求了广大设计人员在设计过程中要遵守相应的规范和法则，这样在很大的程度上可以保证建筑结构的设计质量问题。这种现象从本质上对设计人员在建筑设计上的积极性和创新性产生了限制因素。在很多的发达国家中就不是如此，和我们国家的体制完全不同，他们只是用这些所谓的设计规范当做一定的参考和指导，如果设计人员参考正确是正常的现象，如果不幸运的粗错了，有问题出现了，所发生的责任也是需要个人所承担的。在我们国家在规范编制工作上也有着更高水平的要求，这样就会遇到很多的困难问题需要解决，例如平常的时候最小的配筋率为例子。外国的规范是在0.8%到1%之间，这个国外所规定的数值在设计建筑中是比较适宜的。设计人员也可以据其具体的情况选用更低一些的配筋率。在我国因为国家并无明文条款规定很明确的安全性的渡量标准。可以按照最低的标准线设计，也可以高出设计标准的很多。在这样的制度下，就能让有些心存不良的人钻了制度的空子。特别是在社会主义的初期阶段。在我国的市场经济有关的规范还不是很完善的时候，更是让很多不良心态的人有机可乘。

2、可靠的设计理论应用于设计规范中

将真实可靠的设计理论在设计规范中有效的应用时，无论在工程界或者是学术上一直以来都是有一定的分歧的，大多数的设计人员都是倾向于安全系数高的极限的状态设计方法。这样安全度的表现易于理解而且还比较灵活，是因为在各项安全系数的确定时不排斥用可靠度的理解方式进行分析和对比。再接着综合的考虑其他的因素对其加以改正。正是因为现在根据的建筑结构设计的贵干已经采取了可靠度的设计理论，在其规范的计算表达方式与多安全的系数法很相似，在实际应用中将其理解成多安全系数方法也是可以的。可靠的理论度在不同种类型的建筑结构的适用上会有很大的差别，应用混凝土的建筑结构到现在还没有不能解决的问题。所以说这个就不适合再变化了。到现在为止可靠度的理论至今还在发展，这个理论上的问题还应该继续的发展下去。

3、设计结构规范减少浪费资源

节约资源作为进行人类的可持续发展的战略是一种传统观的美德，更是结构设计人员应该遵守的重要准则，我们在这里进行讨论的也只是在激活经济的年代盛行过一段时间的片面节约理论。虽然是这种节约理论在过去的短缺经济也是必要合理的，问题在于把他用在现在说的社会经济体制时，有的时候就不太适用了。作为一名多层建筑结构的设计师，其应尽力做到的责任是可以恰到好处的选择材料。就是尽力可以以最少的材料去完成在建筑中的各种需求。如果是让其材料用量增加，横截面积任意的加大，这个工作建筑师都可以做。在当代的多层建筑结构的设计存在问题中，其中有一个方面是不可以忽视的，就是结构设计中的浪费问题。在我们的国家有很多的混凝土钢筋的多层建筑的所用钢筋量都已经超出了再国外一样高度的建筑钢结构的所用钢筋量，其不合理的地方由此可见。对与多层建筑结构设计的安全度讨论，也是正常，但是这样会不会使设计人员误导，使他们误以为按照我们国家的规范设计可能会造成不安全的因素，以至于极为盲目的加大结构的面积，增多用钢筋的数量，造成浪费的不必要，这种是不可以不防止的。

4、多层建筑结构设计的安全度选用

对于规范较低的安全度看法，最早是在源自于从事在高强度混凝土的结构推广和科研应用的工作中所感知的。用当代所规范的C50到C60级别的高强混凝土的结构，它的安全储备系数比普通的强度混凝土还低，这样在推广的时候照成很多阻力和困难。更何况一项新的技术开始应用可能会存在经验的不足等等的问题。这就需要有可以宽松些的安全度的选用环境。低的安全度很难见到效果，这样对于新的技术推广是没好处的。要更大的提高结构设计的安全度，无非得是基于对当时的安全度进行一个初步分析比较和客观的形式变化后的一种较为宏观定性的估价。到底是需要提高的多少，则是需要通过课题另外立项研究才可以确定的。在我们国家安全度的幅度较为广阔，每个地区的经济发展不是很平衡，像沪、京、穗这些的国际大都市的多层建筑结构设计的安全度应该是高一些，在经济不算发达的地区可以将安全度适当的放低一些。提高建筑结构上的安全性是需要能从结构构造、结构布置、材料选择、结构选型等很多方面实施努力的，用以加强多层建筑结构的耐久性、延性和整体性，提高它能防止倒塌和抵御不测的灾害、特别是在连续倒塌上的抵抗能力。

5、独立基础多层建筑结构设计的荷载取值的问题

在我们国家对于多层建筑抗震的设计有较为高的要求。依照国家规定的有关规范，如地基主要的受力层土质的情况稍微好，对于多层建筑的高度不是非常的的情况下是不需要针对地基抗震的基础进行计算的。在我们国家对于那些在抗震度8度地区，应用混凝土的框架结构房屋大多数的情况是不需要对承载能力进行计算的，单在多层建筑结构的设计过程中应对建筑的自身载荷和受力情况来进行一个综合的分析。

6、多层建筑结构抗震的等级

在我国许多的多层建筑结构设计中，大多数的房屋建筑按照其抗震的防设分类是属于丙类型的建筑，例如民用的住宅和办公楼以及一般的工业建筑，它的抗震等级是可以根据结构类型、烈度和房屋高度来按照《建筑抗震设计规范》的表格确定的。而交通、医疗、电讯、消防、能源等类型的建筑及大型的零售商场和体育馆等公用建筑，开始应该是依照《建筑抗震防设分标准》来确定哪些是属于乙型的建筑。丙、乙类型的建筑，均是按照本地区的抗震设防的烈度进行计算地震作用的。对与那些乙型建筑，大多数的情况下，如果抗震的防设烈度在60到80之间时，抗震的措施要符合该地区抗震设的防烈度高出一度要求。

7、结构周期的折减系数

多层建筑框架的结构以及框架震墙结构，因为填充墙存在的原因，使计算的刚度小于结构实际的刚度。实际的周期小于计算周期。所以，计算出的地震剪力要比实际偏小一些，使建筑的结构稍微的不安全。因此，对多层建筑结构的计算周期折减是非常必要的但是对于建筑框架的结构计算周期折减的系数取的过于大些或计算的周期不折减这些都是极为不妥当的。在对多层建筑的框架结构彻底填充墙的时候。周期的折减系数应采取0.6到0.7，采用轻质的砌块或者砌体填充的墙很少时，可以取用0.7到0.8，完全的用轻质的墙体板材的时候，可以取0.9.只有在没有墙的纯框架时，计算的周期才可不折减。

结语：随着我国城市住宅的人口数逐渐的增加，城市用地的面积也在不断扩大。国家土地的资源变得紧张起来，为了能更好的在最大的限度上合理的利用这些有限的资源，建筑的方面也逐步的朝多层建筑方向发展了。这使现在的房屋建筑结构变得越发的复杂。对于多层建筑结构的设计要求也在不断的提高。多层建筑结构的设计也相对较为有难度，只要在设计的过程中注意以上的问题，想必一定会对我们国家的多层建筑结构设计有所帮助的，从而保证了多层建筑结构设计科学合理的同时还具有非常高的经济性。

参考文献：

[1] 李向东，刘小民，多层建筑结构设计问题探讨[J]，福建建材，2009

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中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

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。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，.信宜市景泰豪庭小区，6度区，带一层地下室，有8栋塔楼，13-16层不等，塔楼均为纯剪力墙结构，约5.6万平方米；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。例如:东莞市南国雅苑K区怡景居，6度区，局部一层地下室，16层，有3栋塔楼，框剪结构，约2万平方米；设计的就比较好.

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

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中图分类号：TU318 文献标识码： A 文章编号：

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，

一、多层建筑结构设计中的框架结构问题及处理措施

1、独立基础设计荷载取值问题

多层框架房屋多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时。不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房。可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。另一种情况是。在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值。或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少。影响基础本身和上部结构的安全。

2、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．其独立基础埋置较深,在一0.05m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。该项目为三层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ 类;层高3.3m,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6.1.2条,在7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一0.05m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》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,框架结构底层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一输入,拉粱上如作用有荷载,应将荷载一并输入。

3、基础拉粱设计问题

多层框架房屋基础埋深值大时,为了减小底层柱的计算长度和底层的位移。可在±0．000以下适当,位置设置基础拉梁。但不宜按构造要求设置。宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。一般说来,当独立基础埋置不深,或者埋置虽深但采用了短柱基础时。由于地基不良或柱子荷载差别较大．或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1／20～l／30,高度可取柱中心距的l/12～1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子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,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ 14,配筋不得小于Ⅰ 8～ 200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。

4、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》fGB50223-2004)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,使建设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;当振型数多于三时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤ 2时,振型数可取层数,对于不规则的高层建筑结构,当考虑扭转耦联时,振型数应≥9:结构层数较多或结构刚度突变较大时,振型数应多取,如结构有转换层,顶部有小塔楼、属多塔结构等,振型数应≥12或更多。但不能多于房屋层数的3倍,只有当定义弹性楼板,采用总刚分析,且必要时,振型数才可以取得更多。《抗震规范》中指出．合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90％所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是应当改进的,此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算得来的数值。仅当结构存在明显扭转时才采用耦联计算,但在必要时应补充非耦联计算。

（3）结构周期折减系数

框架结构及框架一抗震墙等结构中。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。

二、多层建筑框架结构设计中应注意的问题

1、计算模型问题

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，所有按主梁输入模型的梁是整体工作的，部分梁将产生扭转问题。一些三维空间分析软件，虽已调整梁的抗扭刚度，但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大，因程序不计楼板对梁的约束作用（即实际扭矩计算值那么大），实际受力与计算模型不符，可把次梁支座改为铰支座，并配以构造处理。

2、结构的超高问题

在抗震规范与高层建筑设计规范中，对高层建筑结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A 级高度的建筑外，增加了B 级高度的建筑。因此，结构工程师必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B 级高度建筑甚或超过了B 级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要召开专家会议进行论证等工作的情况，这种现象应该引起结构工程师的高度重视。

3、嵌固端的设置问题

由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防。因此，嵌固端既有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置。但是在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置所带来的一系列需要注意的问题。如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题。而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

4、短肢剪力墙的设置问题

在新规范中，对墙肢截面高厚比为5~8 的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。因此，在高层建筑结构设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

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Abstract: The multi-story building in the use of function is divided into civil construction, commercial buildings, and industrial plants, the construction of each function has a different structure, civil construction multi-frame structure, commercial buildings, multi-frame-wall structureand industrial plants to use more the structure of concrete and steel structure combined with each other, but no matter what the structure of multi-story buildings, and its constituent components are wall studs, beams, plates, so the design concept is the same, only in the structuredistribution in form is different, so the design of multi-storey buildings with a lot of the same things in common.

Keywords: building structure; multi-story building; framework structure

中图分类号：TU3文献标识码：A 文章编号：

1、设计规范的理解与执行

为了确保建筑结构设计的质量，国家对此颁布了相应的规范和标准，在设计的过程当中应该遵守这些规范和标准，特别是其中的强制性条文，这在很大程度上保证了建筑结构设计的安全质量。规范和标准中的很多条文，包括一些强制性条文，其内容往往是一些很细节构造措施、注意事项等，比如锚固长度、配筋率、箍筋直径间距、加密区长度等。这些细节上的东西往往在设计工作中容易被忽略。但应当认识到，这些细节的东西被写成规范条文，有些甚至是强制性条文，是有理由有根据的，它们对整个结构的安全性有重大影响，很多是从以前的地震、灾害事故中总结出来的。因此，在设计工作中，不但要重视结构体系构件承载力等方面的规范条文，也要注意其他构造措施方面的条文，执行规范要求是保证结构安全的最低要求。

2、构件设计

在构件设计中钢筋设计最为复杂，梁板柱每个构件都有其不同的钢筋分布形式。如何能让这些构件有效的结合为一个整体，就需要我们在配筋时既要满足承载力计算要求也要符合构造要求。还有一点值得我们注意的就是钢筋配置要遵循梁柱设计的基本原则，要合理体现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的概念，保证各构件通过钢筋有效连接形成强度合理分布的有机整体。

2.1构件设计的基本原则

《混凝土结构设计规范GB50010—2010》中对各种情况下的梁柱构件的配筋率大小都有具体规定，一般其配筋率控制在0.5—1．4％这个范围内比较经济合理。梁的纵向受拉钢筋一般控制在2％以内，当梁端受拉钢筋配筋率大于2%时其箍筋直径相应增大一级，以提高梁端混凝土的受压受剪承载能力，防止出现超筋破坏。同时梁端纵向受拉钢筋的最小配筋率要大于0.2％，是为了防止出现少筋破坏。由钢筋混凝土构件的破坏形式可知，超筋破坏和少筋破坏表现为脆性破坏，结构延性差，会降低结构安全性能，应避免。同理，柱也相应有最小配筋率和最大配筋率的要求，设计中应遵循这些规定，以提高结构延性，确保安全性能。

一般的同一结构中梁柱的抗震等级是相同的，不同的抗震等级相应采取不同的抗震措施。构件的抗震等级直接决定着建筑主体的抗震性能。抗震等级对应的抗震措施包括两个方面，其一是在构件地震内力计算时取用相应的调整系数，其二是在构件设计时采取相关的构造措施。内力调整一般在结构计算时通过软件的相关参数干预自动完成，构造措施则需要设计者在设计绘图时把握执行。具体到结构构件设计的一般原则，强柱弱梁、强剪弱弯除了选择合适的构件截面，最重要就是在内力计算时通过调整系数，增大柱、受剪构件的承载能力要求；而强节点弱构件、强锚固等则需采用规范要求的构造措施。

2.2多层建筑结构柱的设计

一般多层建筑结构由于质量和高度不大，其所受地震作用和风荷载等水平力不大，故柱构件的弯矩内力不大，计算配筋一般较小。但在地震作用或双向框架承载时，某些部位柱承受的弯矩以及扭转剪力是比较大的，比如角柱很容易出现双向弯矩叠加作用的情况，再加上角柱一般离刚度中心距离较大，容易出现过大位移或位移比超标的情况。在结构计算阶段，要根据结构布置特点确定柱是按单偏压还是双偏压计算，一般双向框架承重体系和角柱须按双偏压计算，其他情况可考虑按单偏压计算并按实际配筋进行双偏压复核。

柱配筋设计时纵向受力钢筋一般比较受重视，根据以往的经验和历次地震震害情况来看，也很少出现由于柱纵向受力钢筋配置不足而引起事故的情况，反而是未按规范要求配置、制作箍筋在地震中导致柱子破坏。箍筋在柱子中的作用有两方面，一是抵抗柱中的水平剪切力，二是通过围箍作用提高柱混凝土的受压承载能力，合理配置、制作箍筋非常重要。箍筋配置的不合理体现在设计时箍筋直径的选用、加密区长度的设定，以及施工时箍筋间距过大、箍筋制作弯钩角度和水平段长度不合格。箍筋弯钩角度和水平段长度不合格会导致箍筋的锚固破坏先于钢筋屈服，起不到应有的作用。

2.3多层建筑结构梁的设计：

(1)在计算中要合理、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，这一点现在基本由计算软件自动完成。需要注意的是，多层建筑活载同时出现的几率相对大于高层建筑，在选择了梁端弯矩调幅后不宜同时选择活载折减。

(2)注意控制变形和裂缝

多层建筑结构一般梁的跨度、受荷范围都比较大，在构件设计时除了要计算承载能力，还应进行挠度变形和裂缝宽度验算，以保证结构的正常使用和耐久性能。

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引言

随着经济的发展，我国的建筑业也在不断前进，但是前进的过程中也遇到了很多問题，比如土地紧缺問题，而在斜山坡上建造多（高）层建筑是缓解用地紧张、塑造良好建筑环境的有益尝试。在这种场地上建造房屋，地形、地貌及地质条件往往很复杂，既有利于设计出独特风格的建筑作品，也容易因结构设计不当而酿成事故，也容易因结构设计不当而造成安全隐患。

1.场地的稳定性分析及处理

工程场地地质条件异常复杂，不良的工程地质会影响场地的稳定性。

1.1整体稳定性

建筑场地范围内斜坡土体下为层片状基岩（产状为∠30-32°），若破坏原有的稳定平衡状态，可导致土体滑坡。

1.2局部稳定性

局部稳定性問题的主要表现体现在：挖、填土形成的多级临空台阶，破坏了原有的稳定状态；堆填土在雨水渗入软化时会沿原坡面滑塌。

1.3基础的稳定性

基础的稳定性即地基承载力可靠，满足建筑物正常使用极限状态的要求。

1.4处理方法

为不破坏地基原有稳定性，在确定楼、地面的标高及台阶时应考虑到既要依地形顺坡设计，确保整体稳定。也做好地面排水设计，避免加剧地基差异风化及溶蚀作用。

2.结构设计

（1）挡土墙设计坡地建筑中，设计好挡土墙的意义重大，挡土墙是影响到上部结构设计的关键。挡土墙的设计及施工中都应遵循安全，经济、合理的原则，从实际场地出发，结合地形地质条件及使用要求，因地制宜，以取得最好的社会效益，山区地形地质条件千变万化，每个工程都有其特殊性。工程设计时根据实际情况，因地制宜，力求达到挡土墙建筑物的完美组合，通常坡地建筑挡土墙设计做法有两种：考虑挡土墙与主体结构分开；结合主体结构布置挡土墙。挡土墙要有足够刚度，使墙身在土压力作用下不发生移动或转动。挡土墙设计应满足以下要求，挡土墙强度计算：在静止土压力及水压力作用下，挡土墙计算模型按1m板带宽度，上端简支，下端固定的单向板进行计算，土压力按静止土压力取值，K取0.5。结构刚度要求：在挡土墙高度范围内框架柱截面高度取挡土墙厚的两倍。由于挡土墙内侧为地下室，不能直接设置泄水孔，因此在挡土墙背面底部及中部设置排水盲沟，沿挡土墙顺坡导入地下室外侧边沟。

（2）上部结构设计。山区建筑主要震害表现为：由于架空层太高形成柔弱底层而使结构严重破坏；采用长短柱将坡地架空，短柱易发生剪切破坏；错层处楼梯柱，楼梯板破坏严重；陡坎边缘地带建筑物震害较重等。《建筑抗震设计规范》2010年版规定，当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震参数可能产生的放大作用，其地震影响系数最大值应乘以增大系数，其值可根据不利地段的具体情况确定在1.1-1.6范围内。由于挡土墙与主体结构是整体设计的主体计算时应考虑侧向土压力的影响，根据理正软件取1m板带宽度挡土墙按上端简支下端固定模型计算出上端的支座反力，再乘以框架柱的水平受荷宽度，得出集中力。在进行上部建筑结构设计时应采取以下措施：选择建筑场地时应尽量避开不稳定的边坡；由于山地建筑竖向刚度不规则，扭转效应明显，设计时底部应加强，从概念设计上重视并采取必要的抗震措施，避免出现短柱和上刚下柔的情况；设置防震缝，在建筑高差变化较大处设置防震缝，在底层连廊与主体结构問设置防震缝，均可有效地减少地震作用、温度变形、不均匀沉降等造成的不利影响。加强上部与基础的协调，采用墩基础的形式可减少建筑不均匀沉降的程度，在建筑底层人工挖孔墩的承台問设连系梁，将各墩、柱相互牵制连为一个整体而共同工作，可有效传递水平力，避免因个别墩失稳或失效而引起建筑整体破坏；变形观测，加强监测地基在建筑施工过程的不同阶段因加载的变化引起地基的变形，沉降、滑移情况，检查边坡的稳定性，以便及时发现隐患，采取必要的处理措施。

3.基础处理

3.1基础方案选择

基础方案主要包括：柱下独立基础、柱下条形基础、筏形基础。经承载力计算，基础的地基反力都远小于地基承载力特征值，但前两种基础型式显然因有地下室难以满足防水要求，而梁板式筏形基础型式还合适。经变形计算，如果仅从变形值结果看，应该没有問题，但即使在地形平坦和地质非常均匀土层的场地上进行理论变形计算结果与实际测试结果都有较大误差，更何况在该持力层厚度和坡度变化较大的场地上计算变形值与实际有多大的偏差就更难以估计。最常用的地基稳定性计算方法有：圆弧滑动法、平面滑动法、折线滑动法、赤平极射投影法、实体比例投影法、数值分析法。根据地基土的物理特性，桩基础方案应根据场地岩土条件进行选择，如表1：⑨-1层混合土相对松散，局部含滚石，均匀性较差；⑨-2层含砾粉质粘土强度尚可，但其埋深变化较大；⑩-1层全风化花岗岩强度较高，但其埋深变化较大；⑩-2层强风化花岗岩强度较高，但其厚度变化较大；⑩-3层中风化花岗岩层强度高，分布尚稳定。因此，上述各岩土层均不宜选作为桩基础持力层，对于钻孔灌注桩，由于⑨-1层相对松散、护壁较为困难，普遍含有滚石、施工相对困难，因此不宜使用，故最合适的是选用人工挖孔灌注桩。

3.2人工挖孔灌注桩计算和施工

3.2.1成桩可能性分析

由于⑨-1层混合土含水丰富，适合用人工挖孔桩方案应采用混凝土护壁。由于持力层层面变化较大，桩基础施工时应按实际层位控制为准，以避免桩长不满足承载力要求。

3.2.2桩承载力计算

当滑坡推力的水平分力小于桩的水平承载力时就是安全的，在水平力计算过程中需要考虑的因素太多，要让每个假定都符合实际困难较大，力求符合设计的计算模型和构造要求。

3.2.3施工要求

斜坡地上嵌岩桩的护壁材料应采用钢筋混凝土制作，护壁内配置一定数量的水平环向钢筋和竖向钢筋，护壁厚度和配筋应加大。编制爆破作业施工方案时必须采用爆破作业向下炸岩进行松动爆破和凿除处理时炸药爆破应合理布孔，以尽量减小冲击波对护壁的破坏及对周围环境的影响。在孔井口应采取能泄爆又能阻挡碎碴飞溅的有效措施，爆破时必须由专人统一指挥。炸药爆破后，爆破人员先下井检查，挖孔人员方可下井。在挖孔过程中遇到不良地质时必须处理：桩基成孔后，保证桩基底部持力范围内有完整的基岩层。当桩基处于竖向软弱裂隙带或深熔洞顶部，可在该桩侧补桩，加大桩截面及持力底面层。或者在该桩侧一定范围内补两根桩。穿越土洞的桩基，护壁外侧土洞应填实。对桩基穿越大溶洞时，可以采用喷浆加固溶洞、填砌毛石或砌块。对桩底局部的溶槽、溶沟、石牙等，对桩底，应根据具体情况放置钢筋予以加强。

4.结语

山坡地形情况非常复杂，怎样做好基础及上部结构的设计，选择合理的施工方案，尤其是控制建筑物的沉降量符合规范要求，沉降均匀，以确保工程质量、结构安全、节省工程造价，是建筑工程技术人员面临着的一个长期艰巨的课题。在山坡上建造大体量的多（高）层建筑时，需将建筑物跨越各级台阶顺坡建造，其建筑及结构设计具有特殊性，也容易因结构设计不当而酿成事故，建筑结构设计的关键是基础设计及处理問题。因此，研究斜山坡上多层建筑结构设计及基础处理具有一定的现实意义。

参考文献

[1]王方，杨智，李夕兵.山坡地上大体量建筑嵌岩桩基设计与施工[J]，中南大学学报（自然科学版），2004（03）.

[2]江正荣.我国地基与基础施工技术的新进展——新版《建筑施工手册》第12章内容精选.

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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。

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中图分类号： TU318文献标识码： A

经济的不断发展，推动着基础设施工程的建设，在基础设施建设中，房屋建筑的施工工程尤其重要，房屋是人们日常生活息息相关的，因此一定要保证房屋建筑的质量。为了更好的保证房屋建筑的质量，一定要做好房屋建筑的结构设计工作，建筑结构设计是保证房屋质量的前提。在进行建筑结构设计的时候要面临的问题是非常多的，对出现的问题进行分析，可以避免再进行结构设计的时候出现问题，可以保证建筑行业得到更好的发展。

一、目前多层框架房屋建筑结构设计环节的现状

1、 建筑结构设计图纸简单粗略。建筑工程进行施工，施工的图纸是至关重要的，科学合理的施工图纸可以更好的保证施工的质量，同时在图纸中结构也是非常明显的。施工图纸对建筑结构的每个环节都可以进行验证，图纸可以说明施工中的每个细节，同时对施工的要点进行解释。在施工图纸中对建筑结构类型、抗震设计、材料等级要求都是有明确规定的。但是在实际的施工中，设计的图纸很多都是不符合要求，这样就会导致施工中很难按照施工的设计图纸来进行，在进行施工的时候图纸是非常重要的，不符合要求的图纸在施工中进行使用是很容易出现问题的，而且非常容易导致施工中出现意外的情况，使得施工无法顺利进行。

2、 建筑基础选型不科学。建筑的使用安全是至关重要的，建筑是否安全其结构设计是非常重要的，在进行结构设计的时候确保安全一点要进行科学的建筑构造选择，同时要科学的对建筑进行选型。在很多的建筑施工中，建筑选型是存在着很大的问题的，在进行建筑选型的时候一定要确保施工基础可以承受相应的承载能力，如果施工基础无法对建筑进行有效的承载，那么非常容易导致建筑出现变形的情况，这样非常容易导致建筑出现不均匀沉降的情况，使得建筑的安全无法得到保证。在进行建筑选型的时候，一定要对施工基础情况进行考察，这样可以更好的进行建筑的选型，同时也能更好的保证建筑以后的使用效果。在进行建筑施工的时候，出现选型错误对整个建筑的安全性影响都是非常大的。

3、 盲目追求施工效益。市场经济的不断发展，建筑行业的发展对经济的发展是有很大的影响的，同时建筑行业的发展对其他行业的影响也是非常大的。建筑行业的快速发展使得很多的人员都进入到这个行业中进行发展，在建筑施工企业中很多的企业为了获得更多的经济效益，在进行建筑施工的时候，在建筑材料选择的时候尽量使用低价格的施工材料，这些施工材料根本就达不到施工的要求，在施工中进行使用对施工质量是有很大影响的。这样的施工做法，使得设计人员在进行结构设计的时候根本就无法进行预知，使得建筑施工的质量受到影响，对其安全性也是很大的影响。

二、多层框架房屋建筑结构设计中应注意的问题

1、地基与基础方面。在进行建筑结构设计的时候，对地基和基础方面进行设计也是非常重要的，为了更好的进行地基的设计，对施工地点的地质情况进行必要的勘察是非常重要的，对于施工企业来说，施工地点的地址情况会直接影响到施工是否可以顺利进行，有些施工企业在施工前对施工地点的地质情况根本就不会进行勘察，或者是进行勘察也不会进行非常细致的勘察，只是根据建设单位的表面测量和参照附近建筑物的设计资料来进行施工结构的设计。为了更好的进行施工，施工的设计人员一定要保证地基和基础设计的科学性和合理性，同时要保证设计方案的安全性。设计人员在进行设计以前要对施工地点的地质情况进行勘察，同时要对勘察的报告进行细致的研究，再综合考虑多种原因以后，对施工的地基和基础进行施工设计。在建筑结构设计时，如果施工的土层是软土地基一定要机械能及时的处理，在进行处理的时候可以选择更好土层，如果不进行更换土层，在软土地基上进行施工对施工的安全是有很大影响的。建筑结构设计的时候，很多的设计人员只是根据自己的经验进行处置，而且有些设计人员对软土地基的危害并不是十分的了解，这样就会导致在建筑设计的时候对地基进行处理的时候，会采用错误的处理方式，使得建筑施工可能要面临很大的破坏。在很多设计中，要对地基的承载能力进行良好的估计，这样才能更好的确保施工中，地基可以承载建筑压力，地基的承载能力适合地基和基础设计息息相关的，为了更好的进行建筑工程的施工，一定要做好地基和基础方面的设计工作。

2、 承重柱截面高度设计方面。这种设计一般出现在六度抗震设防区。一些结构设计人员认为六度设防就是不设防，故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算，虽然这样可以简单的进行结构受力分析，但会给房屋带来绝大的隐患，因为他们忽视了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱对消化酶的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性饺。

3、梁柱边弯矩计算。从理论上来说，整个多层框架房屋结构设计过程中梁端最大弯矩（包括正弯矩及负弯矩在内）在梁柱边计算过程中应当针对梁端弯矩参数及剪力设计值参数的实际状态进行合理计算，相应的计算公式：柱边位置梁柱弯矩设计参数=剪力设计值参数±剪力设计值参数×梁柱柱宽参数/2

4、 后浇带的设计方面。为了要调整地基的不均匀沉降而设计的后浇带的带宽应控制在800~1000mm。自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板以及内外墙体均设后浇带。后浇带内的混凝土应采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土，施工时后浇带两边粱板必须支撑好，直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带部位的钢筋应连续通过，一般不宜断开，即只将后浇带处的混凝土临时断开。

5、多层框架房屋结构设计中参数的选取针对计算机计算结果的真实性与合理性进行系统分析，在房屋结构的设计计算过程中，结构方案、结构计算示例图、抗震设防烈度以及建设场地类别的划分均应当纳入多层框架房屋结构设计参数选取的过程中。多层建筑结构房屋在实际设计过程中会考虑设计相应的地下室空间。由于这一空间的隔墙较少，应选取筏板式基础。在软件电算过程中，将房屋上部结构与地下室层数一并输入系统当中，并在信息填写一栏中填写地下室的实际层数，从而对多层框架房屋结构设计的稳定性加以合理分析与验算。

三、多层框架房屋建筑结构设计过程中人员管理方面的建议

在现阶段的建筑施工工程中，部分设计工作人员在选用PKPM 软件对工程进行建模处理后，针对所得出的各类设计参数并未依照工程实际作业情况进行系统调整，配筋方案在生成之后直接使用，没有经过系统的分析与研究。这一问题导致计算参数结果与实际工程作业情况差异极大，不仅无法确保建设项目施工质量的稳定性，同时也使得建设单位项目施工投资盲目扩大。对此，应当引起相关工作人员的重视。

结语：在进行建筑结构设计的时候，通常要面临很多的问题，同时这些问题通常都是多种多样的，为了更好的解决这些问题，进行必要的分析和预防是非常重要的。建筑结构设计中出现的问题对建筑的质量和安全性影响是非常大的，为了保证建筑的安全和质量，一定要做好建筑结构设计工作。

参考文献

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中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：

1. 高层建筑结构受力方面

随着社会的发展，都市的生活在给人们带来繁华的同时，人口问题和住房压力也让我们陷入困境之中，因此多层建筑逐渐消失与历史舞台，取而代之的是一座座拔地而起的高层建筑。而相对于多层建筑，高层建筑的结构设计也更为复杂，面对诸多的设计难点，受力问题就是要解决的当务之急。

空间组成特点是一个设计师在进行方案设计的时候首要应该关注的讲点，而不是急于确定其详细的设计结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。

很多人认为底层、多层和高层建筑的结构是不同的，其实这种观点是片面的。在实际的结构设计当中，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：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；其二，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。

当然，在实际处理竖向力和侧向力的过程当中，通过实践我们不难发现，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，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。

2. 结构选型阶段

结构的设计和选型阶段对于高层建筑的设计来说，是最为重要的，所以在这个阶段，设计师一定要综合多方面考量。同时针对建筑过程中可能遇到的问题要进行正确的预估。

2.1结构的规则性问题

要熟悉结构设计的规则，在最新的规范当中，许多内容都是与旧规范相悖的，所以一定要熟知规范规则。例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

2.2结构的超高问题

在结构设计的时候，要对高层建筑的高度有一个严格的限制。最新的规范也将高度作为重点项目进行规范，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此。必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

如果事前不能对建筑的高度做出正确的预估，就很可能会造成严重的经济损失。以往我们也遇到过类似情况，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

2.3嵌固端的设置问题

现在的高层建筑一般都带有地下室，因此嵌固端设置的为止也是结构设计的一个重要环节。因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

3. 地基与基础设计方面

无论是多层建筑还是高层建筑，打好地基都是一项基础性的工作，也是安全性的重要保障。因此，地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，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，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，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。

我国对地基的设计和建筑方面有着明确的规范，一定要严格按照规范措施实施操作。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《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。

想要保障地基基础建设的安全工作，就要深入的了解地方性的法规政策。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。

4. 高层建筑结构分析的基本原则

4.1 整体参数的设定

在机构的计算方面，最初就应该把握好高层建筑的具体数字，严格按照法规中的参数来设置。在进行抗震计算时需考虑振型的数量，数量多了会浪费时间，并可能使计算结果发生畸变，数量太少又会使计算结果失真，《高规》第5.1.13.2款规定抗震计算时振型数不应小于15。最大地震力作用方向可由设计软件自动计算，但若该角度绝对值超过1 5度，就应重新计算。结构的基本周期是计算风荷载的重要指标，设计初期可能不知道其准确值，可待计算之后从计算书中读取，并重新计算。

4.2 结构体系的合理性分析

结构的合理性是保障建筑的能够顺利进行的重要帮手，所以一定规范结构设计原则。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之比，它是控制结构扭转效应的重要指标，结构设计中应限定周期比，以便使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理。层间位移比和刚度比分别是控制结构平面不规则性及竖向不规则的重要指标，《建筑抗震设计规范》和《高规》中均对它们做出了明确的要求。此外，为了建筑结构的整体稳定性及安全性，还应控制好结构的刚重比和剪重比。

4.3 结构构件的优化设计

为保障机构设计的合理性，在进行的过程中，要对高层建筑的结构设计做出优化，还应计算结构单个构件内力和配筋，如计算梁、柱、剪力墙轴压比，优化构件截面设计等。采用软件对混凝土梁计算时，出现以下几种情况时，便会提示超筋：梁的弯矩设计值超过梁的极限承载弯矩；超过《抗震规范》要求梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率2.5％ ；混凝土梁斜截面计算结果不符最小截面的要求。当剪力墙连梁超筋时，表明其在水平地震力作用下抗剪承载力不够，应予以调整。规范中允许适当折减地震作用下剪力墙连梁的刚度，使其出现塑性变形，但还应保证其配筋满足弹性变形时承载力的要求。以上计算得出初始设置的构件截面和形状后，还应在考虑结构的周期、位移、地震力等的前提下，适当优化构件截面，使其在满足受力要求的前提节省材料。

五、结束语

高层建筑逐步取代多层建筑是城市发展的必然选择，不仅能够有效的节省我们的土地资源，还能为我们创造更多的空间。为提高用地效率，城市建筑大多朝向高层和超高层发展，这也为建筑的结构设计提出了更高的要求。因而我们广大建筑设计人员应熟练掌握高层建筑结构设计的相关要点，合理选择建筑结构体系，做好结构设计的计算和优化，提高建筑的结构安全性，降低设计和建造成本，为社会创造出更多的高层建筑精品。

参考文献：

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中图分类号：U463.32+1 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数

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。

1.基础设计荷载取值

通常情况下，多层框架建筑的荷载不是很大，当天然地基承载力较高，且持力层较浅时，首选柱下独立基础。《建筑抗震设计规范》GB5011-2010中的4.2.1明确指出，在地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑可不进行地基和基础的抗震承载力验算。

1）一般的单层厂房和单层空旷厂房，2）砌体房屋；3）不超过8层且高度在24米以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋，4）荷载基础与3）相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。《建筑抗震设计规范》5.4.1规定，当结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合时，一般结构可以不考虑风荷载效应，当风荷载起控制作用时，风荷载组合系数取0.2。因为一般多层建筑水平风荷载较小，所以经常忽略风荷载作用。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，只对轴力与弯矩采取了设计值，而未能考虑剪力，还有些甚至只取了轴力设计值。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011的第5.2.2中明确规定当偏心荷载时，必须考虑作用于基础底面的力矩。而基础底面的力矩就是来自于柱底的弯矩和剪力。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.基础拉梁设计问题

当多层框架建筑基础埋深较大时，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。拉梁的作用和计算方法主要有2种。

1）取拉梁所拉结的柱子中轴力较大的1/10，作为拉梁轴心受拉的拉力，按此方法计算时，柱基础按偏心受压考虑。基础地质较好时，此方法较为节约。2）以拉梁平衡柱底弯矩，柱基础按中心受压考虑。当相邻两跨跨度相等时，拉梁弯矩在中支座可取柱底弯矩的一半，在边支座则取柱底弯矩。拉梁正弯矩钢筋应全部拉通，负弯矩钢筋1/2拉通。此时，拉梁的构造应满足抗震要求。

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，分析计算式应该采用总刚分析方法。

3.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。

4.结构计算中几个重要参数选取问题

《建筑结构抗震设计规范》3.6.6的第3条规定，规定，利用计算机进行结构抗震分析，所有计算机计算结果应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。一般，电算的结果主要包括下面几个指标：

1）周期比，周期比是控制结构扭转效应的重要指标。2）位移比（层间位移比），位移比是控制结构平面不规则性的重要指标。3）刚度比，刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。4）层间受剪承载力之比层间受剪承载力之比也是控制结构竖向不规则的重要指标。5）刚重比，刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要因素，也是影响重力二阶效的主要参数。该值如果不满足要求，则可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。6）剪重比，剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规范之所以规定剪重比，主要是因为长期作用下，地震影响系数下降较快，由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用，但采用振型分解法时无法对此作出准确的计算。因此，出于安全考虑，规范规定了各楼层水平地震力的最小值，该值如果不满足要求，则说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位，必须进行调整。

5.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

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[2] 范俊梅.钢筋混凝土多层框架结构设计问题分析[J].科技资讯，2008，（3）.

[3] 刘炳寅.高层框架结构设计和施工中的现实问题[J].山西建筑，2009，（3）.

篇10

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）.

篇11

中图分类号：TU97文献标识码： A

一、前言

对于框架结构的内力目前多采用计算机辅助软件来进行分析和计算,但是目前有的工程设计人员过分地依赖计算机的计算结果,而缺少独立分析问题、解决问题的能力,致使在一些图纸中出现不必要的问题,为以后事故的发生埋下隐患.因此本文就多层框架电算结果中梁、柱的配筋调整和设计中应注意的问题进行了分析,并提供了一些改进措施和方法。

二、建筑框架结构设计原则

抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时,尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系,但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范给出的垂直地震作用明显不足。雨蓬不得从填充墙内出挑。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级;由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率;出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构;框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱,层高较高时宜在门洞上方加圈梁。因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯井和整体结构都十分不利;建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等;柱子轴压比宜满足规范要求;当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁;当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施;当地下水位很高时,暖沟应做防水。一般可做u型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大干等于C25,混凝土内应掺人膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法,一般加金属止水片,较薄的混凝士墙做企El较难。

三、建筑多层框架结构设计存在的问题

1．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”。

2．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Ⅱ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,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)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。

3．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。

4．框架柱的配筋率

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。

四、多层钢筋混凝土框架结构设计

多层钢筋混凝土框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。多层钢筋混凝土框架结构设计文件与图纸是最主要的依据之一,全面理解设计文件,并规范进程加以实施,是结构方案的主要工作。

1．现浇式框架

现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇筑混凝土,从而将梁、柱、楼板在连成整体多层钢筋混凝土框架结构。现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式多层钢筋混凝土框架结构的整体性强、抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。现浇预制框架既具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。

2．预制装配式框架

预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的多层钢筋混凝土框架结构。其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化,机械生产。因此,施工速度快、效率高。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。

3．多层钢筋混凝土框架结构技术交底

做好多层钢筋混凝土框架结构技术交底,根据设计要求和施工队的技术素质状况对其不熟悉的施工工艺过程,经批准实施的新工艺、新材料、新结构等,必须认真进行技术交底。明确各项工艺参数指标、操作方法、质量要求和检测办法,并认真的加以实施。

五、结束语

通过本文的研究，分别从建筑框架结构设计原则 、建筑多层框架结构设计存在的问题以及多层钢筋混凝土框架结构设计三个方面总结了民用建筑多层框架结构设计的重要性，并针对其中出现的问题提出了应对措施和方法，以促进民用建筑多层框架结构设计水平的提高。

【参考文献】

[1]翟国庆；民用建筑多层框架结构设计注意的问题[J];黑龙江科技信息;2010年23期

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Abstract: In the design, how to deal with different problems, how to design and achieve good effect, worthy of the structural designers continue to explore and study. In this paper, building frame structure design often encounter problems were analyzed and discussed specific measures.

Key words: building, structure design, frame structure

中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）07-0020-02

前言

多层建筑是国内较为常见的建筑结构形式，在部分城市受到很多喜欢低密度住宅的人群的追捧。目前多层住宅主要都采用框架结构，在设计中会出现如下问题值得设计者给予重视。

1、如何科学合理的设置基础系梁

如果基础埋深较大时，可以用基础系梁减少底层柱的计算长度。在±0．00以下设置系梁，此时系梁应该按照一层框架梁进行设计，同时系梁以下的柱可以按短柱处理。如果工程条件符合《 建筑抗震设计规范》 第 6.1.11 条的规定， 应设基础系梁。根据抗震要求，应该在两个主轴方向设置构造基础系梁。基础系梁截面高度，按照柱中心距的1/12～1/15取值。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。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与素混凝土浇筑至与基础顶面平齐， 再浇筑基础系梁。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。

2、框架结构薄弱层的判定与处理

薄弱层是指在强烈地震下， 结构首先屈服并产生较大弹塑性位移的部位， 这些部位的承载力是满足设计地震作用下抗震承载力要求的， 只有在地震烈度大于等于7度地区才会出现。

2.1如何判断薄弱层

对于薄弱层的判断， 有个人指定、计算判定、强制认定三种方式。在PKPM 的SATWE 软件里，设计人根据 第 5.5.4 条规定或个人经验可以直接指定哪一层为薄弱层；软件在计算时， 如果结构的抗侧移刚度不规则。某层的抗侧移刚度小于相邻上一层的 70 ％， 或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80 ％， 或楼层承载力突变， 满足《建筑抗震设计规范》第 3.4.2 条竖向不规则的规定，软件自动将该层指定为薄弱层；如果结构存在转换层， 即竖向抗侧力构件不连续， 那么不管该层刚度与上层或上三层的比值是否满足规范要求， 或楼层承载力是否满足规范要求， 必须强制认为该层为薄弱层。

2.2如何处理薄弱层

薄弱层是对抗震极为不利的结构层，原则上应避免出现薄弱层。避免出现薄弱层的最基本方法是加大该层的抗侧移刚度， 即加大该层的柱截面或梁截面；如果条件允许， 可以改变该层层高或减少基础埋置深度。当无法避免出现薄弱层时， 在结构计算和出图时必须按照规范规定采取相应的措施， 除对薄弱层的地震剪力乘以 1.15 倍的放大系数外， 还应对结构的楼层屈服强度系数进行验算。楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值。

3、楼板开大洞结构计算注意问题

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 1~30 ％， 就属于平面不规则了， 计算时必须进行处理以PKPM 软件为例来说，TAT和SAT、IVE分别采用了两种方式进行处理。TAT 软件是将无楼板的节点定义为弹性节点， 也就是表明该节点不受剐性楼板假定的限制， 其平动自由度独立( 在这里所指的节点为梁柱交点)；如果屋面为刚网架时， 应输入～板厚， 定义为弹性膜。真实计算楼板的平面内刚度， 比较符合实际。在正确定义了弹性节点或弹性膜后，在后续计算中必须采用总刚计算法， 否则侧刚度计算法仍按刚性楼板计算结构内力和配筋， 计算时应特别注意这一点。

4、框架梁柱偏心问题

在实际工程中， 由于建筑专业需要， 外墙与柱边平齐。这样框架梁要么设挑耳， 要么与柱偏心， 设计人往往不知选择哪种方法。如果框架粱设挑耳， 可以保证框架梁与框架柱中心对齐．对梁、柱受力均有利，但往往会出现这样一个问题， 即填充墙的构造柱下部与上部纵筋不好锚固， 笔者一般这样处理的， 如图 1 所示。如果将框架梁与框架柱偏心， 在地震作用下， 往往会导致梁柱节点核芯区受剪面积不足， 并对柱带来扭转效应， 并且《建筑抗震设计规范》第6．1．5 条对梁的偏心距做了专门规定。因此， 建议外框架梁宜采用设挑耳的方法解决外填充墙偏心的问题。

5、短柱

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。

6、部分计算参数的合理选用

6.1梁扭矩的折减

现浇框架结构中．如果梁两边没有楼板或有弧形梁时．扭矩折减系数应为 1.0：如果梁两侧均有楼板， 应对梁的扭矩进行折减， 折减系数一般为 0.4 。对于～般工程， 梁的配筋应计算两次；一次对所有梁的扭矩折减， 计算出两侧都有楼板的梁的配筋；另一次对所有的梁扭矩不折减。计算出一侧有楼板或两侧都没有楼板的梁的配筋。这样计算结构比较符合实际。这一点应引起设计人员的重视。

6.2梁端负弯矩调整系数与粱弯矩放发系数

结构计算时， 框架梁在竖向荷载作用下， 梁端负弯矩往往很大， 造成钢筋太密，无法施工；同时， 由于框架结构～般为超静定结构， 框架梁在达到承载能力极限状态之前， 总会产生不同程度的塑性内力重分布， 因此可以适当降低框架梁在竖向荷载作用下的负弯矩， 通过平衡条件相应增大梁跨中弯矩。应注意这里只是降低梁在竖向荷载作用下的负弯矩， 然后再与水平作用产生的弯矩组合设计。而梁弯矩放大系数仅在没有考虑梁的活荷载不利布置时起作用．并且对梁的正负弯矩均起作用， 且不可与考虑梁的活荷载不利布置同时考虑， 这样会引起梁弯矩增大， 造成材料浪费。

7、非结构构件的设计

根据《建筑抗震设计规范》第3.7.1 条规定， 非结构构件， 包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备、自身冀其与结构主体的连接．应进行抗震设计。比如框架结构中女儿墙构造柱的设置， 尤其注意女儿墙高度大于1.0m 时，应注意采取结构构造措施， 保证女儿墙的稳定；还有建筑装饰用的砌块柱的稳定性、突出屋面的小构架内力与配筋( 应与主体结构一起输入计算) 。《建筑抗震设计规范》第 13 章对此有专门规定， 设计人遇到类似工程应严格遵守此规定。突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱的地震作用效应， 宜乘以增大系数 3， 此增大部分不应往下传递， 但与该突出部分相连的构件应计入， 具体详见< 建筑抗震设计规范》第 5.2.4 条的规定。框架结构中突出屋面的电梯间、楼梯间、水箱间应采用框架承重， 不应采用砌体承重。

8、结语

本文主要阐述了多层框架结构在设计过程中的基本问题， 当然实际设计过程中可能会遇到更多问题， 在此不再赘述。设计多层框架结构， 设计人应首先判断结构方案是否可行，应该对可能碰到的问题提前采取措施予以解决，并对所有计算结构认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。

参考文献：