多层建筑的结构设计模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇多层建筑的结构设计，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：TU318文献标识码： A

一、多层框架房屋地基基础设计要点  

（一）要正确地阅读和使用地质报告。熟悉勘察报告的主要内容，了解勘察结论和计算指标的可靠程度，进而判断报告中的建议对该项工程的适用性。这里，要把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。  

（二）在满足承载力和变形的基本要求下，尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发，综合考虑场地土层的分布情况及稳定性，土层的物理力学性质，建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小，还要考虑地下水的影响。 

（三）多层房屋一般采用条形基础或独立基础。一般先由地基承载力和变形确定基础底面尺寸，然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定，基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。除满足计算要求以外，还要满足一些规范规定的构造要求。要注意的是，在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时，应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用；而在进行基础截面设计中，应采用不计基础与上覆土重力作用时的地基净反力进行计算。  

（四）在地基处理时，要针对地质报告条件和水文地质条件选用合适的地基处理方法。要特别注意所选的方法必须符合土力学的基本原理和重视当地的实际工程经验。要有长期荷载重心和基础形心尽量相重合的概念。要有基础整体性的概念，通过增设基础连系梁和基础圈梁等措施来保证。  

二、多层建筑框架结构配筋设计的要点

（一）框架柱配筋的调整      

框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中均不会按此配筋,因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态,所以其震害重于内柱,对于质量分布不均匀的框架尤为明显,因此应选择最不利的方向进行框架计算,另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋,取其较大值,并采用对称配筋的原则,为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:  

角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时,其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍,其中角柱1.4倍,边柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束;对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接,且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时,箍筋的直径不应小于8,并应焊接。  

另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时,可以适当放大框架柱的配筋,且宜在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋不宜按构造设置,应按框架梁进行设计,并按规范要求设置箍筋加密区。 

（二）框架外挑梁配筋

由于占地面积的限制、使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑梁。由于框架梁的荷载与外挑梁的实际荷载值不同，因而框架梁与外挑梁的断面尺寸会有所不同，而有的设计人员在绘图时只是将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本无法伸进挑梁，这些差错一般在施工时才会暴露出来，但为时已晚，许多钢筋已截断成型，这不仅影响了施工进度，而且也造成了不必要的损失。框架梁外挑梁下常设置钢筋混凝土柱。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。

（三）框架边柱柱顶配筋

对于框架结构的高层建筑，水平荷载对结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力与建筑高度的平方成正比；顶点位移与建筑高度的4次方成正比。水平荷载是结构设计中的控制因素。框架顶

层的风荷载较大，而屋面结构荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱总力要小，显然柱顶有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸人柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分钢筋伸到横梁内，其根数依据计算确定且不少于2根。设计人员在图中经常容易将边柱柱角的钢筋弯入梁内，对这类问题，缺乏实践经验的工程技术人员不易立即发现，而要等施工时才会察觉。问题的症结在于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸人梁内是办不到的，对这种差错应引起设计人员的重视。

三、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）；SAT—WE软件是将所有楼板定义为弹IS膜，由软件真实地计算楼板的平面内刚度,忽略楼板的片面外刚度。

建议如果某层洞口面积大于楼层面积的30％以上时，应将全楼所有楼板定义为弹性膜比较符合实际，也可以将该层洞口边缘节点定义为弹性节点（即不考虑楼板的刚度）；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。

四、在多层框架抗震设计要点 

为满足抗震规范要求的“梁铰型”侧移框架，在设计中应注意的问题。 

1、在进行框架内分析时,梁的刚度取值应客观、准确。当不易取准时,宁可取值略大些,且勿偏小。由于非地震区的设计习惯影响，在进行框架的内力分析时，往往易使梁的刚度取值偏小,导致内力分析时，梁刚度取值偏低。对此，过去的习惯认识介偏于安全的，只是多用一点材料。在实际中，我们通过对框架计算结果的分析比较，认识到，内力分析时梁刚度取值低，在垂直荷载作用下，对框架边节点、将使梁端负弯矩的计算结果比实际偏大;对中间节点,也会使跨度大的一侧的梁端负弯矩配筋量偏大。这样一来导致了梁端负率矩配筋量偏大,抗弯安全储备偏高,对于地震区的设计,将影响梁端铰的优先产生,影响框架的延性,是与设计的初衷相悖的。大震时,可能导致其余部位优先成铰,是抗震设计中不可忽视的不安全因素,再者,由于梁端抗弯能力的偏高,可能导致抗剪强度反而偏低。达不到强剪弱弯的要求,易产生剪切形脆性破坏.这也是抗震设计中应尽量避免的。鉴于上述讨论,可以看出,在计算时,梁刚度取值比实际偏低,对抗震设计可能存在潜在不安全因素。 

2、在进行框架配筋时，梁端负筋宁低勿高。在我们已往的设计中，进行实际配筋时，习惯上略高于计算值，这在设计中是允许的。但在地震区，对梁端负筋，为保证梁端朔性铰的及时出现，必须改变以往的作法，在我们设计的一些工程中，遵循的原则是梁端负筋配置量正好或略低于需要量，而跨中配筋略为放宽点，再则，对多层框架，为施工和用料方便，往往将几层配筋相差在±5%以内的梁合为一种配筋，对此，如全按大者配置，会影响某些层的“梁铰型”。对此，我们的作法是：梁端负筋随小者配置，跨中钢盘随大者再略放宽配置。如此，即保证了强度要求，又满足了“铰梁型”的要求。三则，在施工中进行材料代换时，对梁铰负筋应切实注意，决不可因代换而增加配置量。 

篇2

Abstract: we in the design process of a beam and column, board and structural system of some note there should be a clear understanding, make a design project both economical and reasonable. In this paper, the multi-storey building structure of frame structure is discussed.

Keywords: multi-storey building; Frame structure; Problem; processing

中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号

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。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--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：

[1] 任全宏,常建军. 钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中应注意的几个问题[J]. 陕西建筑, 2007,(07) .

[2] 曹长龙. 多层钢筋混凝土框架结构设计探讨[J]. 工程与建设, 2009,(01) .

篇3

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、设计构造方面的问题

1.框架结构梁

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。

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La（La 为锚固长度）。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。

2.框架结构柱

当框架结构的柱子地上部分为圆柱时，处于地下的部分应该改为方形柱，这样做的目的是在施工过程中减少不必要的施工工序。圆柱的纵筋根数最少应该为8根，圆柱的箍筋一般选用螺旋箍以增加结构的整体性、柱子的刚度和承载力，并且在施工图中注明柱子的端部应该有一圈半的水平段。方形柱的箍筋选用时应该首先使用井字箍，并且按照钢筋混凝土结构设计规范来进行适当的加密。角柱、楼梯间的柱应增大纵筋并且全柱高都应该加密箍筋。幼儿园建筑在做初步设计的时候尤其要注意，为了保证儿童在正常的教学活动和休闲时候的安全，不宜用方柱。

3.框架结构基础

在框架结构基础设计的时候，基础的拉梁层没有楼板时，一般采用用TAT或SATWE等电算程序进行框架结构的设计，在用该软件进行框架整体计算的时侯，我们一般把楼板厚度取零，并且定义弹性节点，用力学计算理论中的总刚度分析方法进行分析计算。在某些情况下，虽然楼板的厚度取零，也应该定义弹性节点，但未采用总刚度的分析，计算机程序分析时程序会自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况并不是一致的。房屋的平面不规则时，在设计的时候要特别注意这一点。

二、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，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》确定。而电讯、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《建筑抗震设防分标准》（GB50223-95）确定其中哪些建筑属于乙类建筑。乙、丙类建筑，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，抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。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》确定其抗震等级。例如，位于8 度地震区（如北京）的乙类建筑，应按9 度由《抗震规范》确定其抗震等级为一级；当8 度乙类建筑的高度过规定的范围时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某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为降低，不得不对设计计算做重大修改。

三、地震力的振型组合数

地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，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。对于不规则的结构，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取≥ 9；结构层数较多或结构刚度突变较大，振型数应多取，如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取≥ 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，且采用总刚分析，要时，振型数才可以取的更多。《抗震规范》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。有些设计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。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。

四、结构周期折减系数

框架结构及框架――抗震墙等结构，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，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，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。

五、框架梁、柱箍筋间距

《抗震规范》第6.3.3 条及6.3.8 条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了了明确规定。根据这些规定，工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm，并以此为依据计算出加密区箍筋面积，由设计人员要据规范确定箍筋直径和肢数。架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时，多数情况下，非加密区箍筋间距采用200mm 会使梁的非加密区配箍不足，因此建议程序内定梁箍筋改为取梁的非加密区间距200mm。这样，既可保证梁非加密区的抗剪承载力，又可适当增加梁端箍筋加密区（箍筋间距为100mm）的抗剪能力，梁的强剪性能更能充分体现。当框架梁由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非常有利。这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大2％时，规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm 的原因。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm 时，在某些情况下，亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm 引起配箍不足。因此，我们也建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距200mm。这里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求，即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值，并且不乘以剪力增大系数。

六、柱部分

（1）地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8 根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

（2）原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于200。

（3）柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗

的管。管截面面积占柱截面4% 以下时，可不必验算。柱内不得穿暖气管。

（4）柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。

（5）尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。

（6）考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

七、结语

随着我国建筑行业的快速发展，人们对建筑造型和建筑功能的要求越来越高，这对结构设计人员提出了更高的要求，因此应该加强学习，在工作中灵活的解决结构设计中的难题，提高设计质量。

参考文献：

篇4

【摘要】随着经济建设的高速发展，我国多层建筑迅速增多，形成了强大的冲击波。面对如此形势，把多层建筑的结构设计放在首位加以研究，对建筑创作是非常重要的。本文将就多层建筑结构设计中的一些问题加以探讨。

关键词 多层建筑；结构设计

Talking about the design of multi-storey building structure

Liu Yong

(Shaanxi Nobutaka Architectural Engineering Consulting Co., LtdXi´anShanxi710000)

【Abstract】With the rapid development of economic construction, China´s rapid increase in multi-storey buildings, a strong shock wave. Faced with such a situation, the first place to study the structural design of multi-storey buildings, the architectural creation is very important. This paper will multistory building structure design issues to be explored.

【Key words】Multi-story building;Structural design

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

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5剪重比及单位面积重度问题。

结构的剪重比A=VJG是体现结构在地震作用下反应大小的一个指标，其大小主要与结构地震设防烈度有关，其次与结构体型有关，当设防烈度为7、8、9度时，基本周期大于5.0s的结构，最小剪重比分别为0.0 12(0.018)， 0.024 (0.032)， 0.0 4 0；扭转效应明显或基本周期＜3.5 s的结构最小剪重比则分别0.016(0.024）， 0.0 3 2(0.048)， 0. 0 6 4。单位面积重度r G＝G／A（N／m2）是衡量结构构件截面取值是否合理和楼层荷载数据输人是否正确的一个重要指标。式中的G由结构构件自重、楼面建筑面层及天棚抹灰（或吊顶）重、填充墙（包括抹面层）重和楼面使用荷载组成；A则一般以地面以上的建筑面积总和计算，以便有一个相对准确的比较标准。定性地分析比较r值的大小，可得出以下结果，即一般内部隔墙多的建筑大于间隔墙A建筑；层数多的建筑略大于层数少的同性质建筑；设防烈度高的建筑大于设防烈度低的同性质同规模建筑；剪力墙多的建筑大于剪力墙少甚至仅为框架的建筑。一般多高层建筑的单位面积重度在10－18KN／m2之间，除个别较特别的以外，多数在15KN／m2左右。以上两个指标不仅在施工图设计阶段，而且在初步设计阶段都是非常重要的数据，其数值正常与否从另一个侧面反映出结构体系的选择是否合适，结构布置（包括构件截面确定）是否合理，电算数据输人是否正确，以及最后决定电算结果是否可信可用等，因此结构设计时应对这两个指标重视。

篇5

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：

篇6

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。

篇7

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).

篇8

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

随着城市人口数量的不断增加，用地规模也在不断的增大，城市土地资源变得日益紧张，为了能够最大限度的利用有限的土地资源，建筑逐渐朝着多层建筑的方向发展，这使得房屋建筑的结构也变得越来越复杂化。这对于建筑结构设计的要求也不断的升高。多层建筑的机构设计难度相对较大，在设计的过程当中需要注意一些问题，文章对此进行了探讨。

2 多层框架结构建筑的设计问题及处理

2．1 基础联系梁的设计问题

当建筑的基础埋置比较深时，可以用基础联系梁来减少底层柱的计算长度。在±0．00以下设置联系梁，形成有效的框架，联系梁下的柱可按照短柱进行加强处理。有抗震设防要求时，基础间宜沿着两个主轴的方向设计基础联系梁；如果基础联系梁上作用有填充墙或者楼梯柱等荷载传来时，应该与所连柱的最大轴力设计值的10％叠加计算，基础联系梁的配筋应该满足梁的受力要求。基础联系梁的项标高宜与基础的顶端标高一致。当基础形式为独立扩展基础，施工时应先将基础联系梁下与独立基础之间的空隙部分进行混凝土浇筑，浇筑到与基础顶面平齐，然后再浇筑基础联系梁。这样可以有效减少基础联系梁的计算跨度。当基础形式为桩基础时，单桩承台应在两个互相垂直的方向上设置系梁；两桩承台应在其短向设置系梁。如果采用基础系联梁来平衡柱底的弯矩，那么基础联系梁的截面尺寸和配筋应该按照框架梁来设计。此时的梁正弯矩钢筋应该全部的拉通，而负弯矩钢筋也应该在1／2跨以上拉通，同时基础联系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密以及其他抗震结构物都应该与上部的框架梁保持一致。

2．2 结构薄弱层的设计问题

结构薄弱层是指在强震下，结构首先容易产生较大弹塑性位移的部分，这些结构薄弱部位的承载力在设计时是满足抗震承载力要求的，但是当地震的震级在7级以及7级以上时，容易出现薄弱现象。通常情况下薄弱层对结构的抗震影响极大，设计应该尽量避免薄弱层的出现。而避免薄弱层通常采取的方法是加大该层的抗震侧移刚度，也就是采取加大此类薄弱层的柱截面和梁截面的措施；如果可以，应该改变薄弱层的层高或者减少基础的埋置深度。如果薄弱层无法避免，应该在结构计算和出图时，保证按照规范要求采取相应构造加强措施，除了对薄弱层的地震剪力乘以1～1．5倍的放大系数以外，还需要对结构的楼层屈服强度系数进行验算。

2．3 框架结构梁的设计问题

在对框架结构建筑进行设计时，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应由附加横向钢筋承担，则需要考虑设置附加箍筋和吊筋，为方便施工可优先考虑采用附加箍筋，如主次梁搭接时，可以在结构设计总说明处，画上一节点，在有次梁部位的两侧各加上3根主梁箍筋来作为补充。框架梁与次梁的端部出现相交的现象，或者弹性支承在墙体上，对于梁端支座可以按照简支梁的方式来处理，但是必须对梁的端箍筋进行加密。在设计抗扭梁时，纵筋的间距应该小于300 mm，并保证小于梁的宽度。通常在设计的时候可采用加大腰筋直径加密腰筋问距的方法来增加梁的抗扭力，同时对于纵筋和腰筋锚入支座内的长度应该符合要求。对于箍筋也应该符合抗震设防要求。在反梁板吊在梁底时，板的荷载主要由箍筋来承担，可适当加密箍筋的间距，加大箍筋直径。

2．4 框架结构柱的设计问题

如果框架结构柱在地上的部分为圆柱时，在地下的部分就尽量做成矩形柱，这样可以尽量减少施工的工序。圆柱的纵筋根数应该保证在8根以上，而圆柱的箍筋宜优先采用螺旋式，这样可以有效增加结构的整体性和柱子的刚度及承载力，施工图纸中需要注明柱子端部有一圈半的水平段；矩形柱宜优先选用井字复合箍的箍筋形式，有抗震设防要求的需按照建筑抗震设计规范进行加密设计。角柱和楼梯间的框架柱、梯柱应在全柱高范围内进行加密。通常框架结构柱的截面，非抗震时不宜小于边长250 mm，四级抗震边长不宜小于300mm，一、二、三级抗震时边长不宜小于400mm；框架柱混凝土的标号则应该在C25以上，且梁纵筋锚入柱内的水平段长度、弯折长度应该符合规范要求。

3多层建筑框架结构的设计要点

3．1 尽量避免短柱的出现

在对框架结构进行设计时，应该尽量避免出现短柱现象。因为短柱的抗震性能通常较差。但是在框架结构设计过程中， 由于楼梯问休息平台梁或者楼层的高矮等原因，有些短柱的出现很难避免。所以，如果存在短柱，就应该按照建筑抗震设计规范进行处理，尽量提高短柱的抗震性能。

3．2 中心线应该符合规定

框架梁与柱的中心线应该符合相关规定，也就是框架梁、柱中心应该尽量重合，如果中心线存在偏移现象时，需要全面考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造可能产生的影响， 同时也应该考虑到梁上荷载对柱子的偏心影响。如果偏心距大于该方向上柱宽度的1／4时，可以考虑采用增加梁水平方向加腋等措施。而当梁、柱偏心大于该方向柱宽的1／4时，可采用梁水平腋的措施。加腋后的梁在验算梁的剪压比和受弯承载力时，通常不会计算加腋部分截面的有利影响。

3．3 避免砌体墙的出现

篇9

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。

篇10

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：