多層建筑的結構設計精選(九篇)
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第1篇：多層建筑的結構設計范文
關鍵詞：多層建筑；框架結構；問題；處理
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
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號
隨著經濟的高速發展，我國多層建筑發展迅速，其設計思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來越復雜，給多層結構設計提出更高的要求。 多層建筑采用框架結構形式，可形成內部大空間，同時也能進行靈活的建筑平面布置。 因此，框架結構體系在結構設計中應用甚廣，特別是在高度不超過50m的多層建筑中，其優勢更為明顯、 突出。
一、獨立基礎設計荷載取值問題
通常情況下， 多層框架房屋采用的是柱下獨立基礎的形式， 而 《抗震規范》中明確指出， 在地基的主要持力層沒有軟弱粘性土層的情況下， 當建筑高度在25米以內且層數在8層以內的一般民用建筑， 可以不對地基和基礎的抗震承載力進行驗算。 但是在進行基礎設計時應該要將風荷載考慮進去。所以， 不能因為一般建筑在地震區風荷載不是控制荷載而忽略了。還有些設計師在進行獨立基礎設計時， 柱腳內力設計值取值不合理， 只對軸力與彎曲采取了設計值， 而未能考慮剪力， 還有些甚至只取了軸力設計值。若獨立基礎的設計荷載取值不合理， 將會導致建筑結構的不安全或者材料浪費。
二、基礎系梁的設置問題
如果基礎埋置深度較深時, 可以用基礎系梁減少底層柱的計算長度。在±0．000以下設置系梁，此時系梁宜按一層框架梁進行設計, 同時系梁以下的柱應按短柱處理。如果工程條件符合第 6.1.11 條規定, 應設基礎系梁。根據抗震要求, 可沿兩個主軸方向設置構造基礎系梁。基礎系梁截面高度可取柱中心距的1/12～1/15。構造基礎系梁縱向受力鋼筋可取上述所連接柱的最大軸力設計值的10％作為拉力或壓力來計算。當為構造配筋時, 應滿足最小配筋率；當基礎系梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時, 應與所連接柱子的最大軸力設計值的10％疊加計算。基礎系梁截面也應適當增加, 算出的配筋應滿足受力要求和構造配筋要求。構造基礎系梁頂標高通常與基礎頂標高相同。為減少基礎系梁計算跨度，可以將基礎梁下與獨立基礎的臺階或錐形斜坡之間的空隙部分用素混凝土澆筑至與基礎頂面平齊, 再澆筑基礎系梁。
如果用基礎系梁平衡柱底彎矩, 基礎系梁的截面尺寸與配筋應按框架梁設計。這時, 拉梁正彎矩鋼筋應全部拉通, 負彎矩鋼筋至少應在 1/2 跨拉通, 基礎系梁的縱筋在框架柱內的錨固、箍筋的加密及其余抗震構造要求應與上部框架梁完全相同,且此時拉梁應設置在基礎頂部。
綜上所述, 如不設置基礎系梁, 填充墻可以采用素混凝土條形基礎；如設置基礎拉梁, 宜在框架柱之間設置, 對于不在框架柱之間的墻體基礎可采用素混凝土基礎。
三、 框架結構梁設計的問題與處理
在框架結構梁的設計中， 如果梁上存在次梁（ 包括挑梁端部） 應該考慮附加箍筋和吊筋， 同時優先考慮采用附加箍筋。 在梁上的小柱和水箱下， 如果梁架在板上， 在設計的時候不必加附加筋。 同時為了表達清楚，在做施工圖的時候可以考慮在結構設計總說明處 ，畫一節點 ，有次梁處兩側各加3根主梁箍筋作為補充。
如果次梁的端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上， 梁的端支座我們可以按照簡支梁來處理， 但是梁的端箍筋應該考慮加密。 在設計考慮抗扭的梁時， 縱筋的間距不應大于300mm并且不能大于梁的寬度， 即我們在設計的時候要求加腰筋來增加梁的抗扭 ，并且縱筋和腰筋錨入支座內的長度要達到錨固長度。 箍筋要求同抗震設防時的要求保持一致 。反梁的板吊在梁底下， 板荷載宜由箍筋來承受， 或適當的增大箍筋的間距， 梁支承偏心布置墻時宜做下挑沿。
框架梁的高度宜取梁跨度的1/10- 1/15, 扁梁的寬度可以取到柱寬的兩倍。 扁梁的箍筋應該延伸至另一方向的梁的邊緣。
四、結構計算中幾個重要參數的選取問題
《抗震規范》第3.6.6.4條指出，所有的計算機計算結果，都應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。通常情況下，計算機的計算結果主要是結構的自振周期,樓層地震剪力系數,樓層彈性層間位移(包括最大位移與平均位移比)和彈塑性變形驗算時樓層的彈塑性層間位移。樓層的側向剛度比,振型參與質量系數,墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋,底層墻和柱底部截面的內力設計值。框架――抗震墻結構中抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。為了分析判斷計算機計算結果是否合理,進行結構設計計算時,除了有合理的結構方案、正確的結構計算簡圖外，正確填寫抗震設防烈度和場地類別,合理選取電算程序總信息中的其他各項參數也是十分重要的。
1、結構的抗震等級
在工程設計中,多數房屋建筑按其抗震設防分類屬于丙類建筑,如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等。其抗震等級可根據烈度、結構類型和房屋的高度,按 《抗震規范》表6．1．2確定，而對于電訊、交通、能源、消防和醫療等類建筑以及大型體育場館、大型零售商場等公共建筑,首先,應當根據《建筑工程抗震設防分類標準》確定其中哪些建筑屬于乙類建筑。對于乙、丙類建筑,其地震作用均按本地區抗震設防烈度計算。對于乙類建筑,一般情況下,當抗震設防烈度為6～8度時,抗震措施應符合按本地區抗震設防烈度提高一度的要求。 所謂抗震措施,在這里主要體現為按本地區設防烈度提高一度,由《抗震規范》表6.1.2確定其抗震等級,當7度地區的乙類建筑的高度超過表6.1.2規定的范圍時,還應采取比一級抗震等級更有效的抗震措施。如:某7度地震區城市的一個大型零售商場和一個三級醫院的門診樓本屬乙類建筑,但設計人員錯當成丙類建筑來設計,使建筑物的抗震能力大為降低,不得不對設計計算作重大修改。
2、地震力的振型組合數
對于多層建筑,當不考慮扭轉耦聯計算時,地震力的振型組合數至少應取3;當振型數多于3時,宜取3的倍數,但不應多于層數;當房屋層數≤2時,振型數可取層數,對于不規則的高層建筑結構,當考慮扭轉耦聯時,振型數應≥9:結構層數較多或結構剛度突變較大時,振型數應多取,如結構有轉換層,頂部有小塔樓、屬多塔結構等,振型數應≥12或更多。但不能多于房屋層數的3倍,只有當定義彈性樓板,采用總剛分析,且必要時,振型數才可以取得更多。《抗震規范》 中指出,合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的90％所需的振型數。SATWE等電算程序已有這種功能,可以很方便地輸出這種參與質量的比值。有人員不大重視電算程序使用手冊的應用,選取振型數時比較隨意,這是應當改進的。此外,由耦聯計算的地震剪力通常小于非耦聯計算得來的數值。僅當結構存在明顯扭轉時才采用耦聯計算,但在必要時應補充非耦聯計算。
3、結構周期折減系數
框架結構及框架--抗震墻等結構中。由于填充墻的存在,使結構的實際剛度大于計算剛度。計算周期大于實際周期,因此,算出的地震剪力偏小,結構顯得不安全,所以對結構的計算周期進行折減是必要的;但若折減系數取得過大也是不妥當的。 對于框架結構來說,采用砌體填充墻時,周期折減系數可取0.6～0.7;砌體填充墻較少或采用輕質砌塊時,可取0.7～0.8;完全采用輕質墻體板材時,可取0.9，只有無墻的純框架,計算周期才可以不折減。
在框架結構設計中,不論工程簡單還是復雜,其實終究是由梁、柱、板形成的基本單元組合而成,因此我們在設計過程中對梁、柱、板以及結構體系中的一些注意事項應該有清晰的認識, 使設計的工程既經濟又合理。
參考文獻：
[1] 任全宏,常建軍. 鋼筋混凝土多層框架結構房屋結構設計中應注意的幾個問題[J]. 陜西建筑, 2007,(07) .
[2] 曹長龍. 多層鋼筋混凝土框架結構設計探討[J]. 工程與建設, 2009,(01) .
[3] 齊永泉,董翠娟. 多層框架房屋建筑結構設計問題探討[J]. 科技創新導報, 2009,(25) .
第2篇：多層建筑的結構設計范文
關鍵詞：多層建筑 結構 穩定性 影響因素
我國政府對住宅建設十分關心，特別是改革開放以來給予了高度重視，投入了大量的人力、物力和財力，近期住宅建設成為新的經濟增長點和居民消費熱點，因此，積極開展住房制度改革，推進住宅商品化，為廣人居民提供良好的居住環境，是全社會關注的重要課題。
由于我國是一個人口大國，農村人口占全國人口比例十分大。因此農村居民住房也是一個急需解決的問題。而在住宅建筑中多層房屋結構最為適合農村及中小城市的使用。所以多層宅在我國農村新建或正在建造的住宅中占90％以上。
多層房屋結構的廣泛使用的有一個重要的問題：就是多層房屋結構的穩定性。若這個問題得不到重視那么將會給我們帶來不少的安全隱患。
一、多層建筑結構的概述
住宅建筑按其層數分為：低層（l～3層）、多層（4～6層）、中高層（7～9層）、高層（l0層以上）四類。
從80年代開始至今，是我國多層房屋建筑在設計使用及施工建筑等各方面得到迅速發展的階段，各中等城市以及廣大農村都普遍興起建造以框架結構、磚混結構、磚木結構、加筋砌體等多層建筑。
多層住宅為4～6層高的住宅，借助公共樓梯解決垂直交通，其優點在于：①它比低層住宅占地少，比高層住宅建設工期短，一般開工一年內即可竣工；②公攤面積少，無需像高層住宅需要增加公共走道、電梯、高壓水泵等方面的投資，物業費也較低，整體的性能價格比高；③結構設計成熟，建材可就地大量工業化、標準化地生產。因此，多層住宅造價較低，售價適中，易于被普通消費者接受。
由于寧波市所轄地區有很多城鄉結合地區，因此都存在很大部分的農村自留地。因寧波是石灰巖地質環境、地下溶洞較多的情況，高層建筑對自留地擁有者來說又投資太大，所以寧波的自留地建筑物主要是以3～6層的多層為主。多層建筑在寧波的廣泛使用，不但能夠改善廣大群眾的居住水平，而且通過房屋的出租提高群眾的收入。所以多層房屋在寧波推廣的比較普及。
二、設計對多層建筑結構穩定性的影響
1．多層建筑的基礎
多層房屋建筑無地質詳勘報告，僅僅依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計；采用換土墊層進行軟弱地基處理，不進行換土墊層設計，只憑經驗處置，沒有進行墊層寬度和厚度計算，既不安全，又不經濟。
2．多層建筑的磚混結構房屋中構造柱兼作承重柱用
在磚混結構中，構造柱不但能夠提高墻體的坑剪能力，而且構造柱與圈梁聯結在一起，形成對砌體的約束，這對于限制墻體裂縫的開展，維持豎向承載力，提高結構的抗震性能有著重要的作用。
在當前結構設計中，構造柱經常被作為承重柱使用，這種做法使得構造柱提前受力，柱底基礎的抗沖切、抗彎曲及局部承壓強度必然不能滿足要求，降低了構造柱的拉結和約束作用，一旦遭遇地震，構造柱位置因應力集中首先破壞。
3．多層建筑在框架結構設計中，只注意橫向框架而忽視縱向框架
現行建筑抗震設計規范要求水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算，縱向框架與橫向框架同等重要。一些結構設計者對于非抗震設計，沒有考慮地震的縱向作用，在實際設計中經常出現梁的支座負筋，跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現象。
4．多層建筑的懸挑梁的梁高選用過小
設計者往往只注意了對梁的強度和傾覆進行驗算，而忽略了對梁撓度的驗算。梁高選用過小，引起梁截面的受壓區應力過高，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發生脆性破壞，失去承載力。
5．多層建筑的連續梁按單梁進行設計
這種情況多發在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷重一般較小，沒有引起設計者的重視，為圖受力分析方便，設計者把實際應為連續梁的邊梁按簡支梁進行設計，致使邊梁在支座處上部負筋配置量過少，加載后梁支座上部受拉區出現豎向裂縫，引起梁上的攔板出現豎向裂縫。
6．多層建筑的樓板設計常見題
板是建筑工程中的主要承重構件，是它將樓面、屋面的荷載傳遞到墻或梁，樓板的設計問題必將影響梁、墻、柱等構件安全。整個設計考慮不周，容易出現質量隱患。樓板設計中常見如下幾個問題。
1）對板的受力狀態認識不足，簡單地將雙向板作單向板進行計算，使計算假定與實際受力狀態不符，導致一個方向配筋過大，而另一方向僅按構造配筋，造成配筋嚴重不足，致使板出現裂縫。
2）計算板承受線荷載的彎矩時，常常將該部分線荷載換算成等效的均布荷載后，進行板的配筋計算。但有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。另外，在板的設計中沒考慮板上砌墻的影響，在板支承點上部出現了負彎矩，致使板頂出現裂縫。
3）雙向板有效高度取值偏大。雙向板計算時應考慮兩個方向的彎矩，取各自的有效高度，一般長向的有效高度比短向的有效高度小。有的設計者為圖省事或對板受力認識不足，取兩方向的有效高度一致進行配筋計算，致使長跨有效高度偏大，配筋降低，使結構構件存在的質量隱患，甚至出現開明縫的現象。
總之，我們設計工作者應按規范相應的構造要求嚴格執行，才能從根本上消除設計質量的隱患。
三、抗震設計對穩定性的影響
1．抗震措施
當前，在抗震設計中，從概念設計、抗震驗算及構造措施等三方面入手，在將抗震與消震（結構延性）結合的基礎上，建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計指標和方法，直至進一步通過一些結構措施（隔震措施，消能減震措施）來減震，即減小結構上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經濟的抗震性能是當代抗震設計規范發展的方向。而且，強柱弱梁、強剪弱彎和強節點弱構件在提高結構延性方面的作用己得到普遍的認可。
2．多層建筑的抗震設計理念
我國《建筑抗震規范》（GB50011-2001）對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”的要求。“三水準”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。對建筑抗震的三個水準設防要求，是通過“兩階段”設計來實現的。第一階段：第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數，先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應，與風、重力荷載效應組合，并引入承載力抗震調整系數，進行構件截面設計，從而滿足第一水準的強度要求；第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角，使其不超過抗震規范所規定的限值；同時采用相應的抗震構造措施，保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能，從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段：采用與第三水準相對應的地震動參數，計算出結構（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節）的彈塑性層間位移角，使之小于抗震規范的限值，并采用必要的抗震構造措施，從而滿足第三水準的防倒塌要求。
參考文獻：
1.建筑施工手冊編寫組，建筑施工手冊，3版。北京：中國建筑工業出版社
第3篇：多層建筑的結構設計范文
關鍵詞：多層建筑；框架結構：設計要點
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：
1 前言
隨著城市人口數量的不斷增加，用地規模也在不斷的增大，城市土地資源變得日益緊張，為了能夠最大限度的利用有限的土地資源，建筑逐漸朝著多層建筑的方向發展，這使得房屋建筑的結構也變得越來越復雜化。這對于建筑結構設計的要求也不斷的升高。多層建筑的機構設計難度相對較大，在設計的過程當中需要注意一些問題，文章對此進行了探討。
2 多層框架結構建筑的設計問題及處理
2．1 基礎聯系梁的設計問題
當建筑的基礎埋置比較深時，可以用基礎聯系梁來減少底層柱的計算長度。在±0．00以下設置聯系梁，形成有效的框架，聯系梁下的柱可按照短柱進行加強處理。有抗震設防要求時，基礎間宜沿著兩個主軸的方向設計基礎聯系梁；如果基礎聯系梁上作用有填充墻或者樓梯柱等荷載傳來時，應該與所連柱的最大軸力設計值的10％疊加計算，基礎聯系梁的配筋應該滿足梁的受力要求。基礎聯系梁的項標高宜與基礎的頂端標高一致。當基礎形式為獨立擴展基礎，施工時應先將基礎聯系梁下與獨立基礎之間的空隙部分進行混凝土澆筑，澆筑到與基礎頂面平齊，然后再澆筑基礎聯系梁。這樣可以有效減少基礎聯系梁的計算跨度。當基礎形式為樁基礎時，單樁承臺應在兩個互相垂直的方向上設置系梁；兩樁承臺應在其短向設置系梁。如果采用基礎系聯梁來平衡柱底的彎矩，那么基礎聯系梁的截面尺寸和配筋應該按照框架梁來設計。此時的梁正彎矩鋼筋應該全部的拉通，而負彎矩鋼筋也應該在1／2跨以上拉通，同時基礎聯系梁的縱筋在框架柱內的錨固、箍筋的加密以及其他抗震結構物都應該與上部的框架梁保持一致。
2．2 結構薄弱層的設計問題
結構薄弱層是指在強震下，結構首先容易產生較大彈塑性位移的部分，這些結構薄弱部位的承載力在設計時是滿足抗震承載力要求的，但是當地震的震級在7級以及7級以上時，容易出現薄弱現象。通常情況下薄弱層對結構的抗震影響極大，設計應該盡量避免薄弱層的出現。而避免薄弱層通常采取的方法是加大該層的抗震側移剛度，也就是采取加大此類薄弱層的柱截面和梁截面的措施；如果可以，應該改變薄弱層的層高或者減少基礎的埋置深度。如果薄弱層無法避免，應該在結構計算和出圖時，保證按照規范要求采取相應構造加強措施，除了對薄弱層的地震剪力乘以1～1．5倍的放大系數以外，還需要對結構的樓層屈服強度系數進行驗算。
2．3 框架結構梁的設計問題
在對框架結構建筑進行設計時，位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載，應由附加橫向鋼筋承擔，則需要考慮設置附加箍筋和吊筋，為方便施工可優先考慮采用附加箍筋，如主次梁搭接時，可以在結構設計總說明處，畫上一節點，在有次梁部位的兩側各加上3根主梁箍筋來作為補充。框架梁與次梁的端部出現相交的現象，或者彈性支承在墻體上，對于梁端支座可以按照簡支梁的方式來處理，但是必須對梁的端箍筋進行加密。在設計抗扭梁時，縱筋的間距應該小于300 mm，并保證小于梁的寬度。通常在設計的時候可采用加大腰筋直徑加密腰筋問距的方法來增加梁的抗扭力，同時對于縱筋和腰筋錨入支座內的長度應該符合要求。對于箍筋也應該符合抗震設防要求。在反梁板吊在梁底時，板的荷載主要由箍筋來承擔，可適當加密箍筋的間距，加大箍筋直徑。
2．4 框架結構柱的設計問題
如果框架結構柱在地上的部分為圓柱時，在地下的部分就盡量做成矩形柱，這樣可以盡量減少施工的工序。圓柱的縱筋根數應該保證在8根以上，而圓柱的箍筋宜優先采用螺旋式，這樣可以有效增加結構的整體性和柱子的剛度及承載力，施工圖紙中需要注明柱子端部有一圈半的水平段；矩形柱宜優先選用井字復合箍的箍筋形式，有抗震設防要求的需按照建筑抗震設計規范進行加密設計。角柱和樓梯間的框架柱、梯柱應在全柱高范圍內進行加密。通常框架結構柱的截面，非抗震時不宜小于邊長250 mm，四級抗震邊長不宜小于300mm，一、二、三級抗震時邊長不宜小于400mm；框架柱混凝土的標號則應該在C25以上，且梁縱筋錨入柱內的水平段長度、彎折長度應該符合規范要求。
3多層建筑框架結構的設計要點
3．1 盡量避免短柱的出現
在對框架結構進行設計時，應該盡量避免出現短柱現象。因為短柱的抗震性能通常較差。但是在框架結構設計過程中， 由于樓梯問休息平臺梁或者樓層的高矮等原因，有些短柱的出現很難避免。所以，如果存在短柱，就應該按照建筑抗震設計規范進行處理，盡量提高短柱的抗震性能。
3．2 中心線應該符合規定
框架梁與柱的中心線應該符合相關規定，也就是框架梁、柱中心應該盡量重合，如果中心線存在偏移現象時，需要全面考慮偏心對梁柱節點核心區受力和構造可能產生的影響， 同時也應該考慮到梁上荷載對柱子的偏心影響。如果偏心距大于該方向上柱寬度的1／4時，可以考慮采用增加梁水平方向加腋等措施。而當梁、柱偏心大于該方向柱寬的1／4時，可采用梁水平腋的措施。加腋后的梁在驗算梁的剪壓比和受彎承載力時，通常不會計算加腋部分截面的有利影響。
3．3 避免砌體墻的出現
在多層框架結構建筑的設計當中，通常不可以采用部分砌體墻承重的混合形式。通過對大量的震害分析來看，框架結構在地震作用下的反應，要比僅按純框架抗側力剛度時要大很多，尤其是有砌體墻存在的時候，在地震的作用下，砌體結構會最先受到破壞。這種情況下框架結構對于內力和配筋并沒有按照實際剛度來確定，這就會使得結構的構件在地震作用下很容易受到地震波的破壞，因此，這種建筑設計會存在一定的危險因素。通過對大量震害建筑的分析來看，框架結構中的承重砌體均會出現較為嚴重的開裂和破壞問題，一些出層頂的樓、電梯間會因為砌體承重墻的原因出現破壞現象。所以，在多層框架結構建筑的設計中，應該避免砌體承重墻的出現。
第4篇：多層建筑的結構設計范文
【關鍵詞】多層建筑；輕鋼結構；設計；施工
一、 輕鋼結構住宅相比于傳統住宅，有其突出的優點
1.輕鋼結構配件制作工廠化和機械化程度高，商品 化程度高。
2.現場施工速度快，主要為干作業，有利于文明施工。
3.鋼結構建筑是環保型的可持續 發展產品。
4.自重輕，抗震性能好。
5.綜合經濟指標不高于鋼筋混凝土結構。
二、結構體系選型
1.冷彎薄壁型鋼體系
構件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構件，可單獨使用，也可組合使用，桿件間連接采用自攻螺釘。這種體系節點剛性不易保證，抗側能力較差，一般只用于1～2層住宅或別墅。
2.框架的選擇
現階段，在多層鋼結構房屋建筑中這種體系的應用相對較廣，在縱橫向位置都設置為鋼框架，門窗的設置有一定的靈活性存在，能夠對較大的開間進行提供，為用戶二次設計提供便利，與各種生活需求相滿足。鋼框架與樓蓋的組合作用進行考慮，在低多層住宅中應用時，通常能與抗側要求相滿足。由于現階段框架結構大多數為H型鋼，很難對弱軸方向柱梁連接的剛度進行保障，所以在設計施工時應進行合理操作。
3.框架支撐體系
對于加大風載或地震作用的區域，為了使體系的抗側剛度得到提升，對軸交支撐或偏交支撐提升的效果較好，該體系屬于多重抗側體系，而且可以將梁柱節點及柱腳節點設計成半剛接、膠接形式，存在簡單的施工構造，基礎對軸力進行承受，存在較小的提醒，因此被人們所廣泛接受。
4.框架剪力墻體系
在低多層住宅工程中，能夠對傳統的剪力墻體系進行應用，例如鋼板剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻。目前正在研發的一種較為理想的抗側結構則是空腔結構板，作為一種新型的輕質板材，運用黃紙制成的具有眾多等邊空腔結構的板狀基架，通過浸漬逐漸形成。該板材能夠與鋼框架實施可靠連接，從而產生新型剪力墻。
三、多層輕鋼結構的設計
在多層輕鋼結構房屋的設計中，主要結構體系一般有四種：冷彎薄壁型鋼體系、框架結構體系，框架支撐體系和框架剪力墻結構體系。由于框架結構體系可提供較大空間、門窗設置靈活、受力簡潔易形成縱橫框架，并且框架可與樓蓋組合共同抵抗水平荷載作用，因而，在多層輕鋼結構中得到廣泛應用。樓層可采用主次梁體系及壓型鋼板組合樓蓋。在組合樓蓋中，樓板與鋼梁間要設置抗剪連接件，以提高結構整體剛度和承載能力，抗剪連接件有抗剪栓釘、抗剪槽鋼和抗剪彎筋等，但常用抗剪栓釘，栓釘的大小和配置數量應根據規程計算確定，并要滿足相應的構造要求；為保證鋼板與混凝土結合面上能可靠傳遞梁內的縱向剪力，對無痕開口式壓型鋼板，根據計算設置剪力鋼筋并要滿足相應的構造要求。
四、設計及施工中易出現的問題
1.設計中的問題
多層輕鋼結構的應用還處在起步階段，相關技術規范、規程還在完善之中，設計、構造和施工仍存在著有待解決的問題，如多層輕鋼結構承重結構體系、施工和安裝技術、新型維護結構體系、承重與維護結構的連接方法和相互作用等方面的設計問題都在研究之中，其中在設計桿件節點和組合樓蓋方面的出現的問題較普遍。
（1）支座的計算簡圖。通常對于框架結構的支座設計應為固端連接，在實際工程中，鋼筋混凝土很容易有固端連接出現，而對于一般的鋼結構則不太確定，由于腐蝕鋼材的現象無法避免，在地基內對鋼柱實施錨入的難度較大，一般采用錨栓將鋼柱與高出地面的混凝土基礎上進行連接，該處理方法很難達到固端連接的作用。由于在施工過程中，錨栓安裝存在誤差、混凝土澆筑及養護不當以及基礎存在的不均勻沉降等都會導致柱基節點的固結無法實現。
（2）設計壓型鋼板和混凝土組合樓蓋。與施工規程要求相結合，在組合樓蓋中，在對痕、加勁肋或沖孔的壓型鋼板進行運用時，可無需對剪力連接鋼筋進行設置，通過這些刻痕，疊合面上的縱向剪力會進行傳遞，但在施工過程中由于鋼板具有不透水性及防腐層，使得接觸面的結合作用得到大大削弱，而該位置的混凝土由于局部存在的高水灰比會使得強度出現下降。其次，與組合樓板的優點之一相結合，可以在施工中對壓型鋼板進行運用，使其發揮永久模板的作用。因此，壓型鋼板的運用總是采用模板，達到一材兩用的效果。
2.施工易出現的問題及處理方法
（1）構件節點的施工，包括框架柱、主梁與連續次梁節點施工。根據設計意圖，這些節點為剛性連接，如果設計時選用了焊接與高強螺栓連接的過渡間接連接節點，焊縫可在工廠進行，工地只進行螺栓連接，連接質量得到了保證。多層輕鋼結構跨度不是很大（一般69米），出于經濟的考慮往往采用直接焊接，即組合工字梁上下翼緣直接焊在H型鋼或組合工字主梁上，腹板采用過渡板配以安裝螺栓孔，由于下料誤差、放線偏差等原因被焊母材間隙過大，冀緣焊縫質量很難得到保證，出現堆焊、虛焊、夾渣等焊接缺陷，致使次節點形不成剛接，嚴重影響結構的安全可靠，為此，要嚴格施工管理，保證各構件準確就位
（2）抗剪栓釘的施工。栓釘的施工應按“栓焊施工技術規定”來實施，正確選擇焊接電流和焊接時間，調整栓釘伸出瓷環長度和栓釘的提升高度等，經嚴格檢驗后，可保證栓釘的焊接質量。如果操作上產生偏差一般會出現未焊透壓型鋼板或焊穿壓型鋼板使孔直徑大于擠出的焊腳等焊接問題，這些問題都影響了栓釘、壓型鋼板和鋼梁三者的有效熔合。應合理選擇焊接參數，嚴格按操作規程施工，經試驗、檢驗合格后再進行施焊。
一旦這些問題出現，應運用補救措施進行解決。應打掉未焊接的栓釘重新施焊電流，提升焊釘高度，確保施焊面應處于光潔平整狀態。但存在凹坑時，應采用手工焊的方式進行填平。應在核定的時間對完成施焊，與壓型鋼板焊穿，使得構成的孔直徑應超過擠出焊腳的焊接問題出現，其原因是由于電流過大、焊接時間過長導致在擠壓鋼板的焊釘之前會有較大的熔孔出現，一旦有該情況發生，會影響到組合板端部的錨栓，鋼板的清微滑移會在后期施工及使用中產生不利影響，應通過仔細檢查，當有上述問題出現時及時進行處理。通過在鋼梁或壓型鋼板之間進行補焊的方式進行操作。
五、結語
在我國房屋建筑中，輕型結構處于快速發展階段，在多層房屋中的應用相對較多，應通過研究、分析及經驗總結，促使建筑和結構設計、制作及安裝等技術都會有出現顯著發展，使得我國輕鋼結構技術與國際發展水平相接近。
參考文獻：
第5篇：多層建筑的結構設計范文
關鍵詞：結構設計 混凝土柱鋼梁 越層
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
工程概況：
本工程自然條件：基本風壓0.35 kN/m2，基本雪壓為0.35 kN/m2，抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，第二組。該工程為總建筑面積2430㎡，一樓機房及調度、檢測控制大廳，二樓400人會議室，其中二層為躍層設計，層高7200mm，而且窗高為5100mm，穿過三層樓面梁，且墻與柱外邊齊。三樓只在南部有設備間和走廊，各層平面圖如下：各層層頂標高為-0.450,5.100，8.700,12.000。其中二層主席臺及其附屬房間層高為6.000.
一、結構選型
根據建筑平面布局，綜合分析了結構的適用、安全、抗震、經濟、施工等方面的因素，此建筑采用框架結構，由鋼筋混凝土框架承擔豎向力和水平力，屋面采用鋼梁的輕鋼屋面。本工程鋼筋混凝土框架布置相對比較均勻，在滿足建筑功能情況下，盡量減少平面扭轉對結構的影響。
一、 基礎設計
本工程地基基礎設計等級為丙級，結合結構的荷載要求及當地土質情況，該工程無法采用天然淺基礎，宜采用樁基礎，考慮到工期及施工質量等各方面的影響，采用先張法預應力管樁PHC-400AB-(95)-16，樁端持力層為 8 號粉質粘土，進入深度約為1300mm。根據試樁報告，單樁豎向承載力特征值取800kN;底層層高凈高為5.550米，若從基礎頂面算起為6.900米，采用500×500的柱子，在-0.500處增設一層框架梁，用以增強剛度，減小底層框架柱的計算長度，而且幕墻和凸窗也可以在此生根。
二、 梁板設計
1. 主席臺的荷載處理
由于二層平面上主席臺處比其他樓面高900mm，且主席臺邊離框架柱有1300mm的距離，甲方要求主席臺自理，且不能更改尺寸不采用混凝土結構，最初建模時將此處單獨作為一層考慮，5.100高度處也有一層梁板，在900高的范圍設置兩層梁板很不經濟，且施工困難，因此取消了主席臺處5.100標高處的梁板，在此處柱輸入上節點高將梁板做成錯層，但是由于地層層高過高（從基礎頂面算起為6900mm，從室內地坪算起為5.550），底層Ratx1= 0.5873Raty1=0.5404表示與二層側剛的0.7比只有0.58、0.54，則與二層側剛的100%比只有0.4
2. 通窗的設計
該工程二層平面上的會議室層高6900mm，但是在8.700標高處有走廊和設備間，因此在8.700標高處走廊和設備間設置梁板，會議室四周的框架柱上設置了框架梁，用以減小柱的計算長度，增強柱的側向剛度。而會議室的窗高為4900mm，窗臺高1350mm，造成窗與8.700標高處梁沖突。
解決方法：將8.700標高處會議室邊的梁向內偏，與柱內邊齊，梁上挑板，板上砌墻，窗洞口處無挑板。將墻體及挑板的荷載分解為均布荷載和均布扭矩輸入到該處梁上。
3. 主席臺處墻體的設計
主席臺后有墻體高度至吊頂底部，墻體后設舞臺附屬房間，由于該墻體墻長為21米，墻高為6.9米，因此根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010的規定，在砌體墻內設置間距不大于4米的立柱和間距不大于3米的圈梁，結合本工程在砌體墻內設計間距為3.5米的構造柱，圈梁間距為2.3米、2.4米、2.4米，均不大于3米，構造柱和圈梁的截面尺寸、配筋及與周圍砌體的拉結均符合多層砌體房屋的要求。
4. 設備間基礎的處理
根據通風專業要求，通風基礎需至少高出樓面200mm，根據設備的布置，在設備周圍布置混凝土梁，將混凝土基礎重量作為恒荷載，設備運行時的荷載作為活荷載輸入到相關梁板上。
四、屋頂處梁柱節點的設計
會議室屋面采用輕鋼結構，這就形成了一個混凝土柱鋼梁的結構形式，目前國家現有的規范、規程沒有針對這種結構的受力分析、變形限值等專門的規定。結構計算設計假定混凝土柱與鋼梁有兩種連接形式，剛接和鉸接。若果混凝土柱頂與鋼梁剛接，仍可定性為門式鋼架體系，參照門式鋼架的手里特點進行計算和設計但是由于柱頂與鋼梁的節點上由兩種完全不同的材料組成，鋼梁為彈性材料，混凝土柱為彈塑性材料，如果混凝土柱頂混凝土借點去作為剛性節點，受力十分復雜，但是一般的混凝土柱和鋼梁的螺栓連接只能認為是鉸接，這類很難節點要做到完全剛性節點。混凝土柱與鋼梁形成鉸接，鋼梁對混凝土柱頂有一水平推力，跨度越大，推力也就越大。本工程鋼梁為變截面，且起拱高度不大，接近于水平，該結構體系可按照排架進行受力分析和計算。鋼梁采用門式鋼架柱頂鉸接，柱按照排架柱設計。永久荷載和可變荷載產生的撓度控制在1/400，可變荷載產生的撓度控制在1/250，并起拱，使其可變荷載產生的撓度達到1/500。
三、結束語
通過合理的設計，能夠充分有效的發揮材料的性能，達到有效降低構構件高度，減少造價，方便施工的效果。
參考文獻：
1. 《鋼結構設計規范》GB50017-2003
2. 《建筑抗震設計規范》GB50011-2010
第6篇：多層建筑的結構設計范文
【關鍵詞】大底盤 多塔高層 建筑 結構設計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
改革開放以來我國的經濟得到了迅速的發展，基礎設施建設工作在全國范圍內展開。各種各樣的高層房屋住宅和高層商業建筑也都在大量的修建，由于我國人口數量過于龐大，隨著城市化進程的加快，越來越多的人口集中在城市，城市土地價格也大幅增長，所以設計和施工單位不得不想方設法的提高土地的利用率。正是在這樣的環境下，越來越多的高層建筑都采用大地下室上建設多棟高層建筑的大底盤多塔高層建筑形式。為了增加整棟建筑的抗震性能，整個地下室一般都不采用分結構縫的方法，將整個大型地下室連成一個整體。但是這樣一來就大大增加了設計和施工的難度，地基基礎設計中的差異沉降控制、結構整體分析時嵌固端的確定還有超長地下室的防開裂等等問題都是大底盤多塔高層建筑設計過程中需要妥善解決的關鍵性技術問題。本文作者結合自身豐富的大底盤多塔高層建筑設計經驗，對設計過程中的關鍵技術問題進行了詳細的分析，并針對這些問題提出了自己的看法和建議。
一、大底盤多塔高層建筑結構概述
大底盤多塔高層建筑是20世紀末出現的一種結構形式，將各部分不同功能的建筑同建在一個大的空間底盤上，這樣底盤上下能創造一個較為寬松的商業空間或共享空間，從而滿足了投資者多功能的使用要求，并能獲得占地面積小、容積率高等顯著的經濟效益，大底盤多塔建筑結構從幾何構成方面來看，主要包括大底盤和多塔兩個組成部分，目前出現的大底盤多塔結構各部分構成主要為：
（一）大底盤
從外形上看,大底盤承托著上部的多塔,但從結構上看,它同塔樓之間的連接關系可以多種多樣"一種是底盤和塔樓結構的豎向分布是間斷的,并在底盤底部和塔樓的銜接處采用轉換層"這種結構形式作為住宅的雙塔結構中比較常見,因為這里往往要求大底盤要有大空間,以便可以用作商場或其他公共活動場所"這時大底盤的剛度相對于上部塔樓不會大很多,甚至會更柔"另一種,底盤和塔樓結構的豎向分布比較連續"這時上部塔樓的主要豎向構件并沒有在底盤處中斷,而是通過底盤一直延續到基礎"除了塔樓延續下來的那部分結構外,大底盤其他部分結構形式往往為空間框架"這時底盤的剛度相對于上部塔樓是比較大的,應該說,這對結構有利,但往往也會影響到底盤空間的建筑布置"
（二）塔樓
正如單體結構按材料分為鋼筋混凝土結構,鋼結構,鋼一鋼筋混凝土組合結構一樣,塔樓常采用的結構形式基本上是框架結構!剪力墻結構!框筒結構!筒體結構等等,并且可以概括地分為剪切型!彎曲型和彎剪型"對于多塔結構,塔樓之間的異同,即對稱與否或非對稱程度如何對結構性能有主要影響.如果兩塔樓在剛度!質量分布上是完全一致的,那么稱兩塔樓是對稱的,否則就是非對稱的"非對稱的形式可以是多種多樣,如兩塔樓有相同的結構形式,但高度不同;或高度相同但兩者采用了不同的結構形式"從靜力分析的角度,對稱與否主要看結構的剛度;而從動力分析的角度,對稱與否主要看結構的頻率與阻尼"大底盤多塔結構根據底盤和塔樓平面布置!高度!剛度和質量分布大致可分為以下幾種類型:對稱雙塔結構!非對稱雙塔結構!對稱多塔結構(三個及三個以上塔樓)和非對稱多塔結構"非對稱結構又分為塔樓不對稱結構!塔樓和底盤均不對稱結構"
二、設計中的差異沉降控制
土體是一種非彈性勻質擴散體，大底盤多塔樓結構主樓的荷載傳遞于相鄰處基礎，以塔樓區域為中心，通過基礎沿徑向向外擴散，但擴散范圍有限，傳遞的數值自一跨外明顯降低。在高層建筑、地基與基礎的相互作用下，由于基礎對高層建筑荷載的擴散作用，存在一個以塔樓為中心的共同作用有效范圍。以各塔樓下面一定范圍的區域為沉降中心，基礎沉降變形各自沿徑向向外衰減，并在共同的影響范圍內相互疊加；地基反力也是以各塔樓下面某一區域為中心，通過塔樓的裙房基礎沿徑向向外擴散，并在共同的荷載擴散范圍內相互疊加。
當需要減薄裙房筏板厚度以節省材料時，或者設置后澆帶以調節基礎筏板變形時，變截面位置或后澆帶位置應設在有效共同作用范圍外，通常將該范圍界定在主樓沿周邊擴一跨外。大底盤多塔樓結構由于高層主樓與裙房或地下車庫的基礎連接成整體時，相互間的差異沉降是關系到結構安全的關鍵性問題。高層建筑混凝土結構技術規程規定：高層建筑的基礎和與其相連的裙房基礎，當不設沉降縫時，應采取有效措施減少差異沉降及其影響。
針對工程具體情況，如高層主樓和裙房或地下車庫基礎均采用樁基時，則按照變形調整原則或承載力計算確定各自樁的直徑、長度和數量，通過調整盡量使主樓和裙房的沉降一致，減小其差異沉降值;如高層主樓采用樁基，裙房或地下車庫可采取滿堂基礎的天然地基，使其與主樓沉降值接近。在上海及周邊軟土地區，高層建筑一般采用樁基，沉降計算值一般在7~ 15 cm之間；而單層地下室，盡管頂板以上有一定量的覆土，在正常使用工況下一般仍為抗浮設計，對應于荷載效應準永久組合時基礎地面的附加壓力較小并可能為負值，也就是說基本不產生沉降。即使考慮土體沉降變化的連續性，由于高層與單層地下室兩者之間上部荷載的懸殊，較大的沉降差在所難免。
三、超長地下室防裂設計
大多數的大底盤地下室不設置永久性沉降縫或伸縮縫，地下室的平面長度和寬度超過100m甚至200m以上，遠遠超過伸縮縫最大間距。對此結構設計中還必須考慮超長地下室的基礎及地下室外墻的防裂問題。
工程實踐證明，留縫與否并不是決定結構變形開裂與否的唯一條件，混凝土裂縫產生的原因與許多因素有關，以下對超長地下室控制混凝土裂縫的措施應同時采用：( 1)混凝土強度等級不宜太高，在滿足承載力和防水要求條件下，宜在C25~ C35 強度之間；選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥時，嚴格控制砂石骨料含泥量和級配，控制降溫和加強養護，為減少混凝土硬化過程中的收縮應力。( 2) 設置施工后澆帶以釋放基礎在混凝土硬化過程中的收縮應力，沿基礎長度每間隔20m到40m留一道伸縮后澆帶，與沉降后澆帶搭配設計，帶寬800 ~ 1 000mm，
宜設在柱距三等分的中間范圍內，梁、板鋼筋貫通不斷。在后澆帶部位加設附加鋼筋的做法沒有必要，因為后澆帶再附加水平鋼筋反而達不到采用后澆帶釋放混凝土收縮應力的目的。伸縮后澆帶應在兩側混凝土澆灌的兩個月后，且上一層結構的混凝土澆灌一個月后，再采用比底板混凝土設計強度等級提高一級的補償收縮混凝土進行灌填，并加強養護。( 3)大體積基礎底板混凝土，采取分層澆注，階梯式推進，每層混凝土在初凝前完成上層澆注。( 4)采用膨脹劑配制混凝土，利用膨脹劑的補償收縮功能解決混凝土硬化過程中的收縮開裂。( 5)地下室墻板優先采用變形鋼筋, 配筋應細而密，網片鋼筋間距應小于150mm，分布應均勻，對水平斷面較大變化處，宜增設抗裂鋼筋。
四、結語：
城市化進程的加快，使越來越多的人口集中到城市，龐大的人口和有限而昂貴的土地價格都使得高層建筑越來越普遍的出現，為了滿足業主和投資者關于提高土地利用率，建筑多功能化，控制造價等要求，大底盤多塔高層建筑相繼出現在全國的絕大多數城市。但是這種結構形式的建筑對設計單位和施工方提出了很高的要求，尤其是設計單位，需要克服諸多的關鍵性技術難題，尤其是大底盤多塔高層建筑設計過程中的地基沉降差異控制盒超長地下室防裂設計。
【參考文獻】
第7篇：多層建筑的結構設計范文
關鍵詞：高層建筑；結構設計；工程規則性；多道設防
Abstract: In this paper, the structure design of high-rise building application contrast, description of the bearing capacity, stiffness and ductility for the leading goal, design wind and earthquake are ideal for high-rise building is completely possible. Around high-rise structure design engineering rules and multiple protection design this paper describes the structure design of high-rise building’s key concepts and design ideas.
Key words: high-rise building; structure design; engineering rules; multiple protections
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A 文章編號：
一個建筑工程的結構設計首先要明確抗震設防情況、場地情況等。結構方案是結構設計的關鍵，只有正確選擇結構方案，才能在設計中貫徹執行國家的技術經濟政策，做到安全適用、技術先進、經濟合理、方便施工，保證質量。應根據材料性能、結構型式、受力特點和建筑使用要求及施工條件等因素合理選擇結構方案[1]。作為一個合理的結構方案，其技術經濟效果應當是好的或比較好的，因為它是結構方案的綜合評價。本文以馬那瓜美洲銀行大樓實例為據圍繞在設計和構造上利用多道設防的思想，如框架結構采用強柱弱梁設計，梁屈服后柱仍能保持穩定；框架—剪力墻結構設計成連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線；剪力墻結構能過構造措施保證連梁先屈服，并通過空間整體性形成高次超靜定等的工程抗震設計應用。
一、工程規則性與多道設防的實際工程對比應用
馬那瓜地處太平洋火山地震帶東側，近100年來已遭受4次強烈地震的襲擊。1972年12月22日夜至23日凌晨的一次突發性強烈地震和震后的大火，使城市幾乎全部被毀（市區92%的建筑被摧毀），地面下沉12英寸，死傷數萬人（5000--10000人死亡），損失達10多億美元，至今仍然可以看到地震的遺跡。 震級6.2，烈度估計8度，該次地震，地面加速度為0.35g，幾乎是設計地震0.06g的6倍。大地震后，高18層，1963年設計的馬那瓜美洲銀行大樓（當時最高）只是出現了一些裂縫，而同位于市區的15層的馬拉瓜中央銀行卻嚴重受損（震后拆除），周圍建筑物也發生大規模倒塌，5000多人死亡。當時，這個消息幾乎傳遍了整個尼加拉瓜，相距如此近（培訓四P11：毗鄰）的建筑，為何有這般差別？人們發現，馬那瓜美洲銀行大樓之所以輕微受損，是由于它的形狀非常規則、對稱，且運用了多道設防設計思想。而中央銀行平面和豎向上都不規則。
（1）中央銀行平面不規則：四個樓梯間，偏置塔樓西側，再加上西端有填充墻，地震時產生較大的扭轉偏心效應。四層以上的樓板僅50mm厚，擱置在14m長的小梁上，小梁的全高僅450mm，這樣一個樓面體系是十分柔弱的，抗側力的剛度很差，在水平地震作用下產生很大的樓板水平變形和豎向變形。
豎向不規則：塔樓的上部（四層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在四樓板水平處的過渡大當人上，大梁又支承在其下面的10根1mx1.55m柱子上（間距9.4m），形成上下兩部分嚴重不均勻、不連續的結構系統。主要破壞：A、第四層與第五層之間，周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈（豎向剛度和承載力突變）。B、橫向裂縫貫穿三層以上的所有樓板（有的寬達10mm），直至電梯井的東側。C、塔樓的西立面、其他立面的窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其他非結構構件均嚴重破壞或倒塌。美國加州大學伯克萊分校在震后對其計算分析表明：A、結構存在十分嚴重的扭轉效應；B、塔樓三層以上北面和南面的大多數柱子抗剪能力大大不足，率先破壞；C、在水平地震作用下，柔而長的樓板產生可觀的豎向運動等。（2）美洲銀行
結構系統平面豎向均勻對稱。概念設計思想為多道防線、剛柔結合。先由4個4.6m等邊的L形柔性筒（H/b=13.3>>7），通過每層的連梁組成一個11.6mx11.6m的正方形核心筒用為主要抗震結構。在風荷載和抗震設防烈度的地震作用下具有很大的抗彎剛度（H/b≈5），為了預防罕遇強烈地震，有意識地在連梁的中部開了較大的孔洞，一方面可以用來穿越通風管道，減小樓層結構高度；另一方面是有意地形成結構總體系（第一道防線）中的預定薄弱環節，在未來遭遇強烈地震時，通過控制首先在連梁處開裂、屈服、出現塑性鉸，從而變成具有延性和耗能能力的結構體系（第二道防線），即各分體系（L形筒）作為獨立的抗震單元，則整體結構變柔，周期變長，阻尼增加，地震動力反應將大大地減小，從而可以繼續保持結構的穩定性和良好的受力性能。即使在超出彈性極限的情況下，仍具有塑性強度，可以做到較大幅度的搖擺而不倒塌。為確保每一L形柔筒都可以作為有效的獨立抗震單元，林在L形筒的每面墻內的配筋幾乎都是一樣的。
震后調查正如設計所預料那樣，核心筒的連梁發生剪切破壞，是整個結構能觀察到的主要破壞。連梁混凝土保護層剝落、開裂，這較易修復。墻體沒有開裂，只是在核心筒的墻面上掉下了幾塊大理石飾面。這充分說明，雖然主體結構沒有開裂，但剪力墻內已具有很高的應力[2]。也就是說在地震的剪力和彎矩作用下，墻仍處于彈性階段。伯克利大學的教授V．Bertero在震后對該建筑作了動力分析，見下表。
可見，當核心筒連梁破壞后，四個L形角筒獨立作用時，結構的自振周期和頂部位移明顯加大，而基底剪力和傾覆力矩卻明顯減小。在正常工狀態下，即在風荷載或設防烈度的地震作用下，設計所選擇的結構圖的自振周期T=1.3s，相當于0.72n，頂部側移12cm，相當于1/500樓高。美洲銀行大樓的抗震實例說明了以承載力、剛度和延性為主導目標，設計抗議風和抗震都比較理想的高層建筑是完全可能的。在風荷載作用下結構的整體剛度大，有較高的自振頻率；而在罕遇的強烈地震作用下，可通過發揮延性（其中包括結構延性、構件延性或截面延性）與耗能能力使結構仍具有足夠的承載力。二、高層建筑結構設計的應用體會
高層建筑結構至關重要的就是使結構承載力、剛度、能量耗散和延性等多種性能得到最佳組合。選擇有利的建筑體型，是減少高層建筑結構風載效應、地震作用效應和側移的重要手段之一。建筑體型又與建筑平面形狀、建筑立面形狀和房屋的高度等因素密切相關。與H，H/B，L/B，突出和收進尺寸，細部尺寸等有關。
建筑設計應符合抗震概念設計的要求，不應采用嚴重不規則的設計方案。建筑和結構設計者在高層建筑設計中應特別重視規程中有關結構概念設計的各項規定,設計中不能陷入只憑計算的誤區。若結構嚴重不規則、整體性差，則僅按目前的結構設計計算水平，難以保證結構的抗震、抗風性能，尤其是抗震性能。抗震概念設計時應充分考慮結構簡單、規則和均勻性、整體性、鋼度和抗震能力等準則。
1．結構簡單是指結構在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑，結構的計算模型、內力和位移分析以及限制薄弱層部位出現都易于把握，對結構抗震性能的估計也比較可靠。
2．結構的規則和均勻性。沿豎向建筑造型和結構布置比較均勻，避免剛度、承載力和傳力途徑的突變，以限制豎向出現薄弱部位。建筑平面比較規則，平面內結構布置比較均勻，使建筑物分布質量產生的慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞，并使質量分布與結構剛度分布協調，限制質量和剛度之間的偏心。
3．結構的剛度和抗震能力。可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。結構的抗震能力是結構承載力及延性的綜合反映。結構剛度選擇時注意控制結構變形的增大，過大的變形也會因效應過大而導致結構破壞[3]。結構除需要滿足水平方向的剛度和變形能力外，還應具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。4．結構的整體性。高層建筑結構中，樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用。樓蓋體系最重要的作用是提供足夠的面內剛度的抗力，并與豎向各子結構有效連接。高層建筑基礎的整體性以及基礎與上部結構的可靠連接是結構整體性的重要保證。
參考文獻：
[1] 吳育武.談談高層建筑結構概念設計的若干問題[J].中國科技縱橫,2010,(15):143,85.
[2] 柳浩杰.某高層辦公綜合樓結構方案的設計[J].四川建材,2009,35(2):91-93.
第8篇：多層建筑的結構設計范文
[關鍵詞]多層建筑 基礎設計 方案優化
引言
多層建筑的地基基礎是建筑結構最主要的組成部分，它涉及到整個建筑結構安全與經濟的重大問題。同時，高層建筑的體型日趨復雜，地基基礎類型多變，所有這些因素，都給多層建筑地基基礎的合理設計，尤其是優化設計增加了難度。總結成功設計的經驗，吸取工程事故的教訓，根據國家有關的標準規范，依靠先進的科學技術，多層建筑的地基基礎設計是有可能作到技術先進、安全適用、經濟合理、確保質量。
1.建筑地基基礎設計的主要依據和基本要求
1.1主要依據
多層建筑的地基基礎設計受很多因素的影響，地面土質結構和地下的巖土成分等是外部的基本條件；建筑本身的層高、地下室層數和建筑的內部結構對地基的壓迫程度是建筑自身對地基基礎的限制條件；此外，相關的抗震要求等對基礎設計提出了更高的要求。依據以上的各種因素，再結合工程設計的造價總體規劃，對地基基礎進行全面的科學評估，從而得出地基設計的基本數據。
1.2基本要求
與普通的多層建筑設計相比，由于影響多層建筑地基基礎因素較多，所以設計過程中需要考慮的設計要求也相對復雜。地基的牢固性、建筑結構的穩定性與抗震性、地基豎向的承載力與橫向的抗滑移、地基的沉降指數、地基土層的抗壓能力和地基壓力變形范圍等，都是對地基基礎設計的基本要求。因此，在地基基礎設計過程中，不僅要考慮建筑外觀設計概念上的要求，更重要的是地面條件和建筑本身結構對多層建筑提出的具體客觀要求。隨著現代模擬技術與勘測技術的不斷成熟，為多層建筑設計提供了設計方案反復模擬、修改的便利條件和可靠的數據，以滿足多層建筑最基本的安全性要求。房屋基礎結構和上部結構是房屋結構設計的主要內容。結構設計方法采用概率極限狀態的設計理論。房屋上部結構是在滿足結構自身重力恒載、人、家具、設備等荷載的豎向靜力作用和風壓力、地震力的水平荷載的動力作用下，結構應有的強度、剛度、穩定性問題。房屋靜載作用一般由上向下傳遞，地震作用則是通過基礎傳給上部結構。為適應上部的機構和下部的地基條件，基礎結構是其選擇的結構形式，它是建筑物地下的部分。房屋建筑結構的設計是一項全面、系統性的工作，在結構設計的過程中要保證遵循四項基本的原則：整體上抓大放下、設置多道防線、剛柔相濟協調、打通重要關節。按照這樣的原則進行結構設計，對在結構設計過程中發現的問題及時的反饋和研究，不斷提高設計人員自身的結構設計水平。設計的結構在滿足建筑物安全的同時，符合實際使用的要求。
2.多層建筑地基基礎計算的模型
影響高層建筑地基基礎計算的因素很多、很復雜。它涉及到土性參數等基本計算參數的采用，尤其在我國軟土、濕陷性黃土、液化土分布地區較廣，地震烈度較高的環境下，由于規范的不盡完善、計算方法的差異、結構工程師水平的參差不齊，使得的離層地基基礎的計算質量受到很大的影響。
2.1地基模型
基礎底面的應力是基礎與基底土層間的接觸應力，其計算的精確與否，涉及地基承載力的驗算、變形驗算及基礎內力的計算等，是地基基礎計算中的首要問題。對于剛性基礎、擴展基礎(柱下RC基礎和墻下RC條形基礎)，在比較均勻的地基上，上部結構剛度較好，荷載分布較均勻，且柱下條基的高度大于1/6柱距時，或在計算筏板基礎的局部彎曲時，對于壓縮模量小于或等于4Mpa的地基等四種基礎的基底反力可按直線分布考慮，如不符合上述條件，柱下條基和筏基應按彈性地基梁或彈性地基梁板計算，此時應選用合適的地基模型。
應用得最為廣泛的地基模型是文克爾模型，該模型假定基底反力與變形成線性關系，K為比例常數，即基床系數。該模型完全不考慮實際存在著的地基土的應力―應變的擴散能力，但對于淤泥、軟粘±或基底下士的塑性區很大時或當地基士的厚度不超過梁或板的短邊寬度之半的薄壓縮層時以及水位較高、水浮力較大的筏基等比較適用，并且由于計算較為簡便。
應用得最為廣泛的另一個地基模型是彈性半無限體模型。該模型將地基視為彈性連續介質，考慮土的應力―應變的擴散能力，但由于實際的地基并非彈性連續介質，因此該模型夸大了土的應力―應變的擴散能力，并且由于計算較為復雜，使得該模型的應用受到一定的限制。
接觸應力反映了上部結構、基礎與地基共同作用的力學特征。工程實踐證明，接觸應力的分布狀態界于文克爾模型與彈性半無限體模型的計算結果之間。文克爾模型和彈性半無限體模型反映了地基性狀的兩個極端狀況。為此，許多專家學者提出了改進的文克爾模型或改進的彈性半無限體模型，以及能反映土的彈塑性、不可塑性、流變性等固有特征的理想模型，但由于有關計算參數的難予確定和計算上的復雜性尚未應用于工程設計。
值得指出的是上述模型均假定地基土是彈性勻質連續介質，實際上地基土是由±顆粒、水和空氣構成的三相復雜體系材料。一般情況在重力荷載作用下地基土處于靜態，視作彈性勻質體是可以的。但對于中高壓縮性軟七、濕陷性黃土等地基土，在上部結構的重力荷載下，地基土會出現彈塑性變形，此時考慮-十^為彈性體的分層總合法或規范法等計算
2.2結構模型
(1)整體結構計算模型高層建筑的上部結構、地下室、基礎與地基土構成一個空間結構體系。整體結構計算模型最完整、最符合實際的模型應該是上部結構、地下室、基礎和地基同作用的模型，這在高層建筑結構的抗震計算、基底反力計算、變形計算和結構內力的計算中，都是較為精確的計算。考慮上部結構、地下室、樁筏基礎與地基的共同作用。
(2)基礎與地基共同作用的模型。由上部結構的計算給出基礎頂面作用效應組合值(M、V、N)。建筑樁基技術規范JGJ94―94附錄B中考慮承臺(包括地下墻體)、基樁協同工作和土的彈性抗力作用計算受水平荷載的樁基就是這種模型。
(3)上部結構與基礎共同作用的模型。高層建筑框架結構的箱基的整體彎曲計算就采用這種模型。
(4)基礎的計算模型。柱下條基、筏基一般按彈性地基梁或彈性地基梁板計算，樁與承臺或樁筏基礎作為一個結構進行計算。
(5)結構構件的模型，結構計算一般采用有限單元法，上部結構梁、柱采剛空間桿元，墻采用墻元，厚殼元或三維實體元等。
3.多層建筑地基基礎設計方案優選
3.1沉降縫的設置
沉降縫是為防止建筑物各部分由于地基不均勻沉降引起房屋破壞所設置的垂直縫稱為沉降縫。當建筑物建造在不同土質的地基上，或建筑物相鄰部分的高度、荷載和結構形式差別較大時，為了防止建筑物出現不均勻沉降引起錯動或開裂，通常在差異處設施垂直縫隙，將建筑物分割成若干個獨立單元。但多層建筑的工程實踐效果表明，多層建筑基礎卻不適合設置沉降縫。沉降縫的設置將對地下室在土層中的嵌固作用產生一定的影響，再加上多層建筑本身對地下室的結構壓力，會使建筑的地基基礎設計更加復雜，并造成額外的壓力負擔，不利于高層建筑的穩定性。
3.2多層建筑地下空間的利用
多層建筑一般需要相應的地下深埋基礎，經過精確的地質勘測和基礎設計計算后，才能確定地下深埋的程度。對地下空間的利用，可以提高基礎工程的利用率和提高建筑整體的收益效果和使用功能。城市的現代化加速了私家車的購買力增長，地面空間已經越不能夠解決車輛的停放需求，地下停車場的開發和使用，不但解決了城市建設問題也提高了多層建筑地下空間的利用率。此外根據地下土質結構的特點，還可以將地下空間用來安置人防設施和建筑內部的機房等。對地下空間的合理利用是多層建筑價值增值的有效手段之一。
3.3多層建筑基礎方案的優化選擇
考慮到城市所在地區的地質狀況的不同，各城市多層建筑的地基承載力也存在著差異，因此基礎設計的方案也不盡相同。基礎設計方式如何選擇，就需要根據實地的需要來決定，例如上海、天津等地質條件較差的地區高層建筑多采用造價高昂的樁筏，而北京、廣州等地質條件稍好的地區多層建筑多選用相對經濟些的筏基。當然，在地基條件較好的山區如重慶，甚至多層建筑可以采用經濟的獨立基礎。可見，地質條件很大程度上決定了建筑基礎的方案。現代的計算機模擬技術可以提供多層建筑多個設計方案的模擬結果，從而使設計師可以從中選擇最優方案。基礎方案的優選，無論是經濟效益還是社會效益都是相當顯著的。
結束語
隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，對建筑結構設計也提出了更高的要求我國的多層建筑雖然相對發達國家起步較晚，但已經取得了很大的成就，如北京、上海、深圳等城市的多層建筑可以說代表了中國高層建筑的發展史，多層建筑設計與城市空間的融合也正不斷的完善發展。
參考文獻
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第9篇：多層建筑的結構設計范文
關鍵詞：結構設計；常見問題；對策
中圖分類號：TU8 文獻標識碼： A
隨著社會經濟的不斷發展，對建筑物的建筑質量，建筑功能也提出了更高的要求，多層建筑主要是以框架結構的形式為主，它具有空間大，空間面積靈活等多種特點，但在框架結構設計過程中，還有很多應及時解決的問題，我們應對其提出相應解決的對策，這對提升建筑的質量有很大的幫助。
一 多層框架結構設計的常見問題
結構的設計是框架結構設計最主要的一部分，設計中常出現的問題主要有：
1框架結構中梁、柱的截面計算。這是框架結構中的重點，相關規范中規定“墻柱弱梁強節點”，為了保證梁柱的塑性，梁與柱的線剛度的比值應大于1。
2在電算程序的信息輸入中，可填寫地下室層數為1，并復算一次，按照兩次計算結果的包絡圖，進行框架結構底層柱的配筋，而在我國的《抗震規范》中規定,處于8度地震區的工程框架結構，其抗震等級為二級,在設計的時候按3層框架房屋進行計算,首層為3.35m，若框架建筑嵌固在-0.05基礎拉梁頂面，以受壓中心進行計算。
3在多層框架中，框架梁、柱配筋有許多的問題，如框架梁、柱的箍筋間距問題，箍筋在加密區和非加密區的設置問題，不能保證梁的抗剪力，還有配筋不按照規范進行設置的問題。
4在設計工作中，有的設計人員常把配筋視為構造配筋，會給建筑安全帶來非常大的隱患。另外，在計算框架梁內力的問題時，容易忽視一些細節上的問題，如框架的水平尺寸和垂直尺寸的差距較大、地基中的軟土較厚、土質不均勻、溫度應力等問題，對于這些問題，在進行框架結構設計時應特別注意。
二 多層框架結構設計相應對策1在設計框架梁的配筋時，最主要的是以國家的規范為主，應根據《混凝土結構設計規范》來計算最小、最大配筋率。在計算時，要注意最小配筋率，不僅和框架的抗震的等級有關，與混凝土的軸心和鋼筋的抗拉強度的比值也有關，準確的設計框架梁的配筋率，會對框架結構的穩定性有很大的幫助。另外，在對配筋的方式做出調整時，設計人員應該注意配筋不是構造配筋，在框架結構設計時，應注意懸臂端調節變形的問題，注意梁段交接的地方。在非加密區柱梁箍筋驗算時，不用考慮強剪弱彎的要求。選擇箍筋形式時，為了促進箍筋對混凝土的約束力，可以優先選擇菱形或井形。
2水平荷載會常常造成框架結構的側移，影響框架結構的穩定性，尤其是對于多層建筑物，更應該考慮到風荷載對多層建筑物的影響，所以，應把風荷載加進多層建筑物的內力計算中。除了考慮風荷載對建筑物的影響，還應考慮溫度變化、地基沉降、變形縫的收縮等自然作用。此外，對建筑物發生作用的荷載還有水平荷載，豎向荷載等。在計算豎向荷載作用內力時，有多種計算方法，一般可采用力法、位移法等計算方法，在計算框架結構的內力時，一般可以采用分配法、彎矩二次分配法以及系數法，但在三種方法中，系數法更為簡單，前兩種方法須知道梁、柱的截面面積尺寸，計算方法也比較復雜，相對的，系數法的計算過程要簡單的多，因為它不需要梁、柱的截面尺寸。
3多層建筑物還應注意的是建筑物的抗震能力，根據抗震要求，一般的高層建筑物的震型個數大于等于9，頂部有建筑物的，一般的震型個數大于等于12，一般最適宜的震型個數為總質量的90%。此外，還要加強對非結構設計的抗震強度，比如女兒墻，應采取結構構造措施，以保證女兒墻的穩定性，另外，對《建筑抗震設計規范》所規定的其它的非結構構件，也要滿足抗震設計等級要求。為提高抗震能力，也應增強梁的斜截面的受彎承載力，加大梁的鋼筋的受力程度，一般加大1.1-1.3倍。薄弱層是對抗震不利的結構層，雖然，薄弱層只有地震烈度大于等于7的時候才會出現，但框架結構中如何處理薄弱層，對抗震能力有很重要的意義。為了避免薄弱層的出現，我們可以采取加大薄弱層的柱截面、梁截面的尺寸來改變層高，改變基礎埋置深度等措施。另外，當結構的彈塑性的演算結果不符合《建筑抗震設計規范》5.5.5的規定，對結構的布置應進行合適的調整，避免薄弱層的出現，從而提高抗震的能力。
4框架結構中的梁和柱一般是剛性連接，剛性連接有許多的好處，可以節約材料，增加空間的使用率等優點。框架結構可根據工藝要求、使用要求、功能要求，做成不同的框架形式，例如等跨的、不等跨的、層高相同的和不同的，以及抽柱、抽梁等不同形式。在計算框架的內力時，一些設計人員主要是對計算機的計算結果進行分析，考慮的不夠全面，對一些問題分析的不到位，因此，設計人員對計算機不能過分的依賴，應根據實際情況進行分析。
5配筋的調整是框架結構設計過程中非常關鍵的一步，調整時我們有一點問題要注意，發生地震時，由于框架柱會受到雙向變矩和較大的扭轉剪力的影響，使得衡力的計算發生變化，因此在對框架內力進行計算時，應采用縱、橫兩方面進行計算，然后對配筋進行不同側面的比較。調整框架梁的配筋方式之后，還要計算框架梁的裂縫寬度。首先我們應知道影響框架梁裂縫寬度的兩方面的因素，一方面是構建的混凝土的強度等級，另一方面，是施工過程中使用的鋼筋級別和直徑，因此，增大配筋率，同時增加截面尺寸，可以減小框架梁的裂縫寬度。
6多層的框架結構一般采用的是獨立基礎，為增強框架結構的安全性，可以根據框架結構的獨立基礎的埋深的程度，設計不同的拉梁，如果獨立基礎埋深淺，并且拉梁上有填充物或樓梯柱等作用上的荷載時，可以加大拉梁的截面面積尺寸，把拉梁設置的更為強大。構造基礎拉梁的截面的寬度可以取柱的1/30，高度可取柱的1/18，受力的鋼筋可以取柱的最大軸力的設計值的10%，構造基礎拉梁頂標高與短柱的標高相同時，可以按偏心受壓計算。
7 當框架梁的跨中存在次梁，而且只有兩支箍筋時，如果非加密區的箍筋間距仍采用200mm，就會導致非加密區配箍不足，對于上述情況，可以把程序內定梁箍筋調整為取梁的加密區間距，這樣一來，既能滿足非加密區抗剪承載力標準，也可以解決配箍不足的問題。另外，在縱向鋼筋超筋時，可以適當增加梁端抗剪承載力，這樣有力于提高抗震性能。
結語：
多層框架結構的設計是一個全面的、系統的工作，設計人員僅僅掌握基本的結構設計知識是不夠的，要不斷完善自己，豐富自己的經驗，提高對實踐問題的解決能力，同時，要有嚴謹負責的態度，對框架結構中出現的問題，要認真地進行分析和判斷，遵循設計規范，設計出更為合理安全，經濟實用的框架結構形式，可以更好的滿足住戶們的要求，提升建筑質量，推動建筑行業持續發展。
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