多层建筑的结构设计范文1
关键词：多层建筑；选用；结构设计
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
[2] 欧泽霖，浅谈多层建筑结构设计中的几个问题[J]，科技信息，009（23）
多层建筑的结构设计范文2
关键词：建筑结构多层建筑框架结构
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。
（3）满足规范的构造要求
多层建筑的结构设计范文3
关键词：多层岭南新建筑、框架结构、问题解决方法
Abstract: based on the new building this kind of multilayer lingnan have distinctive features of structure design analysis, looking for the frame structure existing in the design and are easy to overlook some questions, by consulting related specifications, procedures and design material, to solve the problems is discussed and analyzed.
Keywords: multilayer lingnan new buildings, the frame structure, problem solving methods
中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：
随着经济的发展和社会的进步，广东地区的建筑越来越多样化，高层现代建筑越来越多，同时，独具岭南特色的多层酒店、办公等建筑也越来越多，该类建筑的特点必然会对结构的设计造成较大的影响，在同一建筑里常常会出现大空间、夹层、错层、越层柱、短柱、斜柱、大悬挑等等不利的结构形式及组合。经过笔者多年的设计实践，发现在该类建筑的结构设计过程中容易出现一些遗漏及错误，为了避免及减少这些遗漏及错误对日后的工程设计造成不必要的损失及影响，现将其总结如下：
1 结构选型
多层岭南新建筑具有“开敞通透的平面与空间布局、轻巧的外观造型、明朗淡雅的色彩、建筑与大自然及庭院的结合”的特点，必然导致其体型复杂、平面布置不规则、相邻层平面变化大、竖向空间灵活多变，相应会造成结构体系的平面凹凸不规则、楼板的尺寸和平面刚度急剧变化（楼板局部不连续）等问题。综合考虑建筑的层数、体型、布局，再结合框架结构的布置灵话、抗震性、整体性及经济性好的优点，多层岭南新建筑基本上都是采用钢筋混凝土框架结构体系，如因建筑外型尺寸控制的需要，局部可采用钢结构。框架结构应遵从刚度布置均匀和传力途径短、简单明确的原则进行布置，采用符合实际的计算模型进行分析，判明受力大的易损部位，相应进行结构布置的调整及采用相应的加强措施。对于体型庞大、复杂、平面不规则的建筑，应根据《建筑抗震设计规范》[2] 的相关规定，并结合建筑本身的功能使用要求及立面效果等因素，在适当部位设置抗震缝，形成多个较规则的框架抗侧力结构单元。
2 结构计算
目前,建筑结构分析都是采用三维空间结构分析计算程序进行计算，目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA 或ETABS、SAP 等，考虑到计算软件的普及通用性及楼板局部不连续假定计算的需要，本文以SATWE计算软件作为分析。
2.1计算简图的处理
结构计算中，计算简图选取的正确与否，直接影响到计算结果的准确性。相应多层岭南新建筑平面设计特点，事前必须仔细对建筑的平面、标高等变化等进行透彻研究，再选定结构体系及是否需要设置抗震缝来划分单元体块，然后遵从刚度布置均匀和传力途径短、简单明确的原则来构筑计算简图模型。在满足建筑设计需要的前提下，计算简图的确立应尽量减少短柱、大悬挑等不利构件的布置。计算简图模型的构筑除按规范要求设计外，应同时要注意以下的问题：
2.1.1多层建筑无地下室情况
一般情况下，基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度；基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，且宜按基础拉梁设计，纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的10％作为拉力来计算。
现实中也常常存在基础埋深过大的情况，为了减少底层的计算高度和底层的位移，通常在±0.000 以下的某个适当位置设置基础拉梁；这种情况下，基础拉梁应作为一层平面输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。若因此造成底层框架柱形成短柱，应采取构造措施予以加强。
2.1.2越层柱问题
越层柱需要注意柱计算长度的确定，这关系到柱的结构安全控制问题，必须引起注意。虽然，SATWE计算软件程序会自动搜索越层柱及单边越层柱的信息并越层判断出完整柱来进行计算处理，但会存在一种特例。由于程序设计将地下室强制采用刚性楼板假定，穿越地下室的越层柱不能被正确搜索，程序将按层逐段计算其长度系数来核算柱的安全问题，这一不注意就往往会导致结构的设计偏于不安全。对于穿越地下室的越层柱，设计人员可通过按实际情况来修改SATWE计算软件前处理中有关杆件的“修改构件长度系数”项的相关数据，或自行进行核算。
2.1.3电梯井问题
在地震作用下，因高层框架结构的位移较难控制而常常采用剪力墙筒体结构设计, 而多层框架结构的位移相对较小、容易控制，故对于多层的框架结构电梯井，完全可以采用框架加填充墙形式设计。在实际设计中, 应适当加强电梯井周边相关联的梁、柱刚度，并在电梯井四角位设置构造柱连接上、下层，并根据电梯管井预埋件需要增设连系梁将构造柱进行拉结，再填充墙体；通过有效的构造措施来保证电梯井垂直度及安全性能。若要将电梯井做成钢筋混凝土剪力墙筒体形式，由于筒体刚度大，会吸收较大地震力，相应减少框架部分吸收的地震力，则框架部分偏于不安全，容易导致整体结构不稳定。
2.2 结构计算参数的选定
考虑到多层岭南新建筑常常存在结构体系的平面凹凸不规则、楼板的尺寸和平面刚度急剧变化等问题，对于结构计算参数的选定，除了根据《建筑抗震设计规范》[2] 的相关规定正常进行选取外，亦需考虑工程的特点来进行考量：
2.2.1周期折减系数
框架结构由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度（只算梁、柱等构件刚度），实际周期比计算周期小。因此，计算出的地震作用效应偏小，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。折减系数可根据填充墙的材料及数量选取0.7～0.9，若结构体系存在较多的越层柱，则更应往小中取值。
2.2.2计算振型个数
一般来说，多层框架结构取3个振型数作计算就足够了。如因结构层刚度突变较大导致达不到《建筑抗震设计规范》[2] 的条文说明中第5.2.2条“振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数”的规定，则需按3的倍数增加振型数，但总振型数不得超过整个结构体系的有效动力自由度3n（n为楼层数），否则会造成地震力计算异常。
2.2.3薄弱层地震作用效果调整
如因多层岭南新建筑平面设计变化过大的原因，往往容易形成结构体系的侧向刚度不规则，产生结构薄弱层。设计人员应留意试算时的有关信息，有薄弱层出现则应按程序要求输入薄弱层楼层号，程序将自动对薄弱层构件的地震力按规范要求放大1.15倍来进行计算。同时，还应对薄弱层按《建筑抗震设计规范》[2] 有关规定进行弹塑性变形分析，并应采取措施提高其抗震性能。
2.3 楼板计算问题
对于多层岭南新建筑常常存在结构体系的平面凹凸不规则、楼板的尺寸和平面刚度急剧变化的特点，平面必然存在薄弱部位。在结构计算分析中，应对楼板采用分块刚性模型加弹性楼板连接的计算模型，将薄弱部位的楼板设为弹性楼板，反映该处楼板平面内和平面外刚度。但在进行平面扭转分析，即验算扭转比时仍应采用刚性楼板假定，以使分析结果具有明确的物理意义。对楼板薄弱部位的板厚适当加大，并相应提高配筋率。
3 其它应注意问题
3.1短柱问题
短柱破坏形式一般为剪切破坏或纵筋的粘结滑移破坏，均属脆性破坏，危害大，所以在设计中应尽量避免短柱的出现。对于多层岭南新建筑，常常采用错层设计，容易导致一些短柱的出现，这就需要设计人员予以充分的重视。短柱的判定应以柱的剪跨比λ为准,只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱。应在图纸中以醒目的标志对短柱进行表示，并采用复合矩形螺旋箍筋和高强复式螺旋箍筋对短柱进行处理，加强对混凝土的约束，有效地提高柱子的抗剪、抗压承载力，改善短柱的抗震性能。
3.2无地下室的斜柱基础设计问题
因外观造型的需要，多层岭南新建筑常常会采用斜柱支撑屋面遮阳板的手法进行立面设计。设计人员往往只重视对斜柱本身的性能设计分析，而忽略斜柱柱脚弯矩对基础设计造成的影响。斜柱的倾角对柱脚弯矩影响较大，此时，在基础设计应同时取柱脚最大弯矩组合工况对其进行验算，群桩基础要考虑可能出现的抗拔桩处理问题。
4 结语
多层框架体系的结构设计虽然较为成熟、简单，但随着建筑设计的多样化，其亦会具有不同特性，设计中仍会存在一些需关注的问题，设计人员必须具备良好的结构概念和熟练掌握规范，才能避免及减少一些遗漏及错误，设计出既安全又经济的作品。
参考文献：
[1] 混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）
[2] 建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）
[3] 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
多层建筑的结构设计范文4
关键词：地下室，大底盘，多塔楼，高层建筑，结构设计
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
一、带地下室大底盘多塔楼高层建筑结构的特点
1.1、结构延展性方面
相对低层建筑，带地下室大底盘多塔楼高层建筑结构应该延展性更强一些，可以地震中有更大的变形空间。为了让带地下室大底盘多塔楼高层建筑在塑型后仍然永远非常强的变形能力，避免崩溃，特别是需要在结构上进行适当的措施，保证结构有足够的延展性。
1.2、水平荷载方面
首先，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；其次，对某些建筑物的高度，垂直载荷是大幅常数，作为风荷载和地震行动的横向负载，它具有因结构动力特性不同而产生很多波动的动态性变化。
1.3、轴向变形方面
带地下室大底盘多塔楼高层建筑往往垂直负荷值较高，可能会导致很大的轴向变形，继而影响连续梁弯矩，造成连续梁负弯矩值降低，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值提高。
1.4、抗震设计方面
抗震设计除了要考虑具有高抗震性以外，还应该将正常使用的垂直载荷，风荷载等因素计算在内，于此同时保证结构本身具有良好的抗震性能，确保小震不损、大震不塌。
二、带地下室大底盘多塔楼高层建筑施工设计中常见问题
2.1、上部结构塔楼对于大底盘地下结构刚度较大、基底反力均匀、荷载不均匀和基础底板的不均匀变形等设计不当的情况会引起基础开裂等现象。例如，某个高层建筑大厦的梁板式筏基出现开裂，导致建筑底板防水作用失效；国贸二期建筑工程中的底板出现裂缝，导致防水作用失效。
2.2、由于大底盘多塔楼高层建筑在竖直方向的应力比较大，尤其是荷载不均匀，经常出现不均匀沉降问题。目前来看，解决大底盘多塔楼高层建筑不均匀沉降的方法主要有：第一，设置沉降缝；第二，设置施工“后浇带”，当沉降基本稳定之后再浇筑“后浇带”混凝土。
三、带地下室大底盘多塔楼高层建筑设计原则
3.1、选择合理的计算简图
所谓计算简图，就是指将构件及支撑按结构力学进行简化，用点、线描述构件受力情况和稳定状况的图形。在计算简图的基础上，对带地下室大底盘多塔楼高层建筑结构设计进行计算，如果计算简图的选择不合理，会造成结构不合理，容易出现由于结构不合理而发生安全事故。所以，要保证建筑结构设计的安全，必须选择合理的计算简图。此外，为了保证计算简图的安全，在实践中，我们需要采取相应的构造方法。在实际的结构设计中，其结构节点不仅仅局限于钢节点或者铰节点，尽量减小误差，将计算简图尽量控制在规范的规定之内。
3.2、选择合理的基础设计
在进行基础设计选择的时候，需要按照高层建筑的地质条件进行。并且，对带地下室大底盘多塔楼高层建筑上部的结构类型与荷载分布进行综合分析，同时对施工条件以及相邻建筑物的影响进行全面的考虑，在综合分析和考虑的基础上选择科学合理的基础方案。需要注意的是，基础方案的选择需要使地基的潜力能够得到最大的发挥，如如果必要的话，可以对地基变形进行检测。
3.3、选择合理的结构方案
合理的结构方案必须满足带地下室大底盘多塔楼高层建筑设计的结构形式和结构体系的要求，并尽量经济合理，以最少的花费获得最佳的结构设计方案。受力在明确、传力简单是结构体系的基本要求，在相同的结构单元中，应该选择相同的结构体系。选择合理的结构方案的时候，需要分析地理条件、工程设计需求、施工条件、施工材料等等，在对这些指标进行综合分析的基础上进行结构选择，以确定最佳的结构方案。
四、带地下室大底盘多塔楼高层建筑设计要点
4.1、带地下室大底盘多塔楼高层建筑上部结构的嵌固端
从结构设计的角度来看，因为大底盘是塔楼的嵌固端，每个塔楼在水平方向与竖直方向荷载的作用下可以看做是相互独立的，所以对于结构内力的分析可以分开进行。在这种情况下，塔楼上部的结构通常采用常规设计方案，不需要进行特别讨论。在进行大底盘结构的内力分析时，则必须要进行整体计算，但是由于塔楼的侧向刚度和底盘的侧向刚度相比较是较小的，因此上部的每个单个塔楼在水平地震力的作用下，对离塔楼位置比较远的大底盘构件所产生的影响是非常小的，在这种情况下，分析大底盘结构的构件内力时，可以不考虑多塔楼上部对大底盘造成的影响。
以珠三角某住宅小区为例，这个住宅小区的地下2层是地下车库，地下1层是自行车、摩托车等小型交通工具车库，上面部分的四栋楼层高度为11层，采用的结构形式是短肢剪力墙，抗震等级为三级，外部框架的抗震等级是四级，地震力的加速度是0.05g，场地属于Ⅳ类类别，地基基础设计是丙级。如下图所示：
这个住宅建筑的地下部分抗侧刚度比较大，属于典型的大底盘多塔楼结构。所以，在建筑结构设计的初期，就应该先对多塔楼的嵌固端作分析，本工程在计算过程中采用的是SATWE计算软件，计算结果显示本工程大底盘层各个方向的抗侧刚度是：RJX=2.8728×106(kN/m)，RJY=7.5715×106(kN/m)，建筑上面塔楼一层各个方向的抗侧刚度是：RJX=3.5866×106(kN/m)，RJY=2.6456×106(kN/m)，数据表明，建筑下部大底盘层和上部塔楼一层相比抗侧刚度要大很多，所以，把大底盘顶层的楼板设计成建筑上部多塔楼的嵌固端是完全可以的。
带地下室大底盘多塔楼高层建筑结构体系的主要特点有：在多栋独立高层建筑的底部有一个连成整体的大裙房，也就是形成的大底盘。大底盘多塔楼高层建筑结构属于竖向的不规则结构；当大底盘上有2个或者是多个塔楼的时候，它的结构振型复杂，同时还会产生复杂的扭转振动，所以如果结构布置的不恰当合理，就会使竖直方向刚度发生突变，扭转振动反应与高振型影响也会随之变得更加严重。
4.2、带地下室大底盘多塔楼高层建筑上下部结构的共同作用
在设计的时候，要考虑上部结构与下部结构（也就是地基）之间的共同作用。对于荷载情况、建筑体型、地质条件和结构类型进行综合的分析，以确定合理且有效的建筑措施、结构措施以及地基处理的方法。在同一个整体的大面积基础之上建设多栋高层建筑，沉降计算时要考虑上部结构、地基和基础的共同作用。在柱下条形基础的计算时，若是在较均匀的地基上，荷载分布较均匀，上部结构刚度也较好，并且条形基础梁高度不小于1/6的柱距时，则地基反力可以按照直线分布，条形基础梁内力可按连续梁来计算，这时边跨跨中弯矩和第一内支座弯矩值应乘以1.2的系数为宜；若是地基土较均匀和上部结构刚度较好，平板式筏基板厚跨比或梁板式筏基梁的高跨比不小于1/6，并且相邻柱荷载与柱间距的变化不超过20%的时候，其筏形基础可只考虑局部弯曲的作用。筏形基础内力，应按照基底反力直线分布来进行计算，在计算时，基底反力要扣除底板的自重与其上填土的自重。
当不满足上述的要求时，筏基内力应按照弹性地基梁板的方法进行分析。
4.3、抗震等级设计
（1）当主楼为框架-剪力墙结构时，其抗震等级不应低于主楼剪力墙的抗震等级；裙房框架的抗震等级不应低于主楼框架的抗震等级。
（2）当主楼为剪力墙结构，裙房为框架结构时，可取裙房结构的抗震等级不低于主楼剪力墙的抗震等级。
（3）主、裙楼不分开，主楼采用剪力墙结构，裙房采用框架结构时，裙房屋顶上一层以上部分可按房屋高度为H的剪力墙结构确定剪力墙的抗震等级。确定裙房高度范围内主楼的抗震等级时，应考虑裙房的影响，如：主楼的剪力墙结构、裙房的框架结构，并不能直接按剪力墙结构确定剪力墙的抗震等级，而应该根据裙房面积的大小综合确定主楼的架构形式及相应剪力墙的抗震等级。
五、结束语
近年来，带地下室大底盘多塔楼高层建筑已经越来越受到人们的关注，并且被广泛的应用。我国虽然地大物博，但是人口众多，所以人均土地占有量非常少，随着经济的发展，大量的农村人口涌向城市，这样土地资源就变得紧缺，大底盘多塔楼高层建筑在很大程度上缓解了土地使用的问题，与此同时，大底盘多塔楼高层建筑结构也存在一定的问题，这就需要设计及施工人员相互配合，避免出现质量隐患。
参考文献
[1] 朱炳寅；建筑结构设计回答及分析；中国建筑工业出版社；2009
[2] 常丽华；高层结构嵌固端的选择与抗震性能分析[J]；山西建筑；2010
多层建筑的结构设计范文5
关键词：钢筋混凝土 多层框架房屋 结构设计问题
多层框架结构设计是进行结构设计较为基础的设计,也是结构设计中较为重要的一种结构形式的设计。本文结合施工中的各个方面，针对建筑钢筋混凝土多层框架结构设计问题展开论述。
一、设计构造方面的问题
（1）框架节点核芯区箍筋配置应满足要求对于规范中规定的框架柱箍筋加密区的箍筋最小体积配箍率的要求，绝大部分设计人员都能给予足够的重视，但对于《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中规定的“一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10、0.08且体积配箍率分别不宜小于0.6％、0.5％，0.4％。”设计中经常被忽视，尤其是柱轴压比不大时，常常不满足要求。这一规定是保证节点核芯区延性的重要构造措施，应严格遵守。
（2）底层框架柱箍筋加密区范围应满足要求建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中规定：“底层柱，柱根处箍筋加密区范围为不小于柱净高的1/3”这是新增加的要求，设计中应重点说明
（3）框架梁的纵向配筋率应注意《建筑抗震设计规范》（GB50011一2001）中规定：“当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，梁箍筋最小直径的数值应比表6.3.3中规定的数值增大2mm.”在目前设计中，这一规定常被忽视，造成梁端延性不足。
（4）框架梁上部纵筋端部水平锚固长度应满足要求《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中规定：“框架端节点处，当框架梁上都纵筋水平直线段锚固长度不足时，应伸至柱外边并向下弯折，弯折前的水平投影长度不应小于0.4LaE.”当框架柱截面尺寸小于400×400mm时，应注意梁上部纵筋直径的选择，否则这一项要求不容易得到保证。
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，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，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》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，必要时，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。
（3）柱断面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求，不满足时应加横筋；否则在梁柱节点处钢筋太密，混凝土浇筑困难。异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。
（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。
多层建筑的结构设计范文6
关键词:民用建筑；结构设计；框架梁；配筋率
Abstract: with the construction model and building the function requirement becoming more diverse, whether industrial structure or civil building, building frame structure design as the current used frequently in actual mode, has been widely used in all kinds of buildings, the structure design of the problems encountered in the more and more, and as a structure designers need to follow under various standards in bold flexible structure scheme to solve some difficulties, key. In this paper, the civil building multilayer frame structure ZhongLiang, column the section size of, reinforcement ratio and beam crack width adjustment and design in the problem that should notice.
Keywords: civil building construction; Structure design; Frame beams; Reinforcement ratio
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、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”。
二、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ll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》第6.12条,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)第7.3.11条规定,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。
三、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。
四、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。
(一)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。
(二)梁端斜截面的配筋调整
框架结构设计中,宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求,即“强剪弱弯”。在具体设计和梁配筋调整时,可采用以下方法:(1)不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋(一般放大1.1～1.3倍)(2)梁端箍筋的直径可增加2mm;(3)支座处尽量不设置弯起钢筋,宜利用箍筋承受支座剪力。
(三)在电算中合理、准确运用弯矩的调幅
规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
五、框架结构设计中应注意的其它问题
在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式,楼、电梯间、局部突出屋顶的房间,均不得采用砖墙承重,因为框架结构是一种柔性结构体系,而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调,不应采用不同结构混合受力。
加强短柱的构造措施:在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修,甲方为了节约开支。往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞12I,这样往往会造成短柱,由于短柱刚度大,吸收地震作用使其受剪,当混凝土抗剪强度不足时,则产生交叉裂缝及脆性错断,从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌,所以在设计中应采取如下措施:1)尽量减弱短柱的楼层约束,如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等;2)增加箍筋的配置,在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm,柱的纵向钢筋间距≤150mm;3)采用良好的箍筋类型,如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中,有些设计人员对其受力概念不清,误认为此柱为构造柱,并且其配筋为构造配筋,悬臂梁也未按计算配筋,这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足,为事故的发生埋下隐患。实际上,在结构的整体计算中,此柱为偏心受压构件,柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点,应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析,并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。
六、总结
