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多層建筑的結構設計范文1
關鍵詞：多層建筑；結構；設計；框架結構；問題
一、前言
多層建筑的設計相比較于單層建筑的設計，其設計的難度更大，特別是其中的框架結構設計更是一個難點和重點。所以，必須嚴格控制框架結構的設計過程，提高框架結構設計的質量。
二、框架結構設計原則
1.剛柔相濟
建筑物框架結構不宜太柔，太柔的結構由于變形能力強，可以很好的抵御和削減外力，但是如果外力持續襲來，則會導致變形過大而使全體傾覆；也不宜太剛，太剛會導致結構變形能力差，如果承受瞬間巨大破壞力，容易使局部受損進而導致全部毀壞。
2.層層設防
結構安全體系需要層層設防，當強大的外力襲來，所有抵抗外力的結構通力合作抵御外力。如果把抵御外力的任務寄托在一個結構上，是非常危險的。如土建結構中多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現了多道防線的設計思路。
3.抓大放小
絕對安全的結構是沒有的。各個構件擔任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分，他們共同構成協調統一的整體。一旦巨大的破壞力量突然襲來，各個構件協作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構件免遭摧毀。例如，在鋼框架結構中，柱承擔的責任比梁大，柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效，我們故意把梁設計成相對薄弱的環節，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現的損失。
三、多層建筑結構設計的框架結構問題
1.在框架結構設計中，忽視縱向框架設計。根據建筑抗震設計要求，水平的地震作用應該按照兩個主軸方向的抗側力構件來承擔。但是在一些結構設計中設計人員只對縱向普通的連續梁進行設計，導致框架中的縱筋配置和梁柱的節點無法滿足框架抗震的構架要求。因此常出現梁的支座負筋，跨中縱筋配筋配置不足的現象。也就是說，在進行框架結構設計時，設計者要將縱向框架與橫向框架放于同等重要的位置。
2.設計時因為對板受力狀態認識不全面，或者為了計算方便，簡單的將雙向板按照單向板來進行計算，使得計算假定與實際受力情況不符，從而導致了長方向上配筋過大，短方向上僅按構造配筋，造成了配筋嚴重不足，導致了板出現裂縫。
3.施工圖達不到規定要求
一些設計人員制作施工圖時，制作圖紙“偷工減料”設計粗糙簡單，漏缺施工圖中應有的大樣圖、系統圖等相關剖視圖；施工圖設計表述不全面，細節大樣不詳細，不能完全反應工程的全貌；還有一些重要的設計依據、設計參數、安全等級、工程類別、耐火等級以及防火校方處理等在設計施工圖總說明中沒有交代清楚或沒有標明。
4.結構設計工作中態度問題
在現階段由于各級單位設計工作量較大，任務比較繁重，加上甲方要求比較急等等方面的原因，使得建筑工程的結構設計往往變成了速成品。另外，設計人員的業務設計水品也是參差不齊，致使建筑工程的結構設計質量不可避免的出現了這樣那樣的問題。建筑物既要實現其本身的使用價值、商業價值，還有實現其重要的社會功能。建筑結構設計本身就是一項關乎人民財產安全的大事，與建設單位投資大小以及經濟效益息息相關。因此，進行建筑工程結構設計的設計人員必須要有強大的責任感，應該在設計工作中精心設計，認真負責。不光是為了工作，為了企業，更是為了大家，為了自己。另外，還要求建筑結構設計人員擁有扎實的理論知識功底和靈活創新的思維，加強對房屋建筑結構設計中常見問題的探索與研究，不斷提高自己的結構設計水平，從而設計出更高水準、更經濟、更合理的建筑結構形式。
四、多層建筑框架結構設計要點
多層建筑框架結構設計過程中要特別注重對基礎、柱、梁、板等部分的設計。
1、基礎部分的設計要點
柱下擴展基礎寬度較寬或地基不均勻及地基較軟時，宜采用柱下條基，并應考慮節點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素，適當加寬基礎。建筑地段較好，基礎埋深大于3m時，結構工程師應建議甲方做地下室。當地基承載力滿足設計要求時，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40m設一后澆帶，兩個月后再用微膨脹混凝土澆注。設置地下室可降低地基的附加應力，提高地基的承載力，減少地震作用對上部結構的影響。在設計過程中不應設局部地下室，且地下室應有相同的埋深?？拐鹂p、伸縮縫在地面以下可不設，連接處應加強，但沉降縫兩側墻體基礎一定要分開。新建建筑物基礎不宜深于周嗣已有基礎，如深于原有基礎，其基礎間的凈距應不少于基礎高差的2倍，否則應打抗滑移樁，防止原有建筑的破壞。
2、短柱部分設計要點
在框架結構中，如果柱凈高與柱截面高度小于等于4或剪跨比小于等于2，那么該柱為短柱。短柱在地震作用下，容易發生脆性破壞。因為短柱的受剪承載力及變形能力不足，會引起建筑物的嚴重破壞，設計上應盡可能避免。短柱的形成主要有兩種原因：一是由于樓梯間半休息平臺或結構局部錯層造成兩個框架梁之間的框架柱凈高較小引起的；二是填充墻設置不當，造成某層的框架柱兩側一部分無填充墻，一部分有填充墻，無填充墻的柱凈高與柱截面之比往往小于等于4，形成短柱。處理短柱主要是增加柱的抗剪承載力及改善其變形能力，一般采用復合箍筋，箍筋沿全高加密；保證短柱的縱向鋼筋對稱布置.且每側的縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%的方式處理，也可以采用外包鋼板、配x形鋼筋等方式處理。
3、梁部分的設計要點
梁上有次梁處應附加箍筋和吊筋，采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不應絕對。當主次梁截面相差不大，次梁荷載較大時，應加附加筋。當主梁高度很高，次梁截面很小、荷載很小時，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。當主次梁截面均很大，工藝要求形成的主次深梁，而荷載相對不大，主梁也可不加附加筋。當外部梁跨度相差不大時，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。當梁底距外窗頂尺寸較小時，宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮平齊。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬，并宜小于1/3柱寬。
4、板部分的設計要點
板的鋼筋宜采用大直徑大間距，但間距不大于200，間距盡量用200。板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類型也不宜過多。相連幾個房間的同型號同間距板底鋼筋宜連通。配筋計算時，可考慮塑性內力重分布，將板上筋乘以0.8～0.9的折減系數，將板下筋乘以1.1～1.2的放大系數。支承在外圈框架梁上的板負筋不宜過大，否則將對梁產生過大的附加扭距。一般：板厚>150時采用準10@200；否則用準8@200。當厚板與薄板相接時，薄板支座按固定端考慮是適當的，但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。室內輕隔墻下一般不應加粗鋼筋：
（一）輕隔墻有可能移位；
（二）板整體受力，應整體提高板的配筋。
五、結束語
綜上所述，在多層建筑結構設計過程中，要重視框架結構設計的重點問題，及時收集設計過程中可能會出現的問題，在設計過程中，將這些易出現問題的環節作為設計的重點，從而盡可能的降低設計中問題的出現，提高多層建筑框架結構設計的科學性和合理性，提高建筑物竣工后的使用效果。
參考文獻：
多層建筑的結構設計范文2
【關鍵詞】多層建筑；結構設計；措施
引言：
從宏觀上來看，多層建筑結構設計工作直接關系到多層建筑工程的安全性、美觀性以及經濟性，所以，多層建筑工程的安全性、美觀性以及經濟型也是多層建筑結構設計中需要做出重點考慮的問題，而實現多層建筑工程安全性、美觀性以及經濟性的統一則應當是多層建筑結構設計工作中所應追求的重要目標。
一、建筑高度與安全性的統一問題
多層建筑是我國當前主要的建筑形式之一，多層建筑指的是高度大于十米，小于二十四米的建筑，一般層高為三至七層?？紤]到建筑的安全性和抗震性，多層建筑結構設計過程中應當根據工程實際情況如地質情況、地震頻率情況、地震震級情況等對多層建筑的高度進行合理的確定，而確保這種合理性的依據則是與多層建筑結構設計工作相關的各類設計標準與設計規范。隨著社會的進步和發展，多層建筑結構設計相關的規范和標準也在不斷地豐富和完善，但是在實際工作中，一些建筑設計師或者是建造者很容易忽略這個問題，這導致了他們設計的多層建筑結構方案很難通過專業測評人員的評審，這種客觀存在的現象不僅會對多層建筑結構設計方案的質量產生很大程度的負面影響，同時會對多層建筑設計完成之后的施工埋下安全隱患。
目前，多層建筑最突出的一個特點是相比較高層建筑而言較低，但是相比較底層建筑而言卻具有著一定的高度，所以高度問題必須在結構設計中當做被考慮的重要因素，隨著層數的增多和高度的增加，一些受力和抗震方面的問題也隨之而來，我們可以采取以下的解決策略：第一，嚴格規定建筑物的高度設計，使其高度和抗震強度都能夠達到一定的標準。同時，對多層建筑結構設計規范與標準不斷地進行細化和分類，針對多層建筑建造環境的差異要對多層建筑高度的要求作出具體分析。另外還可以采取一些輔助措施，解決建筑物高度與抗震程度之間的矛盾，例如：可以規定對建筑物的地基進行特殊處理，對建筑其中的鋼筋混凝土進行特殊設計等等；第二，需要對多層建筑物的高度問題進行重視，隨著建筑物高度的增加，許多問題都會隨之而來，如果不加以重視，很可能使得多層建筑結構設計方案無法通過評審，最后延誤建筑施工的工期，對企業和國家造成一定的損失。我們可以整理關于多層建筑的常見問題及解決措施，同時可以參考國外建筑的一些成功案例，從而在技術上不斷進行突破。
二、美觀性與安全性的統一問題
對于多層建筑來說，設計師發揮想象和設計的空間就很大，可以采取獨特的建筑設計風格，將建筑物設計成具有一定規則的事物，使得建筑物在實用性的基礎上，也具有一定的美觀性；但是，具有特殊規則的建筑物會不同程度的表現出一些受力性能方面的不足，這也是成為制約多層建筑進一步發展的重要問題。在一定程度上講，建筑物的美觀性與其安全性存在一定的對立性，如果在建筑設計過程中忽視這一方面的問題，有可能在真正的施工過程中達不到預期的安全性能目標，多層建筑的結構設計方案可能需要重新制作并對企業造成嚴重的損失。
建筑行業是關系到國家和人民生命財產安全的重要行業，因此多層建筑結構設計中的安全性極為重要，這一點應該受到建筑設計者和管理人員的重視。從優先級方面來看，在多層建筑結構設計中，多層建筑的安全性能要高于多層建筑結構的美觀性，為了盡可能的在多層建筑結構設計中實現美觀性與安全性的平衡，有必要提高多層建筑結構設計工作人員對設計安全性的重視程度，并通過提高多層建筑結構設計人員的專業素質來確保多層建筑結構設計方案在確保安全性的基礎上最大化的提高多層建筑的美觀性。在多層建筑結構設計人員意識以及技能的提高方面有必要做到以下幾點：第一，提高多層建筑設計人員的相關素質，對于建筑行業來講其設計行為關乎著國家和人民的生命財產安全，因此相關設計人員的素質必須要得以提高，這些設計人員不僅僅需要具備一定的專業基礎知識，而且對于一些多層建筑結構設計過程中容易出現的問題也有一定的了解，從而在真正的設計過程中避免問題的出現，設計出更具有實用性、安全性和美觀性的建筑；第二，需要具有專業知識的檢測人員對多層建筑的結構設計成果進行驗收，在驗收過程中可以憑借驗收人員的專業素質和相關經驗，及時發現結構設計方案中的相關問題，避免出現一些重大的安全事故。
三、經濟性與安全性的統一問題
對于多層建筑結構設計來講，確保多層建筑結構經濟性和安全性的統一是需要關注的重要問題。由于我國的自然資源有限，因此在社會發展過程中，有必要要求多層建筑結構設計同時遵循經濟性與安全性兩項原則。但是在當前的多層建筑設計行業中，認為安全性是設計單位以及設計人員需要考慮的內容，而經濟性則是工程業主以及施工方需要考慮的內容這一片面觀點客觀存在。事實上，通過對多層建筑結構設計方案的優化，可以很好的實現多層建筑經濟型與安全性的統一，在此過程中，先進設計技術、施工技術的應用以及設計單位與施工單位之間溝通機制的建立是十分有效的手段。
對于任何的理論或者是設計方案來講，對他們進行實踐是最好的檢驗方式，對于多層建筑的結構設計來講，采用該設計方案并將這種設計方案投入到施工現場中也是對其進行直接驗證的有效方式方式，所以我們需要在建筑設計過程與施工工程之間建立良好的互動平臺，使二者能夠通過溝通與交流來讓多層建筑設計方案在滿足安全性要求的基礎上降低工程造價以符合經濟性原則，從而更好地促進多層建筑設計方案的優化。為此我們需要做到以下幾點：第一，建筑設計的過程中要充分考慮到各種現場因素，這需要對施工現場的周圍環境進行一定的考察，充分了解建筑的地質結構、建筑物的需求之后，根據不同的施工位置進行建筑設計，在設計過程中需要充分考慮到周圍的環境和建筑物的影響因素；第二，施工單位則需要重點從多層建筑結構的經濟型與安全性兩個方面對多層建筑結構設計方案進行審視，對于一些發現的問題要進行詳細的記錄，然后及時反饋給建筑的設計人員，從而讓多層建筑設計工作者能夠有針對性的對設計方案作出優化并在以后的設計中避免出現類似的問題。這個發現問題、反饋問題以及解決問題的過程能夠有效促進多層建筑設計工作人員推動多層建筑結構設計行業的不斷發展，并為建筑行業設計出更加出色的建筑物。
四、結束語
綜上所述，在多層建筑結構設計中，應當重視多層建筑工程的安全性、美觀性、經濟性，并通過在多層建筑結構設計中通過遵守規范標準、強化安全意識、提高專業能力、構建設計單位與施工單位溝通機制等對策來實現三者的統一。
參考文獻：
[1]歐澤霖.淺談多層建筑結構設計中的幾個問題[J].科技信息，2009（23）.
多層建筑的結構設計范文3
關鍵詞：多層建筑；鋼筋混凝土結構設計；相關問題
當前，隨著建筑高度的不斷增加，城市以及農村部分地區出現了越來越多的高層建筑，而且建筑的類型更加復雜，結構體系也更加多樣化，所以，多層建筑結構設計成為工程師設計的難點以及重點。在多層建筑中，鋼筋混凝土框架結構的使用非常廣泛，但是其中存在較多的問題，只有正視這些問題，改善不足之處，才能增加建筑的安全和質量。
1 獨立基礎載荷取值不當以及框架計算簡圖不合理的問題
首先，當建筑在六層以下時，鋼筋混凝土結構的房屋一般都采用柱下獨立基礎。依據《建筑抗震設計規范》中的規定，如果地基受力層中沒有軟弱粘性土層，而且房屋建筑在8層以下，高度不超過25m時，一般的民用框架房屋以及基礎負荷相當的多層框架建筑可以不進行天然地基以及基礎抗震承載力驗算，但是風載荷的影響必須在基礎設計中充分考慮。所以，在多層鋼筋混凝土建筑的整體計算分析中，應當輸入風載荷，不能因為是一般的建筑而忽略了風載荷的輸入。另外，在對獨立基礎進行設計時，作用在基礎頂面上的外荷載通常只考慮了彎矩設計值以及軸力設計值，沒有考慮剪力設計值，有時甚至只考慮了軸力設計值。這兩種情況都會造成基礎設計尺寸過小，配筋過少，對基礎本身以及上部結構的安全造成影響。其次，當多層鋼筋混凝土結構的房屋建筑無地下室時，其獨立基礎埋設深度較大，在地下0.05m處設有基礎拉梁時，基礎拉梁則應當按照層1輸入。我們以某單位宿舍樓建筑為例進行說明，該項目建筑為3層鋼筋混凝土框架結構，建筑類型為丙類，建筑場地為Ⅱ類；建筑單層高度為3.3m，基礎埋深為4m，基礎高度為0.8m，建筑內外高度差為0.45m。依據相關規定，該工程項目在8度抗震地區，建筑框架結構的抗震等級為二級。在設計時，設計師在計算式按照3層框架房進行，首層高度取值3.35m，也就是假設房屋嵌固在位于地下0.05m處的基礎拉梁頂面上。按照構造對基礎拉梁斷面以及配筋進行設計，基礎在根據中心受壓進行計算。這種計算簡圖是非常常見的，其中也存在一定的問題。首先，拉梁按照構造進行設計，其無法與柱腳彎矩進行平衡。其次，依據《混凝土結構設計規范》中的有關要求和規定，框架結構底柱高度應當是基礎頂面與首層樓頂面之間的高度，所以本案例中的框架結構應當按照4層進行計算分析，基礎拉梁按照層1輸入，如果有載荷作用于拉梁，則應當在計算時考慮該載荷。這樣計算出的首層高度應當為3.15m，第二層高度應當為3.35m，第三層以及第四層的高度均為3.3m。按照《建筑抗震設計規范》中的相關規定，計算框架柱底層柱腳彎矩設計值時，必須與增大系數1.25相乘。在設拉梁層時，通常會由基礎拉梁頂面處的截面或者基礎頂面出的截面控制底層柱的配筋，所以必須明確究竟是哪種控制方式。
2 基礎拉梁層設計模型脫離實際，基礎拉梁設計不當的問題分析
采用SATWE或者TAT等程序對框架整體進行計算式，基礎拉梁層無樓板，則應當將樓板厚度取值為零，同時要定義彈性節點，在分析計算時要采用總剛分析的方法。但是在實際操作中，雖然已經定義彈性節點，樓板厚度取值為零，但是沒有采用總剛分析計算，程序則會默認按照剛性樓面進行計算，出現與實際不符合的情況。所以在選擇設計模型時，必須注意這一問題。一般情況下，由于多層鋼筋混凝土框架結構的基礎埋深值較大，可以采用在±0.000以下合適位置增設基礎拉梁，進而減小底層的位移以及底層柱的計算長度，但是在設置基礎拉梁時，應當按照框架梁來設計，不能按照構造要求，同時還要設置箍筋加密區。針對抗震問題，應當采取短柱基礎方案。通常情況下，當獨立基礎埋設較深但是采用短柱基礎，或者埋設不深時，因為柱子荷載差別較大或者地基不良，應當根據要求，沿兩個主軸方向設置構造基礎拉梁?；A拉梁截面寬度以及高度的取值范圍分別為柱中心距的1/20-1/30，1/12-1/18?；A拉梁的截面可以在該范圍內取最小值。對于縱向受力鋼筋，其取值大小為所連柱子軸力設計值最大值的1/10，當作壓力或者拉力進行計算。在構造配筋時，在符合最小配筋率的要求下，還必須滿足上下不小于一定的數值范圍。當框架底層高度不大或者基礎面深較小時，為了與柱底彎矩進行平衡，可以采取將基礎拉梁設計得比較強大的方法。此時，拉梁正彎矩鋼筋必須全跨拉筒，負彎矩鋼筋則有一半以上拉通。
3 多層建筑結構設計中樓梯以及電梯的小井筒的設計問題
對于多層框架結構建筑而言，應當不設置鋼筋混凝土樓梯以及電梯小井筒，一方面是由于井筒下的基礎設計相對復雜，另一方面是由于鋼筋混凝土井筒會將框架結構所承擔的地震剪力吸收。所以在設計井筒時，通常采用構造柱夾砌體材料作為填充墻，形成隔墻。如果建筑必須采用鋼筋混凝土作為井筒的材料時，則應當適當減小墻壁厚度，同時采取開結構洞、開豎縫等措施弱化剛度，為了減小井筒作用，配筋應當配置少量單排鋼筋。在進行設計計算時，除了要根據框架確定抗震等級計算之外，還必須依據帶井筒的框架進行復算。另外，還需要強調的是，框架結構出屋頂的水箱間以及樓電梯間等，不能采用砌體墻承重，應當采取框架承重的方法，同時考慮到鞭梢效應，還應該乘以增大系數。在設計雨棚等構件時，不得從填充墻上挑出，應當從承重梁上挑出。夾層梁以及樓梯梁不得在填充墻上承重，應當承重在柱上。
4 結構計算中部分重要參數的選取問題
（1）結構抗震等級的確定。在實際中，根據抗震級別，大部分多層建筑都屬于丙類建筑，比如辦公樓、民用住宅等，可以根據結構類型、房屋高度以及烈度，按照《建筑抗震設防分類標準》確定建筑的建筑的抗震等級。對于能源、交通、消防以及醫療類建筑等公共建筑而言，要參考《建筑抗震設防分類標準》判斷哪些建筑屬于乙類建筑（甲類建筑本文不討論）。對于乙類建筑，通常情況下，如果抗震設防烈度為6度到8度時，應當采取符合本地區抗震設防烈度提高一度要求的有關措施。
（2）要確定地震力的振型組合數。如果不考慮扭轉耦聯計算時，對于多層建筑而言，其地震力的振型組合數應當取3，如果振型數大于3，也應當取3的倍數，但是不能大于層數。如果建筑層數在三層之下時，可以用層數作為振型數。但是對于結構不規則的多層建筑，如果考慮扭轉耦聯時，振型數取值應當不小于9，如果結構剛度突變較大或者結構層數較多時，振型數應當多取。如果在建筑的頂部存在多塔以及小塔樓時，振型數則應當不小于12，但是不能大于房屋層數的3倍。
（3）結構周期折減系數的確定。對于框架結構以及框架抗震墻等結構，由于存在填充墻，所以計算剛度要小于實際剛度，而實際周期則小于計算周期，由此造成地震剪力偏小，影響結構的安全。所以必須對結構的計算周期進行折減。當框架結構采用砌體填充墻時，周期折減系數取值范圍為0.6到0.7，采用輕質砌塊或者砌體填充墻較少時，系數取值范圍為0.7到0.8，如果砌體完全采用輕質墻體板材，周期這件系數可以取值0.9，只有不存在填充墻時，計算周期可以不折減。
總而言之，多層建筑鋼筋混凝土結構設計是一個復雜、長期的過程，在此過程中，任何錯誤或者疏忽都會對整個設計造成影響，產生安全隱患。所以，在結構設計中，必須對可能存在的問題進行慎重考慮，嚴格遵守一定的要求和規范，提高設計的質量，保證建筑的安全。
參考文獻
多層建筑的結構設計范文4
【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6D9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：
多層建筑的結構設計范文5
【關鍵詞】大底盤高層建筑；結構設計；研究；
大底盤多塔高層建筑結構發展于上個世紀末，所謂的大底盤即就是將許多功能不同的建筑共同建造在一個比較大的空間地盤上，這樣的設計理念 能夠給建筑底盤上創造一個非常寬松的共享空間和商業空間，繼而滿足進行商業投資的使用需求。本文就簡單的介紹大底盤多塔高層建筑的設計結構。
一、大底盤多塔高層建筑結構概述
大底盤多塔高層建筑主要由兩個結構組成，分別是大底盤和塔樓。（1）大底盤：從結構方面看，大底盤和塔樓之間的連接關系非常的多樣化，比如底盤和塔樓結構的豎向分布發生間斷，并在底盤的底部與塔樓的銜接位置使用轉換層。該種結構是比較常見的住宅雙塔結構，這種建筑結構對于底盤的要求需要更大的空間，這些空間的作用是提供商業場所或者是公共活動場所，如果是處于這樣的設計那么大底盤的剛度相對于上部的塔樓更柔；另一種結構類型是底盤和塔樓結構其豎向分布比較連續，該種結構中上部塔樓的豎向結構會一直延伸到底盤低端。除了塔樓延續下來的結構以外，其他部分的結構均為空間框架結構。該種結構類型的底盤其剛度會明顯較大，穩定性增強但是卻占用了底盤的空間和建筑布置。
2、塔樓
塔樓一般最長采用的形式為剪力墻結構、框架結構、框筒結構和簡體結構等，大底盤多塔樓結構是根據塔樓平面和底盤的平面布置、剛度、高度以及質量等進行劃分的話可以分為4種類型，即對成型雙塔結構、對稱性多塔結構、非對稱性雙塔結構以及非對稱性多塔結構等。
二、大底盤多塔高層建筑結構分析方法
1、常微分方程求解器COLSYS解法
很多學者研究人員采用微分方程對大底盤多塔高層建筑結構進行分析和研究，研究者們采用沿著建筑高度的方向進行分段連續化的方法來建立一個串并聯模型，在靜力分析時推導出在水平荷載下的微分方程組；在二階分析時考慮豎向荷載若發生側向位移對二階效應產生的影響，繼而推導出基本的微分方程；在整體穩定分析時推導出相應的方程式等。
采用常微分方程求解器進行設計結構的求解，在對二階和精力分析時將其內力和位移求出；而整體穩定分析時則需要考慮臨界載荷的變化情況，在對動力特性進行分析時需要將其自振頻率和振型的特性討論和了解。通過使用常微分方程求解器COLSYS解法讓復雜的建筑結構設計和二階分析變得簡單，同時使用該種計算結構能夠更多的更加有益的設計結論。
2、其它大底盤多塔高層建筑結構分析方法
除過采用常微分方程求解器方法之外，在實際的建筑設計過程中也會應用到其它不同的分析方法。比如在某些建筑會在大底盤多塔結構中設計沉降縫和后澆帶，或者只設計沉降縫而沒有后澆帶的方式進行分析，分別對不同基礎形式來對沉降差異進行控制和計算，從而制定出最為合理的地基處理方案和基礎形式。在設計的過程中會根據上部建筑使用要求的區別采用扁梁、肋板箱型轉移層等；（2）2007年李秋波在其撰寫的論文中對大底盤多塔結構的設計進行詳細的陳述，深刻的對計算模型的選擇、多塔的定義、計算程序參數的定義進行分析，同時還要對計算輸出的結果進行比較和分析。葉坤等設計人員還制定了基礎隔震是的時程分析計算模型，并以該理論為基礎編制了相應的計算程序，從而準確的計算出在地震條件下建筑物各層發生的位移情況，加速度變化情況和剪力情況等。將計算的結果和非隔震情況下的結果進行比對；除此之外葉坤還對在不同溫度作用下和地震作用下隔震層的頂板是否能滿足平面內剛性情況進行假設實驗。
三、大盤低不規則多塔高層建筑結構
1、大底盤不規則多塔高層建筑設計選型
現如今的高層建筑大底盤不規則多塔的設計理念是從抗震設計為出發點的，對此需要對不規則的結構進行判斷和分析。一般來講在高層建筑中不規則大底盤多塔結構根據不規則的程度分為三類，即較不規則、特別不規則以及嚴重不規則等。對于高層建筑來說其不規則的類型主要有9種。即偏心布置、扭轉不規則、組合平面、樓板不連續、凹凸不規則、剛度突出、尺寸突出、構件間斷以及承載力突變等。
不規則的大底盤在設計的過程中需要盡可能的減少結構平面的不規則程度，在觀察一個大底盤建筑是否規則時其標準為：該建筑不規則的結構超過某一相高層建筑的不規則類型指標的便可以稱之為非規則類型；如果有多項超過高層建筑不規則類型指標的那么其程度明顯加深，因此被稱為特別不規則結構；如果該建筑體所有建筑體型均較為復雜，且沒有考慮抗震的情況，因此便稱之為嚴重不規則類型。
2、大底盤高層建筑不規則多塔結構的設計要點
對于不規則高層多塔結構而言，其在設計初期就應該考慮結構的抗震效果，這也是人們普遍關注的問題。在絕大多數的大底盤多塔設計過程中均都采用的是“抗”、“調”、“放”等整體結構設計理念，因此所設計出的新型連體鋼結構更加適用于高層建筑中。在現場實踐的過程中對技術服務和工程質量等方面進行了深入的研究，經過對其研究發現該種設計思想和設計結果完全能夠滿足壓力考驗。
在設計模型中我們可以看出，大底盤多塔結構中那些和塔樓結構較遠的構建受到的震動影響非常小，其表明了在水平力的作用下多塔樓不會對遠距離的塔樓構件造成大影響。如果大底盤頂層上部塔樓嵌固層的條件滿足，那么便可以對塔樓各部分之間的結構進行拆分，在拆分之后這些大結構塔樓同樣符合實際的受力情況。另外大底盤頂層的樓板剛度要非常優秀，所以一般在設計的過程中采用人防結構和大底盤頂層樓板相結合的設計方式，其頂層樓板的厚度要達到300mm左右為宜。
3、大底盤高層多塔不規則結構的設計
如果大盤低高層多塔結構設計中對于抗震強度達到9度以上，那么建筑結構的選擇上盡量要避免連體、夾層或者轉換層等等；如果抗震強度要求在7-8度，那么建筑結構的選用上則遵循剪力墻結構的高度和結構錯層建筑房屋的高度保持一致。
四、結束語
由于城市中建筑面積不斷擴張，能夠利用的建筑空地逐漸縮減，因此為了滿足日益增多的人口，那么在房屋建筑方面需要更多的去考慮高層建筑，在高層建筑的發展過程中房屋的設計更加向實際情況靠攏，因此在設計計算時需要將所有的數據計算準確，對于大底盤不規則多塔高層建筑而言，在設計方面要更加趨于合理這樣才能保證設計的科學性和質量。
參考文獻：
[1]周世忠.基于高層建筑結構大底盤不規則多塔結構的設計研究[J].河南科技，2014（12）.
多層建筑的結構設計范文6
關鍵詞:民用建筑；結構設計；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
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、截面尺寸的選擇
梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結構設計的前提,除應滿足規范所要求的取值范圍,還應注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1,以達到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性鉸時,柱端處于非彈性工作狀態而沒有屈服,節點仍處于彈性工作階段的目的,即規范所要求的“強柱弱梁強節點”。
二、框架計算簡圖不合理
無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋,獨立基礎埋置較深,在0.05m左右設有基礎拉梁時,應將基礎拉梁按層1輸入。以某學生宿舍樓為例,該項目為3層鋼筋混凝土框架結構,丙類建筑,建筑場地為ll類:層高33m,基礎埋深4.0m 基礎高度0.8m,室內外高差0.45m。根據《抗震規范》第6.12條,在8度地震區該工程框架結構的抗震等級為二級。設計者按3層框架房屋計算,首層層高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在0.05m處的基礎拉梁頂面基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計。
基礎按中心受壓計算。顯然,選取這樣的計算簡圖是不妥當的。因為,第一,按構造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩;第二,《混凝土結構設計規范》(GB50010一2002)第7.3.11條規定,框架結構底柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經驗表明, 這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算,即將基礎拉梁層按層1輸入,拉梁上如作用有荷載,應將荷載一并輸入。
這樣,計算剪力的首層層高為H1-4―0.8―0.05=3.15m,層2層高為3.35m,層3、4層高為3.3m。根據《抗震規范》第6.2.3條,框架柱底層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數1.25。當設拉梁層時,一般情況下,要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制?？紤]到地基土的約束作用,對這樣的計算簡圖,在電算程序總信息輸入中,可填寫地下室層數為1,并復算一次,按兩計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。
三、框架柱配筋的調整
框架柱的配筋率一般都很低,有時電算結果為構造配筋,但是實際工程中均不會按此配筋,因為在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭轉剪力最大,同時又受雙向彎矩作用,而橫梁的約束又較小,工作狀態下又處于雙向偏心受壓狀態,所以其震害重于內柱,對于質量分布不均勻的框架尤為明顯,因此應選擇最不利的方向進行框架計算,另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側面的配筋,取其較大值,并采用對稱配筋的原則,為了滿足框架柱在多種內力組合作用下其強度要求,在配筋計算時應注意以下問題:
角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產生偏心受拉時,其柱內縱筋總截面面積應比計算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍,其中角柱1.4倍,邊柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式應選用菱形或井字形,以增強箍筋對混凝土的約束;對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接,且當柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時,箍筋的直徑不應小于8,并應焊接。
另外多層框架電算時常不考慮溫度應力和基礎的不均勻沉降,當多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質不均勻時,可以適當放大框架柱的配筋,且宜在縱、橫兩個方向設置基礎梁,其配筋不宜按構造設置,應按框架梁進行設計,并按規范要求設置箍筋加密區。
四、框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調整
在滿足梁柱的截面尺寸和配筋率的情況下,仍需在計算配筋后進行梁的裂縫寬度的驗算和滿足梁端斜截面“強剪弱彎”條件下的梁端配筋調整。
(一)影響裂縫寬度的因素和調整的辦法
框架梁的裂縫寬度驗算往往被工程設計人員忽視,對此應引起我們的注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面,一是構件的混凝土強度等級,二是鋼筋的級別和直徑。由于混凝土等級與鋼筋的級別有一定的“依賴關系”,因此對于普通的混凝土構件,混凝土的高等級對減小梁的裂縫寬度影響不大,一般情況下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外需注意在利用計算機輔助軟件進行結構建模中的荷載輸入時,一定要將恒、活載數值分開輸入,以便進行內力組合和裂縫寬度的計算,不要貪圖省事而將恒、活載合并輸入,以防止梁、柱內力計算錯誤,致使所繪制的施工圖不能使用。
(二)梁端斜截面的配筋調整
框架結構設計中,宜滿足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受彎承載力的規范要求,即“強剪弱彎”。在具體設計和梁配筋調整時,可采用以下方法:(1)不放大梁端負彎矩鋼筋而加大梁的跨中受力鋼筋(一般放大1.1～1.3倍)(2)梁端箍筋的直徑可增加2mm;(3)支座處盡量不設置彎起鋼筋,宜利用箍筋承受支座剪力。
(三)在電算中合理、準確運用彎矩的調幅
規范規定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調幅,水平力作用下梁端彎矩不允許調幅,因此在計算時必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調幅后,再將水平荷載產生的梁端彎矩疊加。在此可采用兩種方法:一是將梁端的固定彎矩調幅后,再進行力矩分配;二是將由力矩分配法算得的梁端負彎矩直接乘以調幅系數。
五、框架結構設計中應注意的其它問題
在框架結構中不允許采用兩種不同的結構型式,樓、電梯間、局部突出屋頂的房間,均不得采用磚墻承重,因為框架結構是一種柔性結構體系,而磚混結構是一種剛性結構。為了使結構的變形相互協調,不應采用不同結構混合受力。
加強短柱的構造措施:在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修,甲方為了節約開支。往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞12I,這樣往往會造成短柱,由于短柱剛度大,吸收地震作用使其受剪,當混凝土抗剪強度不足時,則產生交叉裂縫及脆性錯斷,從而引起建筑物或構筑物的破壞甚至倒塌,所以在設計中應采取如下措施:1)盡量減弱短柱的樓層約束,如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等;2)增加箍筋的配置,在短柱范圍內箍筋的間距不應大于l00mm,柱的縱向鋼筋間距≤150mm;3)采用良好的箍筋類型,如螺旋箍筋、復合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。
由于建筑的需要,有時需要框架梁外挑,且梁下設置鋼筋混凝土柱。在柱的內力和配筋計算中,有些設計人員對其受力概念不清,誤認為此柱為構造柱,并且其配筋為構造配筋,懸臂梁也未按計算配筋,這樣有可能導致水平荷載作用下承載力不足,為事故的發生埋下隱患。實際上,在結構的整體計算中,此柱為偏心受壓構件,柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節點,應考慮懸臂梁梁端的協調變形。所以對于此柱應作為豎向構件參與結構的整體分析,并且柱與梁端交接處應按框架梁、柱的節點處理。
六、總結
