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多层建筑的结构设计范文1
关键词：多层建筑；结构；设计；框架结构；问题
一、前言
多层建筑的设计相比较于单层建筑的设计，其设计的难度更大，特别是其中的框架结构设计更是一个难点和重点。所以，必须严格控制框架结构的设计过程，提高框架结构设计的质量。
二、框架结构设计原则
1.刚柔相济
建筑物框架结构不宜太柔，太柔的结构由于变形能力强，可以很好的抵御和削减外力，但是如果外力持续袭来，则会导致变形过大而使全体倾覆；也不宜太刚，太刚会导致结构变形能力差，如果承受瞬间巨大破坏力，容易使局部受损进而导致全部毁坏。
2.层层设防
结构安全体系需要层层设防，当强大的外力袭来，所有抵抗外力的结构通力合作抵御外力。如果把抵御外力的任务寄托在一个结构上，是非常危险的。如土建结构中多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等等，就是体现了多道防线的设计思路。
3.抓大放小
绝对安全的结构是没有的。各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分，他们共同构成协调统一的整体。一旦巨大的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁。例如，在钢框架结构中，柱承担的责任比梁大，柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效，我们故意把梁设计成相对薄弱的环节，使其破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。
三、多层建筑结构设计的框架结构问题
1.在框架结构设计中，忽视纵向框架设计。根据建筑抗震设计要求，水平的地震作用应该按照两个主轴方向的抗侧力构件来承担。但是在一些结构设计中设计人员只对纵向普通的连续梁进行设计，导致框架中的纵筋配置和梁柱的节点无法满足框架抗震的构架要求。因此常出现梁的支座负筋，跨中纵筋配筋配置不足的现象。也就是说，在进行框架结构设计时，设计者要将纵向框架与横向框架放于同等重要的位置。
2.设计时因为对板受力状态认识不全面，或者为了计算方便，简单的将双向板按照单向板来进行计算，使得计算假定与实际受力情况不符，从而导致了长方向上配筋过大，短方向上仅按构造配筋，造成了配筋严重不足，导致了板出现裂缝。
3.施工图达不到规定要求
一些设计人员制作施工图时，制作图纸“偷工减料”设计粗糙简单，漏缺施工图中应有的大样图、系统图等相关剖视图；施工图设计表述不全面，细节大样不详细，不能完全反应工程的全貌；还有一些重要的设计依据、设计参数、安全等级、工程类别、耐火等级以及防火校方处理等在设计施工图总说明中没有交代清楚或没有标明。
4.结构设计工作中态度问题
在现阶段由于各级单位设计工作量较大，任务比较繁重，加上甲方要求比较急等等方面的原因，使得建筑工程的结构设计往往变成了速成品。另外，设计人员的业务设计水品也是参差不齐，致使建筑工程的结构设计质量不可避免的出现了这样那样的问题。建筑物既要实现其本身的使用价值、商业价值，还有实现其重要的社会功能。建筑结构设计本身就是一项关乎人民财产安全的大事，与建设单位投资大小以及经济效益息息相关。因此，进行建筑工程结构设计的设计人员必须要有强大的责任感，应该在设计工作中精心设计，认真负责。不光是为了工作，为了企业，更是为了大家，为了自己。另外，还要求建筑结构设计人员拥有扎实的理论知识功底和灵活创新的思维，加强对房屋建筑结构设计中常见问题的探索与研究，不断提高自己的结构设计水平，从而设计出更高水准、更经济、更合理的建筑结构形式。
四、多层建筑框架结构设计要点
多层建筑框架结构设计过程中要特别注重对基础、柱、梁、板等部分的设计。
1、基础部分的设计要点
柱下扩展基础宽度较宽或地基不均匀及地基较软时，宜采用柱下条基，并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。建筑地段较好，基础埋深大于3m时，结构工程师应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40m设一后浇带，两个月后再用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力，减少地震作用对上部结构的影响。在设计过程中不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设，连接处应加强，但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。新建建筑物基础不宜深于周嗣已有基础，如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2倍，否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。
2、短柱部分设计要点
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。
3、梁部分的设计要点
梁上有次梁处应附加箍筋和吊筋，采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不应绝对。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。当主次梁截面均很大，工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮平齐。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。
4、板部分的设计要点
板的钢筋宜采用大直径大间距，但间距不大于200，间距尽量用200。板上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。相连几个房间的同型号同间距板底钢筋宜连通。配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以0.8～0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1～1.2的放大系数。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的附加扭距。一般：板厚>150时采用准10@200；否则用准8@200。当厚板与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚板支座配筋，增大跨中配筋。非矩形板宜减小支座配筋，增大跨中配筋。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋：
（一）轻隔墙有可能移位；
（二）板整体受力，应整体提高板的配筋。
五、结束语
综上所述，在多层建筑结构设计过程中，要重视框架结构设计的重点问题，及时收集设计过程中可能会出现的问题，在设计过程中，将这些易出现问题的环节作为设计的重点，从而尽可能的降低设计中问题的出现，提高多层建筑框架结构设计的科学性和合理性，提高建筑物竣工后的使用效果。
参考文献：
多层建筑的结构设计范文2
【关键词】多层建筑；结构设计；措施
引言：
从宏观上来看，多层建筑结构设计工作直接关系到多层建筑工程的安全性、美观性以及经济性，所以，多层建筑工程的安全性、美观性以及经济型也是多层建筑结构设计中需要做出重点考虑的问题，而实现多层建筑工程安全性、美观性以及经济性的统一则应当是多层建筑结构设计工作中所应追求的重要目标。
一、建筑高度与安全性的统一问题
多层建筑是我国当前主要的建筑形式之一，多层建筑指的是高度大于十米，小于二十四米的建筑，一般层高为三至七层。考虑到建筑的安全性和抗震性，多层建筑结构设计过程中应当根据工程实际情况如地质情况、地震频率情况、地震震级情况等对多层建筑的高度进行合理的确定，而确保这种合理性的依据则是与多层建筑结构设计工作相关的各类设计标准与设计规范。随着社会的进步和发展，多层建筑结构设计相关的规范和标准也在不断地丰富和完善，但是在实际工作中，一些建筑设计师或者是建造者很容易忽略这个问题，这导致了他们设计的多层建筑结构方案很难通过专业测评人员的评审，这种客观存在的现象不仅会对多层建筑结构设计方案的质量产生很大程度的负面影响，同时会对多层建筑设计完成之后的施工埋下安全隐患。
目前，多层建筑最突出的一个特点是相比较高层建筑而言较低，但是相比较底层建筑而言却具有着一定的高度，所以高度问题必须在结构设计中当做被考虑的重要因素，随着层数的增多和高度的增加，一些受力和抗震方面的问题也随之而来，我们可以采取以下的解决策略：第一，严格规定建筑物的高度设计，使其高度和抗震强度都能够达到一定的标准。同时，对多层建筑结构设计规范与标准不断地进行细化和分类，针对多层建筑建造环境的差异要对多层建筑高度的要求作出具体分析。另外还可以采取一些辅助措施，解决建筑物高度与抗震程度之间的矛盾，例如：可以规定对建筑物的地基进行特殊处理，对建筑其中的钢筋混凝土进行特殊设计等等；第二，需要对多层建筑物的高度问题进行重视，随着建筑物高度的增加，许多问题都会随之而来，如果不加以重视，很可能使得多层建筑结构设计方案无法通过评审，最后延误建筑施工的工期，对企业和国家造成一定的损失。我们可以整理关于多层建筑的常见问题及解决措施，同时可以参考国外建筑的一些成功案例，从而在技术上不断进行突破。
二、美观性与安全性的统一问题
对于多层建筑来说，设计师发挥想象和设计的空间就很大，可以采取独特的建筑设计风格，将建筑物设计成具有一定规则的事物，使得建筑物在实用性的基础上，也具有一定的美观性；但是，具有特殊规则的建筑物会不同程度的表现出一些受力性能方面的不足，这也是成为制约多层建筑进一步发展的重要问题。在一定程度上讲，建筑物的美观性与其安全性存在一定的对立性，如果在建筑设计过程中忽视这一方面的问题，有可能在真正的施工过程中达不到预期的安全性能目标，多层建筑的结构设计方案可能需要重新制作并对企业造成严重的损失。
建筑行业是关系到国家和人民生命财产安全的重要行业，因此多层建筑结构设计中的安全性极为重要，这一点应该受到建筑设计者和管理人员的重视。从优先级方面来看，在多层建筑结构设计中，多层建筑的安全性能要高于多层建筑结构的美观性，为了尽可能的在多层建筑结构设计中实现美观性与安全性的平衡，有必要提高多层建筑结构设计工作人员对设计安全性的重视程度，并通过提高多层建筑结构设计人员的专业素质来确保多层建筑结构设计方案在确保安全性的基础上最大化的提高多层建筑的美观性。在多层建筑结构设计人员意识以及技能的提高方面有必要做到以下几点：第一，提高多层建筑设计人员的相关素质，对于建筑行业来讲其设计行为关乎着国家和人民的生命财产安全，因此相关设计人员的素质必须要得以提高，这些设计人员不仅仅需要具备一定的专业基础知识，而且对于一些多层建筑结构设计过程中容易出现的问题也有一定的了解，从而在真正的设计过程中避免问题的出现，设计出更具有实用性、安全性和美观性的建筑；第二，需要具有专业知识的检测人员对多层建筑的结构设计成果进行验收，在验收过程中可以凭借验收人员的专业素质和相关经验，及时发现结构设计方案中的相关问题，避免出现一些重大的安全事故。
三、经济性与安全性的统一问题
对于多层建筑结构设计来讲，确保多层建筑结构经济性和安全性的统一是需要关注的重要问题。由于我国的自然资源有限，因此在社会发展过程中，有必要要求多层建筑结构设计同时遵循经济性与安全性两项原则。但是在当前的多层建筑设计行业中，认为安全性是设计单位以及设计人员需要考虑的内容，而经济性则是工程业主以及施工方需要考虑的内容这一片面观点客观存在。事实上，通过对多层建筑结构设计方案的优化，可以很好的实现多层建筑经济型与安全性的统一，在此过程中，先进设计技术、施工技术的应用以及设计单位与施工单位之间沟通机制的建立是十分有效的手段。
对于任何的理论或者是设计方案来讲，对他们进行实践是最好的检验方式，对于多层建筑的结构设计来讲，采用该设计方案并将这种设计方案投入到施工现场中也是对其进行直接验证的有效方式方式，所以我们需要在建筑设计过程与施工工程之间建立良好的互动平台，使二者能够通过沟通与交流来让多层建筑设计方案在满足安全性要求的基础上降低工程造价以符合经济性原则，从而更好地促进多层建筑设计方案的优化。为此我们需要做到以下几点：第一，建筑设计的过程中要充分考虑到各种现场因素，这需要对施工现场的周围环境进行一定的考察，充分了解建筑的地质结构、建筑物的需求之后，根据不同的施工位置进行建筑设计，在设计过程中需要充分考虑到周围的环境和建筑物的影响因素；第二，施工单位则需要重点从多层建筑结构的经济型与安全性两个方面对多层建筑结构设计方案进行审视，对于一些发现的问题要进行详细的记录，然后及时反馈给建筑的设计人员，从而让多层建筑设计工作者能够有针对性的对设计方案作出优化并在以后的设计中避免出现类似的问题。这个发现问题、反馈问题以及解决问题的过程能够有效促进多层建筑设计工作人员推动多层建筑结构设计行业的不断发展，并为建筑行业设计出更加出色的建筑物。
四、结束语
综上所述，在多层建筑结构设计中，应当重视多层建筑工程的安全性、美观性、经济性，并通过在多层建筑结构设计中通过遵守规范标准、强化安全意识、提高专业能力、构建设计单位与施工单位沟通机制等对策来实现三者的统一。
参考文献：
[1]欧泽霖.浅谈多层建筑结构设计中的几个问题[J].科技信息，2009（23）.
多层建筑的结构设计范文3
关键词：多层建筑；钢筋混凝土结构设计；相关问题
当前，随着建筑高度的不断增加，城市以及农村部分地区出现了越来越多的高层建筑，而且建筑的类型更加复杂，结构体系也更加多样化，所以，多层建筑结构设计成为工程师设计的难点以及重点。在多层建筑中，钢筋混凝土框架结构的使用非常广泛，但是其中存在较多的问题，只有正视这些问题，改善不足之处，才能增加建筑的安全和质量。
1 独立基础载荷取值不当以及框架计算简图不合理的问题
首先，当建筑在六层以下时，钢筋混凝土结构的房屋一般都采用柱下独立基础。依据《建筑抗震设计规范》中的规定，如果地基受力层中没有软弱粘性土层，而且房屋建筑在8层以下，高度不超过25m时，一般的民用框架房屋以及基础负荷相当的多层框架建筑可以不进行天然地基以及基础抗震承载力验算，但是风载荷的影响必须在基础设计中充分考虑。所以，在多层钢筋混凝土建筑的整体计算分析中，应当输入风载荷，不能因为是一般的建筑而忽略了风载荷的输入。另外，在对独立基础进行设计时，作用在基础顶面上的外荷载通常只考虑了弯矩设计值以及轴力设计值，没有考虑剪力设计值，有时甚至只考虑了轴力设计值。这两种情况都会造成基础设计尺寸过小，配筋过少，对基础本身以及上部结构的安全造成影响。其次，当多层钢筋混凝土结构的房屋建筑无地下室时，其独立基础埋设深度较大，在地下0.05m处设有基础拉梁时，基础拉梁则应当按照层1输入。我们以某单位宿舍楼建筑为例进行说明，该项目建筑为3层钢筋混凝土框架结构，建筑类型为丙类，建筑场地为Ⅱ类；建筑单层高度为3.3m，基础埋深为4m，基础高度为0.8m，建筑内外高度差为0.45m。依据相关规定，该工程项目在8度抗震地区，建筑框架结构的抗震等级为二级。在设计时，设计师在计算式按照3层框架房进行，首层高度取值3.35m，也就是假设房屋嵌固在位于地下0.05m处的基础拉梁顶面上。按照构造对基础拉梁断面以及配筋进行设计，基础在根据中心受压进行计算。这种计算简图是非常常见的，其中也存在一定的问题。首先，拉梁按照构造进行设计，其无法与柱脚弯矩进行平衡。其次，依据《混凝土结构设计规范》中的有关要求和规定，框架结构底柱高度应当是基础顶面与首层楼顶面之间的高度，所以本案例中的框架结构应当按照4层进行计算分析，基础拉梁按照层1输入，如果有载荷作用于拉梁，则应当在计算时考虑该载荷。这样计算出的首层高度应当为3.15m，第二层高度应当为3.35m，第三层以及第四层的高度均为3.3m。按照《建筑抗震设计规范》中的相关规定，计算框架柱底层柱脚弯矩设计值时，必须与增大系数1.25相乘。在设拉梁层时，通常会由基础拉梁顶面处的截面或者基础顶面出的截面控制底层柱的配筋，所以必须明确究竟是哪种控制方式。
2 基础拉梁层设计模型脱离实际，基础拉梁设计不当的问题分析
采用SATWE或者TAT等程序对框架整体进行计算式，基础拉梁层无楼板，则应当将楼板厚度取值为零，同时要定义弹性节点，在分析计算时要采用总刚分析的方法。但是在实际操作中，虽然已经定义弹性节点，楼板厚度取值为零，但是没有采用总刚分析计算，程序则会默认按照刚性楼面进行计算，出现与实际不符合的情况。所以在选择设计模型时，必须注意这一问题。一般情况下，由于多层钢筋混凝土框架结构的基础埋深值较大，可以采用在±0.000以下合适位置增设基础拉梁，进而减小底层的位移以及底层柱的计算长度，但是在设置基础拉梁时，应当按照框架梁来设计，不能按照构造要求，同时还要设置箍筋加密区。针对抗震问题，应当采取短柱基础方案。通常情况下，当独立基础埋设较深但是采用短柱基础，或者埋设不深时，因为柱子荷载差别较大或者地基不良，应当根据要求，沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度以及高度的取值范围分别为柱中心距的1/20-1/30，1/12-1/18。基础拉梁的截面可以在该范围内取最小值。对于纵向受力钢筋，其取值大小为所连柱子轴力设计值最大值的1/10，当作压力或者拉力进行计算。在构造配筋时，在符合最小配筋率的要求下，还必须满足上下不小于一定的数值范围。当框架底层高度不大或者基础面深较小时，为了与柱底弯矩进行平衡，可以采取将基础拉梁设计得比较强大的方法。此时，拉梁正弯矩钢筋必须全跨拉筒，负弯矩钢筋则有一半以上拉通。
3 多层建筑结构设计中楼梯以及电梯的小井筒的设计问题
对于多层框架结构建筑而言，应当不设置钢筋混凝土楼梯以及电梯小井筒，一方面是由于井筒下的基础设计相对复杂，另一方面是由于钢筋混凝土井筒会将框架结构所承担的地震剪力吸收。所以在设计井筒时，通常采用构造柱夹砌体材料作为填充墙，形成隔墙。如果建筑必须采用钢筋混凝土作为井筒的材料时，则应当适当减小墙壁厚度，同时采取开结构洞、开竖缝等措施弱化刚度，为了减小井筒作用，配筋应当配置少量单排钢筋。在进行设计计算时，除了要根据框架确定抗震等级计算之外，还必须依据带井筒的框架进行复算。另外，还需要强调的是，框架结构出屋顶的水箱间以及楼电梯间等，不能采用砌体墙承重，应当采取框架承重的方法，同时考虑到鞭梢效应，还应该乘以增大系数。在设计雨棚等构件时，不得从填充墙上挑出，应当从承重梁上挑出。夹层梁以及楼梯梁不得在填充墙上承重，应当承重在柱上。
4 结构计算中部分重要参数的选取问题
（1）结构抗震等级的确定。在实际中，根据抗震级别，大部分多层建筑都属于丙类建筑，比如办公楼、民用住宅等，可以根据结构类型、房屋高度以及烈度，按照《建筑抗震设防分类标准》确定建筑的建筑的抗震等级。对于能源、交通、消防以及医疗类建筑等公共建筑而言，要参考《建筑抗震设防分类标准》判断哪些建筑属于乙类建筑（甲类建筑本文不讨论）。对于乙类建筑，通常情况下，如果抗震设防烈度为6度到8度时，应当采取符合本地区抗震设防烈度提高一度要求的有关措施。
（2）要确定地震力的振型组合数。如果不考虑扭转耦联计算时，对于多层建筑而言，其地震力的振型组合数应当取3，如果振型数大于3，也应当取3的倍数，但是不能大于层数。如果建筑层数在三层之下时，可以用层数作为振型数。但是对于结构不规则的多层建筑，如果考虑扭转耦联时，振型数取值应当不小于9，如果结构刚度突变较大或者结构层数较多时，振型数应当多取。如果在建筑的顶部存在多塔以及小塔楼时，振型数则应当不小于12，但是不能大于房屋层数的3倍。
（3）结构周期折减系数的确定。对于框架结构以及框架抗震墙等结构，由于存在填充墙，所以计算刚度要小于实际刚度，而实际周期则小于计算周期，由此造成地震剪力偏小，影响结构的安全。所以必须对结构的计算周期进行折减。当框架结构采用砌体填充墙时，周期折减系数取值范围为0.6到0.7，采用轻质砌块或者砌体填充墙较少时，系数取值范围为0.7到0.8，如果砌体完全采用轻质墙体板材，周期这件系数可以取值0.9，只有不存在填充墙时，计算周期可以不折减。
总而言之，多层建筑钢筋混凝土结构设计是一个复杂、长期的过程，在此过程中，任何错误或者疏忽都会对整个设计造成影响，产生安全隐患。所以，在结构设计中，必须对可能存在的问题进行慎重考虑，严格遵守一定的要求和规范，提高设计的质量，保证建筑的安全。
参考文献
多层建筑的结构设计范文4
【关键词】多层建筑；轻钢结构；设计；施工；
一、 轻钢结构住宅相比于传统住宅，有其突出的优点
1.轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高，商品 化程度高。
2.现场施工速度快，主要为干作业，有利于文明施工。
3.钢结构建筑是环保型的可持续 发展产品。
4.自重轻，抗震性能好。
5.综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。
二、结构体系选型
1.冷弯薄壁型钢体系
构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件，可单独使用，也可组合使用，杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证，抗侧能力较差，一般只用于1～2层住宅或别墅。
2.框架的选择
现阶段，在多层钢结构房屋建筑中这种体系的应用相对较广，在纵横向位置都设置为钢框架，门窗的设置有一定的灵活性存在，能够对较大的开间进行提供，为用户二次设计提供便利，与各种生活需求相满足。钢框架与楼盖的组合作用进行考虑，在低多层住宅中应用时，通常能与抗侧要求相满足。由于现阶段框架结构大多数为H型钢，很难对弱轴方向柱梁连接的刚度进行保障，所以在设计施工时应进行合理操作。
3.框架支撑体系
对于加大风载或地震作用的区域，为了使体系的抗侧刚度得到提升，对轴交支撑或偏交支撑提升的效果较好，该体系属于多重抗侧体系，而且可以将梁柱节点及柱脚节点设计成半刚接、胶接形式，存在简单的施工构造，基础对轴力进行承受，存在较小的提醒，因此被人们所广泛接受。
4.框架剪力墙体系
在低多层住宅工程中，能够对传统的剪力墙体系进行应用，例如钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙。目前正在研发的一种较为理想的抗侧结构则是空腔结构板，作为一种新型的轻质板材，运用黄纸制成的具有众多等边空腔结构的板状基架，通过浸渍逐渐形成。该板材能够与钢框架实施可靠连接，从而产生新型剪力墙。
三、多层轻钢结构的设计
在多层轻钢结构房屋的设计中，主要结构体系一般有四种：冷弯薄壁型钢体系、框架结构体系，框架支撑体系和框架剪力墙结构体系。由于框架结构体系可提供较大空间、门窗设置灵活、受力简洁易形成纵横框架，并且框架可与楼盖组合共同抵抗水平荷载作用，因而，在多层轻钢结构中得到广泛应用。楼层可采用主次梁体系及压型钢板组合楼盖。在组合楼盖中，楼板与钢梁间要设置抗剪连接件，以提高结构整体刚度和承载能力，抗剪连接件有抗剪栓钉、抗剪槽钢和抗剪弯筋等，但常用抗剪栓钉，栓钉的大小和配置数量应根据规程计算确定，并要满足相应的构造要求；为保证钢板与混凝土结合面上能可靠传递梁内的纵向剪力，对无痕开口式压型钢板，根据计算设置剪力钢筋并要满足相应的构造要求。
四、设计及施工中易出现的问题
1.设计中的问题
多层轻钢结构的应用还处在起步阶段，相关技术规范、规程还在完善之中，设计、构造和施工仍存在着有待解决的问题，如多层轻钢结构承重结构体系、施工和安装技术、新型维护结构体系、承重与维护结构的连接方法和相互作用等方面的设计问题都在研究之中，其中在设计杆件节点和组合楼盖方面的出现的问题较普遍。
（1）支座的计算简图。通常对于框架结构的支座设计应为固端连接，在实际工程中，钢筋混凝土很容易有固端连接出现，而对于一般的钢结构则不太确定，由于腐蚀钢材的现象无法避免，在地基内对钢柱实施锚入的难度较大，一般采用锚栓将钢柱与高出地面的混凝土基础上进行连接，该处理方法很难达到固端连接的作用。由于在施工过程中，锚栓安装存在误差、混凝土浇筑及养护不当以及基础存在的不均匀沉降等都会导致柱基节点的固结无法实现。
（2）设计压型钢板和混凝土组合楼盖。与施工规程要求相结合，在组合楼盖中，在对痕、加劲肋或冲孔的压型钢板进行运用时，可无需对剪力连接钢筋进行设置，通过这些刻痕，叠合面上的纵向剪力会进行传递，但在施工过程中由于钢板具有不透水性及防腐层，使得接触面的结合作用得到大大削弱，而该位置的混凝土由于局部存在的高水灰比会使得强度出现下降。其次，与组合楼板的优点之一相结合，可以在施工中对压型钢板进行运用，使其发挥永久模板的作用。因此，压型钢板的运用总是采用模板，达到一材两用的效果。
2.施工易出现的问题及处理方法
（1）构件节点的施工，包括框架柱、主梁与连续次梁节点施工。根据设计意图，这些节点为刚性连接，如果设计时选用了焊接与高强螺栓连接的过渡间接连接节点，焊缝可在工厂进行，工地只进行螺栓连接，连接质量得到了保证。多层轻钢结构跨度不是很大（一般6D9米），出于经济的考虑往往采用直接焊接，即组合工字梁上下翼缘直接焊在H型钢或组合工字主梁上，腹板采用过渡板配以安装螺栓孔，由于下料误差、放线偏差等原因被焊母材间隙过大，冀缘焊缝质量很难得到保证，出现堆焊、虚焊、夹渣等焊接缺陷，致使次节点形不成刚接，严重影响结构的安全可靠，为此，要严格施工管理，保证各构件准确就位
（2）抗剪栓钉的施工。栓钉的施工应按“栓焊施工技术规定”来实施，正确选择焊接电流和焊接时间，调整栓钉伸出瓷环长度和栓钉的提升高度等，经严格检验后，可保证栓钉的焊接质量。如果操作上产生偏差一般会出现未焊透压型钢板或焊穿压型钢板使孔直径大于挤出的焊脚等焊接问题，这些问题都影响了栓钉、压型钢板和钢梁三者的有效熔合。应合理选择焊接参数，严格按操作规程施工，经试验、检验合格后再进行施焊。
一旦这些问题出现，应运用补救措施进行解决。应打掉未焊接的栓钉重新施焊电流，提升焊钉高度，确保施焊面应处于光洁平整状态。但存在凹坑时，应采用手工焊的方式进行填平。应在核定的时间对完成施焊，与压型钢板焊穿，使得构成的孔直径应超过挤出焊脚的焊接问题出现，其原因是由于电流过大、焊接时间过长导致在挤压钢板的焊钉之前会有较大的熔孔出现，一旦有该情况发生，会影响到组合板端部的锚栓，钢板的清微滑移会在后期施工及使用中产生不利影响，应通过仔细检查，当有上述问题出现时及时进行处理。通过在钢梁或压型钢板之间进行补焊的方式进行操作。
五、结语
在我国房屋建筑中，轻型结构处于快速发展阶段，在多层房屋中的应用相对较多，应通过研究、分析及经验总结，促使建筑和结构设计、制作及安装等技术都会有出现显著发展，使得我国轻钢结构技术与国际发展水平相接近。
参考文献：
多层建筑的结构设计范文5
【关键词】大底盘高层建筑；结构设计；研究；
大底盘多塔高层建筑结构发展于上个世纪末，所谓的大底盘即就是将许多功能不同的建筑共同建造在一个比较大的空间地盘上，这样的设计理念 能够给建筑底盘上创造一个非常宽松的共享空间和商业空间，继而满足进行商业投资的使用需求。本文就简单的介绍大底盘多塔高层建筑的设计结构。
一、大底盘多塔高层建筑结构概述
大底盘多塔高层建筑主要由两个结构组成，分别是大底盘和塔楼。（1）大底盘：从结构方面看，大底盘和塔楼之间的连接关系非常的多样化，比如底盘和塔楼结构的竖向分布发生间断，并在底盘的底部与塔楼的衔接位置使用转换层。该种结构是比较常见的住宅双塔结构，这种建筑结构对于底盘的要求需要更大的空间，这些空间的作用是提供商业场所或者是公共活动场所，如果是处于这样的设计那么大底盘的刚度相对于上部的塔楼更柔；另一种结构类型是底盘和塔楼结构其竖向分布比较连续，该种结构中上部塔楼的竖向结构会一直延伸到底盘低端。除了塔楼延续下来的结构以外，其他部分的结构均为空间框架结构。该种结构类型的底盘其刚度会明显较大，稳定性增强但是却占用了底盘的空间和建筑布置。
2、塔楼
塔楼一般最长采用的形式为剪力墙结构、框架结构、框筒结构和简体结构等，大底盘多塔楼结构是根据塔楼平面和底盘的平面布置、刚度、高度以及质量等进行划分的话可以分为4种类型，即对成型双塔结构、对称性多塔结构、非对称性双塔结构以及非对称性多塔结构等。
二、大底盘多塔高层建筑结构分析方法
1、常微分方程求解器COLSYS解法
很多学者研究人员采用微分方程对大底盘多塔高层建筑结构进行分析和研究，研究者们采用沿着建筑高度的方向进行分段连续化的方法来建立一个串并联模型，在静力分析时推导出在水平荷载下的微分方程组；在二阶分析时考虑竖向荷载若发生侧向位移对二阶效应产生的影响，继而推导出基本的微分方程；在整体稳定分析时推导出相应的方程式等。
采用常微分方程求解器进行设计结构的求解，在对二阶和精力分析时将其内力和位移求出；而整体稳定分析时则需要考虑临界载荷的变化情况，在对动力特性进行分析时需要将其自振频率和振型的特性讨论和了解。通过使用常微分方程求解器COLSYS解法让复杂的建筑结构设计和二阶分析变得简单，同时使用该种计算结构能够更多的更加有益的设计结论。
2、其它大底盘多塔高层建筑结构分析方法
除过采用常微分方程求解器方法之外，在实际的建筑设计过程中也会应用到其它不同的分析方法。比如在某些建筑会在大底盘多塔结构中设计沉降缝和后浇带，或者只设计沉降缝而没有后浇带的方式进行分析，分别对不同基础形式来对沉降差异进行控制和计算，从而制定出最为合理的地基处理方案和基础形式。在设计的过程中会根据上部建筑使用要求的区别采用扁梁、肋板箱型转移层等；（2）2007年李秋波在其撰写的论文中对大底盘多塔结构的设计进行详细的陈述，深刻的对计算模型的选择、多塔的定义、计算程序参数的定义进行分析，同时还要对计算输出的结果进行比较和分析。叶坤等设计人员还制定了基础隔震是的时程分析计算模型，并以该理论为基础编制了相应的计算程序，从而准确的计算出在地震条件下建筑物各层发生的位移情况，加速度变化情况和剪力情况等。将计算的结果和非隔震情况下的结果进行比对；除此之外叶坤还对在不同温度作用下和地震作用下隔震层的顶板是否能满足平面内刚性情况进行假设实验。
三、大盘低不规则多塔高层建筑结构
1、大底盘不规则多塔高层建筑设计选型
现如今的高层建筑大底盘不规则多塔的设计理念是从抗震设计为出发点的，对此需要对不规则的结构进行判断和分析。一般来讲在高层建筑中不规则大底盘多塔结构根据不规则的程度分为三类，即较不规则、特别不规则以及严重不规则等。对于高层建筑来说其不规则的类型主要有9种。即偏心布置、扭转不规则、组合平面、楼板不连续、凹凸不规则、刚度突出、尺寸突出、构件间断以及承载力突变等。
不规则的大底盘在设计的过程中需要尽可能的减少结构平面的不规则程度，在观察一个大底盘建筑是否规则时其标准为：该建筑不规则的结构超过某一相高层建筑的不规则类型指标的便可以称之为非规则类型；如果有多项超过高层建筑不规则类型指标的那么其程度明显加深，因此被称为特别不规则结构；如果该建筑体所有建筑体型均较为复杂，且没有考虑抗震的情况，因此便称之为严重不规则类型。
2、大底盘高层建筑不规则多塔结构的设计要点
对于不规则高层多塔结构而言，其在设计初期就应该考虑结构的抗震效果，这也是人们普遍关注的问题。在绝大多数的大底盘多塔设计过程中均都采用的是“抗”、“调”、“放”等整体结构设计理念，因此所设计出的新型连体钢结构更加适用于高层建筑中。在现场实践的过程中对技术服务和工程质量等方面进行了深入的研究，经过对其研究发现该种设计思想和设计结果完全能够满足压力考验。
在设计模型中我们可以看出，大底盘多塔结构中那些和塔楼结构较远的构建受到的震动影响非常小，其表明了在水平力的作用下多塔楼不会对远距离的塔楼构件造成大影响。如果大底盘顶层上部塔楼嵌固层的条件满足，那么便可以对塔楼各部分之间的结构进行拆分，在拆分之后这些大结构塔楼同样符合实际的受力情况。另外大底盘顶层的楼板刚度要非常优秀，所以一般在设计的过程中采用人防结构和大底盘顶层楼板相结合的设计方式，其顶层楼板的厚度要达到300mm左右为宜。
3、大底盘高层多塔不规则结构的设计
如果大盘低高层多塔结构设计中对于抗震强度达到9度以上，那么建筑结构的选择上尽量要避免连体、夹层或者转换层等等；如果抗震强度要求在7-8度，那么建筑结构的选用上则遵循剪力墙结构的高度和结构错层建筑房屋的高度保持一致。
四、结束语
由于城市中建筑面积不断扩张，能够利用的建筑空地逐渐缩减，因此为了满足日益增多的人口，那么在房屋建筑方面需要更多的去考虑高层建筑，在高层建筑的发展过程中房屋的设计更加向实际情况靠拢，因此在设计计算时需要将所有的数据计算准确，对于大底盘不规则多塔高层建筑而言，在设计方面要更加趋于合理这样才能保证设计的科学性和质量。
参考文献：
[1]周世忠.基于高层建筑结构大底盘不规则多塔结构的设计研究[J].河南科技，2014（12）.
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
