多层建筑结构设计精选(九篇)

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第1篇：多层建筑结构设计范文

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：

第2篇：多层建筑结构设计范文

关键词：多层建筑；结构；稳定性

Abstract: at present, the brick houses in China is the most widely used an architectural form. But because the masonry buildings of the brittle material, the seismic performance is poorer, in order to improve the aseismic performance, inline often use the architectural layout design, change the structure. Seismic design of the house is application and hygiene, mainly is prevented, and make the building in the small epicenter not bad, the epicenter in repairable, not the epicenter. So in construction project, in order to ensure construction project with reasonable seismic capability, engineering the seismic fortification, seismic design and construction quality and so on various aspects must conform to the standard. This article in view of the current multi-storey building structure stability of some common yet overlooked analyzed, points out the errors of the causes and consequences, and gives some design Suggestions requirements and construction, the structure stability of multilayer house is analyzed.

Keywords: multi-storey building; Structure; stability

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

住房建设作为民生重要依据，得到政府和国家高度重视，改革开放后国家更重视人员、资金、技术等投资，使住房条件得到改善。由于人口增长，人民对住房条件需求的提高等因素影响，住房成为消费热点，为此又产生了住房制度改革，住宅商品化等全社会关注的重要课题。砖混结构的房屋在我国使用最广泛的一种建筑形式，这是由于砖混结构的房屋建造时取材便利、施工简单、造价低廉，且施工工期短。

但是砖混结构的房屋存在自身一些缺点，砖混结构房屋的材料和不同组件之间的连接非常脆弱，砌体结构的抗震能力非常有限。因此，在进行工程建设时，有必要改善砌体结构的延展性，提高房屋的抗震能力。

一、多层建筑结构的概述

住宅建筑按其层数分为：低层（1～3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。

二、设计失误对结构稳定性的影响

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。

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］

[1] 王卫东,王勇.浅议多层砖混结构房屋的抗震设计[J].山西建筑,2005.

第3篇：多层建筑结构设计范文

关键词：民用建筑；多层框架；结构设计；问题；

中图分类号：TS958文献标识码： A

一、计算机辅助设计的结构可能存在的问题及措施

（一）截面积尺寸大小的选择

尺寸大小的选择，需要在规范的要求取值范围之内进行选择，还应考虑要使柱和梁的线刚度比值大于1，来应对可能发生的地震灾害时，梁不至于从柱子上脱落下来，也就是节点处于弹性工作的阶段。但是计算机是不可能变通的，很从而造成截面尺寸选择会偏离实际尺寸的大小，也就是规范中所要求的“强柱弱梁强节点“。因此需要对梁，、柱截面尺寸进行调整。首先，部分梁、柱仅为构造配筋。此时，可根据电算显示的梁的裂缝宽度和柱的轴压比大小适当减小梁、柱的截面尺寸再试算。其次，部分梁显示超筋或裂缝宽度>0.3mm，部分柱的轴压比超限或配筋率过大。此时，可适当放大此部分梁和柱的截面尺寸，然后再试算。最后，梁和柱的截面尺寸如果适宜的话，可以不进行调整。但是需要进一步对梁和柱的配筋率的大小进行观察。

（二）框架计算简图不合理

多层框架结构，一般用于不带地下室的，低于8层的楼房，其框架一般采用钢筋混凝土结构，其独立基础（也就是地基）埋置较深，并且在地表以下0.05m左右设有我们俗称的圈梁。以一栋三层钢筋混凝土结构住宅楼为例，此楼为内类建筑，要盖在II类场地上，设计层高位3.3m，地基埋深度是4m，基础(圈梁)高度是0.8m，室内比室外高0.4m如果首层框架镶嵌在0.05m处基础拉梁顶面内，那么层高会增加0.05m也就是到3.35m.基础拉梁的截面、配筋、构造设计都需要考虑防震，这是计算机软件小易做到的。基础(地基)应力计算以中心柱来计算，显然有失妥当，原因如下:

1、柱脚弯矩如果按构造来设计拉梁，那么么无法得到平衡;

2、按照相关标准的规定:底柱的高度是基础的顶面到首层楼盖顶面之间的距离。也就是说将底层的圈梁按照地下一层，连同地上3层，整体按照4层进行框架结构分析计算，当然如果梁上有载荷的话，应将载荷一同考虑进行计算。

解决上面问题，首先需要对框架柱配筋进行调整。地震时作用在框架柱特别是角柱上最大的应力就是扭转剪力，另外，也要考虑到它会受到双向弯矩的作用，这与正常上作状态受到的双向偏心受压状态是不同的。对从纵横两个方向计算机评估分析，对电算的结果取最大值要根据一定的比例放大来进行配筋，则配筋需要采用对称配筋的原则，尽量满足框架柱承受多种内力合成的强度要求。其次，框架梁裂缝宽度和斜截面配筋的调整。框架梁的的验算与梁端配筋进行调整，来满足梁端斜截面“强剪弱弯”的要求：其一，一般影响裂缝宽度因素包括构件混凝土强度的等级与钢筋的级别，以及直径改进的相应措施，要放大梁的配筋率或者扩大梁的截面尺寸。其二，梁端拦截面的配筋调整。就是放大梁中受力钢筋的直径，同时加大箍筋的直径尺寸。最后，梁端弯矩进行调整。先调幅后分配力矩，另外理论计算的结果可与调幅系数直接相乘。

二、民用建筑多层框架结构的设计中的问题及措施

（一）基础联系梁的设计质量问题

基础联系梁在整个多层建筑的框架结构中，占有着非常重要的地位，所以在设计的过程中，应该根据多层建筑的设计要求，做好对基础联系梁的底层柱的长度的计算，即根据现有的多层建筑的强度设计要求，以及特殊的抗震和刚度要求，对基础联系梁的受力情况进行全面的分析，然后对基础进行合理的结构设计，以满足多层建筑的使用要求。另外，由于基础联系梁的施工过程中会使用到大量的混凝土材料的基础，所以在设计的过程中应该充分的考虑混凝土材料的使用性质对于梁体的受力作用的影响，因为桩基基础在施工的过程中，对于混凝土的浇筑的质量的要求是非常高的，如果浇筑材料没有达到相应的要求和标准，就会导致在工程的施工过程中受力不均导致的沉降问题的产生，也严重的影响了工程的施工质量。所以，有关部门在设计的过程中应该充分重视对于扩展基础的设计，并且实现对于结构中的基本框架的稳定性的保持。

（二）结构薄弱层的设计问题

所谓结构薄弱层，就是指在多层建筑的设计过程中，一些强度较弱的环节的设计问题，这些位置的特点是在整个多层建筑结构设计的过程中，属于一些弹性和塑形比较大的位置，所以要重视对这些位置的承载力的设计，即根据其抗震要求，实现对塑形的有效设计，避免在建筑的使用过程中无法达到理想的突发地质情况的应对。一般来说，多层建筑的结构的抗震能力的设计为七级，所以在对其薄弱层进行设计的过程中也应该以此为标准进行评价，即对现有的薄弱层的梁柱以及截面进行严格的计算和出图设计，这样就可以实现对结构的规范深度的掌握，并且根据地震所产生的剪力，实现对相应的结构位置的加固和加强处理，以更好的应对地震情况下的结构稳定性和安全性。

（三）框架结构梁的设计问题

多层建筑中的框架结构梁，对于整个框架结构的稳定性和强度，以及荷载能力都有着非常重要的作用，所以在对其进行设计的过程中，应该充分的重视框架结构的框架梁的搭接方式的设计，并根据施工的主梁和次梁之间的结构设计情况，对其相交位置以及相交的形式进行合理设计，以实现对框架结构梁的结构处理。目前在对多层建筑的框架结构梁设计的过程中，常用的设计方法是对腰筋直径进行加密，以实现对梁体的抗阻力的能力的增强和提高，这样就可以实现梁体在施工的过程中，通过适当的箍筋达到较为理想的抗震能力。另外，还应该注意的是在多层建筑的框架结构梁的设计过程中重视对梁体的高度的控制，目前我国的一些多层建筑的框架梁的设计过程中，梁体的高度同柱宽基本是一致的，这样无法达到理想的跨度。

（四）框架结构柱的设计问题

多层建筑中的框架结构柱作为一种承重结构，其最大的设计问题体现在没有能够实现对地下部分的有效刚度的提升，也就导致了在其施工的过程中，纵筋的根数达不到理想的强度，因而降低了多层建筑的框架结构的性能。所以，在对现有的多层建筑的框架结构柱的设计进行改进的过程中，应该重视对箍筋的钢筋数量的设计，并且要实现对框架柱的混凝土标号的严格控制，因为混凝土作为重要的强度结构形式，对于其箍筋的密度以及纵筋的长度都有着非常重要的影响。

二、多层建筑框架结构的设计需要注意的要点

（一）尽量避免短柱的出现

所谓短柱，就是在多层建筑的框架结构设计过程中，使用的一些长度较短的梁柱，这种短柱不仅无法实现对既定的结构功能的实现，还会导致对于一些荷载力的分散，从而不利于对现有的框架结构进行规范化的设计，所以在对多层建筑进行框架结构设计的过程中，应该对现有的结构梁柱的长度进行限定。

（二）中心线应该符合规定

所谓中心线设计，就是在多层建筑的框架结构的设计过程中，根据框架梁柱的设计结构计算出其结构的中心，并对其中心线的位置进行适当的调整，以更好的满足节点的平衡。在对多层建筑进行框架中心线设计的过程中，如果发生了叫我严重的中心线的偏移，就会导致结构的柱宽产生较大的变化，必须要对柱体进行一定的加固处理，从而也会导致结构的不稳定，所以应该重视在设计过程中对剪压比的控制，避免其受弯过程中出现中心线的偏移。

（三）避免砌体墙的出现

所谓避免砌体墙，就是在多层框架结构设计的过程中主要是通过对相应的梁柱以及其他构件的使用和组合开实现对结构的稳定，而不是依靠本身较为稳定和位置较为固定的砌体墙，因为这种墙体在实际的建筑使用过程中，比较容易受到来自外力的破坏，也就导致了在地震或者其他情况下，会首当其冲的收到结构稳定性的威胁，所以为了实现对整个框架结构的稳定性的保护，尽可能不适用砌体墙作为框架结构的组成部分。因此，此项建筑设计中还存在很多不良因素。以对大量震害建筑状况分析来看，框架结构中的承重砌体，大都出现比较严重的开裂与破坏问题，一些出层顶的楼和电梯间，会因为砌体承重墙的原因，出现破坏的现象。因此，在多层框架结构民用建筑设计中，要尽量避免砌体承重墙的出现。

结束语：

总而言之，民用建筑多层框架结构是一个比较复杂的结构系统，所以在对建筑进行施工的时候很多方法会出现问题，要想对该问题进行更好的解决，这就要求建筑设计师们时刻学习国外发达国家先进的设计经验以及专业能力，并且在投入设计时应该做到全身心的不存在任何杂念的工作，只有这样我国的建筑结构设计水平才能得到有效的提高，能够进一步推动我国民用建筑结构设计的发展。

参考文献：

[1]刘文峰. 浅谈民用建筑多层框架结构设计[J]. 河南科技，2010，16:256.

[2]任和雄. 多层框架民用建筑结构设计常见的问题[J]. 科技创新与应用，2013，13:243.

第4篇：多层建筑结构设计范文

关键词： 多层建筑；混凝土砌块；结构设计

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

近年来随着工程项目的数量的不断增加，对于工程项目的结构设计、材料选用、工程质量等方面提出了更高的要求。基于混凝土小型空心砌块所具有的众多优点， 如自重轻、造价低、 砌筑速度快、强度高等， 被广泛的应用于多层建筑中。此外，多层砌块在使用过程中能够降低对环境的污染、节能环保、降低工程造价、缩短工程周期， 被众多的工程作为墙体施工材料的首选。虽然砌块建筑结构有很多优点，但是在实际工程应用中也存在着一些问题，这些问题在一定程度上影响了整体工程质量。以下就多层砌块建筑结构的应用进行深入分析。

一、工程的基本概况

本文主要结合某住宅建筑小区工程的具体设计概况进行研究，借以分析混凝土小型空心砌块砌体结构在工程中的具体应用，该住宅小区采用了配筋砌块砌体剪力墙结构，进行小区工程项目共有13栋，下面选取其中较为有代表性7层建筑住宅进行分析和研究：该建筑物整体平面为长,36.77m*10.37m 的矩形，建筑的总体高度为 20.295 米，建筑面积为 2783.1 平方米。建筑物的底层设为库房，层高为2.4 米， 2到5层为层高2.8米的标准层，顶层设置为阁楼，主开间分别为4.4 m和3.4m。此建筑物的结构墙体采用的是配筋砌块，这种建构的格局和构造属于相对合理的建筑结构

1、设计计算

对于多层砌体建筑结构的设计，我们应当坚持概念设计的原则 ， 主要涉及到以下几点:

(1)对多层砌体建筑墙体的高宽比进行有效控制，确保较弱连梁和墙肢长度设计的科学性，因为连梁是抗震设计的关键环节,在很大程度上决定了墙肢破坏受损的抵抗程度；(2)墙肢的设计要以弯曲变形为主,并兼顾到其在屈服后的塑性以及发展性能,(3)在多层砌块建筑结构的墙肢内,平钢筋的配置要严格遵守相关设计规范和原则,以降低墙肢发生剪切破坏的可能性；(4)为避免墙肢根部的受损程度，在转角处和墙肢端部要设计塑性发展区和约束边缘构件。以7层的配筋砌块砌体剪力墙结构设计为例，在多层配筋砌块砌体结构的具体设计中，要综合考虑了配筋混凝土砌块剪力墙结构的特点，在设计中注意以下几点：(1)结构布置： 根据建筑结构的设计方案和具体要求，二道防震缝经过计算确定为每段45m,保证建筑结构平面的匀称、规则,类似于现浇剪力墙的结构。开间为4.2、3.9、3.6和3.3 m，双向剪力墙的分布保持连续和均匀，竖向与立面的布置非常规则，层高统一采用2.8 m，建筑结构的刚度沿建筑高度的改变而均匀分布。（2）结构计算： 配筋砌块砌体剪力墙结构由于目前还没有专门的结构计算软件可供使用，本工程使用的广厦软件和 SATWE软件的相互校核，经实践证明，计算结果非常类似，具有可操作性。同时，经过计算与分析， 取灌孔混凝土砌块的弹性模量 E=1700fg=1.9×104MPa，混凝土的弹性模量 E=3.0×104MPa。此外，按照砌体建筑结构的设计要求，配筋砌块砌体剪力墙结构的位移和内力可以按弹性方法计算，结构阻尼比为0.05，混凝土结构的内力调整系数和地震内力调整系数相同。

2、建筑及节能设计

按照多层砌体建筑的结构设计的相关要求，尺寸设定为标准的390 mm(长)×190 mm(宽)×190 mm(高)，加上10 mm的标准灰缝后，实际的尺寸为400 mm×200 mm×200 mm。所以这种砌块的合理模数应该是2 M（ M=100 mm），即墙段的竖向与平面尺寸需要是200 mm的倍数，配筋砌块砌体剪力墙结构也不例外。这样设计的好处是，不仅能够减少现场切割的高质量和异型砌块的使用数量，对简化建筑材料的生产和施工也是非常有帮助的，进而提高了生产工效，有效控制了施工成本，砌块的高度当按90 mm进行设计时，应当拆除相应位置上的砌体强度，或者采用混凝土将灌孔填实，此外，对于多层砌块砌体建筑的楼梯和门厅，需要对电管线用的管道井、表盒的位置以及竖向水进行科学设计，并保证表盒安装后的楼梯及通道的尺寸符合有关规范要求。

二、混凝土空心砌块的结构设计

1、构造柱加强的设计 。从构造结构来看，配筋砌块砌体剪力墙结构和现浇剪力墙结构存在众多相似的地方， 特别是在高抗震强度地区，剪力墙结构的边缘构件则应具有更高的强度。然而配筋砌块砌体剪力墙结构在受力地方缺乏加强措施，因为砌块和灌孔芯柱组成剪力墙体没有达到应有的抗受强度，所以在安徽省某小区的试点工程设计中选用了构造柱加强做法。这种做法就是在剪力墙的拐角位置和墙体连接部位布设构造柱来加强边缘构件的强度，这种加强的方式取代了一般的芯柱做法。

2、过梁和圈梁的结构设计 应依据模数具体高度的要求 ， 将门窗的过梁和外墙圈梁进行合并设计 。 在进行抗震墙砌体的结构设计应采用连梁设计的方法。在设计时应确保内墙圈梁不小于150 mm的高度范围，当内墙门、窗洞口小于1800 mm的宽度时，过梁可采用砌块体进行砌筑，内部合理设置等量的钢筋。在此工程中 ， 地基具备基础条件不是太强，应适当加强圈梁结构的刚度，并合理计算适当增加圈梁高度和配筋数量 。

3、抗裂、防震结构设计 在此建筑中，砌块墙体门窗位置的过梁，应采用预制和支座处局部现浇混凝土的形式， 一定程度上提高了施工速度和保证了工程整体质量，过梁混凝土预制部分的宽度应大于80 mm，两端预留钢筋的长度不应大于150 mm。为增强整体建筑结构和砌体交接处的抗震、抗裂能力，应采用箍筋将甩筋的端部进行焊接，并确保甩筋锚固长度应大于300 mm。 并严格保证使用的混凝土高于 C20 的强度 。依据结构受力学分析，对构造柱和芯柱墙等结构体进行了综合对比试验证明加强构造柱和芯柱的结构受力强度得到较大的改善，尤其对于横墙较少的结构建筑，应将外墙四根支撑柱、大房间四角支撑柱统一设置钢筋混凝土构造柱进行加强，墙体构造柱位置统一砌成马牙槎的形式，构造柱旁边的砌筑孔洞利用混凝土填充灌实，在其它位置采用芯柱进行加强，严格确保芯柱之间以及芯柱和构造柱之间的距离，必须符合相关标准的规定，不应超过2 m的距离，进行抗裂防震设计，可采用采用横墙承重的结构体系进行加强，在采用横墙承重的方法时，坡屋面使用现浇钢筋混凝土时，在依据合适的距离在适当的位置设置分隔缝。

4、采用配筋砌体的结构设计。将某一墙段结构由无筋墙体设置为配筋砌体的形式，能极大提高墙段在多层砌体结构抗震检验时的不足， 对于烈度高和大开间砌块的房屋砌块结构，采用配筋砌块砌体剪力墙结构，已解决承载力不足和抗震承载力验算欠缺的问题，并根据需要将墙体结构的大部分或全部采用配筋砌体，应按《砌体规范》的有关规定进行设计，将抗震等级设置为四级。

三、结语

本文通过对实际的多层砌块建筑设计的详细的分析，客观地证明了诸多科学合理的设计理念的应用的适用性。 伴随着国家对新型墙体材料的大力推广，该类型的建筑结构形式也会初步常态化，并且该建筑结构形式具有很好的市场推广前景，对多层建筑以后的结构形式有改良意义，值得我们进行大力推广与使用。

参考文献：

1、林艾思多层建筑结构设计处理方法?中国建筑设计论坛?2011（11）

第5篇：多层建筑结构设计范文

关键字：多层钢筋混凝土；设计要求；问题；框架结构；

中图分类号： TB21文献标识码：A

一、多层钢筋混凝土框架结构的设计要求

1.1 强柱弱梁节点设计

随着近几年世界各地地震的频繁发生，人们在对建筑进行设计时，也更加注重对建筑物抗震作用的设计。建筑师在进行建筑设计时常常需要让梁端和柱端处于非弹性工作状态，但这时的节点则需要处于能够屈服的弹性工作状态。在实施强柱弱梁措施时，要注意对梁端和柱端截面实际抗弯能力增强幅度进行研究和测量，我们要想方设法使柱端截面屈服后的塑性转动不超过它的转动能力，这样才能够在地震时不会因为出现层侧移现象而使柱被压溃。

顶端纵筋的构造超配程度决定了柱强于梁的幅度，同时柱强于梁的幅度还受结构梁端和柱端塑性铰内的塑性内力重分布和动力特征变化的影响。我们在做结构时，尽可能使得柱截面的尺寸能够在建筑承受的范围内实现最大化，同时要使柱和梁的线刚度的比值在1以上，并且为了增加延性我们还要在规范要求内控制轴压比。为了加强柱的配筋结构，我们在对截面的承接力进行验算时要按照强柱弱梁原则将柱的设计弯矩调整放大。为了避免使梁端纵向受拉钢筋在地震中屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上，我们要注意合理设计梁端纵向受拉钢筋的配筋的强度。强柱弱梁节点设计要注意让塑性铰向梁跨内移。

1.2 强剪弱弯设计

我们在对结构进行设计中，要保证梁柱构件具有足够的延性，其要害是防止构件过早的出现脆性剪切破坏，这就对梁柱的剪跨比提出了具体的要求：受弯构件剪跨比=a/h0；受压构件剪跨比=m/Vh0，当框架柱反弯点在层高的范围时，柱剪跨比=hh/2h0，尽量使柱剪跨比大于等于2，若小于2既为短柱，柱子将发生以剪切破坏为主的脆性破坏，延性低。

为了保证构件延性防止脆性破坏，我们在设计时要人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载，这样就能够为部件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。强剪弱弯要求多层钢筋混凝土框架结构中的多层钢筋混凝土框架结构梁注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。

二、多层钢筋混凝土框架结构计算中应注意的问题

2.1 独立基础设计的荷载取值

钢筋混凝土多层框架房屋的基础形式多采用的是柱下独立基础。基础结构设计的重要环节就是合理地选取荷载设计值，我们在实际基础设计工作中会出现两种情况，第一种情况是当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层，八层以下且高度不超过二十五米的一般框架房屋或基础荷载相当的多层框架厂房，可以不要求对天然地基和基础的抗震承载力验算同时要对风荷载的影响进行忽略。第二种情况是对于独立基础的设计，在计算基础顶面上的外荷载时不考虑剪力设计值，只取轴力设计值或只取轴力设计和弯矩设计值。但是在实际工程进行时这些设计结果都会导致基础尺寸偏小、配筋偏少，为了保持基础本身及其上部结构的安全我们在涉及混凝土多层框架房屋的整体计算分析中要让轴力设计值、弯矩设计值和剪力设计值共同作用于柱脚，并且要输入风荷载。

2.2 基础拉梁层计算模型的选定

用电算程序进行框架整体计算时，如果基础拉梁层无楼板那么楼板厚度应取0，这时要用总纲分析方法进行分析计算并定义弹性节点。当房屋平面不规则时，不用采用总纲分析，但是虽然楼板厚度要取0，弹性节点也定义，设计过程中要特别注意程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算与实际情况不符。

2.3 结构的抗震等级

在工程设计中，民用住宅、办公楼及一般工业建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，这类建筑，其地震作用要按本地区抗震设防烈度计算；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大部分属于乙类建筑，这类建筑，大多数情况下，当抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求，例如：位于Ⅷ度地震区的乙类建筑，应按Ⅸ度由《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级；当Ⅷ度乙类建筑的高度超过表6.1.2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。

2.4 地震力的振型组合数

对多层建筑，当不考虑扭转耦联计算时，地震力的振型组合数至少要取三，当振型数多于三时，不应多于层数但宜取三的倍数；当房屋层数小于等于二时，振型数可取层数。不规则的结构考虑扭转耦联时，对于一些层数较高的建筑，它们的振型数应取大于九：对于一些结构层数较多或结构刚度突变较大的建筑其振型数也应多取。倘若结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取不多于十二层房屋或房屋层数的三倍尚可，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得较少。《建筑抗震设计规范》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百分之九十所需的振型数。许多电算程序已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，这是应当改进的。此外，对于耦联计算，可在必要时补充非耦联计算。

三、框架计算简图问题及处理措施

当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-0.06m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按一层输入。以某办公楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为Ⅱ类；层高为3.6m，基础埋深4.0m，基础高度0，8m．室内外高差为0．3m。根据《抗震设计规范》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。有的设计者按3层框架房屋计算，首层层高取为3.56m，即假定框架房屋嵌固在-0.06m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——2002)(以下简称《混凝土规范》第7．3．1l条规定．框架结构的底层柱的高度应取基础顶面至一层楼盖顶面的高度。工程的设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按一层输入，拉梁上如有作用的荷载。应将荷载一并输入。这样．计算简图的首层层高为H1 =4-0.8-0.06=3.14m，2层层高3．66m，3、4层层高3．6m。根据《抗震设计规范》第6.2.3条，框架拄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，在进行电算程序(指PKPM中SATWE)的总信息输人中，可填写地下层数为1，在复算一次。按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

四、结束语

本文主要阐述了多层钢筋混凝土框架结构的设计要求和多层钢筋混凝土框架结构计算中应注意的问题，但是我们在实际工程中可能会遇到更多问题，对于出现的实际问题我们要具体问题具体分析。在设计多层框架结构，建筑设计师应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，应该提前采取措施予以解决，对所有计算结果设计师要进行认真分析、判断，确准准确无误后方可应用于实际工程，以避免出现危机情况时给我们生命或财产安全带来隐患。

参考文献

[1] 李二平，钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题[J]．城市建筑理论研究，2011.03

第6篇：多层建筑结构设计范文

关键词:多层建筑；异形柱的计算；结构设计；梁柱节点

Abstract:This paper analyzes the special-shaped column frame with rectangle columns frame structure in the design of the difference, and the design of special-shaped column frame structure on certain issues in combination with the engineering example to carry on the discussion, proposed some suggestion and peer exchange.

Key words:Multilayer building Special shaped column calculationStructure design Beam column joints

中图分类号：TU972+.9 文献标识码：A文章编号：

现如今，人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高 ，跟随着对建筑设计布局也有了新的要求。普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔会直接影响到室内家具的布置及空间的使用，故越来越不能被房屋使用者所接纳。有一种全新的结构体系为异形柱框架结构，它能解决普通矩形柱框架结构在房间内露柱造成的使用上不便的问题，其使用面积将会相应增加，同时也可解决砖混结构超高和大开间要求存在的技术问题,故被大多建筑师推广并应用。

1异形柱结构特点

1.1“一”形截面柱及“Z”形截面柱

在《规范》中未采用“一”形截面柱及“Z”形截面柱。 “一”形柱正截面承载力方面两主轴方向抗弯能力相差甚大，不论是在风荷载作用下还是在地震作用下结构中的柱一般都是受到两个方向的弯矩同时作用，其受力后果可想而知；同时“一”形柱在双向剪力作用下性能也不好，由《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)柱双向受剪承载力计算公式可知，柱截面相邻两边边长相差越多,其斜向受剪承载力越低 。“Z”形截面柱与“一”形截面柱类似，即两主轴方向抗弯能力相差甚大。

在工程设计中应避免采用“一”字形截面柱，可采用部分普通矩形截面柱代替。而对于工程中经常遇到需要做“Z”形柱的情况，在设计计算时较好的方法是在PMCAD 输入时将其按两个“L”形柱来输入并进行内力及配筋计算。因为“Z”形柱受力较大时易在中间肢劈开，劈开后（极限状态）其受力接近于两个“L”形柱，按两个“L”形柱处理较为合理。

1.2 异形柱各肢肢长

异形柱各肢肢长，可能相等 ，或不相等 ，但是提倡采用等肢异形柱。 抗震设计时宜采用等肢异形柱，当不得不采用不等肢异形柱时,柱两肢的肢高比不宜超过 1.6,大于 50 mm。为编制江苏省地方标准(DB32/512-2002)东南大学进行的肢高不等的试件双向受剪试验表明,当异形截面柱两肢肢高相近时，其受剪承载力亦大致服从梅花瓣形规律，但当两肢肢高相差较大时，则服从椭圆规律。 因此，具有一定的翼缘也是保证异形柱抵御斜向受剪破坏能力的需要。

1.3 异形柱截面的肢高肢厚比

在《规范》中指出异形柱截面各肢的肢高肢厚比不大于4。 研究表明，即使是同一种异型截面柱，当柱截面肢高肢厚比不同时，柱的性能会出现不同的差异，若异形柱截面各肢的肢高肢厚比控制在不大于4 的范围,则异形柱在偏心受压状态下的应变基本符合平截面假定,其力学性能符合柱的特性。需要指出的是，当截面肢高肢厚比在5~8 范围时，根据现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的有关规定，此时应划分为短肢剪力墙进行设计。

2异形柱计算

受力性能、抗震性能与矩形柱结构的不同是由异形柱结构自身的特点决定的。由于异形柱截面不对称，在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。因此，对异形柱结构应按空间体系考虑，宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。因异形柱和剪力墙受力不同，所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。当采用不具有异形柱单元的空间分析程序（如TBSA 5.0）计算异形柱结构时，可按薄壁杆件模型进行内力分析。

对异形柱框架结构，一般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位移分析。当刚度相等时，矩形柱比异形柱的截面面积大。一般，比值（A矩／A异）约在1.10-1.30之间。因此，用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱，建议用比值（A矩／A异）对轴压比计算值加以放大后再用于异形柱。 3异形柱设计

3.1 纵筋的布置

对“L”形、“T”形和“十”字形截面双向偏心受压柱截面上的应变及应力分析表明：在不同的弯矩作用方向角时，截面任一肢端部的钢筋均可能受力最大,为适应弯矩作用方向角的任意性，纵向受力钢筋宜采用相同直径;当轴压比较大 ，受压破坏时，在诸多弯矩作用方向角情形，内折角处钢筋的压应变可达到甚至超过屈服应变，受力也很大，同时还考虑此处应力集中的不利影响,所以内折角处也应设置相同直径的纵向受力钢筋。

异形柱肢厚有限,当纵向受力钢筋直径太大 （d>25 mm），会造成粘结强度不足及节点核心区钢筋的设置的困难。当纵向受力钢筋直径太小时（d

3.2 纵筋的配筋率

异形柱肢端的配筋百分率按异形柱全截面面积计算。异形柱肢厚有限，柱中纵向受力钢筋的粘结强度较差，因此将纵向受力钢筋的总配筋率由对矩形柱不大于5%降为不应大于4%（非抗震设计 ）和 3%（抗震设计 ），以减少粘结破坏和节点处钢筋设置的困难。

3.3 梁柱节点

节点是框架的梁柱相交区,需要承受上层柱柱端及本层梁梁端传来的荷载并有效地传递到下柱中去。从而作用于节点区的边界力-外力是梁端和柱端的弯矩 、剪力 、轴力有时甚至还有扭矩。因此，节点核心区处于十分复杂的受力状态。而对于异形柱框架梁柱节点，则还有另一正交外伸柱肢对核心区受剪作用的影响，更为错综复杂。

试验研究和计算分析表明,节点是异形柱框架的薄弱环节,其受剪承载力远低于截面面积相同的矩形柱框架梁柱节点。为确保安全，《规范》中要求，异形柱框架应进行梁柱节点核心区受剪承载力计算,同时应满足相应的构造规定。

研究表明，梁端和柱端的弯矩、剪力、轴力、扭矩是通过钢筋受拉及受压传递到节点区的,通过混凝土受压的力的传递，较易实现，但通过钢筋受拉及受压的力的传递，则必须依赖梁柱的纵向受力钢筋的可靠锚固和粘结才能实现。所以保证梁柱纵向受力钢筋在节点核心区中的可靠锚固和粘结分外重要。

4工程实例

某市住宅楼长28.3 m，宽 12.9 m，建筑面积 1 015 m2左右，住宅4 层 ，层高 3.0 m，最大建筑高度为 15.4 m。 该工程抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度为 0.10g，设计地震分组为第二组,场地类别为三类。 采用异形柱框架结构，异形柱框架抗震等级为三级。 采用 SATWE 程序分析，各层间位移角见图1，满足规范对层间位移的规定;同时重视抗震概念设计，加强构造措施。 目前已竣工验收交付使用 ，经观察结构整体状况良好。

5结术语

异形柱框架结构楼板在框架整体协同工作中起到的作用较矩形柱框架结构强，故建议采用整体现浇楼面结构，在楼梯间及开较大洞口部位设置矩形柱，角柱为异形柱时角柱边楼板不宜开洞。对结构薄弱部位的楼板还应加厚并配置双层钢筋。

参考文献

[1] 孙超,姚尧.浅析异形柱框架结构设计中应该注意的问题[J].山西建筑,2010,(13).

[2] 杨纪红.有抗震要求的多层住宅异形柱框架结构设计及优化措施分析探讨[J].中外建筑,2010,(04).

第7篇：多层建筑结构设计范文

【关键词】建筑；多层框架；设计问题；措施；注意问题

中图分类号：TS958文献标识码： A

一、前言

当前建筑的造型和功能日益增加，形式也日益多样化。特别是民用建筑，人们更加追求实用性和个性。因此，要加强对民用建筑的结构设计，使其满足人们的功能需求。

二、多层框架结构设计的存在问题

1、计算简图不合理

随着民用建筑的发展，设计方面的要求也在不断提高。但是多层框架结构设计也遇到许多问题，其中最明显的一个问题就是计算简图非常不合理，不合理的简图严重影响了工程质量。具体地讲，由于民用建设大多数都属于多层框架结构，建筑的独立基础计算方法主要是按中心受压来计算的，根本没有考虑到有无地下室等其他因素。最后实施的民用建筑表明，此种方式下的中心受压计算不科学，存在严重问题。究其原因，对于民用建筑来说，其中多层框架结构拉梁，无法平衡柱脚弯矩。如果设计拉梁层，底层柱的配筋也无法断定是由哪种截面控制来决定。也就是说，在民用建筑多层框架结构计算简图极不合理的情况下，这种设计方法将会影响民用建筑多层框架设计的安全与稳定性。

2、柱配筋调整不合理

从民用建筑的整个框架结构设计上看，大部分柱配筋的调整也极不合理。主要是由于多层框架柱的配筋率低，而且是普遍较低。另外值得思考的是，在实际民用建筑工程施工过程中，还存在大部分人按照设计的电算结果构造配筋。这种现象更进一步加剧了民用建筑结构框架柱配筋的调整出现问题，不合理的调整最终会影响建筑的质量问题。比如一旦遇到地震，框架柱将会受到巨大的扭转剪力，并受其双向弯矩的巨大作用冲击，进而损伤横梁和内柱。如果有的框架质量不够均匀，受到的损坏则会更大。除此以外，在民用建筑多层框架电算的过程中，配筋调配的不合理性还会引起温度和基础不均，使结构部位发生沉降现象，最终使多层框架柱直接影响到实际民用建筑整体的结构框架。

3、忽视梁裂缝宽度

在目前的民用建筑多层框架结构设计过程中，经常会出现框架梁的裂缝宽度问题。而且这种问题对整个建筑的影响非常大，主要在民用建筑多层框架结构工程师的设计。设计人员往往会忽视框架梁裂缝宽度，使之此类现象接连不断地发生。实际上，民用建筑多层框架结构的框架梁的裂缝宽度受混凝土影响深重，特别是受混凝土的强度等级的影响较大。此外，还与框架结构的钢筋直径和类型因素有关，这主要是由于框架梁裂缝宽直接关联着混凝土的强度和钢筋。但是设计人员根本没有在意这个方面，似乎这个结构部位无关紧要，最后造成不良后果。不难想象，一旦工程设计人员忽视了框架梁的裂缝宽度问题，民用建筑将会处于危险境地，因为这时的多层框架结构建筑无力抵抗自然灾害的侵袭。

三、多层框架结构设计

1、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《混凝土结构设计规范GB50010-2002》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”。

2、梁、柱的适宜配筋率

框架梁的配筋在设计中应掌握“适中”的原则，一般情况下其配筋率宜取0.4%～1.5%框架柱的全部纵向受力钢筋的配筋率宜取1%～3%。另外当梁端的纵向受拉钢筋最小配筋率大于2%时，其箍筋的最小直径应增大2mm。但是无论在何种情况下，均应满足规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》所规定的最大、最小配筋率的要求。

另外框架梁的纵向受拉钢筋配筋率，应注意规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》与规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》中的区别。规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》中梁的纵向受拉钢筋最小配筋率只和框架的抗震等级有关，而在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》中梁的最小配筋率除和框架的抗震等级有关外，还和混凝土的轴心抗拉强度设计值与钢筋的抗拉强度设计值的比值有关，所以在设计中应依据规范来确定梁的最小配筋。

3、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:

（1）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%。

（2）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。

（3）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。

（4）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Φ8，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《混凝土结构设计规范GB50010-2002》要求设置箍筋加密区。

4、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。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。

四、框架结构设计中还应注意的其它问题

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。往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞，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，因此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。

五、结束语

总之，对民用建筑多层框架结构设计的时候，要保证科学性，采取有效的设计方法，保证设计质量。

参考文献

第8篇：多层建筑结构设计范文

关键字：框架结构；设计；柱

TB482.2

在现代建筑设计中，框架结构内力的分析计算大多都是通过计算机中的有关专业软件来完成的，然而，不乏有些设计人员一味盲目的利用计算机，而不对其计算结果进行验证是否合理可用，导致设计中各种问题的出现，这就破坏了建筑设计的安全性原则。本文针对多层框架电算结果中的梁、柱的配筋调整和设计中应该注意的问题进行了分析，并给出了解决或者改进方案。

1 截面尺寸的选择

梁和柱的横截面积的选定是整个框架结构设计的基础，其选择在满足有关规范的设计要求的同时还应该考虑抗震作用，这就要求柱的线刚度比梁的线刚度要大，目的是在地震发生之时，当梁的一头钢筋屈服混凝土被压碎形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍然处于弹性工作阶段，从而避免结构在地震时脆性断裂。

2 框架计算简图不合理

当结构没有地下室的时候，其基础比较深，并且在0.05米左右设置有独立基础拉梁时，应该将基础拉梁按层1输入。

以某学生宿舍楼为例,此建筑为3层钢筋混凝土框架结构,教学楼类型为丙,教学楼地为ll类:教学楼每层的高度为 3.3米,基础埋深4.0米，基础高度0.8米，室内外高差0.45米。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。设计人员将该教学楼按3层框架结构计算,一层高度按3.3+0.05=3.35米计算，即假定框架房屋嵌固在0.05米处的基础拉梁顶面、基础拉梁的断面和配筋作为构造设计，并将基础按中心受压计算。这种计算简图是不合理的。首先，将独立基础的拉梁按照结构设计易使柱脚弯矩失衡。其次，这种设计违背了有关规范的“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”的规定。而合理的设计则应该将该教学楼按4层框架结构计算，即基础拉梁划分为一层进行单独计算，若拉梁负荷，在计算机软件中要对其进行输入。计算剪力的一层层高应为4-0.8-0.05=3.15米,层2层高应为3.35米,层3、4层高为3.3米。在设有拉梁层时，底层柱的配筋通常按照基础顶面处的截面和基础拉梁顶面处的截面中对配筋要求较高的进行设计。

3 框架柱配筋的调整

通常框架柱的配筋率比较低，在用计算机有关软件进行计算时甚至会出现按照最小配筋率配筋的情况，而在工程中配筋一般不会采用这种方法。由于地震作用下的脚柱在受较大的扭转剪力的同时还受到正负弯矩作用，加上横梁没有较大的约束，且其一般为双向偏心受力，因此它在地震作用下比内柱更容易遭到破坏，这种情况在质量分布不对称的框架结构中更为突出，所以在对框架配筋计算时，要选取最不利的方向进行保守计算从而保证结构每个部分都能满足抗震要求。此外，对同一侧面可从纵横两个方向计算，选用计算结果中配筋率较高的并依据对称配筋的原则对框架柱进行配筋。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：

① 如果角柱、边柱和抗震墙端柱在地震中会出现由受力不均引起的偏心受压的现象，则柱内纵筋的总截面面积设计值要比计算值增大1/4，角柱的配筋可增大至计算值的1.4倍，边柱可增大至计算值的1.3倍，中柱增大至计算值的1.2倍。用菱形或者井字形的箍筋对框架柱进行箍定来增大对混凝土的约束。

② 由于在使用计算机专业软件对多层框架进行计算的时候通常都会忽略温度应力和基础的不均匀沉降的影响，所以当框架结构长度和高度值都比较大的时候，或者是建筑地基中刚性很小的软弱层过厚时，也或者是地基土质不均匀时，应该对框架柱的配筋适当的增大，以保证结构刚性。

4 框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整

在上述工作完成之后，需对配筋效果进行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。

4.1 影响裂缝宽度的因素和调整的办法

在实际工程中，设计人员往往不重视对框架梁裂缝宽度的验算，从而导致结构设计不合理的现象出现。对裂缝宽度的影响主要在于建筑框架结构所使用的混凝土和钢筋的质量级别。混凝土和钢筋的强度是相互依赖的，所以对于一般的混凝土构件，提高混凝土的等级并不能有效的减小裂缝宽度，通常减小裂缝宽度的方法是增大梁的配筋率或者增大其截面面积。此外，在使用计算机有关专业软件进行计算时，恒荷载和活荷载由于性质不同需在计算时加以区分，以保证工程图有效可用。

4.2 梁端斜面的配筋调整

框架梁端的设计必须达到有关抗震规范的要求。对梁端斜面进行配筋调整方法有如下几种：①对结构中用来抵抗负弯矩的钢筋不进行放大，而对用于将多肢的箍筋架起来的并且承重的跨中受力钢筋可增大10%-30%。②梁端的箍筋使用比计算结果粗2毫米的钢筋。③避免在框架支座处使用弯起钢筋。

4.3在电算中合理、准确运用弯矩的调幅

根据整体弹性内力、构件塑性设计原理对竖向荷载下框架梁端负弯矩进行适当降低，在满足安全的前提下人为控制内力重分布以达到设计要求，但是在竖向调幅之后，需将由水平荷载产生的梁弯矩叠加，叠加计算中无论是先进行弯矩调幅还是先进行力矩分配都是可行的。

5 框架结构设计中应注意的其他问题

整个框架结构中应使用同一种的结构类型进行设计，任何部位都不允许掺杂其他的结构类型，以砖墙承重结构为例，倘若框架结构中掺杂有砖墙结构，则由于砖墙结构本身的刚性会破坏框架结构的柔韧性，导致内部结构的失调，从而影响整个工程的质量。

在建筑施工中，有时需要对建筑房屋的顶棚进行装修，此时为了减小工程的资金投入，框架柱间的填充墙通常距离屋顶有一段距离，这就形成了短柱。短柱的形成对建筑结构是十分不利的，但是在电算时，计算机是不能区分辨别的，这就要求设计人员人为设计:①最大限度的降低楼层对短柱的约束,如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等;②进行箍筋加密设计,短柱的任意两根箍筋间的距离都不能超过l00毫米,同时加密柱的纵向配筋③选用诸如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等效果较好的箍筋类型。

在建筑由于自身需求不得不出现框架梁外挑的情况下，梁下需构建钢筋混凝土柱。在以往的设计中，很多设计人员都将此柱作为构造柱来进行构造配筋，这样是不合理的。由于此构件在工作状态下是局部受力，为偏心受压，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。

6 结语

在对民用建筑多层框架结构进行设计时，设计人员不能一味的使用计算机，在使用计算机的基础上，要结合自身的实践经验考虑设计是否合理，对不合理之处应做出人为的修改更正，从而设计出质量更好更符合建筑设计规范的建筑。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范GB50010-2002:中国建筑工业出版社:2002

[2]陈风杨,赵琳.工程建筑抗震.东南大学出版社,1991

第9篇：多层建筑结构设计范文

关键词：多层框架结构 加固补强 粘钢 加大截面

由于各种原因导致现有多层框架结构，在梁柱、部分楼板以及剪力墙等部位出现很多裂缝或者是破损的情况，需要采取一定的加固措施来保证建筑结构使用的安全性。

1 工程概况

该工程全框架结构地上6层，地下1层。由于某些特定原因该工程施工到第四层的时候停工，期间相隔两年时间，防护措施不到位。现在准备重新开工，业主提出两层西南角增设卫生间、轴外雨棚板面能放置4只3匹空调室外柜机。二层局部结构如图1。施工之前进行相关检测发现，混凝土强度基本符合规范要求，然而在2层、3层结构的部分梁底面出现了0.5～1mm间距不等的细小裂纹，结构存在着混凝土震捣不实，有胀模和跑模，还有局部钢筋外露，有着锈蚀等现象，配筋也没有严格按照规范要求进行。

2 加固设计

在该工程中所采取的加固措施因部位不同而不同，本工程的加固处理主要有一般梁KL1，2，3、悬挑梁XL2以及柱KZ1错位的加固处理：

2.1 梁的加固处理

对于KL1，2梁底部采取粘钢处理，须确保粘贴钢

板端部的锚固质量。锚固一般有两种方法，第一种是在自身的端部进行锚固，另外一种是将其他构件与粘贴钢板端部锚固在一起。对梁的两端都布置箍板来加强锚固，不仅能起到锚固作用，还能使得梁端的抗剪能力有所提高。在加强锚固的同时，还需要将抗剪箍板增设在主次梁的交接处，同时配置少量的附加箍筋。对于梁上部的粘钢加固，需要在没有足够负弯矩筋的部位采取粘钢加固的措施，而在有柱子的情况下采取别的处理措施。KL3梁侧面粘贴钢板的加固处理，这部分的处理比较困难，因为这个时候墙体已经建筑完成，为了能够不破坏已施工完成的墙体，对于这部分的梁体采用了图2的加固方法来对侧面进行粘钢。

卫生间隔墙板底L1，2梁，设计采用了15#槽钢，且沿长用φ10@500膨胀螺栓与现浇楼板紧固，保证了其侧向刚度稳定；梁端用了4颗φ14膨胀螺栓分别植入在KL1，2梁上。

2.2 悬挑梁的加固处理

悬挑梁XL2荷载增加也需要进行加固处理，而这部分的加固处理不能采用梁上部的处理方法，因为这会出现超筋的情况。通过进行计算分析，为了改变其受力情况来进行加固，可以采取加腋方法来加固，其中钢筋要与原梁柱进行锚固处理，最适合的方法就是钻孔植筋方法，下图3是具体的处理方法及尺寸情况。

2.3 柱“烂根”、错位的加固处理

在框架底层中柱KZ1的柱脚（±0.00米）处堆有部分建筑垃圾及杂质，这个部位的混凝土略显酥松，还有部分钢筋外露且出现锈蚀，纵筋不贯通，柱截面还有上下错位的情况。为了能够保证施工的便利性及保证加固质量，需进行柱截面的加固。具体措施是先将柱根周围疏松的混凝土清除掉，在露出主纵筋后配以同原框架柱的钢筋，之后再浇水湿润，构件表面无明水情况下，浇筑高出原混凝土一个强度等级的新混凝土。在新浇筑的混凝土中插入接长的钢筋，柱下端采用化学植筋，上端采用焊接连接，钢筋的锚固长度要符合规定的要求。

3 加固后的结构验算

在采取加固措施后，为保证加固后的框架结构满足强度要求，需要进行验算。具体的验算方法也因部位及方法不同而不同，如果采取的是增大截面的方法进行加固，验算的时候必须要按照加固后的尺寸来进行验算；如果采用的是粘钢加固的方法来进行加固，验算的时候必须要坚持刚度等效的原则，具体验算方程见公式（1），如果是采用碳纤维布来进行加固，其在刚度方面的提高必须要忽略掉，验算还采用原来的尺寸来进行，混凝土强度的验算公式按照公式（2）来进行，没有采取加固措施的构件按原来的尺寸进行验算。其中公式（1）由公式（3）、（4）推导出，（2）～（4）均出自混凝土的相关规范。

4 加固施工

4.1 碳纤维加固处理

对于工程中出现的细小裂纹，则灌缝处理后进行局部粘贴碳纤维布。在采用碳纤维进行加固的时候，一般最常用的材料是进口的30型碳纤维材料。胶水也要使用与其相配套的胶，对于碳纤维的要求也有相应的规定，宽度大概在100～200mm之间。为了保证其加固效果，在进行加固处理的时候还需要进行卸荷处理，这就需要借助数显液压千斤顶来卸除某些荷载。进行处理过后，还需要对构件的表面进行平整和清洁，有必要将构件表面的污垢以及杂质清除干净，对于不平整的地方要进行修补或者打磨，使得结构粘贴面能够保证平整。粘结施工的质量好坏对碳纤维加固的效果有着很直接的影响，其加固处理必须按照一定的流程来进行施工，也就是构件表面处理加固构件卸荷配制粘结剂涂敷结构胶粘贴碳纤维养护固化。

4.2 粘钢加固处理

在粘钢的选材方面要选择6mm厚的钢板，然后采用Q235钢板进行加固，再用冀研牌SKY-I型粘钢结构来将钢板粘结在一起。在用粘钢加固处理的过程中也需要进行卸荷处理，处理的方法与使用碳纤维加固的工艺相同。在卸荷处理后，也需要对黏贴面的平整度进行修整，避免进一步损坏原结构墙体，开凿部位必须要用静力水钻密布切割，再清除掉表面的污垢和杂质，保证平整。

对于加固构件的卸荷处理，取设计荷载的1/3为卸荷量比较合适，卸荷过程要实时监控，以避免在卸除荷载的过程中又使得构件出现一些新的损伤或者是裂缝。若梁是承受均匀荷载，则至少需要布置两点以上的卸荷支点，保证其分布要均匀。而若是承受多次梁作用的主梁，则需要将卸荷支点设置在每个次梁下。为了避免出现支撑结构传力不当的情况而损伤结构其他部位，必须要使用传力可靠合理的支撑结构来进行卸荷。

在配制粘接剂方面，秤量的时候要按照选定配比来进行配制，在配制粘结剂的时候，最好是在10～30℃的环境温度下进行。搅拌的时候必须要保证不能有水进入容器，所以在雨期施工时要特别注意。在胶水配制完成后需要进行涂胶与固定加压，之后再进行养护以及固化。用抹刀将配制好的粘结剂涂抹在经过处理的板面上，再用少量的胶来回刮抹，直到刮抹到规定的厚度，也就是在1～3mm之间，并且要保证边缘薄而中间厚。完成涂抹胶之后，在预定的位置黏贴好钢板。黏贴好之后，必须采取一定的支撑措施，辅以适度的加压，使得混凝土表面与钢板压实。一天后待粘贴剂固化之后便可拆除支撑以及夹具，三天后便可使用。

5 总结

通过一系列的加固补强处理，该工程的结构强度有了显著的提高，能够确保其在日后的正常使用的安全性，同时在一定程度上提高了框架结构的耐久性，实现了设计的加固效果。这表明，对于出现裂缝或其它损伤的多层框架结构，采取适当的加固措施是可以达到补救目的的。同时，需要我们通过总结类似工程的先进经验，以便更好地对现有的未完成加固的工程提供一定的借鉴。

参考文献：

[1]刘凌云，王振玲.浅谈混凝土结构加固设计[J].技术与市场，2009，32（1）：74-76.