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第1篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：多層建筑；框架結(jié)構(gòu)；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(biāo)識碼：A文章編號

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國多層建筑發(fā)展迅速，其設(shè)計思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來越復(fù)雜，給多層結(jié)構(gòu)設(shè)計提出更高的要求。 多層建筑采用框架結(jié)構(gòu)形式，可形成內(nèi)部大空間，同時也能進行靈活的建筑平面布置。 因此，框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用甚廣，特別是在高度不超過50m的多層建筑中，其優(yōu)勢更為明顯、 突出。

一、獨立基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)的形式， 而 《抗震規(guī)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(dāng)建筑高度在25米以內(nèi)且層數(shù)在8層以內(nèi)的一般民用建筑， 可以不對地基和基礎(chǔ)的抗震承載力進行驗算。 但是在進行基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)該要將風(fēng)荷載考慮進去。所以， 不能因為一般建筑在地震區(qū)風(fēng)荷載不是控制荷載而忽略了。還有些設(shè)計師在進行獨立基礎(chǔ)設(shè)計時， 柱腳內(nèi)力設(shè)計值取值不合理， 只對軸力與彎曲采取了設(shè)計值， 而未能考慮剪力， 還有些甚至只取了軸力設(shè)計值。若獨立基礎(chǔ)的設(shè)計荷載取值不合理， 將會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的不安全或者材料浪費。

二、基礎(chǔ)系梁的設(shè)置問題

如果基礎(chǔ)埋置深度較深時, 可以用基礎(chǔ)系梁減少底層柱的計算長度。在±0．000以下設(shè)置系梁，此時系梁宜按一層框架梁進行設(shè)計, 同時系梁以下的柱應(yīng)按短柱處理。如果工程條件符合第 6.1.11 條規(guī)定, 應(yīng)設(shè)基礎(chǔ)系梁。根據(jù)抗震要求, 可沿兩個主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)系梁。基礎(chǔ)系梁截面高度可取柱中心距的1/12～1/15。構(gòu)造基礎(chǔ)系梁縱向受力鋼筋可取上述所連接柱的最大軸力設(shè)計值的10％作為拉力或壓力來計算。當(dāng)為構(gòu)造配筋時, 應(yīng)滿足最小配筋率；當(dāng)基礎(chǔ)系梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時, 應(yīng)與所連接柱子的最大軸力設(shè)計值的10％疊加計算?；A(chǔ)系梁截面也應(yīng)適當(dāng)增加, 算出的配筋應(yīng)滿足受力要求和構(gòu)造配筋要求。構(gòu)造基礎(chǔ)系梁頂標(biāo)高通常與基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同。為減少基礎(chǔ)系梁計算跨度，可以將基礎(chǔ)梁下與獨立基礎(chǔ)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(chǔ)頂面平齊, 再澆筑基礎(chǔ)系梁。

如果用基礎(chǔ)系梁平衡柱底彎矩, 基礎(chǔ)系梁的截面尺寸與配筋應(yīng)按框架梁設(shè)計。這時, 拉梁正彎矩鋼筋應(yīng)全部拉通, 負彎矩鋼筋至少應(yīng)在 1/2 跨拉通, 基礎(chǔ)系梁的縱筋在框架柱內(nèi)的錨固、箍筋的加密及其余抗震構(gòu)造要求應(yīng)與上部框架梁完全相同,且此時拉梁應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。

綜上所述, 如不設(shè)置基礎(chǔ)系梁, 填充墻可以采用素混凝土條形基礎(chǔ)；如設(shè)置基礎(chǔ)拉梁, 宜在框架柱之間設(shè)置, 對于不在框架柱之間的墻體基礎(chǔ)可采用素混凝土基礎(chǔ)。

三、 框架結(jié)構(gòu)梁設(shè)計的問題與處理

在框架結(jié)構(gòu)梁的設(shè)計中， 如果梁上存在次梁（ 包括挑梁端部） 應(yīng)該考慮附加箍筋和吊筋， 同時優(yōu)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(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計總說明處 ，畫一節(jié)點 ，有次梁處兩側(cè)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(yīng)該考慮加密。 在設(shè)計考慮抗扭的梁時， 縱筋的間距不應(yīng)大于300mm并且不能大于梁的寬度， 即我們在設(shè)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(nèi)的長度要達到錨固長度。 箍筋要求同抗震設(shè)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(dāng)?shù)脑龃蠊拷畹拈g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(yīng)該延伸至另一方向的梁的邊緣。

四、結(jié)構(gòu)計算中幾個重要參數(shù)的選取問題

《抗震規(guī)范》第3.6.6.4條指出，所有的計算機計算結(jié)果，都應(yīng)經(jīng)分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。通常情況下，計算機的計算結(jié)果主要是結(jié)構(gòu)的自振周期,樓層地震剪力系數(shù),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(cè)向剛度比,振型參與質(zhì)量系數(shù),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(nèi)力設(shè)計值?？蚣塄D―抗震墻結(jié)構(gòu)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(jié)果是否合理,進行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時,除了有合理的結(jié)構(gòu)方案、正確的結(jié)構(gòu)計算簡圖外，正確填寫抗震設(shè)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(shù)也是十分重要的。

1、結(jié)構(gòu)的抗震等級

在工程設(shè)計中,多數(shù)房屋建筑按其抗震設(shè)防分類屬于丙類建筑,如民用住宅、辦公樓及一般工業(yè)建筑等。其抗震等級可根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋的高度,按 《抗震規(guī)范》表6．1．2確定，而對于電訊、交通、能源、消防和醫(yī)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(yīng)當(dāng)根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)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(qū)抗震設(shè)防烈度計算。對于乙類建筑,一般情況下,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時,抗震措施應(yīng)符合按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求。 所謂抗震措施,在這里主要體現(xiàn)為按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度,由《抗震規(guī)范》表6.1.2確定其抗震等級,當(dāng)7度地區(qū)的乙類建筑的高度超過表6.1.2規(guī)定的范圍時,還應(yīng)采取比一級抗震等級更有效的抗震措施。如:某7度地震區(qū)城市的一個大型零售商場和一個三級醫(yī)院的門診樓本屬乙類建筑,但設(shè)計人員錯當(dāng)成丙類建筑來設(shè)計,使建筑物的抗震能力大為降低,不得不對設(shè)計計算作重大修改。

2、地震力的振型組合數(shù)

對于多層建筑,當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,地震力的振型組合數(shù)至少應(yīng)取3;當(dāng)振型數(shù)多于3時,宜取3的倍數(shù),但不應(yīng)多于層數(shù);當(dāng)房屋層數(shù)≤2時,振型數(shù)可取層數(shù),對于不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu),當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時,振型數(shù)應(yīng)≥9:結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時,振型數(shù)應(yīng)多取,如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層,頂部有小塔樓、屬多塔結(jié)構(gòu)等,振型數(shù)應(yīng)≥12或更多。但不能多于房屋層數(shù)的3倍,只有當(dāng)定義彈性樓板,采用總剛分析,且必要時,振型數(shù)才可以取得更多。《抗震規(guī)范》 中指出,合適的振型個數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達到總質(zhì)量的90％所需的振型數(shù)。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(zhì)量的比值。有人員不大重視電算程序使用手冊的應(yīng)用,選取振型數(shù)時比較隨意,這是應(yīng)當(dāng)改進的。此外,由耦聯(lián)計算的地震剪力通常小于非耦聯(lián)計算得來的數(shù)值。僅當(dāng)結(jié)構(gòu)存在明顯扭轉(zhuǎn)時才采用耦聯(lián)計算,但在必要時應(yīng)補充非耦聯(lián)計算。

3、結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)

框架結(jié)構(gòu)及框架--抗震墻等結(jié)構(gòu)中。由于填充墻的存在,使結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)顯得不安全,所以對結(jié)構(gòu)的計算周期進行折減是必要的;但若折減系數(shù)取得過大也是不妥當(dāng)?shù)摹?對于框架結(jié)構(gòu)來說,采用砌體填充墻時,周期折減系數(shù)可取0.6～0.7;砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時,可取0.7～0.8;完全采用輕質(zhì)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(jié)構(gòu)設(shè)計中,不論工程簡單還是復(fù)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(shè)計過程中對梁、柱、板以及結(jié)構(gòu)體系中的一些注意事項應(yīng)該有清晰的認識, 使設(shè)計的工程既經(jīng)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(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J]. 工程與建設(shè), 2009,(01) .

[3] 齊永泉,董翠娟. 多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報, 2009,(25) .

第2篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：多層建筑 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 影響因素

我國政府對住宅建設(shè)十分關(guān)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(shè)成為新的經(jīng)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(huán)境，是全社會關(guān)注的重要課題。

由于我國是一個人口大國，農(nóng)村人口占全國人口比例十分大。因此農(nóng)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(jié)構(gòu)最為適合農(nóng)村及中小城市的使用。所以多層宅在我國農(nóng)村新建或正在建造的住宅中占90％以上。

多層房屋結(jié)構(gòu)的廣泛使用的有一個重要的問題：就是多層房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(jié)構(gòu)的概述

住宅建筑按其層數(shù)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(shè)計使用及施工建筑等各方面得到迅速發(fā)展的階段，各中等城市以及廣大農(nóng)村都普遍興起建造以框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、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(yōu)點在于：①它比低層住宅占地少，比高層住宅建設(shè)工期短，一般開工一年內(nèi)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(yè)費也較低，整體的性能價格比高；③結(jié)構(gòu)設(shè)計成熟，建材可就地大量工業(yè)化、標(biāo)準化地生產(chǎn)。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(qū)有很多城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)，因此都存在很大部分的農(nóng)村自留地。因?qū)幉ㄊ鞘規(guī)r地質(zhì)環(huán)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(shè)計對多層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響

1．多層建筑的基礎(chǔ)

多層房屋建筑無地質(zhì)詳勘報告，僅僅依據(jù)建設(shè)單位口頭或籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計資料就進行施工圖設(shè)計；采用換土墊層進行軟弱地基處理，不進行換土墊層設(shè)計，只憑經(jīng)驗處置，沒有進行墊層寬度和厚度計算，既不安全，又不經(jīng)濟。

2．多層建筑的磚混結(jié)構(gòu)房屋中構(gòu)造柱兼作承重柱用

在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱不但能夠提高墻體的坑剪能力，而且構(gòu)造柱與圈梁聯(lián)結(jié)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(jié)構(gòu)的抗震性能有著重要的作用。

在當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計中，構(gòu)造柱經(jīng)常被作為承重柱使用，這種做法使得構(gòu)造柱提前受力，柱底基礎(chǔ)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(gòu)造柱的拉結(jié)和約束作用，一旦遭遇地震，構(gòu)造柱位置因應(yīng)力集中首先破壞。

3．多層建筑在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，只注意橫向框架而忽視縱向框架

現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求水平地震作用應(yīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計者對于非抗震設(shè)計，沒有考慮地震的縱向作用，在實際設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)梁的支座負筋，跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現(xiàn)象。

4．多層建筑的懸挑梁的梁高選用過小

設(shè)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(qū)應(yīng)力過高，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞，失去承載力。

5．多層建筑的連續(xù)梁按單梁進行設(shè)計

這種情況多發(fā)在陽臺邊梁的設(shè)計中。由于邊梁上的荷重一般較小，沒有引起設(shè)計者的重視，為圖受力分析方便，設(shè)計者把實際應(yīng)為連續(xù)梁的邊梁按簡支梁進行設(shè)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(qū)出現(xiàn)豎向裂縫，引起梁上的攔板出現(xiàn)豎向裂縫。

6．多層建筑的樓板設(shè)計常見題

板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件，是它將樓面、屋面的荷載傳遞到墻或梁，樓板的設(shè)計問題必將影響梁、墻、柱等構(gòu)件安全。整個設(shè)計考慮不周，容易出現(xiàn)質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計中常見如下幾個問題。

1）對板的受力狀態(tài)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(tài)不符，導(dǎo)致一個方向配筋過大，而另一方向僅按構(gòu)造配筋，造成配筋嚴重不足，致使板出現(xiàn)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(shè)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(shè)計中沒考慮板上砌墻的影響，在板支承點上部出現(xiàn)了負彎矩，致使板頂出現(xiàn)裂縫。

3）雙向板有效高度取值偏大。雙向板計算時應(yīng)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(shè)計者為圖省事或?qū)Π迨芰φJ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(jié)構(gòu)構(gòu)件存在的質(zhì)量隱患，甚至出現(xiàn)開明縫的現(xiàn)象。

總之，我們設(shè)計工作者應(yīng)按規(guī)范相應(yīng)的構(gòu)造要求嚴格執(zhí)行，才能從根本上消除設(shè)計質(zhì)量的隱患。

三、抗震設(shè)計對穩(wěn)定性的影響

1．抗震措施

當(dāng)前，在抗震設(shè)計中，從概念設(shè)計、抗震驗算及構(gòu)造措施等三方面入手，在將抗震與消震（結(jié)構(gòu)延性）結(jié)合的基礎(chǔ)上，建立設(shè)計地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計指標(biāo)和方法，直至進一步通過一些結(jié)構(gòu)措施（隔震措施，消能減震措施）來減震，即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計規(guī)范發(fā)展的方向。而且，強柱弱梁、強剪弱彎和強節(jié)點弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用己得到普遍的認可。

2．多層建筑的抗震設(shè)計理念

我國《建筑抗震規(guī)范》（GB50011-2001）對建筑的抗震設(shè)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(shè)防要求，是通過“兩階段”設(shè)計來實現(xiàn)的。第一階段：第一步采用與第一水準烈度相應(yīng)的地震動參數(shù)，先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合，并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進行構(gòu)件截面設(shè)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(shù)計算出結(jié)構(gòu)的層間位移角，使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值；同時采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)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(yīng)的地震動參數(shù)，計算出結(jié)構(gòu)（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié)）的彈塑性層間位移角，使之小于抗震規(guī)范的限值，并采用必要的抗震構(gòu)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(yè)出版社

第3篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：多層建筑；框架結(jié)構(gòu)：設(shè)計要點

中圖分類號： TU318 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

1 前言

隨著城市人口數(shù)量的不斷增加，用地規(guī)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(fā)展，這使得房屋建筑的結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜化。這對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也不斷的升高。多層建筑的機構(gòu)設(shè)計難度相對較大，在設(shè)計的過程當(dāng)中需要注意一些問題，文章對此進行了探討。

2 多層框架結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計問題及處理

2．1 基礎(chǔ)聯(lián)系梁的設(shè)計問題

當(dāng)建筑的基礎(chǔ)埋置比較深時，可以用基礎(chǔ)聯(lián)系梁來減少底層柱的計算長度。在±0．00以下設(shè)置聯(lián)系梁，形成有效的框架，聯(lián)系梁下的柱可按照短柱進行加強處理。有抗震設(shè)防要求時，基礎(chǔ)間宜沿著兩個主軸的方向設(shè)計基礎(chǔ)聯(lián)系梁；如果基礎(chǔ)聯(lián)系梁上作用有填充墻或者樓梯柱等荷載傳來時，應(yīng)該與所連柱的最大軸力設(shè)計值的10％疊加計算，基礎(chǔ)聯(lián)系梁的配筋應(yīng)該滿足梁的受力要求?；A(chǔ)聯(lián)系梁的項標(biāo)高宜與基礎(chǔ)的頂端標(biāo)高一致。當(dāng)基礎(chǔ)形式為獨立擴展基礎(chǔ)，施工時應(yīng)先將基礎(chǔ)聯(lián)系梁下與獨立基礎(chǔ)之間的空隙部分進行混凝土澆筑，澆筑到與基礎(chǔ)頂面平齊，然后再澆筑基礎(chǔ)聯(lián)系梁。這樣可以有效減少基礎(chǔ)聯(lián)系梁的計算跨度。當(dāng)基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)時，單樁承臺應(yīng)在兩個互相垂直的方向上設(shè)置系梁；兩樁承臺應(yīng)在其短向設(shè)置系梁。如果采用基礎(chǔ)系聯(lián)梁來平衡柱底的彎矩，那么基礎(chǔ)聯(lián)系梁的截面尺寸和配筋應(yīng)該按照框架梁來設(shè)計。此時的梁正彎矩鋼筋應(yīng)該全部的拉通，而負彎矩鋼筋也應(yīng)該在1／2跨以上拉通，同時基礎(chǔ)聯(lián)系梁的縱筋在框架柱內(nèi)的錨固、箍筋的加密以及其他抗震結(jié)構(gòu)物都應(yīng)該與上部的框架梁保持一致。

2．2 結(jié)構(gòu)薄弱層的設(shè)計問題

結(jié)構(gòu)薄弱層是指在強震下，結(jié)構(gòu)首先容易產(chǎn)生較大彈塑性位移的部分，這些結(jié)構(gòu)薄弱部位的承載力在設(shè)計時是滿足抗震承載力要求的，但是當(dāng)?shù)卣鸬恼鸺壴?級以及7級以上時，容易出現(xiàn)薄弱現(xiàn)象。通常情況下薄弱層對結(jié)構(gòu)的抗震影響極大，設(shè)計應(yīng)該盡量避免薄弱層的出現(xiàn)。而避免薄弱層通常采取的方法是加大該層的抗震側(cè)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(yīng)該改變薄弱層的層高或者減少基礎(chǔ)的埋置深度。如果薄弱層無法避免，應(yīng)該在結(jié)構(gòu)計算和出圖時，保證按照規(guī)范要求采取相應(yīng)構(gòu)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(shù)以外，還需要對結(jié)構(gòu)的樓層屈服強度系數(shù)進行驗算。

2．3 框架結(jié)構(gòu)梁的設(shè)計問題

在對框架結(jié)構(gòu)建筑進行設(shè)計時，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)由附加橫向鋼筋承擔(dān)，則需要考慮設(shè)置附加箍筋和吊筋，為方便施工可優(yōu)先考慮采用附加箍筋，如主次梁搭接時，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明處，畫上一節(jié)點，在有次梁部位的兩側(cè)各加上3根主梁箍筋來作為補充?？蚣芰号c次梁的端部出現(xiàn)相交的現(xiàn)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(shè)計抗扭梁時，縱筋的間距應(yīng)該小于300 mm，并保證小于梁的寬度。通常在設(shè)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(nèi)的長度應(yīng)該符合要求。對于箍筋也應(yīng)該符合抗震設(shè)防要求。在反梁板吊在梁底時，板的荷載主要由箍筋來承擔(dān)，可適當(dāng)加密箍筋的間距，加大箍筋直徑。

2．4 框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計問題

如果框架結(jié)構(gòu)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(shù)應(yīng)該保證在8根以上，而圓柱的箍筋宜優(yōu)先采用螺旋式，這樣可以有效增加結(jié)構(gòu)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(yōu)先選用井字復(fù)合箍的箍筋形式，有抗震設(shè)防要求的需按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范進行加密設(shè)計。角柱和樓梯間的框架柱、梯柱應(yīng)在全柱高范圍內(nèi)進行加密。通?？蚣芙Y(jié)構(gòu)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(biāo)號則應(yīng)該在C25以上，且梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段長度、彎折長度應(yīng)該符合規(guī)范要求。

3多層建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

3．1 盡量避免短柱的出現(xiàn)

在對框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)短柱現(xiàn)象。因為短柱的抗震性能通常較差。但是在框架結(jié)構(gòu)設(shè)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(xiàn)很難避免。所以，如果存在短柱，就應(yīng)該按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范進行處理，盡量提高短柱的抗震性能。

3．2 中心線應(yīng)該符合規(guī)定

框架梁與柱的中心線應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)定，也就是框架梁、柱中心應(yīng)該盡量重合，如果中心線存在偏移現(xiàn)象時，需要全面考慮偏心對梁柱節(jié)點核心區(qū)受力和構(gòu)造可能產(chǎn)生的影響， 同時也應(yīng)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(dāng)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(xiàn)

在多層框架結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計當(dāng)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(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)，要比僅按純框架抗側(cè)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(jié)構(gòu)會最先受到破壞。這種情況下框架結(jié)構(gòu)對于內(nèi)力和配筋并沒有按照實際剛度來確定，這就會使得結(jié)構(gòu)的構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)中的承重砌體均會出現(xiàn)較為嚴重的開裂和破壞問題，一些出層頂?shù)臉恰㈦娞蓍g會因為砌體承重墻的原因出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。所以，在多層框架結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計中，應(yīng)該避免砌體承重墻的出現(xiàn)。

第4篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】多層建筑；輕鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計；施工

一、 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點

1.輕鋼結(jié)構(gòu)配件制作工廠化和機械化程度高，商品 化程度高。

2.現(xiàn)場施工速度快，主要為干作業(yè)，有利于文明施工。

3.鋼結(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保型的可持續(xù) 發(fā)展產(chǎn)品。

4.自重輕，抗震性能好。

5.綜合經(jīng)濟指標(biāo)不高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

二、結(jié)構(gòu)體系選型

1.冷彎薄壁型鋼體系

構(gòu)件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構(gòu)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(jié)點剛性不易保證，抗側(cè)能力較差，一般只用于1～2層住宅或別墅。

2.框架的選擇

現(xiàn)階段，在多層鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑中這種體系的應(yīng)用相對較廣，在縱橫向位置都設(shè)置為鋼框架，門窗的設(shè)置有一定的靈活性存在，能夠?qū)^大的開間進行提供，為用戶二次設(shè)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(yīng)用時，通常能與抗側(cè)要求相滿足。由于現(xiàn)階段框架結(jié)構(gòu)大多數(shù)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(shè)計施工時應(yīng)進行合理操作。

3.框架支撐體系

對于加大風(fēng)載或地震作用的區(qū)域，為了使體系的抗側(cè)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(cè)體系，而且可以將梁柱節(jié)點及柱腳節(jié)點設(shè)計成半剛接、膠接形式，存在簡單的施工構(gòu)造，基礎(chǔ)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?qū)鹘y(tǒng)的剪力墻體系進行應(yīng)用，例如鋼板剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻。目前正在研發(fā)的一種較為理想的抗側(cè)結(jié)構(gòu)則是空腔結(jié)構(gòu)板，作為一種新型的輕質(zhì)板材，運用黃紙制成的具有眾多等邊空腔結(jié)構(gòu)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(chǎn)生新型剪力墻。

三、多層輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計

在多層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計中，主要結(jié)構(gòu)體系一般有四種：冷彎薄壁型鋼體系、框架結(jié)構(gòu)體系，框架支撐體系和框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。由于框架結(jié)構(gòu)體系可提供較大空間、門窗設(shè)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(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)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(shè)置抗剪連接件，以提高結(jié)構(gòu)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?shù)拇笮『团渲脭?shù)量應(yīng)根據(jù)規(guī)程計算確定，并要滿足相應(yīng)的構(gòu)造要求；為保證鋼板與混凝土結(jié)合面上能可靠傳遞梁內(nèi)的縱向剪力，對無痕開口式壓型鋼板，根據(jù)計算設(shè)置剪力鋼筋并要滿足相應(yīng)的構(gòu)造要求。

四、設(shè)計及施工中易出現(xiàn)的問題

1.設(shè)計中的問題

多層輕鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還處在起步階段，相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程還在完善之中，設(shè)計、構(gòu)造和施工仍存在著有待解決的問題，如多層輕鋼結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)體系、施工和安裝技術(shù)、新型維護結(jié)構(gòu)體系、承重與維護結(jié)構(gòu)的連接方法和相互作用等方面的設(shè)計問題都在研究之中，其中在設(shè)計桿件節(jié)點和組合樓蓋方面的出現(xiàn)的問題較普遍。

（1）支座的計算簡圖。通常對于框架結(jié)構(gòu)的支座設(shè)計應(yīng)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(xiàn)，而對于一般的鋼結(jié)構(gòu)則不太確定，由于腐蝕鋼材的現(xiàn)象無法避免，在地基內(nèi)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(chǔ)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(yǎng)護不當(dāng)以及基礎(chǔ)存在的不均勻沉降等都會導(dǎo)致柱基節(jié)點的固結(jié)無法實現(xiàn)。

（2）設(shè)計壓型鋼板和混凝土組合樓蓋。與施工規(guī)程要求相結(jié)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(shè)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(jié)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(xiàn)下降。其次，與組合樓板的優(yōu)點之一相結(jié)合，可以在施工中對壓型鋼板進行運用，使其發(fā)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(xiàn)的問題及處理方法

（1）構(gòu)件節(jié)點的施工，包括框架柱、主梁與連續(xù)次梁節(jié)點施工。根據(jù)設(shè)計意圖，這些節(jié)點為剛性連接，如果設(shè)計時選用了焊接與高強螺栓連接的過渡間接連接節(jié)點，焊縫可在工廠進行，工地只進行螺栓連接，連接質(zhì)量得到了保證。多層輕鋼結(jié)構(gòu)跨度不是很大（一般69米），出于經(jīng)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(zhì)量很難得到保證，出現(xiàn)堆焊、虛焊、夾渣等焊接缺陷，致使次節(jié)點形不成剛接，嚴重影響結(jié)構(gòu)的安全可靠，為此，要嚴格施工管理，保證各構(gòu)件準確就位

（2）抗剪栓釘?shù)氖┕ぁＫㄡ數(shù)氖┕?yīng)按“栓焊施工技術(shù)規(guī)定”來實施，正確選擇焊接電流和焊接時間，調(diào)整栓釘伸出瓷環(huán)長度和栓釘?shù)奶嵘叨鹊龋?jīng)嚴格檢驗后，可保證栓釘?shù)暮附淤|(zhì)量。如果操作上產(chǎn)生偏差一般會出現(xiàn)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(yīng)合理選擇焊接參數(shù)，嚴格按操作規(guī)程施工，經(jīng)試驗、檢驗合格后再進行施焊。

一旦這些問題出現(xiàn)，應(yīng)運用補救措施進行解決。應(yīng)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(yīng)處于光潔平整狀態(tài)。但存在凹坑時，應(yīng)采用手工焊的方式進行填平。應(yīng)在核定的時間對完成施焊，與壓型鋼板焊穿，使得構(gòu)成的孔直徑應(yīng)超過擠出焊腳的焊接問題出現(xiàn)，其原因是由于電流過大、焊接時間過長導(dǎo)致在擠壓鋼板的焊釘之前會有較大的熔孔出現(xiàn)，一旦有該情況發(fā)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(chǎn)生不利影響，應(yīng)通過仔細檢查，當(dāng)有上述問題出現(xiàn)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(jié)語

在我國房屋建筑中，輕型結(jié)構(gòu)處于快速發(fā)展階段，在多層房屋中的應(yīng)用相對較多，應(yīng)通過研究、分析及經(jīng)驗總結(jié)，促使建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作及安裝等技術(shù)都會有出現(xiàn)顯著發(fā)展，使得我國輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)與國際發(fā)展水平相接近。

參考文獻：

第5篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計 混凝土柱鋼梁 越層

中圖分類號：S611 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

工程概況：

本工程自然條件：基本風(fēng)壓0.35 kN/m2，基本雪壓為0.35 kN/m2，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)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(diào)度、檢測控制大廳，二樓400人會議室，其中二層為躍層設(shè)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(shè)備間和走廊，各層平面圖如下：各層層頂標(biāo)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(jié)構(gòu)選型

根據(jù)建筑平面布局，綜合分析了結(jié)構(gòu)的適用、安全、抗震、經(jīng)濟、施工等方面的因素，此建筑采用框架結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土框架承擔(dān)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(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的影響。

一、 基礎(chǔ)設(shè)計

本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，結(jié)合結(jié)構(gòu)的荷載要求及當(dāng)?shù)赝临|(zhì)情況，該工程無法采用天然淺基礎(chǔ)，宜采用樁基礎(chǔ)，考慮到工期及施工質(zhì)量等各方面的影響，采用先張法預(yù)應(yīng)力管樁PHC-400AB-(95)-16，樁端持力層為 8 號粉質(zhì)粘土，進入深度約為1300mm。根據(jù)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(chǔ)頂面算起為6.900米，采用500×500的柱子，在-0.500處增設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)，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(shè)置兩層梁板很不經(jīng)濟，且施工困難，因此取消了主席臺處5.100標(biāo)高處的梁板，在此處柱輸入上節(jié)點高將梁板做成錯層，但是由于地層層高過高（從基礎(chǔ)頂面算起為6900mm，從室內(nèi)地坪算起為5.550），底層Ratx1= 0.5873Raty1=0.5404表示與二層側(cè)剛的0.7比只有0.58、0.54，則與二層側(cè)剛的100%比只有0.4

2. 通窗的設(shè)計

該工程二層平面上的會議室層高6900mm，但是在8.700標(biāo)高處有走廊和設(shè)備間，因此在8.700標(biāo)高處走廊和設(shè)備間設(shè)置梁板，會議室四周的框架柱上設(shè)置了框架梁，用以減小柱的計算長度，增強柱的側(cè)向剛度。而會議室的窗高為4900mm，窗臺高1350mm，造成窗與8.700標(biāo)高處梁沖突。

解決方法：將8.700標(biāo)高處會議室邊的梁向內(nèi)偏，與柱內(nèi)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(shè)計

主席臺后有墻體高度至吊頂?shù)撞?，墻體后設(shè)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(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010的規(guī)定，在砌體墻內(nèi)設(shè)置間距不大于4米的立柱和間距不大于3米的圈梁，結(jié)合本工程在砌體墻內(nèi)設(shè)計間距為3.5米的構(gòu)造柱，圈梁間距為2.3米、2.4米、2.4米，均不大于3米，構(gòu)造柱和圈梁的截面尺寸、配筋及與周圍砌體的拉結(jié)均符合多層砌體房屋的要求。

4. 設(shè)備間基礎(chǔ)的處理

根據(jù)通風(fēng)專業(yè)要求，通風(fēng)基礎(chǔ)需至少高出樓面200mm，根據(jù)設(shè)備的布置，在設(shè)備周圍布置混凝土梁，將混凝土基礎(chǔ)重量作為恒荷載，設(shè)備運行時的荷載作為活荷載輸入到相關(guān)梁板上。

四、屋頂處梁柱節(jié)點的設(shè)計

會議室屋面采用輕鋼結(jié)構(gòu)，這就形成了一個混凝土柱鋼梁的結(jié)構(gòu)形式，目前國家現(xiàn)有的規(guī)范、規(guī)程沒有針對這種結(jié)構(gòu)的受力分析、變形限值等專門的規(guī)定。結(jié)構(gòu)計算設(shè)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(shè)計但是由于柱頂與鋼梁的節(jié)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(jié)點，受力十分復(fù)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(jié)點要做到完全剛性節(jié)點?；炷林c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(jié)構(gòu)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(shè)計。永久荷載和可變荷載產(chǎn)生的撓度控制在1/400，可變荷載產(chǎn)生的撓度控制在1/250，并起拱，使其可變荷載產(chǎn)生的撓度達到1/500。

三、結(jié)束語

通過合理的設(shè)計，能夠充分有效的發(fā)揮材料的性能，達到有效降低構(gòu)構(gòu)件高度，減少造價，方便施工的效果。

參考文獻：

1. 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003

2. 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010

第6篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】大底盤 多塔高層 建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

改革開放以來我國的經(jīng)濟得到了迅速的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作在全國范圍內(nèi)展開。各種各樣的高層房屋住宅和高層商業(yè)建筑也都在大量的修建，由于我國人口數(shù)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(shè)計和施工單位不得不想方設(shè)法的提高土地的利用率。正是在這樣的環(huán)境下，越來越多的高層建筑都采用大地下室上建設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計和施工的難度，地基基礎(chǔ)設(shè)計中的差異沉降控制、結(jié)構(gòu)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(shè)計過程中需要妥善解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題。本文作者結(jié)合自身豐富的大底盤多塔高層建筑設(shè)計經(jīng)驗，對設(shè)計過程中的關(guān)鍵技術(shù)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(jié)構(gòu)概述

大底盤多塔高層建筑是20世紀末出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)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(chuàng)造一個較為寬松的商業(yè)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(jīng)濟效益，大底盤多塔建筑結(jié)構(gòu)從幾何構(gòu)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(xiàn)的大底盤多塔結(jié)構(gòu)各部分構(gòu)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(jié)構(gòu)上看,它同塔樓之間的連接關(guān)系可以多種多樣"一種是底盤和塔樓結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換層"這種結(jié)構(gòu)形式作為住宅的雙塔結(jié)構(gòu)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?xí)?另一種,底盤和塔樓結(jié)構(gòu)的豎向分布比較連續(xù)"這時上部塔樓的主要豎向構(gòu)件并沒有在底盤處中斷,而是通過底盤一直延續(xù)到基礎(chǔ)"除了塔樓延續(xù)下來的那部分結(jié)構(gòu)外,大底盤其他部分結(jié)構(gòu)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(yīng)該說,這對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)按材料分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu),鋼一鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)一樣,塔樓常采用的結(jié)構(gòu)形式基本上是框架結(jié)構(gòu)!剪力墻結(jié)構(gòu)!框筒結(jié)構(gòu)!筒體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),塔樓之間的異同,即對稱與否或非對稱程度如何對結(jié)構(gòu)性能有主要影響.如果兩塔樓在剛度!質(zhì)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(jié)構(gòu)形式,但高度不同;或高度相同但兩者采用了不同的結(jié)構(gòu)形式"從靜力分析的角度,對稱與否主要看結(jié)構(gòu)的剛度;而從動力分析的角度,對稱與否主要看結(jié)構(gòu)的頻率與阻尼"大底盤多塔結(jié)構(gòu)根據(jù)底盤和塔樓平面布置!高度!剛度和質(zhì)量分布大致可分為以下幾種類型:對稱雙塔結(jié)構(gòu)!非對稱雙塔結(jié)構(gòu)!對稱多塔結(jié)構(gòu)(三個及三個以上塔樓)和非對稱多塔結(jié)構(gòu)"非對稱結(jié)構(gòu)又分為塔樓不對稱結(jié)構(gòu)!塔樓和底盤均不對稱結(jié)構(gòu)"

二、設(shè)計中的差異沉降控制

土體是一種非彈性勻質(zhì)擴散體，大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)主樓的荷載傳遞于相鄰處基礎(chǔ)，以塔樓區(qū)域為中心，通過基礎(chǔ)沿徑向向外擴散，但擴散范圍有限，傳遞的數(shù)值自一跨外明顯降低。在高層建筑、地基與基礎(chǔ)的相互作用下，由于基礎(chǔ)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(qū)域為沉降中心，基礎(chǔ)沉降變形各自沿徑向向外衰減，并在共同的影響范圍內(nèi)相互疊加；地基反力也是以各塔樓下面某一區(qū)域為中心，通過塔樓的裙房基礎(chǔ)沿徑向向外擴散，并在共同的荷載擴散范圍內(nèi)相互疊加。

當(dāng)需要減薄裙房筏板厚度以節(jié)省材料時，或者設(shè)置后澆帶以調(diào)節(jié)基礎(chǔ)筏板變形時，變截面位置或后澆帶位置應(yīng)設(shè)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(jié)構(gòu)由于高層主樓與裙房或地下車庫的基礎(chǔ)連接成整體時，相互間的差異沉降是關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵性問題。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定：高層建筑的基礎(chǔ)和與其相連的裙房基礎(chǔ)，當(dāng)不設(shè)沉降縫時，應(yīng)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(chǔ)均采用樁基時，則按照變形調(diào)整原則或承載力計算確定各自樁的直徑、長度和數(shù)量，通過調(diào)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(chǔ)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(qū)，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(shè)計，對應(yīng)于荷載效應(yīng)準永久組合時基礎(chǔ)地面的附加壓力較小并可能為負值，也就是說基本不產(chǎn)生沉降。即使考慮土體沉降變化的連續(xù)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(shè)計

大多數(shù)的大底盤地下室不設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計中還必須考慮超長地下室的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)變形開裂與否的唯一條件，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與許多因素有關(guān)，以下對超長地下室控制混凝土裂縫的措施應(yīng)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(yǎng)護，為減少混凝土硬化過程中的收縮應(yīng)力。( 2) 設(shè)置施工后澆帶以釋放基礎(chǔ)在混凝土硬化過程中的收縮應(yīng)力，沿基礎(chǔ)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(shè)計，帶寬800 ~ 1 000mm，

宜設(shè)在柱距三等分的中間范圍內(nèi)，梁、板鋼筋貫通不斷。在后澆帶部位加設(shè)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(yīng)力的目的。伸縮后澆帶應(yīng)在兩側(cè)混凝土澆灌的兩個月后，且上一層結(jié)構(gòu)的混凝土澆灌一個月后，再采用比底板混凝土設(shè)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(yǎng)護。( 3)大體積基礎(chǔ)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(yōu)先采用變形鋼筋, 配筋應(yīng)細而密，網(wǎng)片鋼筋間距應(yīng)小于150mm，分布應(yīng)均勻，對水平斷面較大變化處，宜增設(shè)抗裂鋼筋。

四、結(jié)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(xiàn)，為了滿足業(yè)主和投資者關(guān)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(xiàn)在全國的絕大多數(shù)城市。但是這種結(jié)構(gòu)形式的建筑對設(shè)計單位和施工方提出了很高的要求，尤其是設(shè)計單位，需要克服諸多的關(guān)鍵性技術(shù)難題，尤其是大底盤多塔高層建筑設(shè)計過程中的地基沉降差異控制盒超長地下室防裂設(shè)計。

【參考文獻】

第7篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；工程規(guī)則性；多道設(shè)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(biāo)識碼：A 文章編號：

一個建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計首先要明確抗震設(shè)防情況、場地情況等。結(jié)構(gòu)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，只有正確選擇結(jié)構(gòu)方案，才能在設(shè)計中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、方便施工，保證質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)材料性能、結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)方案[1]。作為一個合理的結(jié)構(gòu)方案，其技術(shù)經(jīng)濟效果應(yīng)當(dāng)是好的或比較好的，因為它是結(jié)構(gòu)方案的綜合評價。本文以馬那瓜美洲銀行大樓實例為據(jù)圍繞在設(shè)計和構(gòu)造上利用多道設(shè)防的思想，如框架結(jié)構(gòu)采用強柱弱梁設(shè)計，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定；框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)能過構(gòu)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(shè)計應(yīng)用。

一、工程規(guī)則性與多道設(shè)防的實際工程對比應(yīng)用

馬那瓜地處太平洋火山地震帶東側(cè)，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(fā)性強烈地震和震后的大火，使城市幾乎全部被毀（市區(qū)92%的建筑被摧毀），地面下沉12英寸，死傷數(shù)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(shè)計地震0.06g的6倍。大地震后，高18層，1963年設(shè)計的馬那瓜美洲銀行大樓（當(dāng)時最高）只是出現(xiàn)了一些裂縫，而同位于市區(qū)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(fā)生大規(guī)模倒塌，5000多人死亡。當(dāng)時，這個消息幾乎傳遍了整個尼加拉瓜，相距如此近（培訓(xùn)四P11：毗鄰）的建筑，為何有這般差別？人們發(fā)現(xiàn)，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(guī)則、對稱，且運用了多道設(shè)防設(shè)計思想。而中央銀行平面和豎向上都不規(guī)則。

（1）中央銀行平面不規(guī)則：四個樓梯間，偏置塔樓西側(cè)，再加上西端有填充墻，地震時產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)偏心效應(yīng)。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(cè)力的剛度很差，在水平地震作用下產(chǎn)生很大的樓板水平變形和豎向變形。

豎向不規(guī)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(dāng)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(xù)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。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(cè)。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(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴重破壞或倒塌。美國加州大學(xué)伯克萊分校在震后對其計算分析表明：A、結(jié)構(gòu)存在十分嚴重的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；B、塔樓三層以上北面和南面的大多數(shù)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(chǎn)生可觀的豎向運動等。（2）美洲銀行

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平面豎向均勻?qū)ΨQ。概念設(shè)計思想為多道防線、剛?cè)峤Y(jié)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(jié)構(gòu)。在風(fēng)荷載和抗震設(shè)防烈度的地震作用下具有很大的抗彎剛度（H/b≈5），為了預(yù)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(fēng)管道，減小樓層結(jié)構(gòu)高度；另一方面是有意地形成結(jié)構(gòu)總體系（第一道防線）中的預(yù)定薄弱環(huán)節(jié)，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(xiàn)塑性鉸，從而變成具有延性和耗能能力的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)變?nèi)幔芷谧冮L，阻尼增加，地震動力反應(yīng)將大大地減小，從而可以繼續(xù)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(nèi)的配筋幾乎都是一樣的。

震后調(diào)查正如設(shè)計所預(yù)料那樣，核心筒的連梁發(fā)生剪切破壞，是整個結(jié)構(gòu)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(fù)。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(jié)構(gòu)沒有開裂，但剪力墻內(nèi)已具有很高的應(yīng)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(xué)的教授V．Bertero在震后對該建筑作了動力分析，見下表。

可見，當(dāng)核心筒連梁破壞后，四個L形角筒獨立作用時，結(jié)構(gòu)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(tài)下，即在風(fēng)荷載或設(shè)防烈度的地震作用下，設(shè)計所選擇的結(jié)構(gòu)圖的自振周期T=1.3s，相當(dāng)于0.72n，頂部側(cè)移12cm，相當(dāng)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(dǎo)目標(biāo)，設(shè)計抗議風(fēng)和抗震都比較理想的高層建筑是完全可能的。在風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)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(fā)揮延性（其中包括結(jié)構(gòu)延性、構(gòu)件延性或截面延性）與耗能能力使結(jié)構(gòu)仍具有足夠的承載力。二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用體會

高層建筑結(jié)構(gòu)至關(guān)重要的就是使結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)風(fēng)載效應(yīng)、地震作用效應(yīng)和側(cè)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(guān)。與H，H/B，L/B，突出和收進尺寸，細部尺寸等有關(guān)。

建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案。建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計者在高層建筑設(shè)計中應(yīng)特別重視規(guī)程中有關(guān)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的各項規(guī)定,設(shè)計中不能陷入只憑計算的誤區(qū)。若結(jié)構(gòu)嚴重不規(guī)則、整體性差，則僅按目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算水平，難以保證結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)性能，尤其是抗震性能?？拐鸶拍钤O(shè)計時應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)則和均勻性、整體性、鋼度和抗震能力等準則。

1．結(jié)構(gòu)簡單是指結(jié)構(gòu)在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑，結(jié)構(gòu)的計算模型、內(nèi)力和位移分析以及限制薄弱層部位出現(xiàn)都易于把握，對結(jié)構(gòu)抗震性能的估計也比較可靠。

2．結(jié)構(gòu)的規(guī)則和均勻性。沿豎向建筑造型和結(jié)構(gòu)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(xiàn)薄弱部位。建筑平面比較規(guī)則，平面內(nèi)結(jié)構(gòu)布置比較均勻，使建筑物分布質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞，并使質(zhì)量分布與結(jié)構(gòu)剛度分布協(xié)調(diào)，限制質(zhì)量和剛度之間的偏心。

3．結(jié)構(gòu)的剛度和抗震能力?？墒菇Y(jié)構(gòu)沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。結(jié)構(gòu)的抗震能力是結(jié)構(gòu)承載力及延性的綜合反映。結(jié)構(gòu)剛度選擇時注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大，過大的變形也會因效應(yīng)過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞[3]。結(jié)構(gòu)除需要滿足水平方向的剛度和變形能力外，還應(yīng)具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)振動的能力。4．結(jié)構(gòu)的整體性。高層建筑結(jié)構(gòu)中，樓蓋對于結(jié)構(gòu)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(nèi)剛度的抗力，并與豎向各子結(jié)構(gòu)有效連接。高層建筑基礎(chǔ)的整體性以及基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的可靠連接是結(jié)構(gòu)整體性的重要保證。

參考文獻：

[1] 吳育武.談?wù)劯邔咏ㄖY(jié)構(gòu)概念設(shè)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(jié)構(gòu)方案的設(shè)計[J].四川建材,2009,35(2):91-93.

第8篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]多層建筑 基礎(chǔ)設(shè)計 方案優(yōu)化

引言

多層建筑的地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)最主要的組成部分，它涉及到整個建筑結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟的重大問題。同時，高層建筑的體型日趨復(fù)雜，地基基礎(chǔ)類型多變，所有這些因素，都給多層建筑地基基礎(chǔ)的合理設(shè)計，尤其是優(yōu)化設(shè)計增加了難度?？偨Y(jié)成功設(shè)計的經(jīng)驗，吸取工程事故的教訓(xùn)，根據(jù)國家有關(guān)的標(biāo)準規(guī)范，依靠先進的科學(xué)技術(shù)，多層建筑的地基基礎(chǔ)設(shè)計是有可能作到技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量。

1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的主要依據(jù)和基本要求

1.1主要依據(jù)

多層建筑的地基基礎(chǔ)設(shè)計受很多因素的影響，地面土質(zhì)結(jié)構(gòu)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(shù)和建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對地基的壓迫程度是建筑自身對地基基礎(chǔ)的限制條件；此外，相關(guān)的抗震要求等對基礎(chǔ)設(shè)計提出了更高的要求。依據(jù)以上的各種因素，再結(jié)合工程設(shè)計的造價總體規(guī)劃，對地基基礎(chǔ)進行全面的科學(xué)評估，從而得出地基設(shè)計的基本數(shù)據(jù)。

1.2基本要求

與普通的多層建筑設(shè)計相比，由于影響多層建筑地基基礎(chǔ)因素較多，所以設(shè)計過程中需要考慮的設(shè)計要求也相對復(fù)雜。地基的牢固性、建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(shù)、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(chǔ)設(shè)計的基本要求。因此，在地基基礎(chǔ)設(shè)計過程中，不僅要考慮建筑外觀設(shè)計概念上的要求，更重要的是地面條件和建筑本身結(jié)構(gòu)對多層建筑提出的具體客觀要求。隨著現(xiàn)代模擬技術(shù)與勘測技術(shù)的不斷成熟，為多層建筑設(shè)計提供了設(shè)計方案反復(fù)模擬、修改的便利條件和可靠的數(shù)據(jù)，以滿足多層建筑最基本的安全性要求。房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)設(shè)計方法采用概率極限狀態(tài)的設(shè)計理論。房屋上部結(jié)構(gòu)是在滿足結(jié)構(gòu)自身重力恒載、人、家具、設(shè)備等荷載的豎向靜力作用和風(fēng)壓力、地震力的水平荷載的動力作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)有的強度、剛度、穩(wěn)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(chǔ)傳給上部結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)上部的機構(gòu)和下部的地基條件，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是其選擇的結(jié)構(gòu)形式，它是建筑物地下的部分。房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項全面、系統(tǒng)性的工作，在結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)置多道防線、剛?cè)嵯酀鷧f(xié)調(diào)、打通重要關(guān)節(jié)。按照這樣的原則進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，對在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時的反饋和研究，不斷提高設(shè)計人員自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。設(shè)計的結(jié)構(gòu)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(chǔ)計算的模型

影響高層建筑地基基礎(chǔ)計算的因素很多、很復(fù)雜。它涉及到土性參數(shù)等基本計算參數(shù)的采用，尤其在我國軟土、濕陷性黃土、液化土分布地區(qū)較廣，地震烈度較高的環(huán)境下，由于規(guī)范的不盡完善、計算方法的差異、結(jié)構(gòu)工程師水平的參差不齊，使得的離層地基基礎(chǔ)的計算質(zhì)量受到很大的影響。

2.1地基模型

基礎(chǔ)底面的應(yīng)力是基礎(chǔ)與基底土層間的接觸應(yīng)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(chǔ)內(nèi)力的計算等，是地基基礎(chǔ)計算中的首要問題。對于剛性基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)(柱下RC基礎(chǔ)和墻下RC條形基礎(chǔ))，在比較均勻的地基上，上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(chǔ)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(yīng)按彈性地基梁或彈性地基梁板計算，此時應(yīng)選用合適的地基模型。

應(yīng)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(guān)系，K為比例常數(shù)，即基床系數(shù)。該模型完全不考慮實際存在著的地基土的應(yīng)力―應(yīng)變的擴散能力，但對于淤泥、軟粘±或基底下士的塑性區(qū)很大時或當(dāng)?shù)鼗康暮穸炔怀^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(yīng)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(xù)介質(zhì)，考慮土的應(yīng)力―應(yīng)變的擴散能力，但由于實際的地基并非彈性連續(xù)介質(zhì)，因此該模型夸大了土的應(yīng)力―應(yīng)變的擴散能力，并且由于計算較為復(fù)雜，使得該模型的應(yīng)用受到一定的限制。

接觸應(yīng)力反映了上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用的力學(xué)特征。工程實踐證明，接觸應(yīng)力的分布狀態(tài)界于文克爾模型與彈性半無限體模型的計算結(jié)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(xué)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(guān)計算參數(shù)的難予確定和計算上的復(fù)雜性尚未應(yīng)用于工程設(shè)計。

值得指出的是上述模型均假定地基土是彈性勻質(zhì)連續(xù)介質(zhì)，實際上地基土是由±顆粒、水和空氣構(gòu)成的三相復(fù)雜體系材料。一般情況在重力荷載作用下地基土處于靜態(tài)，視作彈性勻質(zhì)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(jié)構(gòu)的重力荷載下，地基土?xí)霈F(xiàn)彈塑性變形，此時考慮-十^為彈性體的分層總合法或規(guī)范法等計算

2.2結(jié)構(gòu)模型

(1)整體結(jié)構(gòu)計算模型高層建筑的上部結(jié)構(gòu)、地下室、基礎(chǔ)與地基土構(gòu)成一個空間結(jié)構(gòu)體系。整體結(jié)構(gòu)計算模型最完整、最符合實際的模型應(yīng)該是上部結(jié)構(gòu)、地下室、基礎(chǔ)和地基同作用的模型，這在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震計算、基底反力計算、變形計算和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算中，都是較為精確的計算。考慮上部結(jié)構(gòu)、地下室、樁筏基礎(chǔ)與地基的共同作用。

(2)基礎(chǔ)與地基共同作用的模型。由上部結(jié)構(gòu)的計算給出基礎(chǔ)頂面作用效應(yīng)組合值(M、V、N)。建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94―94附錄B中考慮承臺(包括地下墻體)、基樁協(xié)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(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)共同作用的模型。高層建筑框架結(jié)構(gòu)的箱基的整體彎曲計算就采用這種模型。

(4)基礎(chǔ)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(chǔ)作為一個結(jié)構(gòu)進行計算。

(5)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模型，結(jié)構(gòu)計算一般采用有限單元法，上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)設(shè)計方案優(yōu)選

3.1沉降縫的設(shè)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(shè)置的垂直縫稱為沉降縫。當(dāng)建筑物建造在不同土質(zhì)的地基上，或建筑物相鄰部分的高度、荷載和結(jié)構(gòu)形式差別較大時，為了防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降引起錯動或開裂，通常在差異處設(shè)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(chǔ)卻不適合設(shè)置沉降縫。沉降縫的設(shè)置將對地下室在土層中的嵌固作用產(chǎn)生一定的影響，再加上多層建筑本身對地下室的結(jié)構(gòu)壓力，會使建筑的地基基礎(chǔ)設(shè)計更加復(fù)雜，并造成額外的壓力負擔(dān)，不利于高層建筑的穩(wěn)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(yīng)的地下深埋基礎(chǔ)，經(jīng)過精確的地質(zhì)勘測和基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)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(xiàn)代化加速了私家車的購買力增長，地面空間已經(jīng)越不能夠解決車輛的停放需求，地下停車場的開發(fā)和使用，不但解決了城市建設(shè)問題也提高了多層建筑地下空間的利用率。此外根據(jù)地下土質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點，還可以將地下空間用來安置人防設(shè)施和建筑內(nèi)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(chǔ)方案的優(yōu)化選擇

考慮到城市所在地區(qū)的地質(zhì)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(chǔ)設(shè)計的方案也不盡相同?；A(chǔ)設(shè)計方式如何選擇，就需要根據(jù)實地的需要來決定，例如上海、天津等地質(zhì)條件較差的地區(qū)高層建筑多采用造價高昂的樁筏，而北京、廣州等地質(zhì)條件稍好的地區(qū)多層建筑多選用相對經(jīng)濟些的筏基。當(dāng)然，在地基條件較好的山區(qū)如重慶，甚至多層建筑可以采用經(jīng)濟的獨立基礎(chǔ)。可見，地質(zhì)條件很大程度上決定了建筑基礎(chǔ)的方案?，F(xiàn)代的計算機模擬技術(shù)可以提供多層建筑多個設(shè)計方案的模擬結(jié)果，從而使設(shè)計師可以從中選擇最優(yōu)方案?；A(chǔ)方案的優(yōu)選，無論是經(jīng)濟效益還是社會效益都是相當(dāng)顯著的。

結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的要求我國的多層建筑雖然相對發(fā)達國家起步較晚，但已經(jīng)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(fā)展史，多層建筑設(shè)計與城市空間的融合也正不斷的完善發(fā)展。

參考文獻

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第9篇：多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；常見問題；對策

中圖分類號：TU8 文獻標(biāo)識碼： A

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對建筑物的建筑質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，還有很多應(yīng)及時解決的問題，我們應(yīng)對其提出相應(yīng)解決的對策，這對提升建筑的質(zhì)量有很大的幫助。

一 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題

結(jié)構(gòu)的設(shè)計是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計最主要的一部分，設(shè)計中常出現(xiàn)的問題主要有：

1框架結(jié)構(gòu)中梁、柱的截面計算。這是框架結(jié)構(gòu)中的重點，相關(guān)規(guī)范中規(guī)定“墻柱弱梁強節(jié)點”，為了保證梁柱的塑性，梁與柱的線剛度的比值應(yīng)大于1。

2在電算程序的信息輸入中，可填寫地下室層數(shù)為1，并復(fù)算一次，按照兩次計算結(jié)果的包絡(luò)圖，進行框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋，而在我國的《抗震規(guī)范》中規(guī)定,處于8度地震區(qū)的工程框架結(jié)構(gòu)，其抗震等級為二級,在設(shè)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(chǔ)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(qū)和非加密區(qū)的設(shè)置問題，不能保證梁的抗剪力，還有配筋不按照規(guī)范進行設(shè)置的問題。

4在設(shè)計工作中，有的設(shè)計人員常把配筋視為構(gòu)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(nèi)力的問題時，容易忽視一些細節(jié)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(zhì)不均勻、溫度應(yīng)力等問題，對于這些問題，在進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)特別注意。

二 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計相應(yīng)對策1在設(shè)計框架梁的配筋時，最主要的是以國家的規(guī)范為主，應(yīng)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)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(guān)，與混凝土的軸心和鋼筋的抗拉強度的比值也有關(guān)，準確的設(shè)計框架梁的配筋率，會對框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有很大的幫助。另外，在對配筋的方式做出調(diào)整時，設(shè)計人員應(yīng)該注意配筋不是構(gòu)造配筋，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意懸臂端調(diào)節(jié)變形的問題，注意梁段交接的地方。在非加密區(qū)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(yōu)先選擇菱形或井形。

2水平荷載會常常造成框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移，影響框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，尤其是對于多層建筑物，更應(yīng)該考慮到風(fēng)荷載對多層建筑物的影響，所以，應(yīng)把風(fēng)荷載加進多層建筑物的內(nèi)力計算中。除了考慮風(fēng)荷載對建筑物的影響，還應(yīng)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(fā)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(nèi)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(jié)構(gòu)的內(nèi)力時，一般可以采用分配法、彎矩二次分配法以及系數(shù)法，但在三種方法中，系數(shù)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(fù)雜，相對的，系數(shù)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(yīng)注意的是建筑物的抗震能力，根據(jù)抗震要求，一般的高層建筑物的震型個數(shù)大于等于9，頂部有建筑物的，一般的震型個數(shù)大于等于12，一般最適宜的震型個數(shù)為總質(zhì)量的90%。此外，還要加強對非結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震強度，比如女兒墻，應(yīng)采取結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，以保證女兒墻的穩(wěn)定性，另外，對《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的其它的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也要滿足抗震設(shè)計等級要求。為提高抗震能力，也應(yīng)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(jié)構(gòu)層，雖然，薄弱層只有地震烈度大于等于7的時候才會出現(xiàn)，但框架結(jié)構(gòu)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(xiàn)，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(chǔ)埋置深度等措施。另外，當(dāng)結(jié)構(gòu)的彈塑性的演算結(jié)果不符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》5.5.5的規(guī)定，對結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)進行合適的調(diào)整，避免薄弱層的出現(xiàn)，從而提高抗震的能力。

4框架結(jié)構(gòu)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(jié)約材料，增加空間的使用率等優(yōu)點?？蚣芙Y(jié)構(gòu)可根據(jù)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(nèi)力時，一些設(shè)計人員主要是對計算機的計算結(jié)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(shè)計人員對計算機不能過分的依賴，應(yīng)根據(jù)實際情況進行分析。

5配筋的調(diào)整是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中非常關(guān)鍵的一步，調(diào)整時我們有一點問題要注意，發(fā)生地震時，由于框架柱會受到雙向變矩和較大的扭轉(zhuǎn)剪力的影響，使得衡力的計算發(fā)生變化，因此在對框架內(nèi)力進行計算時，應(yīng)采用縱、橫兩方面進行計算，然后對配筋進行不同側(cè)面的比較。調(diào)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(yīng)知道影響框架梁裂縫寬度的兩方面的因素，一方面是構(gòu)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(jié)構(gòu)一般采用的是獨立基礎(chǔ)，為增強框架結(jié)構(gòu)的安全性，可以根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的獨立基礎(chǔ)的埋深的程度，設(shè)計不同的拉梁，如果獨立基礎(chǔ)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(shè)置的更為強大。構(gòu)造基礎(chǔ)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(shè)計值的10%，構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁頂標(biāo)高與短柱的標(biāo)高相同時，可以按偏心受壓計算。

7 當(dāng)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(qū)的箍筋間距仍采用200mm，就會導(dǎo)致非加密區(qū)配箍不足，對于上述情況，可以把程序內(nèi)定梁箍筋調(diào)整為取梁的加密區(qū)間距，這樣一來，既能滿足非加密區(qū)抗剪承載力標(biāo)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(dāng)增加梁端抗剪承載力，這樣有力于提高抗震性能。

結(jié)語：

多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個全面的、系統(tǒng)的工作，設(shè)計人員僅僅掌握基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計知識是不夠的，要不斷完善自己，豐富自己的經(jīng)驗，提高對實踐問題的解決能力，同時，要有嚴謹負責(zé)的態(tài)度，對框架結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題，要認真地進行分析和判斷，遵循設(shè)計規(guī)范，設(shè)計出更為合理安全，經(jīng)濟實用的框架結(jié)構(gòu)形式，可以更好的滿足住戶們的要求，提升建筑質(zhì)量，推動建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

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