時間：2023-08-02 09:26:17
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇多層建筑結(jié)構(gòu)設計，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：多層建筑 結(jié)構(gòu)設計
1、建筑設計作用
1.1 建筑設計應首要解決功能問題
功能是什么？功能就是空間使用者對空間環(huán)境的各種要求，包括生理要求和心理要求。人類大量的活動要在建筑中進行，所有與人生理有關(guān)的問題都應得到解決，如呼吸、行走、坐、臥、進食、排泄、取暖、避寒等等。這是建筑設計要解決的第一步，也是人為自己創(chuàng)造空間的基本要求。其次，作為高等動物的人有比其它動物更高的需求。如：羞恥感（隱秘性）、光線、適宜的高度、聲音，最后應滿足人們社會性需求和精神文化需求。所以，功能所體現(xiàn)的就是人（設計者）在充分考慮自身多種需求的條件下為人（使用者）所創(chuàng)造的空間環(huán)境。然后，人（使用者）在這樣的環(huán)境下長期生活，這樣的空間的優(yōu)缺點又在生理及心理或是文化習慣上影響著人。
1.2 建筑設計與城市的關(guān)系
討論建筑設計的作用首先應該討論建筑設計與城市的關(guān)系。人類營造城市所投入的巨大勞動和智慧讓一個個文明燦爛登場又黯然謝幕。今天即使古代文明灰飛煙滅了，但當我們看到遺跡的時候依然會為那壯美與精致而震驚。眾所周知，人類在河流的渡口和道路的節(jié)點聚居形成了村鎮(zhèn)，隨著經(jīng)濟活動的開展，有了市場的出現(xiàn)，城市的功能驟然形成了，之后隨著人口的劇增、交通的頻繁和城市的擴展，人們創(chuàng)造了環(huán)境。所以建筑設計直接關(guān)系到城市的風格與文明程度，從而得出“人創(chuàng)造了空間，空間反過來又影響了人”的結(jié)論。
1.3 建筑為人服務人創(chuàng)造了建筑，建筑反過來又影響了人。
2、現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計存在的問題
明確建筑設計的作用后，再來看看建筑師對建筑物最初設計方案時的考慮：建筑師更多的是考慮空間組成特點及安全問題，而不是詳細地確定它的具體結(jié)構(gòu)。對于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設計基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加，豎向結(jié)構(gòu)體系成為設計的控制因素，其原因有兩個：
（1）較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；
（2）側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對建筑物的效應不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時，在風荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應更加明顯。在現(xiàn)代高層建筑中，問題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，可見，現(xiàn)代建筑的高層結(jié)構(gòu)受力性能與低層建筑有很大的差異，存在扭轉(zhuǎn)、共振、水平側(cè)向位移及剪重比等問題。
2.1 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計中的扭轉(zhuǎn)問題
建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，在結(jié)構(gòu)設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題是指在結(jié)構(gòu)設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應在結(jié)構(gòu)設計時選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能使建筑物做到三心合一。
2.2 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計中的共振問題
當建筑場地發(fā)生地震時，如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近，建筑物和場地就會發(fā)生共振。因此在建筑方案設計時就應針對預估的建筑場地特征周期，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的層數(shù)，選擇合適的結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系，擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別，避免共振的發(fā)生。
2.3 水平側(cè)向位移問題
水平側(cè)向位移即使是滿足建筑結(jié)構(gòu)規(guī)程的要求，并不能說明該結(jié)構(gòu)是合理的設計。同時還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因為結(jié)構(gòu)抗震設計時，地震力的大小與結(jié)構(gòu)剛度直接相關(guān)，當結(jié)構(gòu)剛度小，結(jié)構(gòu)并不合理時，由于地震力小則結(jié)構(gòu)位移也小，位移在規(guī)范允許范圍內(nèi)，此時并不能認為該結(jié)構(gòu)合理。因為結(jié)構(gòu)周期長、地震力小并不安全；其次，位移曲線應連續(xù)變化，除沿豎向發(fā)生剛度突變外，不應有明顯的拐點或折點。一般情況下剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線應為彎曲型；框架結(jié)構(gòu)的位移曲線應為剪切型；框一剪結(jié)構(gòu)和框一筒結(jié)構(gòu)的位移曲線應為彎剪型。
2.4 剪重比及單位面積重度問題
結(jié)構(gòu)的剪重比A=VJG是體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在地震作用下反應大小的一個指標，其大小主要與結(jié)構(gòu)地震設防烈度有關(guān)，其次與結(jié)構(gòu)體型有關(guān)，當設防烈度為7、8、9度時，基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)，最小剪重比分別為0.0 12（0.018）， 0.024 （0.032）， 0.0 4 0；扭轉(zhuǎn)效應明顯或基本周期
關(guān)鍵詞：多層建筑結(jié)構(gòu)設計
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：
1、建筑設計作用
1.1 建筑設計應首要解決功能問題
功能是什么？功能就是空間使用者對空間環(huán)境的各種要求，包括生理要求和心理要求。人類大量的活動要在建筑中進行，所有與人生理有關(guān)的問題都應得到解決，如呼吸、行走、坐、臥、進食、排泄、取暖、避寒等等。這是建筑設計要解決的第一步，也是人為自己創(chuàng)造空間的基本要求。其次，作為高等動物的人有比其它動物更高的需求。如：羞恥感（隱秘性）、光線、適宜的高度、聲音，最后應滿足人們社會性需求和精神文化需求。所以，功能所體現(xiàn)的就是人（設計者）在充分考慮自身多種需求的條件下為人（使用者）所創(chuàng)造的空間環(huán)境。然后，人（使用者）在這樣的環(huán)境下長期生活，這樣的空間的優(yōu)缺點又在生理及心理或是文化習慣上影響著人。
1.2 建筑設計與城市的關(guān)系
討論建筑設計的作用首先應該討論建筑設計與城市的關(guān)系。人類營造城市所投入的巨大勞動和智慧讓一個個文明燦爛登場又黯然謝幕。今天即使古代文明灰飛煙滅了，但當我們看到遺跡的時候依然會為那壯美與精致而震驚。眾所周知，人類在河流的渡口和道路的節(jié)點聚居形成了村鎮(zhèn)，隨著經(jīng)濟活動的開展，有了市場的出現(xiàn)，城市的功能驟然形成了。所以建筑設計直接關(guān)系到城市的風格與文明程度，從而得出“人創(chuàng)造了空間，空間反過來又影響了人”的結(jié)論。
1.3 建筑為人服務人創(chuàng)造了建筑，建筑反過來又影響了人。
2、現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計存在的問題
明確建筑設計的作用后，再來看看建筑師對建筑物最初設計方案時的考慮：建筑師更多的是考慮空間組成特點及安全問題，而不是詳細地確定它的具體結(jié)構(gòu)。對于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設計基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加，豎向結(jié)構(gòu)體系成為設計的控制因素，其原因有兩個：
（1）較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；
（2）側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對建筑物的效應不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時，在風荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應更加明顯。在現(xiàn)代高層建筑中，問題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，.信宜市景泰豪庭小區(qū)，6度區(qū)，帶一層地下室，有8棟塔樓，13-16層不等，塔樓均為純剪力墻結(jié)構(gòu)，約5.6萬平方米；可見，現(xiàn)代建筑的高層結(jié)構(gòu)受力性能與低層建筑有很大的差異，存在扭轉(zhuǎn)、共振、水平側(cè)向位移及剪重比等問題。
2.1 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計中的扭轉(zhuǎn)問題
建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，在結(jié)構(gòu)設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題是指在結(jié)構(gòu)設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應在結(jié)構(gòu)設計時選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能使建筑物做到三心合一。
2.2 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計中的共振問題
當建筑場地發(fā)生地震時，如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近，建筑物和場地就會發(fā)生共振。因此在建筑方案設計時就應針對預估的建筑場地特征周期，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的層數(shù)，選擇合適的結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系，擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別，避免共振的發(fā)生。例如:東莞市南國雅苑K區(qū)怡景居，6度區(qū)，局部一層地下室，16層，有3棟塔樓，框剪結(jié)構(gòu)，約2萬平方米；設計的就比較好.
2.3 水平側(cè)向位移問題
水平側(cè)向位移即使是滿足建筑結(jié)構(gòu)規(guī)程的要求，并不能說明該結(jié)構(gòu)是合理的設計。同時還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因為結(jié)構(gòu)抗震設計時，地震力的大小與結(jié)構(gòu)剛度直接相關(guān)，當結(jié)構(gòu)剛度小，結(jié)構(gòu)并不合理時，由于地震力小則結(jié)構(gòu)位移也小，位移在規(guī)范允許范圍內(nèi)，此時并不能認為該結(jié)構(gòu)合理。因為結(jié)構(gòu)周期長、地震力小并不安全；其次，位移曲線應連續(xù)變化，除沿豎向發(fā)生剛度突變外，不應有明顯的拐點或折點。一般情況下剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線應為彎曲型；框架結(jié)構(gòu)的位移曲線應為剪切型；框一剪結(jié)構(gòu)和框一筒結(jié)構(gòu)的位移曲線應為彎剪型。
2.4 剪重比及單位面積重度問題
結(jié)構(gòu)的剪重比A=VJG是體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在地震作用下反應大小的一個指標，其大小主要與結(jié)構(gòu)地震設防烈度有關(guān)，其次與結(jié)構(gòu)體型有關(guān)，當設防烈度為7、8、9度時，基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)，最小剪重比分別為0.0 12（0.018）， 0.024 （0.032）， 0.0 4 0；扭轉(zhuǎn)效應明顯或基本周期
關(guān)鍵詞：多層建筑；結(jié)構(gòu)；設計；框架結(jié)構(gòu)；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(jié)構(gòu)設計更是一個難點和重點。所以，必須嚴格控制框架結(jié)構(gòu)的設計過程，提高框架結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量。
二、框架結(jié)構(gòu)設計原則
1.剛?cè)嵯酀?/p>
建筑物框架結(jié)構(gòu)不宜太柔，太柔的結(jié)構(gòu)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(xù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)通力合作抵御外力。如果把抵御外力的任務寄托在一個結(jié)構(gòu)上，是非常危險的。如土建結(jié)構(gòu)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(xiàn)了多道防線的設計思路。
3.抓大放小
絕對安全的結(jié)構(gòu)是沒有的。各個構(gòu)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(gòu)成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。一旦巨大的破壞力量突然襲來，各個構(gòu)件協(xié)作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構(gòu)件免遭摧毀。例如，在鋼框架結(jié)構(gòu)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(huán)節(jié)，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。
三、多層建筑結(jié)構(gòu)設計的框架結(jié)構(gòu)問題
1.在框架結(jié)構(gòu)設計中，忽視縱向框架設計。根據(jù)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(cè)力構(gòu)件來承擔。但是在一些結(jié)構(gòu)設計中設計人員只對縱向普通的連續(xù)梁進行設計，導致框架中的縱筋配置和梁柱的節(jié)點無法滿足框架抗震的構(gòu)架要求。因此常出現(xiàn)梁的支座負筋，跨中縱筋配筋配置不足的現(xiàn)象。也就是說，在進行框架結(jié)構(gòu)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(tài)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(gòu)造配筋，造成了配筋嚴重不足，導致了板出現(xiàn)裂縫。
3.施工圖達不到規(guī)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(tǒng)圖等相關(guān)剖視圖；施工圖設計表述不全面，細節(jié)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(jù)、設計參數(shù)、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(jié)構(gòu)設計工作中態(tài)度問題
在現(xiàn)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(jié)構(gòu)設計往往變成了速成品。另外，設計人員的業(yè)務設計水品也是參差不齊，致使建筑工程的結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量不可避免的出現(xiàn)了這樣那樣的問題。建筑物既要實現(xiàn)其本身的使用價值、商業(yè)價值，還有實現(xiàn)其重要的社會功能。建筑結(jié)構(gòu)設計本身就是一項關(guān)乎人民財產(chǎn)安全的大事，與建設單位投資大小以及經(jīng)濟效益息息相關(guān)。因此，進行建筑工程結(jié)構(gòu)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(yè)，更是為了大家，為了自己。另外，還要求建筑結(jié)構(gòu)設計人員擁有扎實的理論知識功底和靈活創(chuàng)新的思維，加強對房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中常見問題的探索與研究，不斷提高自己的結(jié)構(gòu)設計水平，從而設計出更高水準、更經(jīng)濟、更合理的建筑結(jié)構(gòu)形式。
四、多層建筑框架結(jié)構(gòu)設計要點
多層建筑框架結(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)構(gòu)工程師應建議甲方做地下室。當?shù)鼗休d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(jié)構(gòu)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。抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設，連接處應加強，但沉降縫兩側(cè)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(jié)構(gòu)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(fā)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(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)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(nèi)力重分布，將板上筋乘以0.8～0.9的折減系數(shù)，將板下筋乘以1.1～1.2的放大系數(shù)。支承在外圈框架梁上的板負筋不宜過大，否則將對梁產(chǎn)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?shù)模癜寰筒缓线m，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(nèi)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(jié)束語
綜上所述，在多層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，要重視框架結(jié)構(gòu)設計的重點問題，及時收集設計過程中可能會出現(xiàn)的問題，在設計過程中，將這些易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)作為設計的重點，從而盡可能的降低設計中問題的出現(xiàn)，提高多層建筑框架結(jié)構(gòu)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：
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，其設計思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來越復雜，給多層結(jié)構(gòu)設計提出更高的要求。 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)設計中應用甚廣，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、獨立基礎設計荷載取值問題
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的抗震承載力進行驗算。 但是在進行基礎設計時應該要將風荷載考慮進去。所以， 不能因為一般建筑在地震區(qū)風荷載不是控制荷載而忽略了。還有些設計師在進行獨立基礎設計時， 柱腳內(nèi)力設計值取值不合理， 只對軸力與彎曲采取了設計值， 而未能考慮剪力， 還有些甚至只取了軸力設計值。若獨立基礎的設計荷載取值不合理， 將會導致建筑結(jié)構(gòu)的不安全或者材料浪費。
二、基礎系梁的設置問題
如果基礎埋置深度較深時, 可以用基礎系梁減少底層柱的計算長度。在±0．000以下設置系梁，此時系梁宜按一層框架梁進行設計, 同時系梁以下的柱應按短柱處理。如果工程條件符合第 6.1.11 條規(guī)定, 應設基礎系梁。根據(jù)抗震要求, 可沿兩個主軸方向設置構(gòu)造基礎系梁。基礎系梁截面高度可取柱中心距的1/12～1/15。構(gòu)造基礎系梁縱向受力鋼筋可取上述所連接柱的最大軸力設計值的10％作為拉力或壓力來計算。當為構(gòu)造配筋時, 應滿足最小配筋率；當基礎系梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時, 應與所連接柱子的最大軸力設計值的10％疊加計算。基礎系梁截面也應適當增加, 算出的配筋應滿足受力要求和構(gòu)造配筋要求。構(gòu)造基礎系梁頂標高通常與基礎頂標高相同。為減少基礎系梁計算跨度，可以將基礎梁下與獨立基礎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頂面平齊, 再澆筑基礎系梁。
如果用基礎系梁平衡柱底彎矩, 基礎系梁的截面尺寸與配筋應按框架梁設計。這時, 拉梁正彎矩鋼筋應全部拉通, 負彎矩鋼筋至少應在 1/2 跨拉通, 基礎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)造要求應與上部框架梁完全相同,且此時拉梁應設置在基礎頂部。
綜上所述, 如不設置基礎系梁, 填充墻可以采用素混凝土條形基礎；如設置基礎拉梁, 宜在框架柱之間設置, 對于不在框架柱之間的墻體基礎可采用素混凝土基礎。
三、 框架結(jié)構(gòu)梁設計的問題與處理
在框架結(jié)構(gòu)梁的設計中， 如果梁上存在次梁（ 包括挑梁端部） 應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， 但是梁的端箍筋應該考慮加密。 在設計考慮抗扭的梁時， 縱筋的間距不應大于300mm并且不能大于梁的寬度， 即我們在設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?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，都應經(jīng)分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。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)力設計值。框架――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
在工程設計中,多數(shù)房屋建筑按其抗震設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,應當根據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》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)抗震設防烈度計算。對于乙類建筑,一般情況下,當抗震設防烈度為6～8度時,抗震措施應符合按本地區(qū)抗震設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,但設計人員錯當成丙類建筑來設計,使建筑物的抗震能力大為降低,不得不對設計計算作重大修改。
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)至少應取3;當振型數(shù)多于3時,宜取3的倍數(shù),但不應多于層數(shù);當房屋層數(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),當考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時,振型數(shù)應≥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≥12或更多。但不能多于房屋層數(shù)的3倍,只有當定義彈性樓板,采用總剛分析,且必要時,振型數(shù)才可以取得更多?！犊拐鹨?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用,選取振型數(shù)時比較隨意,這是應當改進的。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?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)設計中,不論工程簡單還是復雜,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該有清晰的認識, 使設計的工程既經(jīng)濟又合理。
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關(guān)鍵詞：斜山坡；多層建筑；結(jié)構(gòu)設計；基礎處理
引言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的建筑業(yè)也在不斷前進，但是前進的過程中也遇到了很多問題，比如土地緊缺問題，而在斜山坡上建造多（高）層建筑是緩解用地緊張、塑造良好建筑環(huán)境的有益嘗試。在這種場地上建造房屋，地形、地貌及地質(zhì)條件往往很復雜，既有利于設計出獨特風格的建筑作品，也容易因結(jié)構(gòu)設計不當而釀成事故，也容易因結(jié)構(gòu)設計不當而造成安全隱患。
1.場地的穩(wěn)定性分析及處理
工程場地地質(zhì)條件異常復雜，不良的工程地質(zhì)會影響場地的穩(wěn)定性。
1.1整體穩(wěn)定性
建筑場地范圍內(nèi)斜坡土體下為層片狀基巖（產(chǎn)狀為∠30-32°），若破壞原有的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，可導致土體滑坡。
1.2局部穩(wěn)定性
局部穩(wěn)定性問題的主要表現(xiàn)體現(xiàn)在：挖、填土形成的多級臨空臺階，破壞了原有的穩(wěn)定狀態(tài)；堆填土在雨水滲入軟化時會沿原坡面滑塌。
1.3基礎的穩(wěn)定性
基礎的穩(wěn)定性即地基承載力可靠，滿足建筑物正常使用極限狀態(tài)的要求。
1.4處理方法
為不破壞地基原有穩(wěn)定性，在確定樓、地面的標高及臺階時應考慮到既要依地形順坡設計，確保整體穩(wěn)定。也做好地面排水設計，避免加劇地基差異風化及溶蝕作用。
2.結(jié)構(gòu)設計
（1）擋土墻設計坡地建筑中，設計好擋土墻的意義重大，擋土墻是影響到上部結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵。擋土墻的設計及施工中都應遵循安全，經(jīng)濟、合理的原則，從實際場地出發(fā)，結(jié)合地形地質(zhì)條件及使用要求，因地制宜，以取得最好的社會效益，山區(qū)地形地質(zhì)條件千變?nèi)f化，每個工程都有其特殊性。工程設計時根據(jù)實際情況，因地制宜，力求達到擋土墻建筑物的完美組合，通常坡地建筑擋土墻設計做法有兩種：考慮擋土墻與主體結(jié)構(gòu)分開；結(jié)合主體結(jié)構(gòu)布置擋土墻。擋土墻要有足夠剛度，使墻身在土壓力作用下不發(fā)生移動或轉(zhuǎn)動。擋土墻設計應滿足以下要求，擋土墻強度計算：在靜止土壓力及水壓力作用下，擋土墻計算模型按1m板帶寬度，上端簡支，下端固定的單向板進行計算，土壓力按靜止土壓力取值，K取0.5。結(jié)構(gòu)剛度要求：在擋土墻高度范圍內(nèi)框架柱截面高度取擋土墻厚的兩倍。由于擋土墻內(nèi)側(cè)為地下室，不能直接設置泄水孔，因此在擋土墻背面底部及中部設置排水盲溝，沿擋土墻順坡導入地下室外側(cè)邊溝。
（2）上部結(jié)構(gòu)設計。山區(qū)建筑主要震害表現(xiàn)為：由于架空層太高形成柔弱底層而使結(jié)構(gòu)嚴重破壞；采用長短柱將坡地架空，短柱易發(fā)生剪切破壞；錯層處樓梯柱，樓梯板破壞嚴重；陡坎邊緣地帶建筑物震害較重等。《建筑抗震設計規(guī)范》2010年版規(guī)定，當需要在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上建筑時，除保證其在地震作用下的穩(wěn)定性外，尚應估計不利地段對設計地震參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用，其地震影響系數(shù)最大值應乘以增大系數(shù)，其值可根據(jù)不利地段的具體情況確定在1.1-1.6范圍內(nèi)。由于擋土墻與主體結(jié)構(gòu)是整體設計的主體計算時應考慮側(cè)向土壓力的影響，根據(jù)理正軟件取1m板帶寬度擋土墻按上端簡支下端固定模型計算出上端的支座反力，再乘以框架柱的水平受荷寬度，得出集中力。在進行上部建筑結(jié)構(gòu)設計時應采取以下措施：選擇建筑場地時應盡量避開不穩(wěn)定的邊坡；由于山地建筑豎向剛度不規(guī)則，扭轉(zhuǎn)效應明顯，設計時底部應加強，從概念設計上重視并采取必要的抗震措施，避免出現(xiàn)短柱和上剛下柔的情況；設置防震縫，在建筑高差變化較大處設置防震縫，在底層連廊與主體結(jié)構(gòu)問設置防震縫，均可有效地減少地震作用、溫度變形、不均勻沉降等造成的不利影響。加強上部與基礎的協(xié)調(diào)，采用墩基礎的形式可減少建筑不均勻沉降的程度，在建筑底層人工挖孔墩的承臺問設連系梁，將各墩、柱相互牽制連為一個整體而共同工作，可有效傳遞水平力，避免因個別墩失穩(wěn)或失效而引起建筑整體破壞；變形觀測，加強監(jiān)測地基在建筑施工過程的不同階段因加載的變化引起地基的變形，沉降、滑移情況，檢查邊坡的穩(wěn)定性，以便及時發(fā)現(xiàn)隱患，采取必要的處理措施。
3.基礎處理
3.1基礎方案選擇
基礎方案主要包括：柱下獨立基礎、柱下條形基礎、筏形基礎。經(jīng)承載力計算，基礎的地基反力都遠小于地基承載力特征值，但前兩種基礎型式顯然因有地下室難以滿足防水要求，而梁板式筏形基礎型式還合適。經(jīng)變形計算，如果僅從變形值結(jié)果看，應該沒有問題，但即使在地形平坦和地質(zhì)非常均勻土層的場地上進行理論變形計算結(jié)果與實際測試結(jié)果都有較大誤差，更何況在該持力層厚度和坡度變化較大的場地上計算變形值與實際有多大的偏差就更難以估計。最常用的地基穩(wěn)定性計算方法有：圓弧滑動法、平面滑動法、折線滑動法、赤平極射投影法、實體比例投影法、數(shù)值分析法。根據(jù)地基土的物理特性，樁基礎方案應根據(jù)場地巖土條件進行選擇，如表1：⑨-1層混合土相對松散，局部含滾石，均勻性較差；⑨-2層含礫粉質(zhì)粘土強度尚可，但其埋深變化較大；⑩-1層全風化花崗巖強度較高，但其埋深變化較大；⑩-2層強風化花崗巖強度較高，但其厚度變化較大；⑩-3層中風化花崗巖層強度高，分布尚穩(wěn)定。因此，上述各巖土層均不宜選作為樁基礎持力層，對于鉆孔灌注樁，由于⑨-1層相對松散、護壁較為困難，普遍含有滾石、施工相對困難，因此不宜使用，故最合適的是選用人工挖孔灌注樁。
3.2人工挖孔灌注樁計算和施工
3.2.1成樁可能性分析
由于⑨-1層混合土含水豐富，適合用人工挖孔樁方案應采用混凝土護壁。由于持力層層面變化較大，樁基礎施工時應按實際層位控制為準，以避免樁長不滿足承載力要求。
3.2.2樁承載力計算
當滑坡推力的水平分力小于樁的水平承載力時就是安全的，在水平力計算過程中需要考慮的因素太多，要讓每個假定都符合實際困難較大，力求符合設計的計算模型和構(gòu)造要求。
3.2.3施工要求
斜坡地上嵌巖樁的護壁材料應采用鋼筋混凝土制作，護壁內(nèi)配置一定數(shù)量的水平環(huán)向鋼筋和豎向鋼筋，護壁厚度和配筋應加大。編制爆破作業(yè)施工方案時必須采用爆破作業(yè)向下炸巖進行松動爆破和鑿除處理時炸藥爆破應合理布孔，以盡量減小沖擊波對護壁的破壞及對周圍環(huán)境的影響。在孔井口應采取能泄爆又能阻擋碎碴飛濺的有效措施，爆破時必須由專人統(tǒng)一指揮。炸藥爆破后，爆破人員先下井檢查，挖孔人員方可下井。在挖孔過程中遇到不良地質(zhì)時必須處理：樁基成孔后，保證樁基底部持力范圍內(nèi)有完整的基巖層。當樁基處于豎向軟弱裂隙帶或深熔洞頂部，可在該樁側(cè)補樁，加大樁截面及持力底面層?；蛘咴谠摌秱?cè)一定范圍內(nèi)補兩根樁。穿越土洞的樁基，護壁外側(cè)土洞應填實。對樁基穿越大溶洞時，可以采用噴漿加固溶洞、填砌毛石或砌塊。對樁底局部的溶槽、溶溝、石牙等，對樁底，應根據(jù)具體情況放置鋼筋予以加強。
4.結(jié)語
山坡地形情況非常復雜，怎樣做好基礎及上部結(jié)構(gòu)的設計，選擇合理的施工方案，尤其是控制建筑物的沉降量符合規(guī)范要求，沉降均勻，以確保工程質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全、節(jié)省工程造價，是建筑工程技術(shù)人員面臨著的一個長期艱巨的課題。在山坡上建造大體量的多（高）層建筑時，需將建筑物跨越各級臺階順坡建造，其建筑及結(jié)構(gòu)設計具有特殊性，也容易因結(jié)構(gòu)設計不當而釀成事故，建筑結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵是基礎設計及處理問題。因此，研究斜山坡上多層建筑結(jié)構(gòu)設計及基礎處理具有一定的現(xiàn)實意義。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：多層建筑；結(jié)構(gòu)；穩(wěn)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
中圖分類號：G267文獻標識碼：A 文章編號：
住房建設作為民生重要依據(jù)，得到政府和國家高度重視，改革開放后國家更重視人員、資金、技術(shù)等投資，使住房條件得到改善。由于人口增長，人民對住房條件需求的提高等因素影響，住房成為消費熱點，為此又產(chǎn)生了住房制度改革，住宅商品化等全社會關(guān)注的重要課題。磚混結(jié)構(gòu)的房屋在我國使用最廣泛的一種建筑形式，這是由于磚混結(jié)構(gòu)的房屋建造時取材便利、施工簡單、造價低廉，且施工工期短。
但是磚混結(jié)構(gòu)的房屋存在自身一些缺點，磚混結(jié)構(gòu)房屋的材料和不同組件之間的連接非常脆弱，砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力非常有限。因此，在進行工程建設時，有必要改善砌體結(jié)構(gòu)的延展性，提高房屋的抗震能力。
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（1～3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)設計成熟，建材可就地大量工業(yè)化、標準化地生產(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。
二、設計失誤對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響
1．多層建筑的基礎
多層房屋建筑無地質(zhì)詳勘報告，僅僅依據(jù)建設單位口頭或籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計；采用換土墊層進行軟弱地基處理，不進行換土墊層設計，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。
在當前結(jié)構(gòu)設計中，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)造柱位置因應力集中首先破壞。
3．多層建筑在框架結(jié)構(gòu)設計中，只注意橫向框架而忽視縱向框架
現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范要求水平地震作用應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)設計者對于非抗震設計，沒有考慮地震的縱向作用，在實際設計中經(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)梁按單梁進行設計
這種情況多發(fā)在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷重一般較小，沒有引起設計者的重視，為圖受力分析方便，設計者把實際應為連續(xù)梁的邊梁按簡支梁進行設計，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。
三、抗震設計對穩(wěn)定性的影響
1.抗震措施
當前，在抗震設計中，從概念設計、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)合的基礎上，建立設計地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設計指標和方法，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)濟的抗震性能是當代抗震設計規(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.多層建筑的抗震設計理念我國
《建筑抗震規(guī)范》（GB50011－2001）對建筑的抗震設防提出“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防要求，是通過“兩階段”設計來實現(xiàn)的。第一階段：第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數(shù)，先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，與風、重力荷載效應組合，并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進行構(gòu)件截面設計，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。
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關(guān)鍵詞：多層建筑；框架結(jié)構(gòu)；設計問題；解決措施；分析；研究
中圖分類號：TU323.5文獻標識碼： A
通常情況下，在建筑工程中，多層框架結(jié)構(gòu)形式的建筑，其建筑結(jié)構(gòu)傳力不僅明確，并且在進行建筑結(jié)構(gòu)的布置中，也具有較大的靈活性特征，并且這種結(jié)構(gòu)形式的建筑在抗震性能以及整體性效果方面，其特征優(yōu)勢都比較突出。在進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑的設計實現(xiàn)中，隨著設計方法水平的不斷提升以及計算機信息技術(shù)的不斷提高，對于多層框架結(jié)構(gòu)建筑設計實現(xiàn)也已經(jīng)由過去的手動計算設計，逐漸轉(zhuǎn)換為電算化設計，在建筑設計計算精度以及效率上，都有很大的提高和改善，同時也在很大程度上減少了建筑設計人員的工作強度，具有非常突出的時代性優(yōu)勢。
1、建筑的基礎設計問題分析
在進行建筑工程的基礎施工設計中，鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)形式的房屋建筑，其基礎設計多是采用柱下獨立基礎方式進行設計實現(xiàn)。針對這類結(jié)構(gòu)形式的房屋建筑工程基礎設計，由于建筑樓層的高度與地基條件不同，在具體設計中的設計要求與存在問題也有不同。比如，對于鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)形式的建筑基礎設計，就有相關(guān)要求指出，如果在進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑基礎設計中，建筑地基的受力范圍內(nèi)沒有存在軟弱粘性土層情況時，并且建筑樓層不超過8層，樓層高度在25米以下時，對于一般多層框架結(jié)構(gòu)房屋建筑工程，或者是荷載相當?shù)亩鄬涌蚣芙Y(jié)構(gòu)廠房建筑，其基礎設計中就不需要進行建筑地基或者是建筑基礎的抗震承載力設計驗算。
1.1 建筑風荷載作用與抗震荷載設計問題
根據(jù)這一情況，在進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑房屋的基礎設計中，對于8度地震區(qū)的房屋建筑基礎設計中，滿足上述條件的鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)形式房屋建筑，就不需要進行建筑地基或者基礎的抗震承載設計驗算。但是，在結(jié)合建筑房屋的設計施工實際情況，在進行該種情況與類型的房屋建筑基礎設計中雖然不需要進行房屋建筑基礎以及地基的抗震承載設計驗算，但是需要在建筑地基荷載設計中，需要對于建筑地基的風力荷載影響進行設計考慮。一些鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)建筑基礎荷載設計中，設計人員往往會因為建筑工程處于地震區(qū)高層建筑的范圍之外，因此，在進行建筑基礎設計中，就忽視對于建筑基礎風荷載的設計驗算，這是多層框架結(jié)構(gòu)建筑基礎荷載設計中存在比較突出和嚴重的問題，應注意進行避免。
1.2 建筑基礎頂面荷載設計問題
在進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑基礎荷載設計驗算中，進行建筑獨立基礎部分的設計時，對于建筑基礎頂面上的外荷載設計中，只是通過建筑基礎頂面荷載的軸力設計值以及彎矩設計值，進行荷載作用設計驗算，容易忽略建筑基礎頂面荷載中的剪力作用設計，甚至一些建筑基礎頂面荷載設計中，只是通過軸力計算進行建筑基礎頂面荷載設計計算，這都容易對于建筑基礎以及上部結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，也是多層框架結(jié)構(gòu)建筑基礎荷載設計中存在比較突出的另一問題，需要在設計中進行注意和避免。
2、建筑抗震設計中參數(shù)的選取問題分析
在進行多層框架結(jié)構(gòu)房屋建筑工程的設計中，建筑房屋的相關(guān)設計要求與規(guī)定指出，應用計算機進行設計實現(xiàn)的建筑方案，為了保證建筑設計施工的質(zhì)量水平，對于計算機計算的建筑抗震參數(shù)結(jié)果，應在分析驗證并確認合理后，才可以用于建筑工程設計施工中。而通常情況下，在進行該種結(jié)構(gòu)類型的建筑抗震設計中，需要進行計算驗證的抗震設計參數(shù)，主要包括建筑結(jié)構(gòu)的自振周期以及建筑樓層的地震剪力系數(shù)、建筑樓層彈性層間位移、建筑樓層的側(cè)向剛度比等，而在對于建筑抗震設計中計算機計算的這些參數(shù)結(jié)果進行驗證中，除了要保證建筑結(jié)構(gòu)設計方案合理性和建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖正確外，還需要從正確的進行建筑抗震設防烈度以及建筑施工的場地類別等方面，進行計算驗證與分析應用。
2.1 建筑抗震等級以及振型組合數(shù)設計問題
首先，在進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑工程的抗震設計中，對于建筑抗震等級級數(shù)標準的確定設計，應注意建筑工程的具體類型，比如房屋建筑，在建筑抗震等級設計中，就被劃分為丙類建筑。對于一些民用或者是辦公、工業(yè)建筑，在進行抗震等級的設計確定中，需要根據(jù)建筑施工地區(qū)的地震等級烈度以及建筑結(jié)構(gòu)類型、建筑高度等，按照相關(guān)的建筑抗震設計要求進行不同建筑等級類型的確定，在此基礎上，再根據(jù)建筑類型進行抗震等級級數(shù)的設計確定。
其次，在進行建筑抗震設計中，對于振型組合數(shù)的設計選取，相關(guān)要求與規(guī)定指出，建筑抗震設計中合理的振型數(shù)量選取確定多是以振型參與質(zhì)量在總質(zhì)量中的90%振型數(shù)為主。需要注意的是，在進行建筑抗震設計中，對于振型組合數(shù)的選取確定，首先應注意振型個數(shù)要小于建筑結(jié)構(gòu)中原有的振型總數(shù)量；其次，在進行耦聯(lián)計算的建筑結(jié)構(gòu)中，振型組合數(shù)的選取通常為9個；最后，在進行建筑抗震設計中振型組合數(shù)的選取確定時，還需要注意一個建筑結(jié)構(gòu)的振型組合數(shù)量應比振型有效質(zhì)量系列化的90%大。
2.2 地下室層數(shù)的輸入選取及相關(guān)設計問題
在進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑的地下室設計中，由于多層框架結(jié)構(gòu)建筑中存在有地下室和無地下室兩種情況，根據(jù)建筑工程地下室的設置情況，比較常見的建筑地下室設計問題，主要地下室與建筑結(jié)構(gòu)的嵌固連接設計以及地下室層數(shù)輸入設置等。還存在著比較常見的問題就是對于多層框架結(jié)構(gòu)建筑的框架設計確定問題。
2.2.1 有地下室建筑的地下室層數(shù)輸入選取
在進行帶有地下室的多層框架結(jié)構(gòu)建筑設計實現(xiàn)中，對于建筑上部結(jié)構(gòu)與地下室部分的嵌固設計以及嵌固位置確定，是整個建筑工程框架結(jié)構(gòu)設計中的重點。在進行該種類型的建筑工程框架結(jié)構(gòu)設計中，可以分為兩種情況進行設計確定。一種是滿足建筑框架結(jié)構(gòu)設計抗震要求與規(guī)范的多層框架結(jié)構(gòu)建筑的上部結(jié)構(gòu)與地下室嵌固設計中，以建筑地下室的頂部作為建筑框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，在進行建筑樓層的設計考慮中，僅以建筑地下室上部的樓層數(shù)作為設計考慮樓層數(shù)，并且建筑底層層高取實際層高值進行計算設計，以保證建筑框架結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量。而對于不能滿足建筑抗震設計要求中地下室以及基礎形式建筑中，建筑的上部結(jié)構(gòu)與地下室的嵌固位置通常設置為建筑基礎的頂面，再通過建筑樓層的組合計算，將實際樓層和地下室層數(shù)作為樓層總數(shù)進行設計計算。
2.2.2 無地下室的建筑的結(jié)構(gòu)嵌固設計
在進行無地下室的多層框架結(jié)構(gòu)建筑的框架設計中，其設計確定應根據(jù)建筑基礎的埋深情況來確定。通常情況下，對于建筑基礎埋深比較淺的多層框架結(jié)構(gòu)建筑，其結(jié)構(gòu)設計中主要是在對于建筑底層柱的長度進行計算確定的情況下，實現(xiàn)對于建筑框架結(jié)構(gòu)的設計確定。在對于基礎埋深比較深的多層框架結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)設計中，為了增加建筑底部結(jié)構(gòu)的整體性，減小建筑結(jié)構(gòu)的位移性，通常會在一定位置處，通過進行建筑基礎連系梁的設置，來實現(xiàn)對于建筑框架結(jié)構(gòu)的設計實現(xiàn)。
3、結(jié)束語
總之，多層框架結(jié)構(gòu)作為建筑設計中的一種常見形式，應用比較廣泛。進行多層框架結(jié)構(gòu)建筑設計問題的分析，有利于提高建筑設計的質(zhì)量水平，促進建筑事業(yè)的發(fā)展與進步，具有積極作用和意義。
參考文獻
[1]張麗.基于多層框架混凝土結(jié)構(gòu)設計中的幾個問題分析與研究[J].城市建設理論研究.2012（18）.
關(guān)鍵詞：多層建筑 ；高層建筑；結(jié)構(gòu)設計
中圖分類號：TU208.3 文獻標識碼：A 文章編號：
1. 高層建筑結(jié)構(gòu)受力方面
隨著社會的發(fā)展，都市的生活在給人們帶來繁華的同時，人口問題和住房壓力也讓我們陷入困境之中，因此多層建筑逐漸消失與歷史舞臺，取而代之的是一座座拔地而起的高層建筑。而相對于多層建筑，高層建筑的結(jié)構(gòu)設計也更為復雜，面對諸多的設計難點，受力問題就是要解決的當務之急。
空間組成特點是一個設計師在進行方案設計的時候首要應該關(guān)注的講點，而不是急于確定其詳細的設計結(jié)構(gòu)。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設想。
很多人認為底層、多層和高層建筑的結(jié)構(gòu)是不同的，其實這種觀點是片面的。在實際的結(jié)構(gòu)設計當中，對于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設計基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加。豎向結(jié)構(gòu)體系成為設計的控制因素，其原因有兩個：其一，較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；其二，側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。
當然，在實際處理豎向力和側(cè)向力的過程當中，通過實踐我們不難發(fā)現(xiàn)，與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對建筑物的效應不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時，在風荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應更加明顯。在高層建筑中，問題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，可見，高層建筑的結(jié)構(gòu)受力性能與低層建筑有很大的差異。
2. 結(jié)構(gòu)選型階段
結(jié)構(gòu)的設計和選型階段對于高層建筑的設計來說，是最為重要的，所以在這個階段，設計師一定要綜合多方面考量。同時針對建筑過程中可能遇到的問題要進行正確的預估。
2.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題
要熟悉結(jié)構(gòu)設計的規(guī)則，在最新的規(guī)范當中，許多內(nèi)容都是與舊規(guī)范相悖的，所以一定要熟知規(guī)范規(guī)則。例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強制性條文明確規(guī)定“建筑不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。”因此，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。
2.2結(jié)構(gòu)的超高問題
在結(jié)構(gòu)設計的時候，要對高層建筑的高度有一個嚴格的限制。最新的規(guī)范也將高度作為重點項目進行規(guī)范，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑，因此。必須對結(jié)構(gòu)的該項控制因素嚴格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。
如果事前不能對建筑的高度做出正確的預估，就很可能會造成嚴重的經(jīng)濟損失。以往我們也遇到過類似情況，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。
2.3嵌固端的設置問題
現(xiàn)在的高層建筑一般都帶有地下室，因此嵌固端設置的為止也是結(jié)構(gòu)設計的一個重要環(huán)節(jié)。因此，在這個問題上，結(jié)構(gòu)設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計算時嵌固端的設置、結(jié)構(gòu)抗震縫設置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。
3. 地基與基礎設計方面
無論是多層建筑還是高層建筑，打好地基都是一項基礎性的工作，也是安全性的重要保障。因此，地基與基礎設計一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。
我國對地基的設計和建筑方面有著明確的規(guī)范，一定要嚴格按照規(guī)范措施實施操作。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。
想要保障地基基礎建設的安全工作，就要深入的了解地方性的法規(guī)政策。地方性的“地基基礎設計規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A類型和設計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗描述和規(guī)定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規(guī)范進行深入地學習，以避免對整個結(jié)構(gòu)設計或后期設計工作造成較大的影響。
4. 高層建筑結(jié)構(gòu)分析的基本原則
4.1 整體參數(shù)的設定
在機構(gòu)的計算方面，最初就應該把握好高層建筑的具體數(shù)字，嚴格按照法規(guī)中的參數(shù)來設置。在進行抗震計算時需考慮振型的數(shù)量，數(shù)量多了會浪費時間，并可能使計算結(jié)果發(fā)生畸變，數(shù)量太少又會使計算結(jié)果失真，《高規(guī)》第5.1.13.2款規(guī)定抗震計算時振型數(shù)不應小于15。最大地震力作用方向可由設計軟件自動計算，但若該角度絕對值超過1 5度，就應重新計算。結(jié)構(gòu)的基本周期是計算風荷載的重要指標，設計初期可能不知道其準確值，可待計算之后從計算書中讀取，并重新計算。
4.2 結(jié)構(gòu)體系的合理性分析
結(jié)構(gòu)的合理性是保障建筑的能夠順利進行的重要幫手，所以一定規(guī)范結(jié)構(gòu)設計原則。周期比是結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比，它是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應的重要指標，結(jié)構(gòu)設計中應限定周期比，以便使抗側(cè)力的構(gòu)件的平面布置更有效更合理。層間位移比和剛度比分別是控制結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則性及豎向不規(guī)則的重要指標，《建筑抗震設計規(guī)范》和《高規(guī)》中均對它們做出了明確的要求。此外，為了建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性及安全性，還應控制好結(jié)構(gòu)的剛重比和剪重比。
4.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的優(yōu)化設計
為保障機構(gòu)設計的合理性，在進行的過程中，要對高層建筑的結(jié)構(gòu)設計做出優(yōu)化，還應計算結(jié)構(gòu)單個構(gòu)件內(nèi)力和配筋，如計算梁、柱、剪力墻軸壓比，優(yōu)化構(gòu)件截面設計等。采用軟件對混凝土梁計算時，出現(xiàn)以下幾種情況時，便會提示超筋：梁的彎矩設計值超過梁的極限承載彎矩；超過《抗震規(guī)范》要求梁端縱向受拉鋼筋的最大配筋率2.5％ ；混凝土梁斜截面計算結(jié)果不符最小截面的要求。當剪力墻連梁超筋時，表明其在水平地震力作用下抗剪承載力不夠，應予以調(diào)整。規(guī)范中允許適當折減地震作用下剪力墻連梁的剛度，使其出現(xiàn)塑性變形，但還應保證其配筋滿足彈性變形時承載力的要求。以上計算得出初始設置的構(gòu)件截面和形狀后，還應在考慮結(jié)構(gòu)的周期、位移、地震力等的前提下，適當優(yōu)化構(gòu)件截面，使其在滿足受力要求的前提節(jié)省材料。
五、結(jié)束語
高層建筑逐步取代多層建筑是城市發(fā)展的必然選擇，不僅能夠有效的節(jié)省我們的土地資源，還能為我們創(chuàng)造更多的空間。為提高用地效率，城市建筑大多朝向高層和超高層發(fā)展，這也為建筑的結(jié)構(gòu)設計提出了更高的要求。因而我們廣大建筑設計人員應熟練掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設計的相關(guān)要點，合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系，做好結(jié)構(gòu)設計的計算和優(yōu)化，提高建筑的結(jié)構(gòu)安全性，降低設計和建造成本，為社會創(chuàng)造出更多的高層建筑精品。
參考文獻：
[1]肖峻，高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設計[J]，中化建設，2008，(12)
