導(dǎo)語：如何才能寫好一篇多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A

一、多層框架房屋地基基礎(chǔ)設(shè)計要點  

（一）要正確地閱讀和使用地質(zhì)報告。熟悉勘察報告的主要內(nèi)容，了解勘察結(jié)論和計算指標的可靠程度，進而判斷報告中的建議對該項工程的適用性。這里，要把場地的工程地質(zhì)條件與擬建建筑物的具體情況和要求聯(lián)系起來進行綜合分析。  

（二）在滿足承載力和變形的基本要求下，盡量采用比較經(jīng)濟的天然地基上的淺基礎(chǔ)。地基持力層的選擇應(yīng)從地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的整體性出發(fā)，綜合考慮場地土層的分布情況及穩(wěn)定性，土層的物理力學(xué)性質(zhì)，建筑物的體型、結(jié)構(gòu)類型和荷載性質(zhì)與大小，還要考慮地下水的影響。 

（三）多層房屋一般采用條形基礎(chǔ)或獨立基礎(chǔ)。一般先由地基承載力和變形確定基礎(chǔ)底面尺寸，然后再進行基礎(chǔ)截面設(shè)計驗算。基礎(chǔ)高度由混凝土抗沖切和剪切條件確定，基礎(chǔ)配筋則由基礎(chǔ)驗算截面的抗彎能力確定。除滿足計算要求以外，還要滿足一些規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求。要注意的是，在確定基礎(chǔ)底面尺寸或計算基礎(chǔ)沉降時，應(yīng)考慮設(shè)計地面以下基礎(chǔ)及其上覆土重力的作用；而在進行基礎(chǔ)截面設(shè)計中，應(yīng)采用不計基礎(chǔ)與上覆土重力作用時的地基凈反力進行計算。  

（四）在地基處理時，要針對地質(zhì)報告條件和水文地質(zhì)條件選用合適的地基處理方法。要特別注意所選的方法必須符合土力學(xué)的基本原理和重視當(dāng)?shù)氐膶嶋H工程經(jīng)驗。要有長期荷載重心和基礎(chǔ)形心盡量相重合的概念。要有基礎(chǔ)整體性的概念，通過增設(shè)基礎(chǔ)連系梁和基礎(chǔ)圈梁等措施來保證。  

二、多層建筑框架結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計的要點

（一）框架柱配筋的調(diào)整      

框架柱的配筋率一般都很低,有時電算結(jié)果為構(gòu)造配筋,但是實際工程中均不會按此配筋,因為在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大,同時又受雙向彎矩作用,而橫梁的約束又較小,工作狀態(tài)下又處于雙向偏心受壓狀態(tài),所以其震害重于內(nèi)柱,對于質(zhì)量分布不均勻的框架尤為明顯,因此應(yīng)選擇最不利的方向進行框架計算,另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側(cè)面的配筋,取其較大值,并采用對稱配筋的原則,為了滿足框架柱在多種內(nèi)力組合作用下其強度要求,在配筋計算時應(yīng)注意以下問題:  

角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產(chǎn)生偏心受拉時,其柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍,其中角柱1.4倍,邊柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式應(yīng)選用菱形或井字形,以增強箍筋對混凝土的約束;對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接,且當(dāng)柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時,箍筋的直徑不應(yīng)小于8,并應(yīng)焊接。  

另外多層框架電算時常不考慮溫度應(yīng)力和基礎(chǔ)的不均勻沉降,當(dāng)多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質(zhì)不均勻時,可以適當(dāng)放大框架柱的配筋,且宜在縱、橫兩個方向設(shè)置基礎(chǔ)梁,其配筋不宜按構(gòu)造設(shè)置,應(yīng)按框架梁進行設(shè)計,并按規(guī)范要求設(shè)置箍筋加密區(qū)。 

（二）框架外挑梁配筋

由于占地面積的限制、使用功能的要求或結(jié)構(gòu)上的原因，工程上常在框架的梁端設(shè)計挑梁。由于框架梁的荷載與外挑梁的實際荷載值不同，因而框架梁與外挑梁的斷面尺寸會有所不同，而有的設(shè)計人員在繪圖時只是將框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本無法伸進挑梁，這些差錯一般在施工時才會暴露出來，但為時已晚，許多鋼筋已截斷成型，這不僅影響了施工進度，而且也造成了不必要的損失?？蚣芰和馓袅合鲁ＴO(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計算中，有些設(shè)計人員對其受力概念不清，誤認為此為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計算配筋，這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發(fā)生埋下隱患。

（三）框架邊柱柱頂配筋

對于框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，水平荷載對結(jié)構(gòu)的傾覆力矩以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力與建筑高度的平方成正比；頂點位移與建筑高度的4次方成正比。水平荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的控制因素?？蚣茼?/p>

層的風(fēng)荷載較大，而屋面結(jié)構(gòu)荷重傳給邊柱的軸向總力比樓層邊柱總力要小，顯然柱頂有大偏心問題，頂層邊柱節(jié)點出現(xiàn)軸向力對截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度。根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，橫梁上部鋼筋應(yīng)全部伸人柱內(nèi)，且伸過橫梁下邊；柱內(nèi)一部分鋼筋伸到頂端，另一部分鋼筋伸到橫梁內(nèi)，其根數(shù)依據(jù)計算確定且不少于2根。設(shè)計人員在圖中經(jīng)常容易將邊柱柱角的鋼筋彎入梁內(nèi)，對這類問題，缺乏實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員不易立即發(fā)現(xiàn)，而要等施工時才會察覺。問題的癥結(jié)在于柱寬大于梁寬，柱角的縱筋要完全伸人梁內(nèi)是辦不到的，對這種差錯應(yīng)引起設(shè)計人員的重視。

三、樓板開大洞結(jié)構(gòu)計算注意問題

樓板開洞的結(jié)構(gòu)比較普通，如果開洞面積大于該層樓面面積30％，就屬于平面不規(guī)則了，計算時必須進行處理以PKPM軟件為例來說，TAT和SAT、IVE分別采用了兩種方式進行處理。TAT軟件是將無樓板的節(jié)點定義為彈性節(jié)點，也就是表明該節(jié)點不受剮性樓板假定的限制，其平動自由度獨立（在這里所指的節(jié)點為梁柱交點）；SAT—WE軟件是將所有樓板定義為彈IS膜，由軟件真實地計算樓板的平面內(nèi)剛度,忽略樓板的片面外剛度。

建議如果某層洞口面積大于樓層面積的30％以上時，應(yīng)將全樓所有樓板定義為彈性膜比較符合實際，也可以將該層洞口邊緣節(jié)點定義為彈性節(jié)點（即不考慮樓板的剛度）；如果屋面為剛網(wǎng)架時，應(yīng)輸入～板厚，定義為彈性膜。真實計算樓板的平面內(nèi)剛度，比較符合實際。在正確定義了彈性節(jié)點或彈性膜后，在后續(xù)計算中必須采用總剛計算法，否則側(cè)剛度計算法仍按剛性樓板計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋，計算時應(yīng)特別注意這一點。

四、在多層框架抗震設(shè)計要點 

為滿足抗震規(guī)范要求的“梁鉸型”側(cè)移框架，在設(shè)計中應(yīng)注意的問題。 

1、在進行框架內(nèi)分析時,梁的剛度取值應(yīng)客觀、準確。當(dāng)不易取準時,寧可取值略大些,且勿偏小。由于非地震區(qū)的設(shè)計習(xí)慣影響，在進行框架的內(nèi)力分析時，往往易使梁的剛度取值偏小,導(dǎo)致內(nèi)力分析時，梁剛度取值偏低。對此，過去的習(xí)慣認識介偏于安全的，只是多用一點材料。在實際中，我們通過對框架計算結(jié)果的分析比較，認識到，內(nèi)力分析時梁剛度取值低，在垂直荷載作用下，對框架邊節(jié)點、將使梁端負彎矩的計算結(jié)果比實際偏大;對中間節(jié)點,也會使跨度大的一側(cè)的梁端負彎矩配筋量偏大。這樣一來導(dǎo)致了梁端負率矩配筋量偏大,抗彎安全儲備偏高,對于地震區(qū)的設(shè)計,將影響梁端鉸的優(yōu)先產(chǎn)生,影響框架的延性,是與設(shè)計的初衷相悖的。大震時,可能導(dǎo)致其余部位優(yōu)先成鉸,是抗震設(shè)計中不可忽視的不安全因素,再者,由于梁端抗彎能力的偏高,可能導(dǎo)致抗剪強度反而偏低。達不到強剪弱彎的要求,易產(chǎn)生剪切形脆性破壞.這也是抗震設(shè)計中應(yīng)盡量避免的。鑒于上述討論,可以看出,在計算時,梁剛度取值比實際偏低,對抗震設(shè)計可能存在潛在不安全因素。 

2、在進行框架配筋時，梁端負筋寧低勿高。在我們已往的設(shè)計中，進行實際配筋時，習(xí)慣上略高于計算值，這在設(shè)計中是允許的。但在地震區(qū)，對梁端負筋，為保證梁端朔性鉸的及時出現(xiàn)，必須改變以往的作法，在我們設(shè)計的一些工程中，遵循的原則是梁端負筋配置量正好或略低于需要量，而跨中配筋略為放寬點，再則，對多層框架，為施工和用料方便，往往將幾層配筋相差在±5%以內(nèi)的梁合為一種配筋，對此，如全按大者配置，會影響某些層的“梁鉸型”。對此，我們的作法是：梁端負筋隨小者配置，跨中鋼盤隨大者再略放寬配置。如此，即保證了強度要求，又滿足了“鉸梁型”的要求。三則，在施工中進行材料代換時，對梁鉸負筋應(yīng)切實注意，決不可因代換而增加配置量。 

參考文獻

篇2

（陜西信隆建筑工程設(shè)計咨詢有限公司陜西西安710000）

【摘要】隨著經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，我國多層建筑迅速增多，形成了強大的沖擊波。面對如此形勢，把多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計放在首位加以研究，對建筑創(chuàng)作是非常重要的。本文將就多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題加以探討。

關(guān)鍵詞 多層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計

Talking about the design of multi-storey building structure

Liu Yong

(Shaanxi Nobutaka Architectural Engineering Consulting Co., LtdXi´anShanxi710000)

【Abstract】With the rapid development of economic construction, China´s rapid increase in multi-storey buildings, a strong shock wave. Faced with such a situation, the first place to study the structural design of multi-storey buildings, the architectural creation is very important. This paper will multistory building structure design issues to be explored.

【Key words】Multi-story building;Structural design

1. 建筑設(shè)計作用

1.1建筑設(shè)計應(yīng)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(yīng)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(shè)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(yīng)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(shè)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(xí)慣上影響著人。

1.2建筑設(shè)計與城市的關(guān)系。

討論建筑設(shè)計的作用，首先應(yīng)該討論建筑設(shè)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(dāng)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(shè)計直接關(guān)系到城市的風(fēng)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(wù)，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(shè)計存在的問題

2.1明確建筑設(shè)計的作用后，再來看看建筑師對建筑物最初設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(fēng)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(yīng)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。

2.2現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)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。

2.3現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的共振問題。

當(dāng)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(shè)計時就應(yīng)針對預(yù)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。

2.4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(shè)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(shè)計時，地震力的大小與結(jié)構(gòu)剛度直接相關(guān)，當(dāng)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(yīng)連續(xù)變化，除沿豎向發(fā)生剛度突變外，不應(yīng)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(yīng)為彎曲型；框架結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)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(yīng)為彎剪型。

2.5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(yīng)大小的一個指標，其大小主要與結(jié)構(gòu)地震設(shè)防烈度有關(guān)，其次與結(jié)構(gòu)體型有關(guān)，當(dāng)設(shè)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(yīng)明顯或基本周期＜3.5 s的結(jié)構(gòu)最小剪重比則分別0.016(0.024）， 0.0 3 2(0.048)， 0. 0 6 4。單位面積重度r G＝G／A（N／m2）是衡量結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面取值是否合理和樓層荷載數(shù)據(jù)輸人是否正確的一個重要指標。式中的G由結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重、樓面建筑面層及天棚抹灰（或吊頂）重、填充墻（包括抹面層）重和樓面使用荷載組成；A則一般以地面以上的建筑面積總和計算，以便有一個相對準確的比較標準。定性地分析比較r值的大小，可得出以下結(jié)果，即一般內(nèi)部隔墻多的建筑大于間隔墻A建筑；層數(shù)多的建筑略大于層數(shù)少的同性質(zhì)建筑；設(shè)防烈度高的建筑大于設(shè)防烈度低的同性質(zhì)同規(guī)模建筑；剪力墻多的建筑大于剪力墻少甚至僅為框架的建筑。一般多高層建筑的單位面積重度在10－18KN／m2之間，除個別較特別的以外，多數(shù)在15KN／m2左右。以上兩個指標不僅在施工圖設(shè)計階段，而且在初步設(shè)計階段都是非常重要的數(shù)據(jù)，其數(shù)值正常與否從另一個側(cè)面反映出結(jié)構(gòu)體系的選擇是否合適，結(jié)構(gòu)布置（包括構(gòu)件截面確定）是否合理，電算數(shù)據(jù)輸人是否正確，以及最后決定電算結(jié)果是否可信可用等，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)對這兩個指標重視。

3. 結(jié)論

篇3

關(guān)鍵詞:多層框架房屋 結(jié)構(gòu)設(shè)計 鋼筋混凝土 荷載計算

前言

鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)由于具有結(jié)構(gòu)傳力明確、結(jié)構(gòu)靈活、整體性強、抗震能力強等諸多優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中。雖然該種結(jié)構(gòu)形式看上去比較簡單,但是在設(shè)計時,若把握不好,將會出現(xiàn)很多問題,以下是筆者根據(jù)多年的設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)出來的幾個多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中值得我們思考的問題,以供大家參考。

一、基礎(chǔ)的選型

1.設(shè)計荷載取值

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)的一般房屋建筑,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。

2.基礎(chǔ)拉梁層的計算模型問題

基礎(chǔ)拉梁層進行框架整體計算一般都是采用TAT或者SATWE等程序,由于基礎(chǔ)拉梁層無樓板,因此計算時樓板厚度應(yīng)取零,并且定義彈性節(jié)點,分析計算式應(yīng)該采用總剛分析方法。另外尤其是要注房屋平面不規(guī)則這一點。

二、基礎(chǔ)拉梁設(shè)計問題

當(dāng)多層框架房屋基礎(chǔ)埋深較大時,可以在±0.000以下的合適的位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁,以減小底層柱的計算長度以及底層位移。設(shè)計時可按照框架梁的要求,按照規(guī)范要求設(shè)置箍筋加密區(qū)。以抗震的角度來考慮,應(yīng)該采用短柱基礎(chǔ)方案。通常情況,若獨立基礎(chǔ)埋置深度較小,或者以前埋置較深且已經(jīng)采用了短柱基礎(chǔ),但是當(dāng)?shù)鼗涣蓟蛘咧雍奢d差異較大時,可設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁,其方位為沿著兩主軸方向。基礎(chǔ)拉梁的截面尺寸為:寬、高分別為1/20～1/30,1/12～1/18倍柱中心距。而構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁的截面的寬、高則可以可取其下限值,也就是1/30與1/18柱中心距離,縱向受力鋼筋計算時則可以取其連接的柱子最大軸力設(shè)計值的十分之一,構(gòu)造配筋的配筋率必須滿足規(guī)范要求,同時,還要保證不得小于上下各2φ14,鋼筋直徑不得小于φ8mm,間距為200mm。當(dāng)填充墻或者樓梯柱直接支撐于拉梁上時,則應(yīng)該將拉梁的界面適當(dāng)?shù)脑龃?其配筋也應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾?。若框架底層高度不高或者基礎(chǔ)過去埋深不大時,可以利用拉梁平衡柱底彎矩,這時應(yīng)該將基礎(chǔ)拉梁的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計大點。此時,應(yīng)正彎矩鋼筋全跨拉通,而負彎矩鋼筋至少應(yīng)在半跨拉通。其余要求均與上部框架梁完全相同。

三、框架結(jié)構(gòu)帶樓電梯小井筒

井筒將會吸收地震剪力,以至于框架結(jié)構(gòu)承受的地震剪減小。因此框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的不要設(shè)置鋼筋混凝土樓電梯小井筒。若實在不可避免時,應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p薄井筒的壁厚,并且可以通過豎縫,結(jié)構(gòu)洞等方法將其剛度減弱。計算時,除按框架計算外,還應(yīng)該按照帶井筒的框架進行復(fù)核,并且將與井墻連接的柱子的配筋進行加強。另外,尤其要注意,出屋頂?shù)臉请娞蓍g與水箱間等結(jié)構(gòu)物的承重結(jié)構(gòu)必須采用框架梁結(jié)構(gòu),而不能采用砌體墻;雨篷等構(gòu)件不能夠從承重墻挑出,而是應(yīng)該從承重梁上挑出;樓梯梁與夾層梁等不可以支承于填充墻上,而應(yīng)該由承重柱來支承。

四、結(jié)構(gòu)計算中幾個重要參數(shù)選取問題

《抗震規(guī)范》中明確指出,采用計算機計算出來的所有結(jié)果,都必須在經(jīng)過對其合理性、有效性認真分析判斷后才能適用于工程設(shè)計。一般,電算的結(jié)果主要包括結(jié)構(gòu)的自振周期,樓層彈性層間位移、樓層地震剪力系數(shù)、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。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。要想對電算結(jié)果的合理性有一個正確的判斷,這就要求計算時必須選用正確的計算簡圖與合理的結(jié)構(gòu)方案,還得分別將抗震設(shè)防烈度以及場地類別正確的輸入,除此之外,還必須將電算程序中的其他參數(shù)準確合理的輸入。

1.結(jié)構(gòu)的抗震等級的確定

在建筑工程設(shè)計中,按照抗震設(shè)防來分類,一般的房屋住宅建筑、公寓、辦公樓等,很多房屋建筑是屬于丙類建筑。當(dāng)我確定這些建筑的抗震等級時,通常是根據(jù)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型以及建筑高度,來查《抗震規(guī)范》中的6.1.2表來確的。但是對于交通、電訊、消防、能源以及醫(yī)療類建筑,大型商場與體育場館等公共建筑,首先,就應(yīng)該確定其中哪些建筑物是乙類建筑。我們通常按照抗震設(shè)防烈度來計算乙、丙類建筑的地震作用。通常情況,乙類建筑,當(dāng)抗震設(shè)防烈度在6～8度時,應(yīng)該采取抗震措施。一般是在本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度的基礎(chǔ)上再增加一度,再查表來確定其抗震等級。若該乙類建筑處于7度地區(qū),而其高度又超過規(guī)定的范圍,此時,就應(yīng)該采取更為有效的其他抗震措施。

2.地震力的振型組合數(shù)

多層建筑結(jié)構(gòu),若不需要進行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算,其地震力的振型組合數(shù)不應(yīng)小于3;若振型組合數(shù)大于3,則應(yīng)該取3的倍數(shù),但與小于建筑物的層數(shù);若房屋層數(shù)少于3層,振型組合數(shù)就取層數(shù)。不規(guī)則的高層建筑,當(dāng)需要考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時,其振型數(shù)不應(yīng)小于9。建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)比較多或者其剛度變化較大時,其振型組合數(shù)應(yīng)越大,比如有轉(zhuǎn)換、小塔樓等建筑,其振型組合數(shù)不應(yīng)小于12,但是也不得多于3倍層數(shù)。我們一般可以采取振型參與質(zhì)量為總質(zhì)量的90%時所需要的振型數(shù)作為合適的振型數(shù)。在應(yīng)用SATWE 等程序進行電算時,便可以將這種參與質(zhì)量的比值輸入進去。但是,有些設(shè)計人員重視程度不夠,往往比較隨意的選取振型數(shù),這是不行的。另外,只有在建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)比較明顯時,才采用耦聯(lián)計算,若必要時還是需要補充非耦聯(lián)計算。

3.結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的確定

框架結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)中,因為存在填充墻,其實際剛度往往比計算剛度大。計算周期比實際周期大,因而,計算出來的地震剪力偏小,顯得結(jié)構(gòu)的安全性較差,所以應(yīng)該對結(jié)構(gòu)的計算周期進行適當(dāng)?shù)恼蹨p,但是折減系數(shù)不得過大。若框架結(jié)構(gòu)采用砌體填充墻,則其計算周期折減系數(shù)為0.6～0.7;若采用輕質(zhì)砌體或者砌體填充墻較少則可取0.7～0.8;當(dāng)全部用輕質(zhì)墻體板材時,折減系數(shù)為0.9。而只有無填充墻的純框架,才可以不進行計算周期折減。

五、結(jié)語

隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展,鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)由于具有結(jié)構(gòu)傳力明確、結(jié)構(gòu)靈活、整體性強、抗震能力強等諸多優(yōu)點,因此被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中。雖然,其結(jié)構(gòu)形式看上去比較簡單,但是設(shè)計時若考慮不周全、不仔細就會出現(xiàn)這樣或者那樣的錯誤,給建筑工程的建設(shè)造成不良的影響,有些錯誤甚至?xí)o建筑結(jié)構(gòu)的安全造成影響,因此我們在進行設(shè)計時,必須針對以上問題逐一進行落實,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻：

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[2] 程偉權(quán),張文光.淺析建筑全框架結(jié)構(gòu)及框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計布置[J].今日科苑,2009,(2).

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篇4

【關(guān)鍵詞】民用建筑；框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計；問題

一、民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中的問題及措施

（一）多層民用建筑結(jié)構(gòu)體系的選用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者在進行設(shè)計時首先要明確建筑結(jié)構(gòu)的體系，只有根據(jù)具體的建筑結(jié)構(gòu)情況，選取合理的建筑加工體系才能夠設(shè)計出經(jīng)濟適用的建筑結(jié)構(gòu)。目前的多層民用建筑在建造時多采用混凝土結(jié)構(gòu)，同時采用剪力墻結(jié)構(gòu)或是框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

框架剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻共同組成，其中剪力墻是多層民用建筑的主要水平承重結(jié)構(gòu)，而框架則是建筑的豎向承重結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)通過合力分工，共同承受多層民用建筑的載荷。在多層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻的位置應(yīng)設(shè)立在平面形狀教導(dǎo)和豎向載荷較大的部位，并對其進行均勻設(shè)置。此建筑結(jié)構(gòu)體系中框架作為主結(jié)構(gòu)，剪力墻作為輔助結(jié)構(gòu)。

剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑時是利用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)作為承受建筑載荷的梁柱，此時的剪力墻則作為建筑中豎向承重和抵抗測力的結(jié)構(gòu)，其傘部承受建筑結(jié)構(gòu)的豎向和水平方向的力。剪力墻結(jié)構(gòu)一般情況下采用平面布置方式，采用此結(jié)構(gòu)時要保證剪力墻具有助攻的載荷力，因為剪力墻同時承受建筑結(jié)構(gòu)的豎向和水平方向的共同載荷，在設(shè)置剪力墻時要采用雙向或是多向的設(shè)置方式。

（二）多層框架民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的參數(shù)控制和調(diào)整

多層民用建筑在設(shè)計過程中對各項參攝的控制和調(diào)整決定整建筑結(jié)構(gòu)的安全性。而合理的控制和調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)不但能夠增加建筑結(jié)構(gòu)的合理性，還能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的整體控制效率。其控制和調(diào)整重要參數(shù)主要有以下幾個：第一，軸壓比：為了滿足建筑結(jié)構(gòu)的延性要求，需要限制建筑的軸壓比。軸壓比的控制和調(diào)整主要是通過增加建筑墻、柱的截面，提高墻、柱混凝土的強度來實現(xiàn)。第二，建筑層間的位移角：為了保證多層民用建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要限制建筑各層間的位移角。位移角的控制和調(diào)整主要通過加強豎向構(gòu)件剛度來實現(xiàn)。第三，周期比：周期比主要是用來克服多層建民用筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。周期比的控制和調(diào)整主要是通過改變建筑結(jié)構(gòu)布置來實現(xiàn)。第四，剪重比：為確保多層民用建筑的安全性，通過限制剪重比來減小多層民用建筑各層間的最小水平地震剪力。剪重比的控制和調(diào)整主要是通過加強豎向構(gòu)件的剛度來實現(xiàn)。

二、民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)技術(shù)要點

（一）調(diào)整框架柱的配筋

針對角柱和邊柱等在地震作用下會出現(xiàn)偏心受拉的現(xiàn)象，要保證各種柱中內(nèi)的縱筋總截面要比計算值增大25%；另外框架柱箍筋的配筋的形式要用井字或者菱形，來增加對混凝土的約束力；對于需要加強的底部和柱的底層，配筋需要進行焊接，來保證底部的穩(wěn)定性；針對不同的溫度和基礎(chǔ)土層，要因地制宜，當(dāng)基礎(chǔ)土層分布不均勻時，要根據(jù)情況放大框架配筋，并根據(jù)情況進行加密箍筋配筋。

（二）框架柱配筋的調(diào)整

框架柱的配筋率一般都很低，有時電算結(jié)果為構(gòu)造配筋，但是實際工程中均不會按此配筋。因為在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大，同時又受雙向彎矩作用，而橫梁的約束又較小，工作狀態(tài)下又處于雙向偏心受壓狀態(tài)，所以其震害重于內(nèi)柱，對于質(zhì)量分布不均勻的框架尤為明顯。

（三）框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調(diào)整

在滿足梁柱的截面尺寸和配筋率的情況下，仍需在計算配筋后進行梁的裂縫寬度的驗算和滿足梁端斜截面“強剪弱彎”條件下的梁端配筋調(diào)整。

1、影響裂縫寬度的因素和調(diào)整的辦法

框架梁的裂縫寬度驗算往往被工程設(shè)計人員忽視，對此應(yīng)引起我們的注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面，一是構(gòu)件的混凝土強度等級，二是鋼筋的級別和直徑。由于混凝土等級與鋼筋的級別有一定的“依賴關(guān)系”，因此對于普通的混凝土構(gòu)件，混凝土的高等級對減小梁的裂縫寬度影響不大，一般情況下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外需注意在利用計算機輔助軟件進行結(jié)構(gòu)建模中的荷載輸入時，一定要將恒、活載數(shù)值分開輸入，以便進行內(nèi)力組合和裂縫寬度的計算，不要貪圖省事而將恒、活載合并輸入，以防止梁、柱內(nèi)力計算錯誤，致使所繪制的施工圖不能使用。

2、在電算中合理、準確運用彎矩的調(diào)幅

規(guī)范規(guī)定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調(diào)幅，水平力作用下梁端彎矩不允許調(diào)幅，因此在計算時必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調(diào)幅后，再將水平荷載產(chǎn)生的梁端彎矩疊加。

三、民用多層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造注意的事項

（一）保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞

強剪弱彎是的重要原則，它要求人為加大各承重構(gòu)件相對于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。對于框架結(jié)構(gòu)中的框架梁應(yīng)注意抗剪驗算和構(gòu)造，使其滿足相關(guān)規(guī)范要求。

（二）關(guān)注非彈性與非彈性工作狀態(tài)

主要是指的“強柱弱梁”節(jié)點。這是為了實現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒有屈服，但節(jié)點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱，也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小，是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動能力，而且不致形成“層側(cè)移機構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動力特征的相應(yīng)變化。驗算截面承載力時，人為地將柱的設(shè)計彎距按“強柱弱梁”原則調(diào)整放大，加強柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

（三）一些構(gòu)造采取的措施

1、對于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺梁與其相連，使得樓梯問處的柱可能成為短柱，應(yīng)對柱箍筋全長加密。這一點，在設(shè)計中容易被忽視，應(yīng)引起重視。

2、對框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時，因設(shè)置連續(xù)的窗過梁，使外框架柱可能成為短柱，應(yīng)注意加強構(gòu)造措施。

3、對于框架結(jié)構(gòu)長度略超過規(guī)范限值，建筑功能需要不允許留縫時，為減少有害裂縫（規(guī)范規(guī)定裂縫寬度小于0.3mm），建議采用補償混凝土澆筑。采用細而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150mm，對屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處按構(gòu)造措施宜適當(dāng)加強。

四、結(jié)束語

在民用建筑的多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計師要在了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，認真面對多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題：表現(xiàn)在計算簡圖不合理、多層框架柱配筋調(diào)配不合理以及對框架梁裂縫寬度的忽視等問題。需要結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進行民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中注意進行問題的改進，另外還要從多層框架的基礎(chǔ)設(shè)計上以及多層框架的上部設(shè)計來進行改進，保證多層框架的民用建筑更加安全、穩(wěn)定和實用。

參考文獻：

[1] 紀長城，郭仲寧，淺談民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題[J] 黑龍江科技信息，2011（18）

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【關(guān)鍵詞】建筑；多層框架；設(shè)計問題；措施；注意問題

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

一、前言

當(dāng)前建筑的造型和功能日益增加，形式也日益多樣化。特別是民用建筑，人們更加追求實用性和個性。因此，要加強對民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其滿足人們的功能需求。

二、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的存在問題

1、計算簡圖不合理

隨著民用建筑的發(fā)展，設(shè)計方面的要求也在不斷提高。但是多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計也遇到許多問題，其中最明顯的一個問題就是計算簡圖非常不合理，不合理的簡圖嚴重影響了工程質(zhì)量。具體地講，由于民用建設(shè)大多數(shù)都屬于多層框架結(jié)構(gòu)，建筑的獨立基礎(chǔ)計算方法主要是按中心受壓來計算的，根本沒有考慮到有無地下室等其他因素。最后實施的民用建筑表明，此種方式下的中心受壓計算不科學(xué)，存在嚴重問題。究其原因，對于民用建筑來說，其中多層框架結(jié)構(gòu)拉梁，無法平衡柱腳彎矩。如果設(shè)計拉梁層，底層柱的配筋也無法斷定是由哪種截面控制來決定。也就是說，在民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)計算簡圖極不合理的情況下，這種設(shè)計方法將會影響民用建筑多層框架設(shè)計的安全與穩(wěn)定性。

2、柱配筋調(diào)整不合理

從民用建筑的整個框架結(jié)構(gòu)設(shè)計上看，大部分柱配筋的調(diào)整也極不合理。主要是由于多層框架柱的配筋率低，而且是普遍較低。另外值得思考的是，在實際民用建筑工程施工過程中，還存在大部分人按照設(shè)計的電算結(jié)果構(gòu)造配筋。這種現(xiàn)象更進一步加劇了民用建筑結(jié)構(gòu)框架柱配筋的調(diào)整出現(xiàn)問題，不合理的調(diào)整最終會影響建筑的質(zhì)量問題。比如一旦遇到地震，框架柱將會受到巨大的扭轉(zhuǎn)剪力，并受其雙向彎矩的巨大作用沖擊，進而損傷橫梁和內(nèi)柱。如果有的框架質(zhì)量不夠均勻，受到的損壞則會更大。除此以外，在民用建筑多層框架電算的過程中，配筋調(diào)配的不合理性還會引起溫度和基礎(chǔ)不均，使結(jié)構(gòu)部位發(fā)生沉降現(xiàn)象，最終使多層框架柱直接影響到實際民用建筑整體的結(jié)構(gòu)框架。

3、忽視梁裂縫寬度

在目前的民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)框架梁的裂縫寬度問題。而且這種問題對整個建筑的影響非常大，主要在民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計。設(shè)計人員往往會忽視框架梁裂縫寬度，使之此類現(xiàn)象接連不斷地發(fā)生。實際上，民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的框架梁的裂縫寬度受混凝土影響深重，特別是受混凝土的強度等級的影響較大。此外，還與框架結(jié)構(gòu)的鋼筋直徑和類型因素有關(guān)，這主要是由于框架梁裂縫寬直接關(guān)聯(lián)著混凝土的強度和鋼筋。但是設(shè)計人員根本沒有在意這個方面，似乎這個結(jié)構(gòu)部位無關(guān)緊要，最后造成不良后果。不難想象，一旦工程設(shè)計人員忽視了框架梁的裂縫寬度問題，民用建筑將會處于危險境地，因為這時的多層框架結(jié)構(gòu)建筑無力抵抗自然災(zāi)害的侵襲。

三、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、截面尺寸的選擇

梁、柱的截面尺寸的選擇是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，除應(yīng)滿足規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002》所要求的取值范圍，還應(yīng)注意盡可能使柱的線剛度與梁的線剛度的比值大于1，以達到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性鉸時，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，節(jié)點仍處于彈性工作階段的目的。即規(guī)范所要求的“強柱弱梁強節(jié)點”。

2、梁、柱的適宜配筋率

框架梁的配筋在設(shè)計中應(yīng)掌握“適中”的原則，一般情況下其配筋率宜取0.4%～1.5%框架柱的全部縱向受力鋼筋的配筋率宜取1%～3%。另外當(dāng)梁端的縱向受拉鋼筋最小配筋率大于2%時，其箍筋的最小直徑應(yīng)增大2mm。但是無論在何種情況下，均應(yīng)滿足規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002》所規(guī)定的最大、最小配筋率的要求。

另外框架梁的縱向受拉鋼筋配筋率，應(yīng)注意規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002》與規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ-89》中的區(qū)別。規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ-89》中梁的縱向受拉鋼筋最小配筋率只和框架的抗震等級有關(guān)，而在規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002》中梁的最小配筋率除和框架的抗震等級有關(guān)外，還和混凝土的軸心抗拉強度設(shè)計值與鋼筋的抗拉強度設(shè)計值的比值有關(guān)，所以在設(shè)計中應(yīng)依據(jù)規(guī)范來確定梁的最小配筋。

3、框架柱配筋的調(diào)整

框架柱的配筋率一般都很低，有時電算結(jié)果為構(gòu)造配筋，但是實際工程中均不會按此配筋。因為在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大，同時又受雙向彎矩作用，而橫梁的約束又較小，工作狀態(tài)下又處于雙向偏心受壓狀態(tài)，所以其震害重于內(nèi)柱，對于質(zhì)量分布不均勻的框架尤為明顯。因此應(yīng)選擇最不利的方向進行框架計算，另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側(cè)面的配筋，取其較大值，并采用對稱配筋的原則。為了滿足框架柱在多種內(nèi)力組合作用下其強度要求，在配筋計算時應(yīng)注意以下問題:

（1）角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產(chǎn)生偏心受拉時，其柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計算值增大25%。

（2）框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍，其中角柱1.4倍，邊柱1.3倍，中柱1.2倍。

（3）框架柱的箍筋形式應(yīng)選用菱形或井字形，以增強箍筋對混凝土的約束。

（4）對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接，且當(dāng)柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時，箍筋的直徑不應(yīng)小于Φ8，并應(yīng)焊接。另外多層框架電算時常不考慮溫度應(yīng)力和基礎(chǔ)的不均勻沉降，當(dāng)多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質(zhì)不均勻時，可以適當(dāng)放大框架柱的配筋，且宜在縱、橫兩個方向設(shè)置基礎(chǔ)梁，其配筋不宜按構(gòu)造設(shè)置，應(yīng)按框架梁進行設(shè)計，并按規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002》要求設(shè)置箍筋加密區(qū)。

4、框架梁裂縫寬度、斜截面配筋調(diào)整

在滿足梁柱的截面尺寸和配筋率的情況下，仍需在計算配筋后進行梁的裂縫寬度的驗算和滿足梁端斜截面“強剪弱彎”條件下的梁端配筋調(diào)整。

（1）影響裂縫寬度的因素和調(diào)整的辦法

框架梁的裂縫寬度驗算往往被工程設(shè)計人員忽視，對此應(yīng)引起我們的注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面，一是構(gòu)件的混凝土強度等級，二是鋼筋的級別和直徑。由于混凝土等級與鋼筋的級別有一定的“依賴關(guān)系”，因此對于普通的混凝土構(gòu)件，混凝土的高等級對減小梁的裂縫寬度影響不大，一般情況下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外需注意在利用計算機輔助軟件進行結(jié)構(gòu)建模中的荷載輸入時，一定要將恒、活載數(shù)值分開輸入，以便進行內(nèi)力組合和裂縫寬度的計算，不要貪圖省事而將恒、活載合并輸入，以防止梁、柱內(nèi)力計算錯誤，致使所繪制的施工圖不能使用。

（2）在電算中合理、準確運用彎矩的調(diào)幅

規(guī)范規(guī)定只有在豎向力作用下梁端彎矩可調(diào)幅，水平力作用下梁端彎矩不允許調(diào)幅，因此在計算時必須先將豎向荷載作用下的梁端彎矩調(diào)幅后，再將水平荷載產(chǎn)生的梁端彎矩疊加。在此可采用兩種方法：一是將梁端的固定彎矩調(diào)幅后，再進行力矩分配；二是將由力矩分配法算得的梁端負彎矩直接乘以調(diào)幅系數(shù)。

四、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中還應(yīng)注意的其它問題

在框架結(jié)構(gòu)中不允許采用兩種不同的結(jié)構(gòu)型式，樓、電梯間、局部突出屋頂?shù)姆块g，均不得采用磚墻承重，因為框架結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)體系，而磚混結(jié)構(gòu)是一種剛性結(jié)構(gòu)。為了使結(jié)構(gòu)的變形相互協(xié)調(diào)，不應(yīng)采用不同結(jié)構(gòu)混合受力。

加強短柱的構(gòu)造措施：在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修。往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞，這樣往往會造成短柱，由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當(dāng)混凝土抗剪強度不足時，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯斷，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌，因此在設(shè)計中應(yīng)采取如下措施：

1、盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等；

2、增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于l00mm，柱的縱向鋼筋間距≤150mm；

3、采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。

由于建筑的需要，有時需要框架梁外挑，且梁下設(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計算中，有些設(shè)計人員對其受力概念不清，誤認為此柱為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計算配筋，這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發(fā)生埋下隱患。實際上，在結(jié)構(gòu)的整體計算中，此柱為偏心受壓構(gòu)件，柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點，應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對于此柱應(yīng)作為豎向構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體分析，并且柱與梁端交接處應(yīng)按框架梁、柱的節(jié)點處理。

五、結(jié)束語

總之，對民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要保證科學(xué)性，采取有效的設(shè)計方法，保證設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻

篇6

關(guān)鍵詞：多層砌體；住宅建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著我國的國民經(jīng)濟高速發(fā)展,綜合國力得到了大大的提高,相應(yīng)帶動了大量的城鄉(xiāng)改造工程。但城市的發(fā)展在幅員遼闊的中國極不平衡,較為落后、偏僻的城市,由于經(jīng)濟實力較差、交通不便等原因,樓房的建設(shè)依然以砌體結(jié)構(gòu)為主,如辦公樓、教學(xué)樓、多層住宅、沿街二、三層店鋪和多層底商住宅樓等。因設(shè)計水平所限,注重了承載力的計算,忽視了構(gòu)造措施和概念設(shè)計;注重了本專業(yè)的設(shè)計,忽視了和別的專業(yè)相協(xié)調(diào),在許多建筑的施工圖設(shè)計中,已經(jīng)埋下了很大的安全隱患。這樣的設(shè)計不僅不符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范,而且降低了建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和安全性

一、砌體結(jié)構(gòu)的含義

用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結(jié)構(gòu)叫做砌體結(jié)構(gòu)。我國砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)用非常的廣泛,它具有可以就地取材，非常好的耐久性和比較好的大氣穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,也同樣具有不錯的保溫隔熱性能。

二、 砌體結(jié)構(gòu)的特點

多層砌體房屋是指由燒結(jié)普通粘土磚、燒結(jié)多孔粘土磚、混凝土小型空心砌塊等砌體承重的多層房屋。通常砌體結(jié)構(gòu)房屋給人們的印象多數(shù)是建筑高度不大、層數(shù)較少、層高較低、窗戶較小、內(nèi)部墻較多，立面造型簡單，這種印象正好說明了砌體結(jié)構(gòu)的建筑特點。砌體結(jié)構(gòu)由粘土磚或砌塊砌筑而成，材料呈脆性，其抗剪、抗拉和抗彎強度較低，因此抗震性能較差，即便有圈梁、構(gòu)造柱等加固措施，在強烈地外，巷子中磚瓦緊湊地接著淅淅瀝瀝的水滴?！暗未鸬未鹣滦∮炅耍N子說我要發(fā)芽，我要發(fā)芽?！庇浀贸鮼頃r，我在小巷中震作用下，破壞率仍然較高。

三、多層砌體住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計易忽視的問題

1、地基處理及基礎(chǔ)設(shè)計

地基及基礎(chǔ)在建筑的安全性方面的重要作用不言而喻。砌體結(jié)構(gòu)房屋，由于平面不規(guī)則，或房屋高差較大引起建筑物重量懸殊較大，或由于地基不均勻，即房屋各部位下面持力層地基強度不同，以及下臥層軟硬程度不同，而引起較大的不均勻沉降。顯然，對于以脆性材料為主的砌體結(jié)構(gòu)這種不均勻沉降更是極其不利的。但由于砌體結(jié)構(gòu)上部荷載相對來說并不很大，許多設(shè)計人員往往在設(shè)計中不太重視，在地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計時的比較隨意，如：（1）人為造成不均勻地基。如建筑距離較小時，為了解決基礎(chǔ)外放的問題，同一結(jié)構(gòu)單元，樁基和天然地基或換填土地基混用等。（2）采用軟件進行基礎(chǔ)設(shè)計時，為減少繪圖工作量，歸并系數(shù)較大，這等同于獨基(或條基)采用不同的地基承載力特征值。從理論上講，上述兩種情況，事實都是對同樣的地基承受不同的附加應(yīng)力，必然會產(chǎn)生不均勻沉降。

為更好的控制不均勻沉降，從而減少由于沉降差引起的結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力。在做地基處理及基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)該更加細致，比如：對同一結(jié)構(gòu)，承載能力較低的地基之上的基礎(chǔ)，寬度取值可比計算值大些，以減少對地基的附加壓力，從而減少沉降值；而地基強度較高的基礎(chǔ)，寬度可按計算設(shè)置甚至略小于計算值（慎用），以期人為增加該部分基礎(chǔ)的沉降量，減少與較軟弱地基部分的沉降差。

設(shè)計中如遇到地質(zhì)條件很不均勻的復(fù)雜地基時，除了對由于地基承載力不同而引起的砌體結(jié)構(gòu)房屋的不均勻沉降作上述處理外，相應(yīng)的應(yīng)上部結(jié)構(gòu)也適當(dāng)進行加強，以增強結(jié)構(gòu)的整體剛度，抵抗地基的均勻沉降。如增加設(shè)置圈梁的層數(shù)和圈梁設(shè)置的密度，加強不同土層的交接房屋結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造和配筋等。

2、預(yù)制過梁的設(shè)計與施工

過梁是墻體門、窗或設(shè)備洞口上承擔(dān)豎向荷載的構(gòu)件。在設(shè)計及施工工程中常見問題如下:

（1） 過梁端部支承長度不足.(一般為240mm)

從設(shè)計角度講，過梁截面設(shè)計主要取決于：過梁上荷載選??；正截面受玩，支座斜截面受剪承載力計算；按梁端有效支承長度或過梁有效支承長度驗算支承處砌體局部受壓。預(yù)制尺寸的誤差，施工操作中的隨意擺放都能導(dǎo)致過梁支承長度的不足。在此中情況下，容易導(dǎo)致支承處砌體局部受壓強度不足。更有甚者，一端與構(gòu)造柱相連的過梁沒有采用與構(gòu)造柱整體澆筑， 只是在構(gòu)造柱相應(yīng)位置處甩筋后澆，使過梁支座截面的斜截面抗剪能力降低，滿足不了設(shè)計要求。

（2） 門窗洞口處過梁與設(shè)備洞口處過梁不區(qū)別對待

設(shè)備洞口處過梁與門窗洞口處過梁的區(qū)別在于設(shè)備洞口處過梁須預(yù)留洞口(供穿管用)，造成其本身強度的削弱。有的設(shè)計人員人為：住宅結(jié)構(gòu)中過梁的荷載不大，故常常忽略。但是在實際工程之中，確確實實有的設(shè)備洞口上方的過梁由于開洞而設(shè)計時沒有加強，從而導(dǎo)致過梁跨中出現(xiàn)豎向裂縫，影響正常使用。所以在砌體住宅設(shè)計中，考慮過過梁開洞削弱的影響， 適當(dāng)加大設(shè)備洞口連梁的截面高度和配筋，避免在使用期間其出現(xiàn)裂縫，滿足正常使用要求。

3、砌體承重墻設(shè)備留洞問題

（1）砌體住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中,樓梯間由于樓層處開大洞沒有樓板連接形成了砌體結(jié)構(gòu)中的一個比較薄弱的部位。然而，近幾年的砌體住宅設(shè)計中,往往把設(shè)備留洞放樓梯間在兩側(cè)橫墻上，致使本來就比較薄弱的部位更加變的薄弱了。具體表現(xiàn)如下:

a）樓梯間橫墻處較大洞口兩側(cè)沒有設(shè)置構(gòu)造柱。

b）相鄰洞口之間凈距過小。

（2）因為結(jié)構(gòu)施工圖中很少有設(shè)備洞口定位,有時只是在《結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明》統(tǒng)一注明墻體開洞加強措施，從而導(dǎo)致現(xiàn)場施工中墻體留洞帶有很大的隨機性.較大的消弱了墻體的側(cè)向剛度，大大降低了墻體側(cè)向承載力。對此提出建議如下:

a）較大洞口或洞口集中部位兩側(cè)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱整層通高配置。并應(yīng)于相應(yīng)洞口（洞口上皮一致）上方設(shè)置現(xiàn)澆混凝土過梁，與兩側(cè)構(gòu)造柱整澆一起。

b）若洞口上皮不一致時，除按條1 設(shè)置構(gòu)造柱外，洞口間凈距最小須保證各洞口過梁在墻體上支承長度之和。

c）待設(shè)備箱體安裝完畢固定后,應(yīng)用細石混凝土添塞充實。其次，砌體結(jié)構(gòu)承重墻體砌筑過程中，各管線的預(yù)埋尤其注意。施工中往往由于疏忽大意，導(dǎo)致管線沒有預(yù)埋墻體之中，而只能在墻體上開線槽，臥管線與槽中。這種做法實際上存在幾個缺陷：其一，墻體開槽，削弱墻體強度。其二，線槽填充的混凝土與砌體材料的熱漲性能差異較大，將導(dǎo)致墻面開裂。其三，墻體懸掛器件穿孔時，易損壞管線，造成漏水，漏電。所以在施工時應(yīng)組織周密，勿漏項，盡量避免這種費力不討好的返工之做。

4、樓板配筋問題

砌體住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中，樓板鋼筋的用量占據(jù)上部結(jié)構(gòu)鋼筋用量的很大比例。而開發(fā)商為了減少投資，控制造價，一味控制建筑結(jié)構(gòu)用鋼量。甚至提出限制鋼筋用量的設(shè)計要求。有的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員就從樓板配筋上下“功夫”， 不合理的縮減樓板配筋或者過分相信軟件計算數(shù)據(jù)，沒有考慮工程經(jīng)驗在內(nèi)，從而造成鋼筋配置量偏小，構(gòu)造布置上不滿足要求，導(dǎo)致樓板開裂或產(chǎn)生過大撓度變形，影響住宅的正常使用。造成這一現(xiàn)象的主要原因在于：結(jié)構(gòu)計算中的理論條件與現(xiàn)實工程實際的情況不相符。列舉實例如下：（1）樓板負筋位置的正確保證。理論設(shè)計原則是采用“大直徑，大間距”。實際配置中僅滿足設(shè)計配筋需要從而采用了直徑小的鋼筋。這樣一來，施工人員的踩踏、現(xiàn)場澆注混凝土的砸壓造成負筋下移，結(jié)果是：a）樓板保護層過大，表層混凝土開裂b）樓板支座截面處樓板計算高度變小，支座負筋配置量加大，導(dǎo)致配筋不足，引起支座裂縫。（2）衛(wèi)生間等開有較多洞口的樓板沒有考慮洞口削弱的影響，設(shè)計過程中沒有人為的適當(dāng)增強。在多層砌體住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中，衛(wèi)生間所轄板塊較小，建議樓板配筋采用雙層雙向全部拉通的布置方式。而對于放置浴缸、浴盆的衛(wèi)生間，其活荷載的取值應(yīng)加大。

我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟發(fā)展還很不平衡，在今后很長一段時間里，多層砌體結(jié)構(gòu)房屋還會在中小城鎮(zhèn)、廣大農(nóng)村，尤其是廣大民居建筑中還將廣泛采用。因此，設(shè)計人員必須嚴格執(zhí)行規(guī)范和相應(yīng)的構(gòu)造要求，只有這樣才能有效消除設(shè)計質(zhì)量隱患，保護人民生命財產(chǎn)安全。另外，還要深入開展科學(xué)研究，充分挖掘技術(shù)潛力，努力克服材料弱點，進而提高多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

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篇7

關(guān)鍵詞：多層磚混結(jié)構(gòu)；房屋建筑；抗震設(shè)計；

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

1、引言

目前，磚混結(jié)構(gòu)的房屋建筑在我國非常常見，主要是由于這種結(jié)構(gòu)無論在選材上，還是施工的工藝上，抑或施工的成本上都有著非常大的優(yōu)勢。但是我們在關(guān)注其優(yōu)點的時候，也應(yīng)該注意到其不足之處，多層磚混砌體房屋建筑大部分使用機制空心磚以及混合砂漿來完成其砌筑的過程，并利用其內(nèi)外磚墻的咬砌來實現(xiàn)整體的連接性，這一方式就決定了其脆性性質(zhì)，也就是說它的抗震性比較差，這一點在地震設(shè)防地區(qū)表現(xiàn)的尤為明顯。因此，本文對于如何做好多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震設(shè)計具有學(xué)術(shù)以及實踐上的雙重意義。

2、多層磚混房屋建筑的抗震設(shè)計具體要點

（1）層數(shù)要求以及高度要求

針對多層磚混房屋建筑的層數(shù)要求以及高度要求，我們在設(shè)計中要確保其不超過相應(yīng)的限值，可以通過以往的實例看出這一點，一般來說，多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的層數(shù)與高度和在地震中所受的破壞是成正比的，因此，做好對于其層數(shù)以及高度的控制可以有效地減少地震中所帶來的傷害。

在我們的設(shè)計工作中，房屋的總高度以及總層數(shù)要同時符合上標的限值，這主要是因為房屋的總重量中樓蓋的重量能夠占到一半，如果總高度一樣，那么我們每多一層樓蓋就會增加半層樓的側(cè)向地震作用，這也會增大對底部的傾覆力矩，進而使其抗震性能變差。

（2）對于建筑平面以及立面的布局要求

做好建筑平面以及立面的布局是抗震設(shè)計中一個非?；A(chǔ)也是非常重要的內(nèi)容，它對于房屋的抗震性能有著直接的關(guān)系。針對多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震設(shè)計要求，我們最好要做到平、立面簡單對稱。根據(jù)我們的經(jīng)驗，越是對稱的建筑，其抗震的性能越好。

出現(xiàn)這種情況是因為如果我們做好對于平、立面的布置，那么可以使其每個部位所受到的力比較均勻，這可以有效地減少薄弱的環(huán)節(jié)。在我們的生活中，地震是具有隨機性以及復(fù)雜性的，如果建筑的體型不規(guī)則，由于受力的影響，則其必然會更容易受到地震的影響，在我們的設(shè)計工作中，如果建筑的布局是一定的，則可以通過設(shè)置防震縫將復(fù)雜的建筑分成規(guī)則的單元，這對于減輕地震的危害也有著明顯的效果。

（3）對于縱墻以及橫墻的布置要求

在我們對于多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震設(shè)計中，我們應(yīng)首先考慮使用橫墻承重或者縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系, 這種結(jié)構(gòu)體系比較對稱，受力比較均勻，沿平面內(nèi)最好要對齊, 沿豎向最好要上下連續(xù)，針對同一軸線上的窗間墻寬度最好做到均勻。

多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的整體剛度、穩(wěn)定性和其抗震的性能有著直接關(guān)系，因此，我們在設(shè)計過程中普遍使用縱墻或橫墻承重。應(yīng)注意的是因為非承重方向的約束墻體比較少， 而且間距又比較大，所以房屋在這一方向上的剛度會相比較弱一些，空間的剛度以及整體性也會較差，所以抗震的能力比較差。在地震比較嚴重的時候，墻體由于平面外的失穩(wěn)而首先受到破壞，然后才會導(dǎo)致房屋的倒塌。針對這一特點，在兩個方向上做好縱、 橫墻混合承重的布置，可以有效地對其變形進行控制，進而增加了空間的剛度以及整體性,，對于房屋的抗震性能有著較好的提升作用。

我們在對墻體進行布置的時候，應(yīng)首先考慮使用縱墻貫通這種平面布置方法，如果縱墻不可以進行貫通布置，那么我么要做好在縱橫墻交接位置的布置，比如設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱等。

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時候，橫墻承擔(dān)了地震中的橫向震力，因此，我們不僅要確保橫墻具有足夠的承載力，還要確保在地震發(fā)生時能夠很好地將橫向震力傳遞到橫墻的水平剛度。此外，針對抗震墻的設(shè)計，要確保其能夠很好地傳遞水平震力。目前， GB 50011 – 2010中對于多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑抗震墻之間的間距有著明確的規(guī)定：7度設(shè)防的時裝配整體式鋼筋混凝土樓、 屋蓋的多層磚混房屋抗震橫墻最大間距為 15 m。如果這一橫墻間的距離比較大，縱向磚墻則會由于比較大的變形而導(dǎo)致平面之外出現(xiàn)彎曲破壞，進而樓蓋將不再能夠傳遞水平地震力，這就使得多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震能力有所下降。

（4）對于剛度以及整體性的要求

我們之所以在設(shè)計時要考慮剛度以及整體性方面的要求，主要是因為房屋是由縱、橫向承重構(gòu)件以及樓蓋組成的，有一定空間剛度的結(jié)構(gòu)體系，這就使得其抗震性能與房屋的剛度、整體性之間存在著直接關(guān)系，確保樓蓋的剛性是保證其它側(cè)力構(gòu)件合理的分配震力的前提。在抗震設(shè)計中，當(dāng)樓蓋在澆灌以后，對于平面上墻體對齊的要求則可以在一定程度上進行放寬，這是因為此時砌體結(jié)構(gòu)的空間變形是可控制的。

（5）對于圈梁和構(gòu)造柱的要求

通過對以往的震害調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，在多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑中，圈梁是一種性價比很高的措施，它對于提高房屋的抗震能力十分有利。這主要是因為在地震過程中，圈梁可以與構(gòu)造柱共同作用，這樣就對墻體在豎向平面內(nèi)進行了約束，對于墻體裂縫的擴大有著很好的遏制作用。此外，圈梁的設(shè)計對于減小裂縫與水平面之間的夾角也有著重要的作用，可以提升墻體的整體性。我們通過實驗發(fā)現(xiàn)，在多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑中，增設(shè)構(gòu)造柱可以有效地提升其延性，其中鋼筋混凝土構(gòu)造柱可以使砌體的抗剪承載力提高10%-30%。

不過，需要注意的是，我們平時在驗算中發(fā)現(xiàn)，即使通過在適當(dāng)部位加設(shè)構(gòu)造柱也不能完全滿足我們的抗震承力驗算。因此，為了進一步提升墻體的抗震能力，一般在設(shè)置構(gòu)造柱的前提下，還可以在可在抗震性能較差的承重墻段內(nèi)進行水平鋼筋的設(shè)置，這可以使砌體及水平鋼筋共同對震力進行承擔(dān)。

（6）其他抗震設(shè)計要求

除了以上設(shè)計要求之外，我們還可以通過以下的方法對多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能進行提升：

首先，房屋的樓梯間應(yīng)設(shè)置到建筑單元的中間位置，而不是將其設(shè)于房屋的盡端；

其次，對于凸出屋頂?shù)臉翘蓍g，在其構(gòu)造柱的設(shè)計上應(yīng)使其與頂端的圈梁進行連接；

第三，房屋的局部尺寸應(yīng)滿足抗震的要求，這可以避免因個別墻段的抗震新能不合格而導(dǎo)致整體抗震性能不達標的情況。

第四，做好房屋的合理布局，比如通過結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造措施來彌補由于其脆性而導(dǎo)致的抗震性能不足。

最后，在我們的抗震設(shè)計中，要時刻保證抗震意識，確保以預(yù)防為主，爭取做到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目標。

3、結(jié)語

由于多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑是我國應(yīng)用非常廣的一種形式，因此，做好其抗震設(shè)計對于保護人民的生命以及財產(chǎn)安全有著不可忽視的重要性。但是，在這一過程中，由于其涉及的環(huán)節(jié)比較多，這就容易導(dǎo)致疏漏的情況，因此，在我們的設(shè)計工作中，應(yīng)結(jié)合實際的情況，嚴格按照相關(guān)的標準進行設(shè)計，只有這樣才能做好這一工作，進而為切切實實地對人們生命財產(chǎn)安全起到保護的作用。

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篇8

關(guān)鍵詞：高烈度區(qū)域；多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)選型；概念設(shè)計

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

0 前言

隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，建筑行業(yè)異軍突起崛起，相應(yīng)的人們對建筑物的需求也越來越高。在評價一個建筑物的時候，主要從建筑物的實用性、安全性、經(jīng)濟性等來綜合考慮，但是，就因為這樣也大大的增加了建筑設(shè)計的難度，尤其是對一些高烈度區(qū)的建筑設(shè)計要求更高。本文針對于高烈度區(qū)多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要進行如下幾個方面的分析，首先，詳細的分析了在高烈度區(qū)，多層建筑結(jié)構(gòu)選型的問題。由于高烈度區(qū)尤其自身的自然限制，因此，在多層建筑結(jié)構(gòu)選型非常重要。其次，我們具體的分析了在高烈度區(qū)多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要應(yīng)對的具體問題，下面就針對于上述所談到的具體問題進行詳細的探討。

1 建筑結(jié)構(gòu)選型的問題分析

建筑結(jié)構(gòu)框架的選型是非常重要的，框架結(jié)構(gòu)主要以剪切變形為主，框架結(jié)構(gòu)主要的優(yōu)勢在于能夠增加內(nèi)部大空間的使用率。但是，框架結(jié)構(gòu)也有著自身的劣勢，就是剛度較小，不適用在較高的建筑物[1]。因此，框架結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在多層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，像，辦公樓、商場、教學(xué)樓以及民用住宅等多層的建筑物中都用到了框架結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)中的抗震墻，其主要以彎曲變形為主的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其空間整體性好，有著較大的側(cè)向剛度，適應(yīng)能力較強等特點，但是，由于不能提供較大的空間，所以房間布置很受限制，像這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，比較適用在高層建筑物中；框筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計，是一種典型的抗震墻結(jié)構(gòu)中的特例，這個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要是將建筑平面中存在的交通設(shè)計成為內(nèi)筒裝，而在建筑結(jié)構(gòu)的框架更能設(shè)計成多樣化的建筑立面，這樣的設(shè)計更適合用在高層的酒店的樓梯設(shè)計。由此，我們可以看出，在進行高烈度區(qū)的多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要根據(jù)該地區(qū)的實際情況以及建筑的具體類型和使用目的進行結(jié)構(gòu)的選型。在高烈度區(qū)建筑的結(jié)構(gòu)選型中，需要注意符合高烈度地區(qū)的條件，并且需要滿足多層建筑的所有功能。因此，對上述3種建筑結(jié)構(gòu)進行分析，我們了解到，在高烈度區(qū)的多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一般選擇框架結(jié)構(gòu)作為建筑的主要結(jié)構(gòu)。

2 設(shè)計中應(yīng)該注意的問題

根據(jù)近幾年相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，由于高烈度區(qū)主要處于板塊的交接地帶，板塊活躍非常的頻繁，進而給人們的生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。因此，在進行高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計上與其他地區(qū)相比，也具有很大的挑戰(zhàn)性，需要設(shè)計人員全方位立體化的考慮，才能夠收到良好的設(shè)計效果。因此，下文就在高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題進行具體的探討。

2.1 計算設(shè)計與概念設(shè)計需要同時重視起來

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，不能單純的依賴計算設(shè)計，還應(yīng)該充分的考慮在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所應(yīng)用的概念設(shè)計。概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有著很重要的位置，尤其是對建筑物整體性能來說是非常重要的[2]。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計當(dāng)中，其主要遵循著強剪弱彎、強柱弱梁、強節(jié)點弱等設(shè)計基本原則。強剪弱彎，主要是為了防止設(shè)計構(gòu)件的剪力破壞，而且桿件在受到剪承載力應(yīng)當(dāng)不小于受彎承載力；強柱弱梁，在設(shè)計的時候?qū)χ囊缶褪撬目箯澞芰?yīng)當(dāng)高于梁的抗彎能力；強節(jié)點弱構(gòu)件，為了避免節(jié)點在破壞先于構(gòu)件。在近些年的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們通過許多建筑工程的設(shè)計可以發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計中的框架梁上部分的配筋都比較大，其主要作用就是梁裂縫寬度驗算以及梁翼緣的作用，即增加了更多的縱向鋼筋，增大了梁端承載力以及相應(yīng)的柱端承載力就會逐漸的變小。通過這種強梁弱柱的設(shè)計，對整個建筑都具有很大的作用，能夠確保建筑的穩(wěn)定性和承壓性，而這種設(shè)計也比較適用于高烈度區(qū)的多層建筑節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠最大程度的確保建筑的安全穩(wěn)定性，確保人們的生命財產(chǎn)的安全。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計共振的問題

在高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，要充分考慮到建筑物在后期使用中，由于多方面的原因可能會引起的共振現(xiàn)象，共振現(xiàn)象增加了建筑物的整體負擔(dān)，對建筑物的危害是非常大的，極有可能在某個周期發(fā)生的共振現(xiàn)象導(dǎo)致建筑物無法承受最終出現(xiàn)安全問題。因此，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，還需要注意自振周期以及場地的卓越周期都避讓開，通過良好的設(shè)計，減少建筑物的共振問題，確保建筑物的安全性，減少不安全問題的發(fā)生。

2.3 剪力墻連梁的設(shè)計問題

在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，連梁的設(shè)計也非常的重要，連梁具有截面大、跨度小并且與它相連接墻體的有著剛度較大的特點。連梁的設(shè)計中，在水平荷載的作用下的破壞大致可分成兩種：第一種，剪切破壞也叫脆性破壞，在高烈度區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計師會經(jīng)常性的把連梁的截面尺寸做得比較大，但是這樣的設(shè)計是非常的不合理不經(jīng)濟的，更有失強剪弱彎的基本設(shè)計原則，不僅如此，在連梁尺寸過大時，出現(xiàn)板塊運動的時候非常的容易發(fā)生剪切破壞，不利于建筑的安全性和穩(wěn)定性，造成很大的安全隱患。因此，在實際的設(shè)計中，設(shè)計人員需要根據(jù)該地區(qū)多層建筑的實際特點，合理的進行連梁的截面尺寸的設(shè)計，才能夠提高多層建筑整體的性能。

2.4 經(jīng)濟性問題

在進行高烈度區(qū)多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要充分的考慮其經(jīng)濟性的問題，高烈度區(qū)的多層建筑與其他地區(qū)的多層建筑相比，投入相對較大，主要就是在穩(wěn)定性上的投入。但是，雖然高烈度區(qū)的多層建筑投入較大，但是，我們在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，盡量的降低工程的造價，實現(xiàn)其良好的經(jīng)濟價值。因此，在進行高烈度區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要注意以下幾個方面，一是，在一些高烈度區(qū)域的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在結(jié)構(gòu)的選型上，不要超過規(guī)定的上限值。由于高烈度區(qū)受到很多的自然因素的限制，因此在設(shè)計中，既要符合建筑的安全要求，還需要符合建筑的經(jīng)濟要求。二是，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計人員需要結(jié)合高烈度區(qū)多層建筑的實際特點，充分的重視概念設(shè)計，概念設(shè)計是提高高烈度區(qū)多層建筑安全性和經(jīng)濟性的一個非常重要的保障。因此，設(shè)計人員必須將概念設(shè)計貫穿于建筑設(shè)計的全過程，不僅提高建筑的安全性能，還可以盡量的節(jié)約經(jīng)濟成本，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益，不僅維護使用者的生命安全，還能夠提高建筑的使用效率，促進建筑餓良好使用。

3 結(jié)束語

本文主要對高烈度區(qū)多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了具體的分析和研究，通過本文的探討，我們了解到，在實際的多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，由于高烈度區(qū)有其自身的特點，需要設(shè)計人員進行充分的考察，搜集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該地區(qū)的實際情況進行設(shè)計，才能夠確保設(shè)計的合理性和科學(xué)性。因此，在實際的設(shè)計中，設(shè)計人員需求對高烈度區(qū)進行全面的了解，然后根據(jù)多層建筑的特點，進行相關(guān)的設(shè)計，才能夠不斷的促進高烈度區(qū)多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的順利開展和進行，也才能夠確保高烈度區(qū)多層建筑的安全性，舒適性和美觀性。不斷的促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：多層建筑 ；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計也更為復(fù)雜，面對諸多的設(shè)計難點，受力問題就是要解決的當(dāng)務(wù)之急。

空間組成特點是一個設(shè)計師在進行方案設(shè)計的時候首要應(yīng)該關(guān)注的講點，而不是急于確定其詳細的設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計當(dāng)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(shè)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(shè)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(dāng)然，在實際處理豎向力和側(cè)向力的過程當(dāng)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(yīng)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(fēng)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(yīng)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(shè)計和選型階段對于高層建筑的設(shè)計來說，是最為重要的，所以在這個階段，設(shè)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(yù)估。

2.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題

要熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則，在最新的規(guī)范當(dāng)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(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案?！币虼?，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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yù)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(dǎo)致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設(shè)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(dāng)巨大。

2.3嵌固端的設(shè)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(shè)置的為止也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。因此，在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)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(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)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(dǎo)致后期設(shè)計工作的大量修改或埋下安全隱患。

3. 地基與基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)性的工作，也是安全性的重要保障。因此，地基與基礎(chǔ)設(shè)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(shè)計過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計工作的進行，同時，也是因為地基基礎(chǔ)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(shè)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(dāng)復(fù)雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎(chǔ)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(chǔ)建設(shè)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(chǔ)設(shè)計規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)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(chǔ)設(shè)計時，一定要對地方規(guī)范進行深入地學(xué)習(xí)，以避免對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計或后期設(shè)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(shè)定

在機構(gòu)的計算方面，最初就應(yīng)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(shè)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(yīng)小于15。最大地震力作用方向可由設(shè)計軟件自動計算，但若該角度絕對值超過1 5度，就應(yīng)重新計算。結(jié)構(gòu)的基本周期是計算風(fēng)荷載的重要指標，設(shè)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(shè)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(yīng)的重要指標，結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)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(shè)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(yīng)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(shè)計

為保障機構(gòu)設(shè)計的合理性，在進行的過程中，要對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計做出優(yōu)化，還應(yīng)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(shè)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(shè)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(dāng)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(yīng)予以調(diào)整。規(guī)范中允許適當(dāng)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(yīng)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(shè)置的構(gòu)件截面和形狀后，還應(yīng)在考慮結(jié)構(gòu)的周期、位移、地震力等的前提下，適當(dāng)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(shè)計提出了更高的要求。因而我們廣大建筑設(shè)計人員應(yīng)熟練掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計的計算和優(yōu)化，提高建筑的結(jié)構(gòu)安全性，降低設(shè)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(shè)計[J]，中化建設(shè)，2008，(12)

篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑;結(jié)構(gòu)；設(shè)計;選型

Abstract: With the rapid development of China's national economy, city high-rise building construction is developing rapidly, but the quality of design, and is not very ideal. In the tall building structural design, structural engineers not only pay attention to the accuracy of structural calculation and ignore the actual situation of the construction scheme, and should be based on the actual make rational structure scheme selection.

Key words: high-rise building; structure design; selection;

中圖分類號：F407.9 文獻標識碼A 文章編號

高層建筑目前在我們的城市建設(shè)當(dāng)中所占的比例越來越大，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的變化也越來越多，很多新興的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案以迅猛的速度呈現(xiàn)在我們的城市建設(shè)中。面對如此形勢，應(yīng)該把高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計放在首位加以研究。對于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計, 首先擺在結(jié)構(gòu)工程師面前的是結(jié)構(gòu)選型的問題。高層建筑結(jié)構(gòu)的選型通常要遵循一定的原則, 它不僅考慮到建筑物的適用性、經(jīng)濟性、抗震性能,而且要考慮施工安裝的影響。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

1.1 水平力是設(shè)計主要因素

設(shè)計在多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要考慮結(jié)構(gòu)豎向荷載。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為結(jié)構(gòu)自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑結(jié)構(gòu)高度的兩次方成正比。另一方面，對于一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力特性的不同而有較大的變化。

1.2 側(cè)移成為控制指標

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(= qH4/8EI)。另外，高層建筑隨著高度的增加、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度。

1.3 抗震設(shè)計要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、中震可修、大震不倒。

1.4減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

1.5軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

2高層建筑結(jié)構(gòu)選型與建筑設(shè)計

2.1在結(jié)構(gòu)的功能要求被確定以后，即可根據(jù)功能要求進行結(jié)構(gòu)的選型。例如對于高層建筑，在選型上可以考慮框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)以及筒中筒結(jié)構(gòu)等，在用材上可考慮鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等。對于大多數(shù)建筑物，工程造價中約有50%～70%用于結(jié)構(gòu)工程，而且結(jié)構(gòu)工程的施工工期也約占建筑物施工總工期的50%～70%。因此搞好結(jié)構(gòu)工程對于建筑工程建設(shè)的質(zhì)量控制、投資控制和進度控制有十分重要的作用。

2.2搞好結(jié)構(gòu)工程的關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)選型，如果選型不當(dāng)，即使結(jié)構(gòu)計算很精確，也有可能給結(jié)構(gòu)的安全使用及耐久性帶來無法彌補的缺陷，所以結(jié)構(gòu)選型對于結(jié)構(gòu)的全壽命優(yōu)化有著舉足輕重的作用。在非地震區(qū)的高層建筑，水平荷載以風(fēng)荷載為主。所以非地震區(qū)高層建筑選型宜選用有利于抗風(fēng)作用的建筑體型，也就是宜選用風(fēng)壓體型系數(shù)較小的建筑體型，比如圓形、橢圓形等。流線型的建筑體型以及由下往上逐漸變小的截錐形體型的體型系數(shù)相對較小，有利于抗風(fēng)。在進行結(jié)構(gòu)平面布置時，宜使用結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度分布盡量均勻?qū)ΨQ，以減輕風(fēng)荷載作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響，并應(yīng)限制結(jié)構(gòu)高寬比，防止傾覆和失穩(wěn)。地震區(qū)高層建筑的體系選型，實際上屬于抗震概念設(shè)計范疇，它是在總結(jié)震害規(guī)律及工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以宏觀概念為指導(dǎo)，正確地解決高層建筑的總體方案，選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，以達到合理抗震。通常應(yīng)選擇對抗震有利的地段，選用整體性較好的基礎(chǔ)，立體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有合理的地震作用傳遞途徑，擁有多道抗震防線，具有必要的剛度和強度，具有合理的剛度和強度分布，避免豎面?zhèn)纫苿偠鹊耐蛔?。另外亦宜選擇風(fēng)壓體型系數(shù)較小的形狀并限制高寬比。

2.3對于低層、多層或高層建筑，其豎向和水平結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的基本原理是相同的。但隨著高度的增加，由于以下兩個原因，豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計的控制因素：較大的豎向荷載要求有較大的柱、墻和井筒；更重要的是，側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多，必須精心設(shè)計。高層建筑的豎向結(jié)構(gòu)體系從上到下一層層地傳遞累積的重力荷載，因此要求較大的柱或墻截面來承受這些荷載。同時，這些豎向結(jié)構(gòu)體系還必須把風(fēng)荷載或地震作用等側(cè)向荷載傳給基礎(chǔ)?？墒牵c豎向荷載相比，側(cè)向荷載對建筑物的效應(yīng)不是線性的，而是隨建筑物的增高而迅速增大。例如，在其它條件相同時，在風(fēng)荷載作用下，建筑物基底上的傾覆力矩近似地與建筑物高度的平方成正比，而建筑物頂部的側(cè)向位移與其高度的4次方成正比。地震的效應(yīng)甚至更加顯著。當(dāng)?shù)蛯踊蚨鄬咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)按恒載及活荷載設(shè)計時，柱、墻、樓梯或電梯井就自然能承受大部分水平力，問題主要是抗剪。在“矮”房子的框架中，可以填充一些墻板，甚至全部填滿墻板的辦法很容易獲得適當(dāng)?shù)母郊又涡Ч?，而不必另外再加大原來豎向荷載所需要的柱和梁的尺寸。高層建筑并非如此。這是因為在高層建筑中，主要問題是抗彎和抵抗變形，而不僅僅是抗剪。為了使高層建筑足以抵抗相當(dāng)大的側(cè)向荷載和側(cè)移，常常不得不進行專門的結(jié)構(gòu)布置，柱、梁、墻和板的截面總是要大一些。

3高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計要點分析

3.1水平荷載成結(jié)構(gòu)設(shè)計決定性因素

任何一座高層建筑結(jié)構(gòu)都需要同時承受豎向自重荷載（其他豎向荷載）和側(cè)向風(fēng)壓產(chǎn)生的橫向水平荷載作用，另外還必須具備抵御設(shè)計烈度要求的地震作用的能力。在高層（尤其是超高層）建筑結(jié)構(gòu)中，盡管結(jié)構(gòu)自重等豎向荷載對結(jié)構(gòu)受力具有重要的影響作用，但橫向水平荷載（通常情況下主要包過風(fēng)荷載和地震作用）是結(jié)構(gòu)分析計算時的決定性因素。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)的建筑高度不斷增加，其橫向水平荷載作用在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性將快速上升。一方面，因為結(jié)構(gòu)自重和樓面使用荷載在結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件中將引起一定的作用，而橫向水平荷載對高層結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生的傾覆作用將使得高層建筑結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件中產(chǎn)生較大的拉力或者壓力作用；另一方面，對高層建筑結(jié)構(gòu)來說，結(jié)構(gòu)自身自重的豎向荷載作用和地震作用，也會隨結(jié)構(gòu)自身的動力特性而引起大幅增大。

3.2結(jié)構(gòu)側(cè)移成為控制性因素

與低層結(jié)構(gòu)不同，高層建筑結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的控制線技術(shù)參數(shù)，并且隨著結(jié)構(gòu)高度的增加，橫向風(fēng)壓或地震作用下水平荷載引起的高層結(jié)構(gòu)側(cè)向位移變化會快速增加。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，不僅要確保結(jié)構(gòu)各構(gòu)件具有足夠的強度以提抗可能承受的風(fēng)荷載作用或地震作用引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，還要求結(jié)構(gòu)整體具有足夠大的抗側(cè)移剛度，確保結(jié)構(gòu)在橫向力作用下引起的側(cè)向位移值可控制在規(guī)范要求的限度范圍內(nèi)。由此可見，高層建筑的結(jié)構(gòu)安全和使用功能的充分發(fā)揮，與結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)移性能密切相關(guān)。

3.3結(jié)構(gòu)延性成為重要考慮因素

與低層或大跨建筑相比，高層建筑結(jié)構(gòu)的柔性則相對明顯，在相同地震作用下的結(jié)構(gòu)變形要嚴重的多。為避免結(jié)構(gòu)整體倒塌等嚴重后果，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)確保高層結(jié)構(gòu)在進入塑性變形受力階段后仍具有相對較強的變形耗能能力。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通常要在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)部位采取恰當(dāng)?shù)募訌姶胧?，來保證結(jié)構(gòu)整體具有足夠的延性和耗能能力。

4結(jié)語

現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項集數(shù)學(xué)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及計算機優(yōu)化設(shè)計于一體的綜合性技術(shù)工作，同時也是一項創(chuàng)新性很強的實踐活動。為了革新高層建筑，體現(xiàn)其魅力，追求新的結(jié)構(gòu)形式和更加合理的力學(xué)模型將是土木工程師們的目標和方向。

參考文獻

[1]徐建.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見及疑難問題解析[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.