發(fā)布時間：2023-08-21 17:13:23
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的多層建筑的結(jié)構(gòu)設計樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：多層建筑框架結(jié)構(gòu)設計常見問題
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：
多層建筑一般指8層以下的、不具備電梯設備的商業(yè)用房或住宅。為了提高建筑體的穩(wěn)定性、整體性和抗外力性能，目前的多層建筑以框架結(jié)構(gòu)為主，這就使得建筑主體框架結(jié)構(gòu)設計在多層建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用日益廣泛。在多層建筑造型和功能多樣化的背景下，必須對多層建筑框架結(jié)構(gòu)施工中可能遇到的問題進行不斷探討和研究，才能得出對應的有效解決措施。
1、地基基礎設計
地基基礎是多層建筑設計首先要考慮的問題，只有穩(wěn)定的地基支撐，建筑體的安全與質(zhì)量才有保障。從目前的情況看，多層建筑的地基基礎一般都采用獨立基礎或條形基礎，這就要求設計者嚴格遵守《建筑地基基礎設計規(guī)范》，在選擇地基維持力層時，必須根據(jù)地勘察報告，掌握建筑體地基的地質(zhì)特征，綜合考慮地基土層物理力學特征、地下水的影響、建筑物的構(gòu)成要素、地基荷載性質(zhì)與強度，結(jié)合地基承載力計算、地基變形驗算、地基穩(wěn)定性驗算和基礎截面設計驗算，確定基礎底面大小。對于地基工程設計應用較為廣泛的復合地基，無論是柔性基礎還是剛性基礎都必須設置褥墊層，并通過增設基礎圈梁和基礎連系梁等措施使基礎形心和長期荷載重心重合，實現(xiàn)基礎整體性。
2、框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖
多層建筑的框架結(jié)構(gòu)由橫向框架和縱向框架組成。為了方便應力計算，通常將空間結(jié)構(gòu)體系簡化為橫向和縱向平面框架體系，只取出某一榀框架作為獨立計算單元（如右圖），圖b中以陰影部分表示該單元承受的荷載。在計算簡圖中，框架節(jié)點和柱子下端的基礎頂面均按剛接考慮。梁柱以截面幾何軸線來確定，如果上下柱截面尺寸相同，柱軸線取截面形心位置如果上下柱截面尺寸不同，則柱軸線取上層柱形心線。框架結(jié)構(gòu)計算簡圖
實際工程中對計算模型可作如下修正：
（1）當橫梁為斜梁時，如果其坡度≤1/8，可簡化為水平直桿。
（2）不等跨框架，如果各跨跨差≤10% ，可簡化為等跨框架，跨度取平均值。
3、框架梁配筋設計
框架建筑主體的承載結(jié)構(gòu)由主次梁和柱通過節(jié)點構(gòu)成，為保證建筑整體的構(gòu)造強度，在框架主次梁的相交處應注意增設附加箍筋或附加吊筋，以解決梁的裂縫寬度超限和“強剪弱彎”問題。對于梁端縱向受拉鋼筋的配筋率、梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋的最大艱巨和最小直徑等腰嚴格按《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001執(zhí)行。在實際運用中，應該通過計算梁端剪力及柱軸力結(jié)合規(guī)范要求確定合適的參數(shù)。
（1）梁端剪力： 。（為梁上均布荷載引起的剪力，為梁端彎矩引起的剪力）。
（2）柱軸力： 。（為梁端剪力，為節(jié)點集中力及柱自重）。
4、短柱設計
所謂多層建筑框架結(jié)構(gòu)的短柱就是柱凈高與柱截面剪跨比小于2的柱。在遭遇較強地震時，短柱往往會由于變形能力和承載能力不足發(fā)生脆性破裂，給建筑物帶來嚴重破壞。因此，短柱要采用對稱配筋，縱筋的最小配筋率為0.6%。設計中要注意調(diào)整其剪力，提高其抗剪承載力和抵御形變能力。短柱剪力設計計算：
（1）短柱剪力：。（為柱凈高；分別為柱上下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設計值）。
（2）柱的抗剪承載能力: 。（λ為框架的計算剪跨比，。N為考慮地震作用的框架柱軸向壓力設計值，βc為混凝土強度影響系數(shù)）。
多層建筑框架結(jié)構(gòu)設計是建筑結(jié)構(gòu)設計中較為重要的一種形式，其實質(zhì)是對梁、柱、板形成的基本單元的應力組合。由于設計中涉及各種力學原理，所遇到的問題當然不會只有上述幾種。這就要求我們在設計過程中嚴格遵循國家相關技術規(guī)范，科學處理多層建筑框架結(jié)構(gòu)設計中更多、更復雜的問題，選擇出合理的結(jié)構(gòu)體系,從而提高結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量。
參考文獻：
[1]郭新偉淺談多層框架結(jié)構(gòu)設計中存在的問題《大科技•科技天地》2011年 第19期
[2]薛永軍關于多層建筑框架結(jié)構(gòu)設計的幾個問題探析《城市建設理論研究》2012年第21期
[關鍵詞]多層框架；房屋建筑；結(jié)構(gòu)設計
中圖分類號：TB21 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0164-01
隨著社會的不斷發(fā)展對多層框架建筑結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，多層鋼結(jié)構(gòu)一般采用框架結(jié)構(gòu)，所以也被稱為多層鋼框架結(jié)構(gòu)。多層鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)于民用建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式，在工業(yè)建筑中可以運用礦井地面建筑、石油焦化結(jié)構(gòu)和電子工業(yè)的建設等，在民用建筑中停車場、辦公樓的建設。
一、多層框架結(jié)構(gòu)建筑的設計問題及處理
（一）基礎聯(lián)系梁的設計問題
當建筑的基礎埋置較深時，可以運用基礎設計梁來減少底層柱的計算長度。在±0.00以下設置聯(lián)系梁，形成一定的框架，聯(lián)系梁下的柱可以按照短柱進行加強處理。有抗震要求時，基礎間沿著兩個主柱的方向設計基礎聯(lián)系梁?；A聯(lián)系梁上作用有填充墻或樓梯柱等荷載時，要與所連接的柱子的最大軸力設計值，進行疊加設計，基礎聯(lián)系梁的受力要求?；A聯(lián)系梁的頂標高要與基礎的頂端標高保持一致。當基礎形式為獨立擴展基礎，施工要將基礎聯(lián)系梁與獨立基礎之間的空隙部分進行混凝土澆筑，澆筑要和基礎面保持水平，然后在澆注處理。這樣可以減少基礎聯(lián)系梁的計算誤差。當基礎形式是樁基礎，單樁承臺要在兩個互相垂直的方向設置橫梁，如果采用基礎系梁來平衡。那么基礎聯(lián)系梁的截面尺寸和配筋要按照橫梁的來設計。此時的梁彎度鋼筋要全部拉通。鋼筋也要在1/2跨度上拉通，同時基礎聯(lián)系梁的縱筋在框架柱錨固和其他防震結(jié)構(gòu)都要和上部的框架保持一致。
（二）結(jié)構(gòu)薄弱層的設計問題
結(jié)構(gòu)薄層是指在強震動下，結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大彈性空間產(chǎn)生位移，這些結(jié)構(gòu)薄弱部位的承載在設計時要滿足承載力的要求，但是在地震發(fā)生時，容易出現(xiàn)薄弱現(xiàn)象。在一般情況下薄弱層對建筑抗震的會有很多的影響。因此在房屋的設計的過程中應該避免薄弱層的出現(xiàn)，防止薄弱層出現(xiàn)的最好方式就是加大抗震位移度，也就是采取加大薄弱層的橫截面積的方法，也可以在一定程度上減少基礎的埋置位置。
在薄弱層不能避免的情況下，要在結(jié)構(gòu)計算時，保證按照規(guī)格采取相應的措施，要將薄弱層的地震剪力乘以1陪的系數(shù)，還要對房屋的結(jié)構(gòu)強度系數(shù)進行計算。樓層的強度系數(shù)要按照構(gòu)建的實際鋼筋和材料的標準值進行計算。具體要根據(jù)樓層的剪力強度計算抗剪力值，在地震的強度在7-9度時樓層的強度系數(shù)要小于0.5，要樓層的結(jié)構(gòu)要做彈性運算。符合建筑防震設計規(guī)則，要對不符合要求的建筑結(jié)構(gòu)，進行重新調(diào)整。
（三）框架結(jié)構(gòu)的設計問題
在對框架結(jié)構(gòu)進行設計時，橫梁下部的界面高度要集中荷載，要有橫梁下部的鋼筋承擔，在機構(gòu)設計的過程中要優(yōu)先考慮附加箍筋，如在搭接主側(cè)梁時，要在結(jié)構(gòu)設計中進行說明，畫上一節(jié)點，在橫梁的部位要添加3根主梁箍筋進行補充?？蚣芰号c次梁出現(xiàn)相交時，要在彈性支撐的墻體上，對于梁端支座要按照支梁方式進行處理，還要對梁的兩端的箍筋進行加密處理，在設計橫梁時，縱筋的距離要小于300mm，要小于梁的高度，在結(jié)構(gòu)設計的過程中可以采用加大腰筋直徑的方法來增加梁的抗扭力，縱筋預埋支座的長度要符合要求。對于箍筋的設計也要符合要求。
在反梁板吊底時，板的荷載要由箍筋來承擔，在樓層結(jié)構(gòu)設計的過程中要適當加大箍筋的間距，加大箍筋的承受力。對框架梁的截面的高度設計要在梁跨度的1/10-1/15之間選擇，對于梁的寬度，可以設計到柱的兩倍寬。
二、多層鋼結(jié)構(gòu)類型
（一）柱一支律體系
多層框架柱的節(jié)點要是鉸接，在縱向和橫向的之間進行柱間支撐時，空間剛度和抗側(cè)力要柱支柱提供，適用柱間距不大的雙邊建筑物，特點是設計、制作過程簡單，承載能力比較強大，用于抗側(cè)力的鋼耗量比較小。
（二）純框架體系
多層框架在縱、橫方向是多層鋼架結(jié)構(gòu)，承載能力和空間強度要由框架提供，適用柱間距很大起不到支撐作用的建筑物。這種建筑結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)比較復雜，使用的鋼筋量比較大，占用的空間比較大。
（三）框架-支撐結(jié)構(gòu)
這種構(gòu)造的建筑框架在一個方向為柱進行支撐。另一個方向為純框支撐的混合體系，這種結(jié)構(gòu)的特點是在同一個方向沒有人流、物流的建筑功能的安排，可以簡化設計過程和鋼筋用量，是工程建筑中采用較多的體系。
三、多層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置
框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱組成的，一般的柱子要垂直布置，與梁水平。屋面要考慮到排水或者其他方面的要求，可以設置成斜梁。梁和柱的連接方式一般是剛性連接，為了符合施工要求?？梢詫⒍鄬咏ㄖ?jié)點做成半鉸節(jié)點。當梁、柱之間的連接方式是鉸接時，就是多層排架，采用剛性的方式要比普通的連接方式要節(jié)約材料，使構(gòu)造的橫向連接方式強度比較好，橫梁的高度設置的比較合理，可以有效的增加房屋的凈空，是一種比較經(jīng)濟的構(gòu)造方式，柱支座一般為固定支座，也可以進行鉸支座設計?？蚣芊譃榈瓤绾筒坏瓤鐑煞N，層高可以相等也可以，不相等，在滿足建筑工藝要求的基礎上，進行框架結(jié)構(gòu)設計，當框架的結(jié)構(gòu)為高次超靜定結(jié)構(gòu)時，就要既承受豎向荷載要承受側(cè)向作用力。有利于接受的受力、框架的對直，使梁柱在同一水平面上，有時因為建筑功能的特殊要求，框架的結(jié)構(gòu)也可以做成抽梁、抽次、內(nèi)收等。
框架的結(jié)構(gòu)主要有實腹式、格構(gòu)式以及橫梁為格構(gòu)式的混合框架。實腹框架的截面是矩形或梯形的，混凝土框架的截面常是矩形的，由于建筑的特殊要求也可以設計成圓形或者梯形的。
框架節(jié)點的應力作用很明顯，框架結(jié)構(gòu)的剛性較小，屬于柔性框架結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生地震，結(jié)構(gòu)發(fā)生水平的位移很大，會造成嚴重的非結(jié)構(gòu)性破壞，只適用于非抗震的結(jié)構(gòu)設計，這種結(jié)構(gòu)對鋼筋和水泥的需要很大，構(gòu)件的總數(shù)會很多，吊裝的次數(shù)會很多，增加了街頭的工作量，造成了資源的浪費，施工會受到季節(jié)的影響，受環(huán)境影響很大，不適合做高層建筑。
四、多層框架房屋結(jié)構(gòu)設計中要注意的問題
在一般情況下，多層框架房屋采用的是柱下獨立基礎形式，根據(jù)《防震規(guī)則》的要求，在地基的主要持力作用下，在建筑高度在25米以內(nèi)的民用建筑，可以不對地基進行抗震承載力的驗算。但是在進行基礎設計時要考慮到風荷載的要求。所以不能因為一般建筑在地震區(qū)進行風荷載控制，一些建筑工程師要進行獨立設計時，對柱腳的內(nèi)力設計不合理，僅對軸力彎曲進行了設計，而沒有考慮到剪力只取了軸力設計值，沒有進行獨立的荷載取值，造成了建筑結(jié)構(gòu)的不合理和建筑材料的浪費。
基礎拉梁層進行框架整體的計算多采用TAT或者采用SATWE等程序，由于基礎拉梁板沒有樓板的設計，所以在設計的過程中樓板的厚度要為零，而且要定義彈性節(jié)點要采用總剛的分析方法，還要注意到房屋平面不規(guī)則的設計熱點。
結(jié)束語：
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也有十分廣闊的發(fā)展前景，多層框架結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，所以要廣泛的應用于現(xiàn)代建筑中，雖然結(jié)構(gòu)組成比較簡單，但是如果在設計中考慮到周全，就會出現(xiàn)失誤，在多層結(jié)構(gòu)設計的過程中，要進行綜合考慮，保證建筑結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量。
參考文獻
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[關鍵詞]大開間；大跨度；多高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；問題
中圖分類號：TU208文獻標識碼： A
一、前言
在當前建筑設計過程中，無論是多層建筑還是高層建筑，結(jié)構(gòu)的設計是至關重要的，合理的結(jié)構(gòu)設計對整個建筑工程的質(zhì)量都有重要的影響。在多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中基礎的合理設計、縱橫剛度與主梁受扭問題、桿件軸向變形、次彎矩問題的影響問題都是設計的重點，我們在設計的過程中要根據(jù)相關的標準進行設計。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設計原則
1.選擇合理的結(jié)構(gòu)方案
在當前建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，方案的選擇是至關重要的，不同的建筑，在選擇方案時也會有不同，在選擇方案時要遵守經(jīng)濟合理、安全實用、節(jié)能環(huán)保等原則。在不同的地域?qū)κ┕げ牧?、施工工藝、施工技術有著不同的要求這就要求方案的設計者和施工者要對當?shù)氐木唧w施工情況進行詳細的了解，通過論證選擇出最佳的結(jié)構(gòu)設計方案，滿足工程建設的需要。
2.選擇合適的基礎方案
對建筑進行結(jié)構(gòu)設計，要充分考慮建筑所在地的周邊環(huán)境，要對工程的地質(zhì)條件以及周圍建筑的施工及特點做好調(diào)研，充分保證后續(xù)建筑過程與周邊環(huán)境的和諧統(tǒng)一。建筑結(jié)構(gòu)設計中要選擇合適的基礎方案，基礎方案要體現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計的方方面面，要盡量顯示建筑的全貌。同時，要考慮建筑的經(jīng)濟成本和效益，最大限度發(fā)揮建筑周邊條件的作用，保證建筑的正常實施。
3.選擇合適的計算簡圖
高層建筑的結(jié)構(gòu)設計要選擇適當?shù)脑O計簡圖，由此可以防止由于計算簡圖選擇不當，導致建筑安全隱患的發(fā)生概率增大。建筑結(jié)構(gòu)計算是以計算簡圖為基礎，所以結(jié)構(gòu)設計中要特別注重計算簡圖選取問題，從而可以保證后續(xù)結(jié)構(gòu)計算的準確性和建筑設計的安全性。當然，建筑實際結(jié)構(gòu)與選取的計算簡圖之間允許存在合理誤差，但是要盡量把工程實際控制在計算簡圖精度要求范圍內(nèi)。
4.分析所得到的計算結(jié)果
當下，信息技術飛速發(fā)展，由此也帶動了建筑結(jié)構(gòu)設計對計算機軟件的應用。由于不同計算機軟件會產(chǎn)生不同的計算結(jié)果，所以要對不同結(jié)果進行分析處理。由此，建筑結(jié)構(gòu)設計人員就要具備專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設計理念和知識，更要對計算機軟件有充分詳細地了解，便于對計算機計算結(jié)果進行客觀分析。由于操作人員自身的問題或者計算機軟件具有的自身誤差，使得計算結(jié)果與實際情況出現(xiàn)一定的差異，這時就要求結(jié)構(gòu)設計人員客觀判斷，并予以糾正。
三、常見的問題分析
1、縱橫剛度與主梁受扭問題
在大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，要有預應力次梁的設計，一般情況下預應力次梁設計在大跨度方向，主梁設計一般放在開間方向，要根據(jù)具體的情況考慮是否在主梁上施加預應力，這樣就將在框架設計過程中的習慣改變，由于設計習慣的影響，總覺得橫向剛度存在一定的問題。但是通過計算能滿足相關標準的要求，在結(jié)構(gòu)設計的過程中只要能滿足相關標準的要求就能滿足設計的要求，在使用的過程中也不會出現(xiàn)文藝問題。
2、次彎矩問題
超靜定結(jié)構(gòu)張拉時,在次反力作用下產(chǎn)生的截面彎矩稱為次彎矩。在靜定構(gòu)件中,驗算跨中截面抗裂性時,計算混凝土應力只是把混凝土取為脫離體。而計算跨中強度時,是把混凝土和鋼筋共同取為脫離體,計算彎矩就等于荷載彎矩。若左端鉸支不變,右端為兩跨連續(xù)梁的中間支座,就成為超靜定結(jié)構(gòu)。兩跨連續(xù)梁配筋,張拉鋼筋時梁的變形將受到約束,中間支座處有一個力要把拱起的梁拉回原來的位置。左端支座產(chǎn)生的次應力在跨度各截面上產(chǎn)生次彎矩。在進行跨中截面混凝土抗裂驗算和截面強度計算時,所取的脫離體完全與前述靜定構(gòu)件相同,只是按連續(xù)梁計算的支反力和荷載彎矩值將有所不同。
3、桿件軸向變形的影響問題
施加預應力的桿件要產(chǎn)生軸向變形,其中的徐變收縮變形很難準確計算,差別可能很大,但一般考慮長期變形為短期變形的2倍,人們往往能夠接受。種種條件有利時,長期變形值可以再少取一些。桿件軸向變形引起整個超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化,要認真分析。當軸向變形很大時,一般是在施工時采取讓桿件可以自由變形的措施。張拉后,等一段時間再做成整體連接,但這樣處理比較麻煩。
四、高層建筑結(jié)構(gòu)設計問題與策略
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設計高度問題及解決。
我國有關部門對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問題，出臺了一系列的規(guī)章制度，對其進行了嚴格的規(guī)定與規(guī)范，其中之一便是《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》。該《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的高度問題規(guī)定，主要是從經(jīng)濟性以及適用性等方面進行規(guī)范的?！兑?guī)程》適宜高度，不僅僅與我國建筑施工技術水平以及建筑水平相關，而且還與我國國民經(jīng)濟發(fā)展水平，與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設計以及施工中，出現(xiàn)了許多與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》規(guī)定相違背的高度。舉例來講，在有些建筑物設計以及施工過程中，甚至出現(xiàn)了高達四百多米的組合機構(gòu)大廈以及三百多米的混凝土結(jié)構(gòu)體系的廣場。尤其是近幾年來，建筑物的高度不斷增加，建筑物自身的參考系數(shù)已經(jīng)超出了《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》的規(guī)定，例如在安全指標、荷載取值以及延性要求、材料性能、力學模型選擇等方面。為此，對于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設計高度問題，設計單位需要嚴格根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》等有關規(guī)定，對設計高度保持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。
2、鋼筋混凝土梁承載力問題及解決。
一般來講，城市高層建筑主要是以寫字樓以及其他辦公場所為主，因此，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，設計單位需要著重考慮到空調(diào)、消防等設備。這些設備不同于其他設備，它們往往是布置于樓層的梁底之下的，如果沒有梁底開洞，就沒有辦法進行設備的安裝。因此，在設備安裝之前，設計單位需要對梁的承載力進行分析以及計算，避免出現(xiàn)由于梁底承載力不足而出現(xiàn)安全結(jié)構(gòu)問題。對于梁底開洞之后的承載力，設計單位可以通過孔洞周邊補強筋以及開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進行分析。對于鋼筋混凝土梁腹部開孔，國家出臺了有關政策，例如《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》等，對于鋼筋混凝土梁腹部開孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進行了科學的規(guī)范。設計單位在進行鋼筋混凝土梁承載力計算時，還需要參考不同種類腹部開孔方式，提高鋼筋混凝土梁承載力計算的精確度，這對于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外，還可以對鋼筋混凝土梁承載力進行有效地計算。我們在對鋼筋混凝土承載力進行計算的過程中還要對腹部的開孔方式進行考慮，不同的開孔方式對鋼筋混凝土的承載了是不同的，例如，在南京國際會展中心工程設計的過程中，橫向和縱向的長度分別我292米和158米，橫縱向都沒有設置縫，這就不能滿足承載力的需要，在不同的工程建設過程中，我們要根據(jù)工程設計的特點和需要對承載力進行計算，可見承載力的計算對建筑結(jié)構(gòu)設計有著十分重要的作用和意義。
五、結(jié)束語
在大開閘大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中要根據(jù)建筑的實際情況，采取相關的措施，保證建筑的結(jié)構(gòu)設計能符合相關標準的要求，提升建筑結(jié)構(gòu)設計的水平，促進大開閘大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的快速發(fā)展。
參考文獻
[1]陰杰,曹京華,陳克勤.高層建筑的結(jié)構(gòu)設計理念[J].山西建筑,2007
【關鍵詞】多層鋼結(jié)構(gòu)；住宅；構(gòu)件設計
一、鋼結(jié)構(gòu)設計思路和步驟
1.1 首先要判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)并不適用于所有的結(jié)構(gòu)，一般情況下，高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、密封性要求高、高溫車間、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)中常用到鋼結(jié)構(gòu)。目前，鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕和施工快的特性，被廣泛應用在住宅、臨時建筑、工廠、體育館、大廈、歌劇院、大橋等建筑結(jié)構(gòu)中。
1.2 鋼結(jié)構(gòu)設計時結(jié)構(gòu)的選型與結(jié)構(gòu)布置
因為結(jié)構(gòu)選型廣泛，實踐經(jīng)驗較少的年輕工程師應該多向經(jīng)驗豐富的工程師共同研究后再慎重進行結(jié)構(gòu)選型和布置。“概念設計”在鋼結(jié)構(gòu)的整體設計中占有相當重要的地位，所以設計時應注重這一點。對沒有做出要求或無法得出精確的分析結(jié)論的部分，可按從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學關系、震害、破壞機理、試驗現(xiàn)象、工程經(jīng)驗所獲得的設計思想，從整體上來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細部措施。早期通過概念設計實現(xiàn)快速比選。所得結(jié)構(gòu)方案便于手算，從而準確定性，進一步明確概念，同時也能省去結(jié)構(gòu)分析環(huán)節(jié)的一系列復雜的運算。
進行結(jié)構(gòu)選型的過程中，必須對各類結(jié)構(gòu)的特點進行周密的分析。基本雪壓大的區(qū)域，最好設計使積雪自動滑落的屋面曲線，而且要認真分析降雨量較大的區(qū)域。如果建筑條件允許，可在框架中布置支撐會比加大梁、柱截面對位移進行有效的控制，這樣不僅會取得預期的效果，而且經(jīng)濟合理。有些建筑的屋面覆蓋跨度稍大，單向受力可采用張懸梁、桁架等結(jié)構(gòu)體系，雙向受力可選用網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)體系。而鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)通常應用在高層鋼結(jié)構(gòu)中。建設單位應該參照荷載的特性及其分布狀況、體系特征等來進行結(jié)構(gòu)的布置。正常情況下，應確保力學模型清晰，且剛度均勻，注意防止移動荷載或大荷載引起較大影響，盡量讓其通過固定的線路直接傳遞到基礎。柱間抗側(cè)支撐要均勻分布，支撐的形心應最大限度的挨近側(cè)向力的作用線，否則還要分析結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置，某些情況下，為滿足各種不同的需求，必須對荷載的傳遞方向作出調(diào)整。為了減小截面，次梁可沿短向布設，但該措施可能會增大主梁截面，樓層凈高也會隨之縮小，頂層邊柱可能因此而承載較大力。
二、多層鋼結(jié)構(gòu)住宅建設中的主要構(gòu)件設計
2.1 柱
鋼結(jié)構(gòu)住宅一般為大開間，框架柱在兩個方向都承受較大的彎矩，所以應該考慮強柱弱梁的要求，而目前廣泛使用的焊接H型鋼或I字熱軋鋼截面，強弱軸慣性矩之比3～l0，勢必造成材料浪費。因此對于軸壓比較大，雙向彎矩接近，梁截面較高的框架柱采用雙軸等強的鋼管柱或方鋼管混凝土柱是適宜的，對于方鋼管混凝土柱，不僅截面受力合理，同時可以提高框架的側(cè)向剛度，防火性能好，而且結(jié)構(gòu)破壞時柱體不會迅速屈曲破壞。
2.2 樓蓋
在多層輕鋼房屋中，樓蓋結(jié)構(gòu)的選擇至關重要，它除了將豎向荷載直接分配給墻柱外，更主要的作用是保證與抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào)作用；另外從抗震角度來看，還應采用相應的技術和構(gòu)造措施減輕樓板自重。常用的樓蓋結(jié)構(gòu)有：壓型鋼板一現(xiàn)澆混凝土組合樓板、現(xiàn)澆鋼筋混凝土板以及鋼一混凝土疊合板，而以第一種最為常用。目前，在多層輕鋼房屋整體分析時，還普遍不考慮樓蓋與鋼梁的組合作用，即使設置抗剪鍵，也偏保守地假設鋼結(jié)構(gòu)承受全部荷載，這樣不僅增加材料用量和結(jié)構(gòu)自重，反而會造成強梁弱柱的不利情況。有一6層算例，考慮樓蓋組合作用對梁剛度以及結(jié)構(gòu)整體剛度的影響。
2.3節(jié)點抗震
框架梁柱節(jié)點一般采用兩種連接方法，根據(jù)“常用設計法”，即翼緣連接承受全部彎矩，梁腹板只承受全部剪力的假定進行設計。震害表明，這種設計不能有效滿足“強節(jié)點弱桿件”的抗震要求，在高烈度區(qū)隱患很大。改進框架節(jié)點設計，在梁端上下翼緣加焊楔形蓋板或者將梁端上下翼緣局部加寬蓋板面積或加大的翼緣截面面積主要由大震下的驗算公式確定，式中：為基于極限強度最小值的節(jié)點連接最大受彎承載力，全部由局部加大后的翼緣連接承擔：為梁件的全塑性受彎承載力：為基于極限強度最小值的節(jié)點連接最大受剪承載力，僅由腹板的連接承擔；為梁的凈跨；為梁在重力荷載代表值作用下按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值。
三、多層鋼結(jié)構(gòu)住宅施工過程中應注意的問題
3.1 鋼結(jié)構(gòu)的焊接
施工時制定的焊接順序：一般采用由平面中心向四周劃擴展，采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱焊，先焊鋼梁、后焊鋼柱；在同一節(jié)點處，采用雙人對稱焊接方法；同一節(jié)鋼柱的二層粱結(jié)構(gòu)先焊上層，后焊下層；同一層梁先焊一行或列中間接頭，然后向外擴展；同一根梁先焊一端焊縫，等其冷卻后再焊 一端焊縫，嚴禁兩端同時焊接，以減少應力集中；對同一梁節(jié)點，安裝墊板后采用先焊下翼緣焊縫，再焊上翼緣焊縫。
在整個鋼結(jié)構(gòu)施工焊接過程中質(zhì)量控制，嚴格遵循以下要求：雨天不安排焊工作業(yè)；焊接過程中每一條焊縫的焊渣都要清理干凈，并認真檢查焊縫質(zhì)量；焊接完畢后用角向打磨機將焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)打磨干凈，以便探傷。對關鍵部位如挑梁、屋頂梁、鋼柱對接焊縫100%探傷檢查，其他部位按20%以上探傷檢查，檢測結(jié)果必須全部符合國家標準GB11345—1989《鋼焊接手工超聲波探傷和探傷結(jié)果分級》規(guī)定的Ⅱ級上質(zhì)量要求，尤其是鋼柱對接縫、挑粱的焊接的99%以上焊縫焊接質(zhì)量必須達到I級標準。
3.2 鋼結(jié)構(gòu)的除銹與涂裝
除繡和涂裝是保證鋼結(jié)構(gòu)達到預期耐久性要求的重要保證，項目施工中制定了嚴格的施工步驟和質(zhì)量控制措施。
（1）除銹與涂裝質(zhì)量控制。一是構(gòu)件加工及安裝完成后，進行全面除銹，及時進行涂裝。二是運輸、吊裝過程中，安排專人隨時檢查涂裝層，及時修補損壞處。三是安裝節(jié)點的螺栓和焊縫，經(jīng)檢查安裝質(zhì)量符合要求后，在限定時間內(nèi)完成除銹和涂層工作。
（2）防繡漆質(zhì)量控制。鋼結(jié)構(gòu)在工廠涂裝二底防繡漆，現(xiàn)場只需對高強螺栓接頭、焊接接縫、運輸?shù)跹b碰撞損傷部位進行補涂。
（3）防火涂料質(zhì)量控制?，F(xiàn)場涂裝防火涂料，涂裝前對涂裝部位表面進行清理，按二級防火標準設汁要求的涂層厚度和遍數(shù)涂裝施工。
四、結(jié)束語
鋼結(jié)構(gòu)住宅以自重輕、基礎造價低、施工快、周期短、投資回收快、施工污染環(huán)境少、抗震性能好等綜合優(yōu)勢而受到各方的重視。在我國努力建設節(jié)約型社會、大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的形勢下，鋼結(jié)構(gòu)體系必將成為住宅體系的主流，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的發(fā)展和應用一定會有廣闊的前景。
參考文獻：
【關鍵詞】多高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；特點；問題
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
1、前言
多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)劣關系到建筑后期的使用效果和安全性，所以，分析過高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特點，并分析需要注意的問題，提出設計的有效策略極其重要。
2、多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特點
2.1、軸向變形不容忽視
高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大；此外還會對預測構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調(diào)整；另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結(jié)果。
2.2、結(jié)構(gòu)延性是重要設計指標
相對于底層建筑而言，高層建筑的結(jié)構(gòu)更柔和一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結(jié)構(gòu)在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當?shù)拇胧?，來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。
2.3、水平荷載成為決定因素
一方面，因為高層建筑樓房自重和樓面使用荷載在豎構(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構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動力特性的不同而有較大幅度變化。
3、高層建筑結(jié)構(gòu)設計選型
高層建筑的結(jié)構(gòu)體系作為抵抗來自垂直和水平方向荷載的傳力途徑，它主要是利用抗側(cè)力體系和相關的水平構(gòu)件與豎向構(gòu)件將荷載傳到基礎部分。
高層建筑結(jié)構(gòu)體系按照建筑材料可以分為鋼、混凝土組合結(jié)構(gòu)，鋼、混凝土混合結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)。這其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系因為其成本低、耐火耐久等優(yōu)良的性能而廣泛應用于各類工程中，但是它本身仍舊存在一些如施工慢、自重大等缺點。而鋼結(jié)構(gòu)體系除了具有施工方便、抗震性能好、強度高等優(yōu)點外，同時還有著例如防火性差、成本高等缺點。鋼、混凝土組合結(jié)構(gòu)雖然繼承了二者的優(yōu)點，但是其節(jié)點部分的構(gòu)造復雜，所以并不能被廣泛應用。同樣地，鋼、混凝土混合結(jié)構(gòu)一樣結(jié)合了兩者的優(yōu)點，但是在兩種材料的連接方面仍舊存在技術問題。高層建筑結(jié)構(gòu)體系常用的有框架、剪力墻結(jié)構(gòu)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)因為是利用柱、梁等結(jié)構(gòu)來承重的，所以這種結(jié)構(gòu)體系的側(cè)向位移相對較大，一般適用于低于50m的建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)因為是靠高層建筑的墻體來承重的，所以這種結(jié)構(gòu)的整體性能相對較好，不易產(chǎn)生水平方向的變形，一般多應用于高層建筑，但是因為其在平面上的布置不夠靈活，所以很少在公共建筑設計中使用。而框架-剪力墻組合結(jié)構(gòu)則是結(jié)合了兩者的優(yōu)點、改善了其中的缺點，所以被廣泛應用于高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中。另外還有筒體結(jié)構(gòu)、框-筒結(jié)構(gòu)等。
4、對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設計的一些實例分析
某員工宿舍，建筑共九層，總高33.5米,綜合長度是85.96米。第一層為員工食堂，從二層到六層為員工的宿舍，七層到九層作為公司高級員工的住所。結(jié)構(gòu)設計中,按七度區(qū)設防,特征周期是0.35S，地震加速度是0.15進行抗震設計，主體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)分析時，將整個的建筑結(jié)構(gòu)主要分成兩個單元，并且通過設縫將單元的長度均為42.7米。因本工程室內(nèi)的墻體比較多，導致了邊柱與中柱都要承受很大荷載。在建筑的底層柱上應用的是C40的混凝土材料，中柱的橫截面積大約在950*1000。在最開始試算時，第一個周期為扭轉(zhuǎn)周期。依照技術規(guī)程之中所規(guī)定的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主要內(nèi)容的第一自振周期是Tt和平動為主第一自振的周期T1的比值，A高度的高層建筑這個比值不可以大于0.9。在最開始的試算之中，Tt和T1的比值，均超過規(guī)范要求大于0.9，在之后的試算之中。通過以下措施進行調(diào)整。
將底層的角柱橫截面積調(diào)整為850*800，同時將底層中柱的橫截面積調(diào)整成950*950，底層邊柱的橫截面接調(diào)整成900*950，通過結(jié)構(gòu)試算,第一個周期為平動周期，且Tt/T1的比值為0.87，滿足規(guī)范要求，使整個結(jié)構(gòu)順利完成。但是一旦框架柱的橫截面積過大，就會對下面的一些樓層平面在使用功能上有一定的影響，比如房間與衛(wèi)生間的框架柱截面太大，就會對使用功能造成一系列影響。對于此工程來說，如果在一些適當?shù)奈恢眠M行剪力墻的假設，使底層的角柱截面調(diào)整成500*500，而底層中柱和邊住的橫截面積調(diào)整成600*600，并將其進行計算，會使經(jīng)濟上的指標有一定的提高。
一般在建筑結(jié)構(gòu)設計時，普遍都是依照傳統(tǒng)設計的經(jīng)驗與結(jié)構(gòu)規(guī)范以及建筑任務書所要求的內(nèi)容，來將結(jié)構(gòu)的類型確定之后，依照規(guī)范對于各種橫截面積的大小與位置進行確定，而且一般依照實際的建筑平面以及功能對建筑構(gòu)件進行位置的確定之后，普遍先對截面與剪力墻的尺寸進行確定，之后再實行復核的計算。一旦截面大小不合適或者是構(gòu)件的位置不適當，就需要進行重新的調(diào)整而進行釋放的核算，直到取得了合理的構(gòu)件位置與數(shù)量以及截面的大小。這個過程之中一般需要進行很多的試算與調(diào)整，體現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)布置合理的重要性質(zhì)。而在此工程剪力墻的實際布置之中，出現(xiàn)了很多的困難，因為建筑平面功能里一層到六層的格局是不相通的而地下還要求有大空間的車庫與汽車的坡道。在設計中不但要滿足于上下的剪力墻能夠?qū)R，還要不影響建筑的功能，通過多次的試驗之后在該剪力墻的布置處理之中應用相應原則來處理。
5、設計殊問題的處理
5.1、框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量與位置
剪力墻的布置應本著均勻分散的原則盡量布置在建筑的周邊，并使其剛度中心和質(zhì)量中心盡量重合，可以按底層結(jié)構(gòu)截面面積與樓面面積之比為5%初步確定剪力墻截面厚度與柱截面，通過初步設計調(diào)整截面，使結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的周期和位移，控制在合理范圍之內(nèi)。
5.2、豎向剛度變化的處理
為了調(diào)整剛度沿豎向的均勻分布，混凝土墻厚和柱子截面尺寸沿豎向逐漸變小，混凝土強度等級也應由下至上逐漸變小，并相互交錯。在結(jié)構(gòu)剛度有明顯變化、受力有可能突變的樓層，如地下室頂板、裙房頂板及裙房過渡層的上下層樓板、塔樓的大屋面及開大洞口的樓層，均將樓板加厚，并雙層配筋，以增加樓板的平面剛度，起到剛性橫隔板的作用。
5.3、鋼骨柱節(jié)點的處理
鋼骨混凝土柱節(jié)點處鋼筋較密，混凝土澆筑困難。設計中梁柱縱筋均采用Ⅲ級（HRB400）鋼筋，以減少鋼筋根數(shù)，柱子鋼筋則集中布置在四角，同時采取寬扁梁方案，縱橫交叉梁選擇不同梁高和梁寬，窄梁縱筋部分（大于1/3）從鋼骨穿過，部分與節(jié)點鋼板焊接。寬梁縱筋部分從鋼骨兩側(cè)繞行，部分與節(jié)點鋼板焊接。
5.4、位移的限值問題確定
在高層建筑中，決定其頂點位移的限值因素不僅是數(shù)值大小，還與振動頻率密切相關。一般人對高層建筑中的振動頻率感知是很敏感的，而對震動幅度的大小則相對較弱，因此只要結(jié)構(gòu)的擺動頻率不是過高就能滿足建筑的應用舒適度，對于為了避免由于結(jié)構(gòu)的變形過大而產(chǎn)生的層間相對位移現(xiàn)象，限值在現(xiàn)有的規(guī)范中是較嚴格的，可以適當放松其指標規(guī)定。再加上各種計算程序在算法中的區(qū)別，同一個結(jié)構(gòu)若采取不同的程序進行計算，那么對層間位移數(shù)值也會造成較大差異，最主要原因就是每個軟件對“層間位移”的定義各不相同，有些是充分考慮樓層在經(jīng)過轉(zhuǎn)動后其最大角點的位移狀況，有些則單指樓層的形心位移情況。對于較規(guī)則的高層建筑而言，形心位移是十分重要的，而角點位移則主要反映出結(jié)構(gòu)樓層實際位移狀況，也是工程師在結(jié)構(gòu)設計中應注意的問題。
6、結(jié)束語
綜上所述，多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，要注意設計的要點問題，同時，設計方案必須要科學合理，要結(jié)合項目工程的實際情況，重點問題要重點分析，展開設計。
【參考文獻】
關鍵詞：鋼筋混凝土 多層框架房屋 結(jié)構(gòu)設計問題
多層框架結(jié)構(gòu)設計是進行結(jié)構(gòu)設計較為基礎的設計,也是結(jié)構(gòu)設計中較為重要的一種結(jié)構(gòu)形式的設計。本文結(jié)合施工中的各個方面，針對建筑鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設計問題展開論述。
一、設計構(gòu)造方面的問題
（1）框架節(jié)點核芯區(qū)箍筋配置應滿足要求對于規(guī)范中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定的“一、二、三級框架節(jié)點核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6％、0.5％，0.4％。”設計中經(jīng)常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點核芯區(qū)延性的重要構(gòu)造措施，應嚴格遵守。
（2）底層框架柱箍筋加密區(qū)范圍應滿足要求建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定：“底層柱，柱根處箍筋加密區(qū)范圍為不小于柱凈高的1/3”這是新增加的要求，設計中應重點說明
（3）框架梁的縱向配筋率應注意《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011一2001）中規(guī)定：“當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，梁箍筋最小直徑的數(shù)值應比表6.3.3中規(guī)定的數(shù)值增大2mm.”在目前設計中，這一規(guī)定常被忽視，造成梁端延性不足。
（4）框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應滿足要求《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2002）中規(guī)定：“框架端節(jié)點處，當框架梁上都縱筋水平直線段錨固長度不足時，應伸至柱外邊并向下彎折，彎折前的水平投影長度不應小于0.4LaE.”當框架柱截面尺寸小于400×400mm時，應注意梁上部縱筋直徑的選擇，否則這一項要求不容易得到保證。
二、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》確定。而電訊、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)《建筑抗震設防分標準》（GB50223-95）確定其中哪些建筑屬于乙類建筑。乙、丙類建筑，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，抗震措施應符合本地區(qū)抗震設防列度提高一度的要求。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》確定其抗震等級。例如，位于8度地震區(qū)（如北京）的乙類建筑，應按9度由《抗震規(guī)范》確定其抗震等級為一級；當8度乙類建筑的高度過規(guī)定的范圍時，還應經(jīng)專門研究，采取比一級抗震等級更有效的抗震措施。如北京某大型零售商場和某三級醫(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為降低，不得不對設計計算做重大修改。
三、地震力的振型組合數(shù)
地震力的振型組合數(shù)，對高層建筑，當不考扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，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)則的結(jié)構(gòu)，當考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，對高層建筑，振型數(shù)應取≥9；結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層、頂部有小塔樓、多塔結(jié)構(gòu)等，振型數(shù)應取≥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，且采用總剛分析，必要時，振型數(shù)才可以取的更多。《抗震規(guī)范》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。有些設計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。此外，由耦聯(lián)計算的地震剪力通常小于非耦聯(lián)計算，僅當結(jié)構(gòu)存在明顯示扭轉(zhuǎn)時才采用耦聯(lián)計算，但在必要時應補充非耦聯(lián)計算。
四、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)，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，使結(jié)構(gòu)偏于不安全，因而對結(jié)構(gòu)的計算周期進行折減是必要的，但對框架結(jié)構(gòu)的計算周期不折減或折減系數(shù)取得過大都是不妥當?shù)?。對框架結(jié)構(gòu)，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。
五、框架梁、柱箍筋間距
《抗震規(guī)范》第6.3.3條及6.3.8條對不同抗震等級的框架梁、柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了了明確規(guī)定。根據(jù)這些規(guī)定，工程習慣上常取梁、柱箍筋加密區(qū)最大間距為100mm，非加密區(qū)箍筋最大間距為200mm。電算程序總信息中通常也內(nèi)定梁、柱箍筋加密區(qū)間距為100mm，并以此為依據(jù)計算出加密區(qū)箍筋面積，由設計人員要據(jù)規(guī)范確定箍筋直徑和肢數(shù)。架梁的跨中部位有次梁或有較大的其他集中荷載作用卻僅配兩肢箍筋時，多數(shù)情況下，非加密區(qū)箍筋間距采用200mm會使梁的非加密區(qū)配箍不足，因此建議程序內(nèi)定梁箍筋改為取梁的非加密區(qū)間距200mm。這樣，既可保證梁非加密區(qū)的抗剪承載力，又可適當增加梁端箍筋加密區(qū)（箍筋間距為100mm）的抗剪能力，梁的強剪性能更能充分體現(xiàn)。當框架梁由于種種原因縱向鋼筋超筋時，梁端適當加大抗剪承載力對結(jié)構(gòu)抗震非常有利。這也是為什么當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大2％時，規(guī)范規(guī)定梁的箍筋直徑應比最小構(gòu)造直徑增大2mm的原因。對于框架柱，當框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋間距為100mm時，在某些情況下，亦可能因非加密區(qū)箍筋間距采用200mm引起配箍不足。因此，我們也建議程序內(nèi)定柱的箍筋間距改為取柱的非加密區(qū)的箍筋間距200mm。這里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗算時可不考慮強剪弱彎的要求，即剪力設計值取加密區(qū)終點處外側(cè)的組合剪力設計值，并且不乘以剪力增大系數(shù)。
六、柱部分
（1）地上為圓柱時，地下部分應改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍，并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
（2）原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。
（3）柱內(nèi)埋管，由于梁的縱筋錨入柱內(nèi)，一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時，可不必驗算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。
（3）柱斷面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否則梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段不容易滿足0.45La的要求，不滿足時應加橫筋；否則在梁柱節(jié)點處鋼筋太密，混凝土澆筑困難。異型柱結(jié)構(gòu)，梁縱筋一排根數(shù)不宜過多，柱端部縱筋不宜過密，否則節(jié)點混凝土澆筑困難。當有部分矩形柱部分異型柱時，應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近，不要相差太大。
（4）柱應盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。
（5）盡量避免短柱，短柱箍筋應全高加密，短柱縱筋不宜過大。
（6）考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
關鍵詞：多層砌體；房屋結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計
砌體結(jié)構(gòu)是一種脆性材料，使用其砌成的結(jié)構(gòu)也是比較脆弱的，尤其是在遭受地震作用時，可能比較容易坍塌。但是由于多層砌體房屋的造價低、施工期比較短等，在我國的中小城市和農(nóng)村地區(qū)還有著廣泛的使用。因此，我們必須高度重視其設計。
一、多層砌體房屋結(jié)構(gòu)的設計要點
（一）嚴格控制房屋層數(shù)和高度
調(diào)查表明，房屋的層數(shù)越多，高度越高，則在遭受地震時，其損失的程度也就越大。因此，要嚴格控制房屋的層數(shù)，嚴格控制房屋的高度，對于醫(yī)院和學校教學樓等多層砌體房屋結(jié)構(gòu)，其高度應比規(guī)定的低3m。
（二）嚴格控制房屋層高和橫墻間距
如果多層砌體房屋的建材是普通磚、小砌塊或者多孔磚，則其層高不能超過3.6m。在同等的條件下，降低房屋的層高，可以提高房屋的整體性能，從而有利于房屋的抗震。
眾所周知，房屋的抗震能力取決于房屋結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。通常而言，房屋的橫向尺寸應小于縱向的尺寸，但如果情況相反，加上橫墻的間距比較大，則房屋的剛度也就比較下，容易遭到破壞。
（三）科學合理布局房屋結(jié)構(gòu)
房屋的平面布置應遵循簡單、規(guī)則和對稱的原則，且應有較好的整體性。而結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化應均勻，其自上而下逐漸增加。因此，房屋平面布置要避免不規(guī)則。
另外，要嚴格控制墻段的開動率，從而提高房屋的整體剛度。房屋不宜設計的太薄，而太薄易容易影響其抗震性能。
（四）選擇最優(yōu)的房屋建筑場地
房屋建筑場地的選擇應該避開地基不穩(wěn)定、承載能力差和地基不均勻的地段，因為這些因素均會影響房屋建筑的質(zhì)量，甚至可以對房屋建筑的安全產(chǎn)生嚴重的威脅。
房屋建筑場地的選擇有一定的原則：第一，地基必須具有很強的穩(wěn)定性，避開地震發(fā)生時地基可能失效的松軟場地；就是說，應當選擇基巖或者干燥密實的土層作為房屋地基；其次，應避開填土層、松散砂層以及淤泥層、古河道等不良地段。
（五）科學合理確定房屋結(jié)構(gòu)體系
多層砌體房屋結(jié)構(gòu)應當采用橫墻承重或者是縱墻共同承重的房屋結(jié)構(gòu)體系。其中，縱橫墻的布置必須達到對稱和均勻的要求，且沿著平面內(nèi)對齊，上下之間應連續(xù)。
此外，還應當按照相關的要求來合理設置房屋的沉降縫、伸縮縫和防震縫等?？偠灾?，不管在平面上，還是在立面上，房屋結(jié)構(gòu)的布置應當力求使尺寸、剛度以及質(zhì)量、延展性等均勻和對稱，避免突然發(fā)生變化。對于現(xiàn)澆的混凝土樓，其應有較好的傳遞水平力。
二、多層砌體房屋結(jié)構(gòu)設計中存在的問題
（一）基礎方案不合理
當前，多層砌體房屋結(jié)構(gòu)設計的地基處理方法不合理，處理的深度、范圍和效果等均無法滿足設計要求?；A類型的選擇和不合適，不能與基礎上部的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一致，共同發(fā)揮應有的作用。
此外，基礎的剛度也達不到要求，基礎面積偏小，無法較好地調(diào)整地基的不均勻沉降，也無法有效控制沉降量。
（二）地質(zhì)勘察工作不嚴密
地質(zhì)勘察不詳細主要表現(xiàn)在鉆孔的位置不恰當、鉆孔的數(shù)量不足等，以及鉆孔的深度達不到要求等，也沒能對房屋地基現(xiàn)場進行實地的勘察，從而影響設計人員的房屋結(jié)構(gòu)設計，使其無法做出正確的判斷。有時，勘察人員圖省事，借用臨近房屋的地質(zhì)勘察資料，進而出現(xiàn)不小的設計問題。
（三）結(jié)構(gòu)的計算不準確
多層砌體房屋結(jié)構(gòu)計算不準確主要表現(xiàn)在存在少算和漏算結(jié)構(gòu)荷載的情況；承載力的計算不完整，雖進行了總承載力的計算，但墻體的高厚比和局部承壓計算卻遭到忽略，從而使墻體的承載力達不到相關的設計要求。
（四）設計說明不詳細
房屋結(jié)構(gòu)設計不詳細主要是指設計說明不完整或者不清楚，在大多數(shù)情況下，房屋結(jié)構(gòu)設計說明雖然對建筑結(jié)構(gòu)設計的有關事項進行了較為詳細的說明，但是對于房屋建設的施工工藝、施工程序和驗收標準，以及專業(yè)配合過程中應注意的事項均沒有做出必要的說明，從而導致施工過程中的隨意性較大，進而影響房屋施工作業(yè)的質(zhì)量。
（五）構(gòu)造措施不完善
房屋構(gòu)造柱和圈梁的設置不妥當，墻體缺少必要的拉結(jié)筋，在采用預應力多孔板時，梁與板、板與板之間缺少必要的拉結(jié)，從而導致房屋結(jié)構(gòu)的整體性不佳。
結(jié)語：
當前，在中小城市和廣大的農(nóng)村地區(qū)，多層砌體房屋建筑仍然被廣泛采用。但是這一房屋結(jié)構(gòu)存在著比較明顯的缺點，也就是其脆弱性比較強，因此其抗震性能很差。這就要求在設計時，盡可能克服這一缺點。在本文中，筆者結(jié)合自身的工作實際，分析探討了多層砌體房屋的設計要點，以及其中存在的問題。
參考文獻：
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[關鍵詞]地震；抗震設計；建筑結(jié)構(gòu)設計；實證探討
文章編號：2095-4085（2015）07-0059-02
為了保證工程建設的施工質(zhì)量與建設的速度，最大程度的降低地震這種自然災害對于建筑物的破壞，在建筑項目開發(fā)設計階段，應重視抗震結(jié)構(gòu)的設計并將其放在一個十分重要的位置上。從建筑結(jié)構(gòu)人手，逐步探究抗震設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用，有助于幫助我們更好的改進現(xiàn)有的抗震設計，對于提升建筑物自身的抗震性能，增強其使用性有著重大的現(xiàn)實意義。
1.抗震設計的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著城市化的進行，多層建筑物數(shù)量的增多，建筑結(jié)構(gòu)設計中的抗震設計受到越來越多的青睞，我國抗震設計雖然取得了一些進步，但是仍然缺乏必要的理論支持與實踐借鑒，發(fā)展的速度較為緩慢。
我國建筑行業(yè)在進行抗震結(jié)構(gòu)設計與施工時，較為普遍的采用框架與砌體兩種設計結(jié)構(gòu)。這兩種建筑設計結(jié)構(gòu)雖然在一定程度上能夠滿足建筑抗震性的功能需求，但是其自身依舊存在著一些不足?？蚣茉O計針對地震發(fā)生時，建筑物承受橫向破壞力的情況，加強了建筑物橫向上的抗震性，增強了其在抗震性能，但是框架設計也對建筑物本身的結(jié)構(gòu)造成了一些不必要的影響，致使建筑物的某些結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化，使得建筑物豎直方向上的抗震性能受到削弱，形成一個薄弱區(qū)域，從而影響建筑物的實際抗震效果，建筑物整體的抗震性得不到最為充分的發(fā)揮。在進行防震框架設計時，建筑開發(fā)項目的設計人員很難根據(jù)實際建筑需要進行防震框架的模擬，這就造成了框架設計抗震性能的模糊性與不確定性，開發(fā)設計者很難明確使用框架結(jié)構(gòu)的建筑物的抗震能力，無法科學而全面的對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能進行評估，導致框架設計在抗震結(jié)構(gòu)中很難得到廣泛的應用。加之框架設計為了增強建筑主體結(jié)構(gòu)的抗震性，在建筑物項目施工建設中普遍采用填充墻這種建筑結(jié)構(gòu)，但是填充墻自身在地震發(fā)生時就是一種安全隱患，地震時所引發(fā)的豎直方向上的震動，極易導致填充墻的倒塌，極易給人們的生命財產(chǎn)帶來損失。因此要加強對填充墻的結(jié)構(gòu)設計與質(zhì)量監(jiān)督，保證其質(zhì)量，同時在竣工驗收之后，要對填充墻進行定期的檢查與維護，保證其一直處于良好的狀態(tài)，保證其抗震性得到最大程度的發(fā)揮。
隨著城市化進程的不斷加快，多層建筑逐漸興起，成為城市建筑的主流。多層建筑在滿足城市發(fā)展需要的同時，也給建筑物的抗震性能帶來了一定的困擾，形成一定的抗震隱患。多層建筑的大空間與砌體之間逐漸形成一種矛盾，即建筑物主體內(nèi)存在的巨大空間很難依靠砌體結(jié)構(gòu)滿足抗震性的需求，當代人在選擇居住環(huán)境或者居住環(huán)境時，更傾向于選擇大空間，為了滿足這種需求，建筑項目的開發(fā)者更多是采取降低墻體厚度的方式，相對性的增加建筑物的主體空間。這雖然滿足了人們的消費需求，但是無法滿足建筑物的抗震要求，所以在進行砌體設計時應該對空間大小與墻體厚度之間的比例關系進行全面的考量，科學的協(xié)調(diào)好二者之間的關系，在滿足建筑物功能的同時，增強建筑物的抗震性。
2.增強建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計的方法途徑
對建筑結(jié)構(gòu)中抗震設計的提高與增強是一個復雜的過程，在這一過程中需要我們在相關理論的指導下，進行正確的探討，從而增強抗震設計的安全性，提高建筑物的抗震性能。這一目的的實現(xiàn)就需要我們從框架與砌體兩種結(jié)構(gòu)出發(fā)，進行合理高效的設置。
2.1框架設計
建筑項目的規(guī)劃設計人員在建設開發(fā)項目的設計階段要根據(jù)建筑物主體構(gòu)建布局進行全面的考量與綜合的判斷，從而使得抗震性設計能夠夠好的滿足建筑開發(fā)項目的實際需要，同時加強對建筑物自身剛性重要程度的認識，將建筑物的形變量有效地控制在合理的范圍之內(nèi)，保證建筑物在地震過程中能夠承受較大的形變力量，從根本上提高建筑物主體的抗震能力與效果。在建筑物結(jié)構(gòu)中建筑物的抗震性能扮演著重要角色，發(fā)揮著一定的作用，因此建筑項目的施工建設者需要對建筑物的非結(jié)構(gòu)性構(gòu)建進行科學的評估，以保證非結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的抗震性能的發(fā)揮。為了達到這一目的，最大限度的提升框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在進行框架結(jié)構(gòu)設計與施工的過程中必須要將保塑性鉸安置在框架梁的首端，以此來加強框架設計對于地震發(fā)生時豎直方向上作用力對建筑物的破壞。為了提升建筑物中填充墻的穩(wěn)定性，減少因填充墻的損害降低建筑物主體抗震性能，因此當相關的設計與施工人員在進行填充墻設計和施工的時候一定要加強填充墻的墻體質(zhì)量，最大限度的降低填充墻在地震中出現(xiàn)裂縫的可能性，同時按照科學的周期，對填充墻進行定期的檢修與維護，保證填充墻一直處于一種良好的狀態(tài)。
2.2砌體設計
墻體厚度作為墻體剛性與延展性的重要載體，其對建筑物的抗震性產(chǎn)生了極為重大的影響，通過對墻體厚度的科學合理設計能夠極大的提升建筑物的穩(wěn)定性，從而能夠提升建筑物的抗震性能。例如在地震多發(fā)地帶開展建筑開發(fā)項目時，就需要建筑項目的設計者與施工者在設計與施工階段對墻體的厚度進行適當?shù)脑黾樱谶M行多層建筑的設計施工的過程之中，開發(fā)建設單位不能只是一味的強調(diào)提升建筑物的高度，還需要充分的考慮到多層建筑的穩(wěn)定性與安全性。為了加強建筑物主體的抗震能力降低地震對建筑物與人員的傷害，更好的保護人身與財產(chǎn)安全。在進行建設開發(fā)項目設計時要在國家相關法律與法規(guī)的指導下進行建筑物抗震性能的設計與施工，確保建筑物的設計與施工能夠符合國家性的技術要求。
3.結(jié)語
總之，建筑物的抗震性設計應引起重視，使其設計與技術進一步提高，以確保人們的安全。在建筑開發(fā)項目設計與施工的各個具體環(huán)節(jié)之中，相關部門也要根據(jù)自身的職責做好相應的工作，確保建筑物的工程質(zhì)量與抗震性能，監(jiān)理單位更應該嚴格地做好監(jiān)理的工作，而勘察單位就應該如實出具勘察報告，從而確保房屋建筑的安全性。
參考文獻：
