多层建筑结构设计范文第1篇

关键词：建筑工程，结构，抗震设计

Abstract: using the modern science and technology to reduce and prevent earthquake disaster, the structure aseismatic design is a kind of effective method. So here is the author of the current structural seismic design Suggestions to explore.

Keywords: construction project, the structure, the seismic design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。因此，建筑结构抗震设计就显得尤为重要。

1．有关抗震设计的若干概念

为了保证结构的抗震安全，根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。尽可能设置多道抗震防线，强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，在首次破坏后在遭受余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。适当处理结构构件的强弱关系，使其在强震作用下形成多道防线，并考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响，是提高结构抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。合理布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。合理控制结构的非弹性(塑性铰区)，掌握结构的屈服过程，实现合理的屈服机制。框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则，当构件屈服、刚度退化时，结点应能保持承载力和刚度不变。采取有效措施，防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时，基础结构或地下室机构应保持弹性工作。高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时，不宜采用天然地基。采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：①结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。②保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。③增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。

2．抗震设计一般规定

2．1多层和高层现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和适用的最大高度应符合要求。平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。合相应的计算和构造措施要求。

2．2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算措施要求。

2．3钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：框架一抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加：裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级；当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级；抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑应结合有关抗震设防标准的规定和确定抗震等级；其中，8度乙类建筑高度超过规定的范围时应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。

2．4高层钢筋混凝土房屋宜避免采用规定的不规则建筑结构方案，不设防震缝。

3. 建筑防震设计方法

建筑抗震的概念设计指在进行建筑结构抗震设计时，应着眼于建筑物结构的总体地震的震动反应，按照建筑结构的破坏机制和破坏过程，灵活应用建筑抗震的设计准则，全面而合理地解决建筑结构设计中出现的基本问题。

钢结构建筑有许多优良的特性。有很好的抗震、抗风性能。钢结构整体刚性好、强度高、重量轻、变形能力强，建筑物自重仅为砖混结构的1／5，抗震性能却是砖混结构的2倍以上，并有很强的抗风性能，有效的保护人民生命和财产安全。建筑钢结构都是由多层水平的楼盖和竖向的柱、墙等组成。楼盖主要承受竖向荷载，而建筑竖向的柱、墙等构件因为建筑高度的变化，其组成方式和受力变形．特性结构体系也有明显的变化。框架、剪力墙及筒体是结构中抵抗竖向及水平荷载的基本单元，由它们及其变体组成了各种结构体系，如框架结构体系、框架一支撑结构体系、框架-剪力墙体系、框架一简体结构体系、交错析架结构体系等。

建筑设计应设置多道抗震设防体系。由于地震的震动往往会持续一定时间，而且震动是往复的。根据对地震的大量研究可以看出，建筑物的倒塌通常是由于地震的持续往复作用，使建筑物的结构造到破坏，从而丧失了对建筑物重力荷载的承载能力。所以，建筑抗震规范提出“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震设计思想。建筑柱桩是建筑主要承受重力荷载的构件，通过科学、合理处理柱与梁之间的强弱关系，使建筑框架梁在地震中先于柱子屈服，出现了塑性铰，从而耗散一定的地震能量，柱桩在建筑抗震中退居到第二道抗震设防体系。剪切破坏属于力学的脆性破坏，而弯曲破坏是材料力学中的延性破坏，破坏后出现塑性铰，建筑结构还能够继续承载。“强剪弱弯”的设计思想则使剪切破坏退居到第二道抗震设防体系。

建筑抗震设计要具备合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。结构构件必须具备足够大的承载能力和刚度(刚度包括抗侧刚度和抗扭刚度)，结构构件的承载能力和刚度是相关的，一般来说，建筑刚度越大，其承载能力也越大。增大建筑结构构件的承载力，可以推迟地震时构件的屈服能力，减轻地震对构件的屈服程度，降低对构件延性的要求，但这提高了建筑工程造价。要实现经济合理的建筑抗震结构体系，使建筑物在遭受大地震侵袭时，仍具有很强的抗倒塌能力，最理想的是建筑物部分结构构件破坏，通过延性耗散地震能量，避免建筑物的倒塌。

建筑延性系数设计方法。该方法的实质是通过建立建筑构件的位移延性系数或建筑截面曲率延性系数与塑性铰区混凝土极限压应变的关系，由结构约束箍筋来保证核心混凝土能够满足所要求的极限压应变，从而使建筑构件具有所需要的延性系数。建筑延性包括建筑结构延性、构件延性和截面延性三个方面。结构延性可以用顶点位移延性和层间位移延性来表达；构件位移延性与塑性铰区长度和截面延性等有关；截面延性与建筑物的几何形状、混性土强度、轴压比、纵筋含钢率、含箍特征值等因素有关。

采用能力谱方法进行建筑抗震设计。该方法是通过地震反应谱曲线和建筑结构能力谱曲线的叠加来评估建筑结构在给定地震作用下的反应特性。反应谱是指单自由度体系在给定地震输入下的加速度谱；能力谱是指通过对建筑结构进行静力推的分析，转换得到等效单自由度体系的加速度和位移之间的关系曲线。能力谱方法由Freeman等提出，经过不断的完善和革新。《日本建筑标准法》和美国ATC-40都采用能力谱法作为基于性能，位移抗震设计方法。Chopra提出了将能力谱方法和结构损伤指数评定相结合的屈服位移能力谱的地震损伤分析方法，增加并强化了能力谱法的实用性。因此，能力谱法的实质是采用的基于承载力的设计方法加位移、变形的能力校核，并依据能量的设计方法。对抗震设计的研究表明地震动瞬时能量在大多数情况下对结构最大位移反应具有决定性作用。但要建立基于能量的有效建筑抗震设计框架还需更深入的研究。

4．结束语

随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用用于结构设计。结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变

参考文献

多层建筑结构设计范文第2篇

关键词：高烈度区域；多层建筑结构设计；结构选型；概念设计

中图分类号：TU97文献标识码： A

0 前言

随着社会经济的进一步发展，建筑行业异军突起崛起，相应的人们对建筑物的需求也越来越高。在评价一个建筑物的时候，主要从建筑物的实用性、安全性、经济性等来综合考虑，但是，就因为这样也大大的增加了建筑设计的难度，尤其是对一些高烈度区的建筑设计要求更高。本文针对于高烈度区多层建筑结构设计主要进行如下几个方面的分析，首先，详细的分析了在高烈度区，多层建筑结构选型的问题。由于高烈度区尤其自身的自然限制，因此，在多层建筑结构选型非常重要。其次，我们具体的分析了在高烈度区多层建筑结构设计需要应对的具体问题，下面就针对于上述所谈到的具体问题进行详细的探讨。

1 建筑结构选型的问题分析

建筑结构框架的选型是非常重要的，框架结构主要以剪切变形为主，框架结构主要的优势在于能够增加内部大空间的使用率。但是，框架结构也有着自身的劣势，就是刚度较小，不适用在较高的建筑物[1]。因此，框架结构主要应用在多层建筑结构的设计中，像，办公楼、商场、教学楼以及民用住宅等多层的建筑物中都用到了框架结构；建筑结构中的抗震墙，其主要以弯曲变形为主的设计结构，其空间整体性好，有着较大的侧向刚度，适应能力较强等特点，但是，由于不能提供较大的空间，所以房间布置很受限制，像这样的结构设计，比较适用在高层建筑物中；框筒结构的设计，是一种典型的抗震墙结构中的特例，这个建筑结构的设计主要是将建筑平面中存在的交通设计成为内筒装，而在建筑结构的框架更能设计成多样化的建筑立面，这样的设计更适合用在高层的酒店的楼梯设计。由此，我们可以看出，在进行高烈度区的多层建筑结构设计的时候，需要根据该地区的实际情况以及建筑的具体类型和使用目的进行结构的选型。在高烈度区建筑的结构选型中，需要注意符合高烈度地区的条件，并且需要满足多层建筑的所有功能。因此，对上述3种建筑结构进行分析，我们了解到，在高烈度区的多层建筑结构设计中一般选择框架结构作为建筑的主要结构。

2 设计中应该注意的问题

根据近几年相关数据调查结果显示，由于高烈度区主要处于板块的交接地带，板块活跃非常的频繁，进而给人们的生命财产造成了巨大的损失。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，设计上与其他地区相比，也具有很大的挑战性，需要设计人员全方位立体化的考虑，才能够收到良好的设计效果。因此，下文就在高烈度区建筑结构设计中需要注意的问题进行具体的探讨。

2.1 计算设计与概念设计需要同时重视起来

在建筑结构设计当中，不能单纯的依赖计算设计，还应该充分的考虑在建筑结构设计中所应用的概念设计。概念设计在建筑结构设计中占有着很重要的位置，尤其是对建筑物整体性能来说是非常重要的[2]。在建筑结构抗震设计当中，其主要遵循着强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱等设计基本原则。强剪弱弯，主要是为了防止设计构件的剪力破坏，而且杆件在受到剪承载力应当不小于受弯承载力；强柱弱梁，在设计的时候对柱的要求就是它的抗弯能力应当高于梁的抗弯能力；强节点弱构件，为了避免节点在破坏先于构件。在近些年的建筑结构设计中，我们通过许多建筑工程的设计可以发现，在设计中的框架梁上部分的配筋都比较大，其主要作用就是梁裂缝宽度验算以及梁翼缘的作用，即增加了更多的纵向钢筋，增大了梁端承载力以及相应的柱端承载力就会逐渐的变小。通过这种强梁弱柱的设计，对整个建筑都具有很大的作用，能够确保建筑的稳定性和承压性，而这种设计也比较适用于高烈度区的多层建筑节结构设计中，能够最大程度的确保建筑的安全稳定性，确保人们的生命财产的安全。

2.2 结构设计共振的问题

在高烈度区建筑结构设计当中，要充分考虑到建筑物在后期使用中，由于多方面的原因可能会引起的共振现象，共振现象增加了建筑物的整体负担，对建筑物的危害是非常大的，极有可能在某个周期发生的共振现象导致建筑物无法承受最终出现安全问题。因此，在进行建筑结构设计当中，还需要注意自振周期以及场地的卓越周期都避让开，通过良好的设计，减少建筑物的共振问题，确保建筑物的安全性，减少不安全问题的发生。

2.3 剪力墙连梁的设计问题

在剪力墙结构设计中，连梁的设计也非常的重要，连梁具有截面大、跨度小并且与它相连接墙体的有着刚度较大的特点。连梁的设计中，在水平荷载的作用下的破坏大致可分成两种：第一种，剪切破坏也叫脆性破坏，在高烈度区的建筑结构设计当中，设计师会经常性的把连梁的截面尺寸做得比较大，但是这样的设计是非常的不合理不经济的，更有失强剪弱弯的基本设计原则，不仅如此，在连梁尺寸过大时，出现板块运动的时候非常的容易发生剪切破坏，不利于建筑的安全性和稳定性，造成很大的安全隐患。因此，在实际的设计中，设计人员需要根据该地区多层建筑的实际特点，合理的进行连梁的截面尺寸的设计，才能够提高多层建筑整体的性能。

2.4 经济性问题

在进行高烈度区多层建筑结构设计的时候，需要充分的考虑其经济性的问题，高烈度区的多层建筑与其他地区的多层建筑相比，投入相对较大，主要就是在稳定性上的投入。但是，虽然高烈度区的多层建筑投入较大，但是，我们在进行结构设计的时候，尽量的降低工程的造价，实现其良好的经济价值。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，需要注意以下几个方面，一是，在一些高烈度区域的建筑结构设计中，在结构的选型上，不要超过规定的上限值。由于高烈度区受到很多的自然因素的限制，因此在设计中，既要符合建筑的安全要求，还需要符合建筑的经济要求。二是，在进行结构设计的时候，设计人员需要结合高烈度区多层建筑的实际特点，充分的重视概念设计，概念设计是提高高烈度区多层建筑安全性和经济性的一个非常重要的保障。因此，设计人员必须将概念设计贯穿于建筑设计的全过程，不仅提高建筑的安全性能，还可以尽量的节约经济成本，实现良好的经济效益，不仅维护使用者的生命安全，还能够提高建筑的使用效率，促进建筑饿良好使用。

3 结束语

本文主要对高烈度区多层建筑结构设计进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在实际的多层建筑结构设计中，由于高烈度区有其自身的特点，需要设计人员进行充分的考察，搜集相关的数据，并且根据该地区的实际情况进行设计，才能够确保设计的合理性和科学性。因此，在实际的设计中，设计人员需求对高烈度区进行全面的了解，然后根据多层建筑的特点，进行相关的设计，才能够不断的促进高烈度区多层建筑结构设计工作的顺利开展和进行，也才能够确保高烈度区多层建筑的安全性，舒适性和美观性。不断的促进我国建筑行业的发展。

参考文献：

多层建筑结构设计范文第3篇

【关键词】多层框架；结构设计；要点及应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、多层框架结构设计应用要点

多层框架建筑作为框架结构建筑中的一个分支，也需要遵循框架结构建筑的计算型式，并采用相应的框架结构规范进行结构计算，必须遵循框架建筑结构中的结构设计要点。

1、多层建筑结构框架柱配筋的调整

目前大多数的建筑框架结构计算都由计算机进行建模完成，因此在结构框架中的配筋率都偏低。在进行小高层或者高层建筑结构框架计算的时候，通常都会采用计算机的建模计算结果为构造配筋，但是在多层建筑框架结构中，计算机的建模计算结果往往不作为实际工程中的应用。在多层建筑框架结构中，有时候需要调整内部框架结构来协调特殊的建筑外立面及内部造型，因此完全依照计算机建模结果来配筋是不可能的。由于其质量的不均衡，因此应当选择最不利于框架稳定的方向进行框架计算，从水平和垂直两个不同方向比较同一个剪切面的配筋，取其最大值，并采用对称配筋的原则，满足框架结构在多种内力组合下的强度要求。

在进行多层建筑结构框架柱配筋调整的时候，需要注意以下问题。①角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%；②框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍，其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍；③框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束；④对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于8，并应进行焊接处理。

当多层建筑的建筑框架尺寸较大的时候，或者建筑于地基软弱土层较厚或地基土质不均匀的时候，应当适当放大框架柱的配筋，在水平和垂直两个方向设置基础梁。在配筋的时候不应按照构造设置，而是按照框架梁进行配筋设置，并且按照建筑规范要求设置箍筋加密区，以保障整体框架结构的稳定性。

2、多层建筑结构框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整

（1）多层建筑结构中影响裂缝宽度的因素和调整

在工程实际应用中，影响框架梁裂缝宽度的主要因素是构件的混凝土强度等级和是钢筋的级别及直径。在一般情况下，混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大，因此要减少混凝土强度对于建筑结构裂缝宽度的应先个，应采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法。而在进行结构建模计算时候，需要将恒定荷载及活荷载的数值分别输入，以便在进行内力组合运算的时候更为明晰和适用，也防止由于恒定荷载和活荷载混淆造成的框架梁内力计算错误，导致结构计算结果错误。

（2）梁端斜截面的配筋调整

框架结构设计中，宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求。在具体设计和梁配筋调整时，可采用以下方法：①不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋；②梁端箍筋的直径可增加2mm；③支座处尽量不设置弯起钢筋，宜利用箍筋承受支座剪力。

（3）在电算中合理、准确运用弯矩的调幅

规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅，水平力作用下梁端弯矩不允许调幅，因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后，再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法：①将梁端的固定弯矩调幅后，再进行力矩分配；②将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。

二、多层框架结构设计存在问题

目前，对于框架建筑结构的内力计算一般采用计算机辅助软件来进行分析和计算，大幅度的节约人工投入成本，是较为高效的设计方式。但是也出现了建筑工程结构设计人员过分依赖计算机的建模和计算结果，缺少独立分析问题的能力，更不能根据特殊的建筑型式的要求做出独立的解决方案。因此需要针对多层框架结构中较易出现的梁、柱的配筋调整和设计要点应用进行案例分析，避免出现由于结构设计计算冗余导致的造价增加，或者是结构受力计算不足导致的事故隐患。

三、多层框架结构设计突出问题解决方案

1、建筑结构梁柱截面尺寸的选择

在进行框架结构设计之前，前提是对于梁、柱的截面尺寸的选择。结构梁和结构柱的选择除了应满足规范所要求的取值范围，还应注意使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1。这样才能使建筑结构在地震条件下梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段。这样才能满足建筑框架结构要求的强柱弱梁强节点，符合建筑抗震概念设计的要求。

2、无地下室建筑结构框架计算简图设置应用时可按一层计算

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。但是在实际应用中，框架计算简图较容易出现以下问题：①基础按中心受压计算，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；②GB50010-2002《混凝土结构设计规范》规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，并将拉梁上的荷载一并输入。根据《抗震规范》，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，需要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，则可以将地下室层数设置为1，并且演算一次，按照两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

四、多层框架结构设计中应注意的其它问题

一般而言，在多层建筑框架结构设计中，不允许采用两种不同的结构型式。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同建筑结构进行混合受力。但是在工程实际应用中，部分工程设计人员为减少工程造价，采用框架与砖混结构混合的方式进行设计，增加了建筑框架结构的不稳定性。因此建筑设计人员除从框架结构稳定性进行结构设计考虑外，也需要从建筑结构的经济性考虑，在两者间形成平衡。在工程应用中有两种较为适用的框架结构调整方案，可以减少相应的建筑投资。

1、加强短柱构造措施，减少短柱的楼层约束，降低与短柱相连梁的高度、梁与柱采用铰接的方式。这样就可以避免在工程施工中吊顶和顶棚安装造成的开间大的问题。同时在进行短柱设计时，采用增加箍筋配置或者选用螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等方式来优化结构设计，就能达到多层建筑结构中，柱间填充墙不到顶以及墙上任意开门窗的优化效果。

2、在建筑结果需要框架梁外挑等造型时，一般需要在梁下设置框架柱。在进行这类计算和配筋时，应将其认定为偏心受压构建，此类框架柱不是构造柱，不能按照构造柱进行配筋。由于这类柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，因此应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析，柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。外挑梁需要增加配筋梁，按照框架梁的构造进行设置。

五、结束语

随着我国工业化进程的发展，多层框架建筑结构设计成为关注点较低的应用类建筑，因此需要依靠结构设计人员在掌握设计规范的基础上，根据自己的经验积累对计算机结构计算结果进行合理的调整，结合设计计算结果选择出合理的结构体系，正确的处理结构设计中问题，才能提高建筑结构设计质量，避免不必要的浪费和结构设计缺陷的产生。

参考文献：

[1]张丽红.多层建筑框架结构设计问题的几点研究[J]．中国科技财富，2011（03）.

[2]朱文兵.多层就爱你住框架结构设计的几点研究[J].建材世界，2011（05）.

多层建筑结构设计范文第4篇

关键词：多层框架结构；加固设计；技术要点

中图分类号：TU323.5 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

对框架结构建筑进行加固处理，能够有效提升建筑物的抗震性能，确保建筑物的稳定性以及可靠性。同时，相比于拆除重建而言，对建筑物进行加固修复也能够实现施工成本的有效控制，根据相关资料统计表明，对一般框架结构建筑进行加固改在与拆除重建施工相比，经济投入能够节省40%，施工时间也能够缩短50%左右。因此，对多层框架结构建筑进行加固，排除相应的安全隐患，能够有效延长建筑物的使用寿命。综上所述，本课题的研究具有很强的现实意义。

二、多层框架结构建筑加固设计的主要方案

实际的工程加固设计中，设计人员应根据多层框架结构建筑的实际情况选取科学、有效的加固设计方案，并进行严谨施工。以下，笔者将对主要的多层框架结构加固设计方案进行总结。

（一）抗震墙加固法

抗震墙加固法是多层框架结构建筑加固中的一种重要方案。一般来说，当框架结构抗震能力不足或扭转效应偏大时，设计人员可优先考虑采用增加抗震墙加固方法。在具体施工中，可通过增设剪力墙或翼墙实施。

抗震墙加固法的施工技术较为成熟，然而存在废料、造价高等缺点，且施工周期长、对周边环境影响较大。

（二）碳纤维布加固法

当多层框架建筑出现承载能力不足问题时，设计人员可考虑采用碳纤维布加固法进行施工。施工过程中，可在建筑物构件表面黏贴碳纤维布或碳纤维板，能够有效提升多层框架结构建筑的承载能力。

该方法所用材料质量较轻、强度足够，且施工较为方便，主要适用于对架结构建筑中的梁、板、柱等构件进行加固。

（三）增大截面加固法

增大截面加固法主要针对多层混凝土框架结构建筑。在实施过程中，设计施工人员需采用与原建筑相同材料的钢筋混凝土增大原框架构建的截面积，以此达到提升整体建筑物承载能力的目的。

采用上述方法能够提升框架结构建筑抗弯、抗拉的性能，也能够修复已经存在损伤的混凝土框架截面，常用于对建筑物梁、板、柱以及钢结构中的屋架等构件进行加固。

此外，对框架结构建筑物进行加大截面加固法时，设计人员应充分考虑整体效应，避免施工过程中出现局部刚度过大的状况，从而保证建筑物局部与整体承力均匀。

（四）外包钢加固法

外包钢加固法是一种适用于多层钢结构框架结构建筑的加固方法。在具体的施工过程中，设计施工人员需要将固定钢板包在框架结构构件的外侧，并通过精确计算，实现外包钢与原有构件的充分受力，从而实现整体建筑承载力、延性和刚度的全面提升。

外包钢加固法一般使用与对框架结构建筑梁、柱、屋架等构件的加固，特别适合对大型多层大跨结构框架结构建筑的加固。采用上述方法时，一般可结合化学灌浆法进行外包钢加固，但要保证钢结构表面的温度低于60度，当施工环境具有腐蚀性时，应当采取适当的防护措施，例如，可通过采用高分子材料包裹钢型构件或采用氧气隔绝法等。对于多层框架结构建筑来说，应用外包钢加固法存在用钢量偏大的弊端，因此施工经济成本较高。

三、多层框架结构建筑加固设计施工中应注意的问题

在对多层框架结构建筑进行加固设计施工时，施工人员应结合建筑物的实际情况和周边施工环境的状况，通过精确计算、综合分析，确定合适的设计施工方案，因此，整个加固工程中需要注意的问题有很多。笔者结合平时的工作经验，将多层框架结构建筑加固设计施工中应注意的问题总结如下：

（一）进行实地调查

设计人员在确定加固方案之前，要深入建筑物实地进行调查，对建筑物的实际情况进行调研。调研的主要内容应包含建筑物的受损情况测定、承载能力评估等，并结合调查的内容确定初步的加固方案。

（二）对加固方案进行论证

对建筑物进行实地调查后，加固设计人员应拿出多套施工方案，并会同工程施工小组相关人员进行方案论证，从施工成本、施工流程、施工稳定性等多个方面对所有方案进行详尽考量，并最终确定出最科学合理的加固方案。

（三）预备应急预案

在加固施工前，设计人员应准备相应的应急预案，从而保证施工方案的充分合理性。应急预案应与预实施方案起到互补作用，在施工过程中，一旦发现现有方案出现偏差，施工人员和设计人员应进行及时沟通，在保证加固施工有效实施的基础上，启动应急预案。

四、工程案例分析

（一）工程概况

某中学教学楼共6层，采用框架结构进行设计施工。框架等级为2级，建筑结构安全等级为3级，建筑抗震设防类别为丙类。整栋建筑于2002年3月份竣工，至今已使用11年，由于该中学规模逐年扩大，需在该教学楼基础上增建1层，考虑到增加楼层可能对原有教学楼带来多余的承载负荷，因此，需要对现有教学楼进行加固处理。

（二）加固方案

经过技术人员的测算，该栋教学楼由于使用年限过久，部分框架构件中的钢筋承载能力不能满足现行规范要求，一些框架结构梁端负弯矩以及跨中正弯矩也与现行施工规范不符，因此，需要对1-6层的柱、梁等构件进行加固。由于该栋建筑作为教学楼和办公楼使用，在综合多方面数据后，设计人员制定了如下加固施工方案：

第一，针对框架中箍筋雕筋无法满足现行要求的状况，拟采用外包角钢加固法施工，以此提升建筑物的承载能力。

第二，针对狂接结构梁端负弯矩以及跨中正弯矩不满足现行承载要求的状况，拟采用碳纤维法进行加固施工。

（三）施工细则

外包角钢加固施工流程如下：

1、对需要施工的构件进行打磨、洗净、除锈等工作，并用夹具固定角钢。

2、对角钢进行焊接，并用LJH灌浆料填充柱子与角钢之间的缝隙。

3、保证焊接缝高度大于6MM，确保无虚焊、假焊现象。

4、焊接、填充完后，在加固层表面涂抹水泥砂浆，厚度应大于25MM，以此提升整体加固层的承载稳定性。

碳纤维加固法施工流程如下：

1、进行表面清理。需对施工构件表面进行打磨、除污等清理，并保证构件转角黏贴出呈圆弧状，半径大于25MM。

2、将底层树脂均匀涂抹在需要加固构件的表面，并进行找平处理，保证构件表面不留棱角。

3、黏贴碳纤维布。将碳纤维布黏贴于构件表面，并在最后一层碳纤维布表面均匀涂抹浸渍树脂，该工序24小时后，在构件表面环向围束纤维布，一般来说，纤维布层数不少于3层。

五、结论

本文对多层框架结构建筑加固设计施工的相关内容进行了总结与综述，并结合工程实例分析了加固施工的具体细则和注意事项。因此，本文的研究成果符合预期设想。在对框架结构建筑进行加固设计过程中，设计人员应对实践经验进行不断总结，敢于拓展设计思路，从而保证工程加固项目的有效实施。

参考文献：

多层建筑结构设计范文第5篇

关键词：多层；框架；建筑；结构；设计

中图分类号：TU20 文献标识码：A

多层钢结构一般采用框架类结构体系，因此也称为多层钢框架结构。多层钢结构是工业与民用建筑中常用的结构形式，在工业建筑中用作矿井地面建筑、石油焦化结构和电子工业、机械工业的多层厂房等；在民用建筑中用于停车场、办公楼等建筑。

1 多层钢结构类型

1.1 柱一支律体系

多层框架梁柱节点均为铰接，而在纵向与横向沿柱高设置竖向柱间支撑，其空间刚度及抗侧力承载力均由支撑提供，适用于柱距不大而又允许双向设置支撑的建筑物，其特点是设计、制作及安装简单，承载功能明确，侧向刚度较大，用于抗侧力的钢耗量较少。

1.2 纯框架体系

多层框架在纵、横两个方向均为多层刚接框架，其承载能力及空间刚度均由刚接框架提供，适用于柱距较大而又无法设置支撑的建筑物，其特点为节点构造较复杂、结构用钢量较多，但使用空间较大。

1.3 框架一支撑体系

该体系为多层框架在一个方向(多为纵向)为柱一支撑体系，另一方向(多为横向)为纯框架体系的混合体系;其特点为一个方向无支撑便于生产或人流、物流等建筑功能的安排，又适当考虑了简化设计、施工及用钢量等要求，为实际工程中较多采用的体系。

2 多层框架结构的组成与布置

2.1 多层框架结构的组成

框架结构由柱和梁组成。一般柱子垂直布置，梁水平布置。屋面由于排水或其它方面的要求，也可布置成斜梁。梁柱连结处一般为刚性连接。有时为便于施工或由于其它构造要求，也可将部分节点做成铰节点或半铰节点。当梁、柱之间全部为铰接时，也称为多层排架。刚性连接的梁比普通梁式结构要节约材料，构的横向刚度较好，横梁的高度也较小，因而可增加房屋的净空，是一种比较经济的的结构形式。柱支座一般为固定支座，必要时也可设计成铰支座。

框架可以是等跨或不等跨，层高可以相等或不完全相等。有时因工艺要求而在某层抽柱或缺梁形成复式框架。框架结构为高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受侧向作用力(风荷载或地震作用等)。为利于结构受力，框架梁宜拉通、对直，框架柱宜上、下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。有时由于使用功能或建筑造型上的要求，框架结构也可做成抽梁、抽柱、内收、外挑等。

框架结构有实腹式、格构式以及横梁为格构式、柱为实腹式的混合式框架。实腹框架梁的横截面一般为矩形或梯形截面。混凝土框架柱的截面形式常为矩形或正方形，有时由于建筑上的要求，也可设计成圆形、八角形、T形等。钢框架柱的截面形式常采用H形或箱形。实腹式框架外形简捷美观，制造和施工简单，安装省工，但材料利用率低。当结构跨度较大时，可采用格构式框架。格构式框架刚度较大，用钢省，其外形与净空布置比实腹式框架灵活，但制造加工和安装较为复杂。混合式框架的目的主要是减轻横梁自重，增加结构刚度。当楼盖为现浇板时，可将楼板的一部分作为框架梁的翼缘予以考虑，即框架梁截面为T或r形;当采用预制板楼盖时，为减小楼盖结构高度，增加建筑净空，混凝土框架梁截面常为十字形或花篮形;这时也可将预制梁做成T形截面，在预制板安装就位以后，再现浇部分混凝上，使后浇混凝土与预制梁共同工作即成为叠合梁，这样一方面保证了梁的有效高度和承载力，另一方面可将梁板有效地连成整体，改善结构的抗震(振)性能。预制梁可以是钢筋混凝土梁，也可以是钢梁。

在框架结构中，常因功能需要而设置非承重隔墙。隔墙位置较为固定并常采用砌体填充墙。当考虑建筑功能可能变化时，也可采用轻质分隔墙，灵活分隔。砌体填充墙是在框架施工完后砌筑的，砌体填充墙的上部与框架梁底之间必须用砌块“塞紧”。墙与框架柱有两种连接方法，一种是柱与墙之间留缝，并用钢筋柔性连接，计算时不考虑填充墙对框架抗侧刚度的影响;另一种是刚性连接，在多遇水平地震作用下，框架侧向变形时，填充墙起着斜压杆的作用，从而提高了框架的抗侧移能力，在罕遇水平地展作用下，填充墙也能对防止倒塌起积极的作用。

2.2 框架结构分类

框架结构按所用材料的不同，可分为钢结构、混凝土结构和钢骨混凝土结构。钢框架结构一般是在工厂预制钢梁、钢柱，运送到施工现场再拼装连接成整体框架，具有自重轻，抗震(振)性能好，施工速度快，机械化程度高等优点，但用钢量稍大，耐火性能差，后期维修费用高，造价略高于混凝土框架。目前钢框架在我国应用还不多。随着我国钢材产量的迅速增加，品种增多，钢结构设计和施工技术的不断提高，钢框架的运用将有良好的前景。混凝土框架结构由于其取材方便，造价低廉，耐久性好，可模性好等优点，在我国得到了广泛的应用。目前我国绝大部分框架结构均为钢筋混凝土结构。为节省材料、减小梁高，可对框架梁施加预应力，也可对整个框架结构整体施加预应力。此外，还可采用钢骨混凝土梁、柱构件组成组合框架结构。在结构受力较大，尤其是抗震区的多高层框架结构中，钢管混凝土以其良好的受力性能日益受到工程师的瞩目。

3 多层框架房屋结构设计中需要注意的问题

3.1 独立基础设计荷载取值

通常情况下,多层框架房屋采用的是柱下独立基础的形式,而《抗震规范》中明确指出,在地基的主要持力层没有软弱粘性土层的情况下,当建筑高度在25米以内且层数在8层以内的一般民用建筑,可以不对地基和基础的抗震承载力进行验算。但是在进行基础设计时应该要将风荷载考虑进去。所以，不能因为一般建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。还有些设计师在进行独立基础设计时，柱脚内力设计值取值不合理，只对轴力与弯曲采取了设计值，而未能考虑剪力，还有些甚至只取了轴力设计值。若独立基础的设计荷载取值不合理，将会导致建筑结构的不安全或者材料浪费。

3.2 基础拉梁层的计算模型问题

基础拉梁层进行框架整体计算一般都是采用TAT或者SATWE等程序，由于基础拉梁层无楼板，因此计算时楼板厚度应取零，并且定义弹性节点，分析计算式应该采用总刚分析方法。另外尤其是要注房屋平面不规则这一点。

3.3 框架结构带楼电梯小井筒

井筒将会吸收地震剪力，以至于框架结构承受的地震剪减小。因此框架结构应该尽可能的不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。若实在不可避免时，应该适当的减薄井筒的壁厚，并且可以通过竖缝，结构洞等方法将其刚度减弱。计算时，除按框架计算外，还应该按照带井筒的框架进行复核，并且将与井墙连接的柱子的配筋进行加强。另外，尤其要注意，出屋顶的楼电梯间与水箱间等结构物的承重结构必须采用框架梁结构，而不能采用砌体墙;雨篷等构件不能够从承重墙挑出，而是应该从承重梁上挑出;楼梯梁与夹层梁等不可以支承于填充墙上，而应该由承重柱来支承。

结束语

随着我国经济的高速发展，建筑行业的发展前景也十分广阔，多层框架结构许多优点，因此被广泛的应用于现代建筑中。虽然，其结构形式看上去比较简单，但是设计时若考虑不周全、不仔细就会出现这样或者那样的错误，因此我们在进行设计时，必须思虑细密，多方面考虑，确保建筑结构设计质量。

参考文献

[1]邱洪兴.建筑结构设计[M].东南大学出版社，2002.