[关键词]多层框架；房屋建筑；结构设计
中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0164-01
随着社会的不断发展对多层框架建筑结构提出了更高的要求，多层钢结构一般采用框架结构，所以也被称为多层钢框架结构。多层钢结构是工业于民用建筑中常用的结构形式，在工业建筑中可以运用矿井地面建筑、石油焦化结构和电子工业的建设等，在民用建筑中停车场、办公楼的建设。
一、多层框架结构建筑的设计问题及处理
（一）基础联系梁的设计问题
当建筑的基础埋置较深时，可以运用基础设计梁来减少底层柱的计算长度。在±0.00以下设置联系梁，形成一定的框架，联系梁下的柱可以按照短柱进行加强处理。有抗震要求时，基础间沿着两个主柱的方向设计基础联系梁。基础联系梁上作用有填充墙或楼梯柱等荷载时，要与所连接的柱子的最大轴力设计值，进行叠加设计，基础联系梁的受力要求。基础联系梁的顶标高要与基础的顶端标高保持一致。当基础形式为独立扩展基础，施工要将基础联系梁与独立基础之间的空隙部分进行混凝土浇筑，浇筑要和基础面保持水平，然后在浇注处理。这样可以减少基础联系梁的计算误差。当基础形式是桩基础，单桩承台要在两个互相垂直的方向设置横梁，如果采用基础系梁来平衡。那么基础联系梁的截面尺寸和配筋要按照横梁的来设计。此时的梁弯度钢筋要全部拉通。钢筋也要在1/2跨度上拉通，同时基础联系梁的纵筋在框架柱锚固和其他防震结构都要和上部的框架保持一致。
（二）结构薄弱层的设计问题
结构薄层是指在强震动下，结构会产生很大弹性空间产生位移，这些结构薄弱部位的承载在设计时要满足承载力的要求，但是在地震发生时，容易出现薄弱现象。在一般情况下薄弱层对建筑抗震的会有很多的影响。因此在房屋的设计的过程中应该避免薄弱层的出现，防止薄弱层出现的最好方式就是加大抗震位移度，也就是采取加大薄弱层的横截面积的方法，也可以在一定程度上减少基础的埋置位置。
在薄弱层不能避免的情况下，要在结构计算时，保证按照规格采取相应的措施，要将薄弱层的地震剪力乘以1陪的系数，还要对房屋的结构强度系数进行计算。楼层的强度系数要按照构建的实际钢筋和材料的标准值进行计算。具体要根据楼层的剪力强度计算抗剪力值，在地震的强度在7-9度时楼层的强度系数要小于0.5，要楼层的结构要做弹性运算。符合建筑防震设计规则，要对不符合要求的建筑结构，进行重新调整。
（三）框架结构的设计问题
在对框架结构进行设计时，横梁下部的界面高度要集中荷载，要有横梁下部的钢筋承担，在机构设计的过程中要优先考虑附加箍筋，如在搭接主侧梁时，要在结构设计中进行说明，画上一节点，在横梁的部位要添加3根主梁箍筋进行补充。框架梁与次梁出现相交时，要在弹性支撑的墙体上，对于梁端支座要按照支梁方式进行处理，还要对梁的两端的箍筋进行加密处理，在设计横梁时，纵筋的距离要小于300mm，要小于梁的高度，在结构设计的过程中可以采用加大腰筋直径的方法来增加梁的抗扭力，纵筋预埋支座的长度要符合要求。对于箍筋的设计也要符合要求。
在反梁板吊底时，板的荷载要由箍筋来承担，在楼层结构设计的过程中要适当加大箍筋的间距，加大箍筋的承受力。对框架梁的截面的高度设计要在梁跨度的1/10-1/15之间选择，对于梁的宽度，可以设计到柱的两倍宽。
二、多层钢结构类型
（一）柱一支律体系
多层框架柱的节点要是铰接，在纵向和横向的之间进行柱间支撑时，空间刚度和抗侧力要柱支柱提供，适用柱间距不大的双边建筑物，特点是设计、制作过程简单，承载能力比较强大，用于抗侧力的钢耗量比较小。
（二）纯框架体系
多层框架在纵、横方向是多层钢架结构，承载能力和空间强度要由框架提供，适用柱间距很大起不到支撑作用的建筑物。这种建筑结构的特点是结构比较复杂，使用的钢筋量比较大，占用的空间比较大。
（三）框架-支撑结构
这种构造的建筑框架在一个方向为柱进行支撑。另一个方向为纯框支撑的混合体系，这种结构的特点是在同一个方向没有人流、物流的建筑功能的安排，可以简化设计过程和钢筋用量，是工程建筑中采用较多的体系。
三、多层框架结构的组成和布置
框架结构是由梁、柱组成的，一般的柱子要垂直布置，与梁水平。屋面要考虑到排水或者其他方面的要求，可以设置成斜梁。梁和柱的连接方式一般是刚性连接，为了符合施工要求。可以将多层建筑节点做成半铰节点。当梁、柱之间的连接方式是铰接时，就是多层排架，采用刚性的方式要比普通的连接方式要节约材料，使构造的横向连接方式强度比较好，横梁的高度设置的比较合理，可以有效的增加房屋的净空，是一种比较经济的构造方式，柱支座一般为固定支座，也可以进行铰支座设计。框架分为等跨和不等跨两种，层高可以相等也可以，不相等，在满足建筑工艺要求的基础上，进行框架结构设计，当框架的结构为高次超静定结构时，就要既承受竖向荷载要承受侧向作用力。有利于接受的受力、框架的对直，使梁柱在同一水平面上，有时因为建筑功能的特殊要求，框架的结构也可以做成抽梁、抽次、内收等。
框架的结构主要有实腹式、格构式以及横梁为格构式的混合框架。实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设计成圆形或者梯形的。
框架节点的应力作用很明显，框架结构的刚性较小，属于柔性框架结构，如果发生地震，结构发生水平的位移很大，会造成严重的非结构性破坏，只适用于非抗震的结构设计，这种结构对钢筋和水泥的需要很大，构件的总数会很多，吊装的次数会很多，增加了街头的工作量，造成了资源的浪费，施工会受到季节的影响，受环境影响很大，不适合做高层建筑。
四、多层框架房屋结构设计中要注意的问题
在一般情况下，多层框架房屋采用的是柱下独立基础形式，根据《防震规则》的要求，在地基的主要持力作用下，在建筑高度在25米以内的民用建筑，可以不对地基进行抗震承载力的验算。但是在进行基础设计时要考虑到风荷载的要求。所以不能因为一般建筑在地震区进行风荷载控制，一些建筑工程师要进行独立设计时，对柱脚的内力设计不合理，仅对轴力弯曲进行了设计，而没有考虑到剪力只取了轴力设计值，没有进行独立的荷载取值，造成了建筑结构的不合理和建筑材料的浪费。
基础拉梁层进行框架整体的计算多采用TAT或者采用SATWE等程序，由于基础拉梁板没有楼板的设计，所以在设计的过程中楼板的厚度要为零，而且要定义弹性节点要采用总刚的分析方法，还要注意到房屋平面不规则的设计热点。
结束语：
随着我国经济的不断发展，建筑行业也有十分广阔的发展前景，多层框架结构有很多优点，所以要广泛的应用于现代建筑中，虽然结构组成比较简单，但是如果在设计中考虑到周全，就会出现失误，在多层结构设计的过程中，要进行综合考虑，保证建筑结构的设计质量。
参考文献
[1]赵芝梅.浅谈施工的管理措施[J].才智，2013（3）.
[2]叶兵.浅论如何实施工程项目绿色施工[J].中华建设，2013（2）.
[3]张立山，孟德光朱天志等.影响我国绿色施工发展的原因及策略（综述）[J].河北科技师范学院学报，2012（3）.
[4]曾笳.建设项目施工管理需关注的几个问题[J].科技信息，2013（2）.
关键词：多层建筑；框架结构；结构设计
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、多层框架房屋地基基础设计要点
（一）要正确地阅读和使用地质报告。熟悉勘察报告的主要内容，了解勘察结论和计算指标的可靠程度，进而判断报告中的建议对该项工程的适用性。这里，要把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。
（二）在满足承载力和变形的基本要求下，尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发，综合考虑场地土层的分布情况及稳定性，土层的物理力学性质，建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小，还要考虑地下水的影响。
（三）多层房屋一般采用条形基础或独立基础。一般先由地基承载力和变形确定基础底面尺寸，然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定，基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。除满足计算要求以外，还要满足一些规范规定的构造要求。要注意的是，在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时，应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用；而在进行基础截面设计中，应采用不计基础与上覆土重力作用时的地基净反力进行计算。
（四）在地基处理时，要针对地质报告条件和水文地质条件选用合适的地基处理方法。要特别注意所选的方法必须符合土力学的基本原理和重视当地的实际工程经验。要有长期荷载重心和基础形心尽量相重合的概念。要有基础整体性的概念，通过增设基础连系梁和基础圈梁等措施来保证。
二、多层建筑框架结构配筋设计的要点
（一）框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中均不会按此配筋,因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态,所以其震害重于内柱,对于质量分布不均匀的框架尤为明显,因此应选择最不利的方向进行框架计算,另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋,取其较大值,并采用对称配筋的原则,为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:
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%;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;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;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,并应焊接。
另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时,可以适当放大框架柱的配筋,且宜在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋不宜按构造设置,应按框架梁进行设计,并按规范要求设置箍筋加密区。
（二）框架外挑梁配筋
由于占地面积的限制、使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑梁。由于框架梁的荷载与外挑梁的实际荷载值不同，因而框架梁与外挑梁的断面尺寸会有所不同，而有的设计人员在绘图时只是将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无法伸进挑梁，这些差错一般在施工时才会暴露出来，但为时已晚，许多钢筋已截断成型，这不仅影响了施工进度，而且也造成了不必要的损失。框架梁外挑梁下常设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中，有些设计人员对其受力概念不清，误认为此为构造柱，并且其配筋为构造配筋，悬臂梁也未按计算配筋，这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足，为事故的发生埋下隐患。
（三）框架边柱柱顶配筋
对于框架结构的高层建筑，水平荷载对结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力与建筑高度的平方成正比；顶点位移与建筑高度的4次方成正比。水平荷载是结构设计中的控制因素。框架顶
层的风荷载较大，而屋面结构荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱总力要小，显然柱顶有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸人柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分钢筋伸到横梁内，其根数依据计算确定且不少于2根。设计人员在图中经常容易将边柱柱角的钢筋弯入梁内，对这类问题，缺乏实践经验的工程技术人员不易立即发现，而要等施工时才会察觉。问题的症结在于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸人梁内是办不到的，对这种差错应引起设计人员的重视。
三、楼板开大洞结构计算注意问题
楼板开洞的结构比较普通，如果开洞面积大于该层楼面面积30％，就属于平面不规则了，计算时必须进行处理以PKPM软件为例来说，TAT和SAT、IVE分别采用了两种方式进行处理。TAT软件是将无楼板的节点定义为弹性节点，也就是表明该节点不受剐性楼板假定的限制，其平动自由度独立（在这里所指的节点为梁柱交点）；SAT—WE软件是将所有楼板定义为弹IS膜，由软件真实地计算楼板的平面内刚度,忽略楼板的片面外刚度。
建议如果某层洞口面积大于楼层面积的30％以上时，应将全楼所有楼板定义为弹性膜比较符合实际，也可以将该层洞口边缘节点定义为弹性节点（即不考虑楼板的刚度）；如果屋面为刚网架时，应输入～板厚，定义为弹性膜。真实计算楼板的平面内刚度，比较符合实际。在正确定义了弹性节点或弹性膜后，在后续计算中必须采用总刚计算法，否则侧刚度计算法仍按刚性楼板计算结构内力和配筋，计算时应特别注意这一点。
四、在多层框架抗震设计要点
为满足抗震规范要求的“梁铰型”侧移框架，在设计中应注意的问题。
1、在进行框架内分析时,梁的刚度取值应客观、准确。当不易取准时,宁可取值略大些,且勿偏小。由于非地震区的设计习惯影响，在进行框架的内力分析时，往往易使梁的刚度取值偏小,导致内力分析时，梁刚度取值偏低。对此，过去的习惯认识介偏于安全的，只是多用一点材料。在实际中，我们通过对框架计算结果的分析比较，认识到，内力分析时梁刚度取值低，在垂直荷载作用下，对框架边节点、将使梁端负弯矩的计算结果比实际偏大;对中间节点,也会使跨度大的一侧的梁端负弯矩配筋量偏大。这样一来导致了梁端负率矩配筋量偏大,抗弯安全储备偏高,对于地震区的设计,将影响梁端铰的优先产生,影响框架的延性,是与设计的初衷相悖的。大震时,可能导致其余部位优先成铰,是抗震设计中不可忽视的不安全因素,再者,由于梁端抗弯能力的偏高,可能导致抗剪强度反而偏低。达不到强剪弱弯的要求,易产生剪切形脆性破坏.这也是抗震设计中应尽量避免的。鉴于上述讨论,可以看出,在计算时,梁刚度取值比实际偏低,对抗震设计可能存在潜在不安全因素。
2、在进行框架配筋时，梁端负筋宁低勿高。在我们已往的设计中，进行实际配筋时，习惯上略高于计算值，这在设计中是允许的。但在地震区，对梁端负筋，为保证梁端朔性铰的及时出现，必须改变以往的作法，在我们设计的一些工程中，遵循的原则是梁端负筋配置量正好或略低于需要量，而跨中配筋略为放宽点，再则，对多层框架，为施工和用料方便，往往将几层配筋相差在±5%以内的梁合为一种配筋，对此，如全按大者配置，会影响某些层的“梁铰型”。对此，我们的作法是：梁端负筋随小者配置，跨中钢盘随大者再略放宽配置。如此，即保证了强度要求，又满足了“铰梁型”的要求。三则，在施工中进行材料代换时，对梁铰负筋应切实注意，决不可因代换而增加配置量。
参考文献
关键词：多层建筑；结构；稳定性
Abstract: The residents of the housing security issues by all the attention, to ensure the stability of the multi-story building is a daunting task, but also in our studies the housing structural design should pay attention to the link. In this paper, starting from the three aspects, for the design of multi-story structure common and often overlooked problem analysis are to propose constructive solutions and response measures.Keywords: multi-storey building; structure; stability
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
保证居民的住房安全是一项重要的民生问题，近年来也得到了政府和国家的高度重视。随着改革开放和社会经济的蓬勃发展，我国的住房条件有了极大的改善。砖混结构的多层建筑目前仍是我国应用最广泛的一种建筑形式，这样的结构设计特点的优势在于其工期短且造价低廉，但是其在稳定性上却令人堪忧。
砖混结构的多层建筑在节省成本的同时，也存在着许多安全隐患，其结构设计的稳定性相对较弱。因为砖混结构房屋的材料和不同组件之间的连接非常脆弱，砌体结构的抗震能力非常有限。因此，在进行工程建设时，有必要改善砌体结构的延展性，提高房屋的抗震能力。
1、多层建筑结构的概述
想要了解多层建筑结构设计的有关内容，首先对于多层建筑要有一个明确的认识。多层建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计,也是建筑结构设计中较为重要的一种形式。在设计时,如何处理各种不同的问题值得结构设计人员不断探讨和研究。实际设计过程中,应根据相关规范作科学合理的设计,笔者就多层建筑框架结构设计时常遇到的问题进行分析并探讨具体解决措施。
目前我们所居住的房屋，按照其高度的不同基本上可以分为以下四种类型：低层（1～3层）、多层（4～6层）、中高层（7～9层）、高层（l0层以上）四类。
改革开放以前，因为经济条件的限制，我们居住的房屋大都是低层建筑。从80年代开始至今，是我国多层房屋建筑在设计使用及施工建筑等各方面得到迅速发展的阶段，各中等城市以及广大农村都普遍兴起建造以框架结构、砖混结构、砖木结构、加筋砌体等多层建筑。
按照我们正常的归类，通常我们所说的多层建筑为4～6层高的住宅。借助公共楼梯解决垂直交通，其优点在于：
①多层建筑比低层住宅占地少，比高层住宅建设工期短，一般开工一年内即可竣工；
②多层建筑想对于高层建筑来说公摊面积少，无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资，物业费也较低，整体的性能价格比高；
③多层建筑的结构设计成熟，建材可就地大量工业化、标准化地生产。因此，多层住宅造价较低，售价适中，易于被普通消费者接受。
2、设计失误对结构稳定性的影响
2.1．多层建筑的基础
为什么多层建筑频频在地震中发生惨剧，这与多层建筑开发施工的不规范性有很大的关系。多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计；采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。
2.2．多层建筑的砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
大多数的多层建筑都采用砖混结构，而砖混结构的房屋中的构造柱有着自己的独特之处。在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的坑剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。
但是为什么在实际情况中，这些构造柱并没有发挥其抗震的效果呢？研究表明，在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种做法使得构造柱提前受力，柱底基础的抗冲切、抗弯曲及局部承压强度必然不能满足要求，降低了构造柱的拉结和约束作用，一旦遭遇地震，构造柱位置因应力集中首先破坏。
2.3．多层建筑在框架结构设计中，只注意横向框架而忽视纵向框架
多层建筑的构架结构设计不合理，也是影响房屋稳定性的重要原因。现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，纵向框架与横向框架同等重要。一些结构设计者对于非抗震设计，没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
2.4．多层建筑的悬挑梁的梁高选用过小
多层建筑的悬挑梁选用的不合理，也会破坏房屋的稳定性的影响因素之一。设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。
2.5．多层建筑的连续梁按单梁进行设计
边梁的结构设计同样是影响多层建筑结构稳定性的重要因素。这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，为图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的边梁按简支梁进行设计，致使边梁在支座处上部负筋配置量过少，加载后梁支座上部受拉区出现竖向裂缝，引起梁上的拦板出现竖向裂缝。
3、抗震设计对稳定性的影响
3.1.抗震措施
多层建筑的结构设计是否合理，其稳定性是否静的起考验，在地震这样的自然灾害面前，就会表现的一清二楚。因此，房屋机构的抗震性一定不能忽略。当前，在抗震设计中，从概念设计、抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用己得到普遍的认可。
3.2.我国多层建筑的抗震设计理念
在我国，对于多层建筑的结构设计有着明确的规范，必须按照抗震设计规范进行施工。《建筑抗震规范》（GB50011－2001）对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求。“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的。
第一阶段：第一步首先应该采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。
第二阶段：前两步完成之后，采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值，并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
居住是人类生活四大要素之一,人生的2/3时间在住宅及其周围的环境中度过。据联合国统计,
4总结
住房是关乎人们日常生活的重中之重，房屋机构设计的稳定性不能得到良好的解决，就会让人们陷入恐慌之中。据相关数据统计表明，一个国家正常的住宅建设指标为:每年住宅建设投资一般占基本建设总投资的30%～50%,约占国民生产总值(GNP)的5%,住宅的建设量占国家工程建设量的50%～60%,可见住宅建设在社会发展中的地位。而多层建筑这一居民住房的主力军，其稳定性更是应该得到人们的重视。
本文以多层建筑结构设计的稳定性为出发点，主要针对当前多层建筑结构稳定性中一些常见却又常被忽视的问题进行了剖析。指出了其错误所在和将会造成的严重后果，并对于各项问题，提出了具有针对性的解决方案。只有解决好多层建筑结构设计的稳定性问题，解决好居民住房的安全性问题，才能给经济和民生的发展提供良好的保证。
参考文献
[1] 王卫东,王勇.浅议多层砖混结构房屋的抗震设计[J].山西建筑,2005.
关键词：多层建筑；框架结构：设计要点
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
1 前言
随着城市人口数量的不断增加，用地规模也在不断的增大，城市土地资源变得日益紧张，为了能够最大限度的利用有限的土地资源，建筑逐渐朝着多层建筑的方向发展，这使得房屋建筑的结构也变得越来越复杂化。这对于建筑结构设计的要求也不断的升高。多层建筑的机构设计难度相对较大，在设计的过程当中需要注意一些问题，文章对此进行了探讨。
2 多层框架结构建筑的设计问题及处理
2．1 基础联系梁的设计问题
当建筑的基础埋置比较深时，可以用基础联系梁来减少底层柱的计算长度。在±0．00以下设置联系梁，形成有效的框架，联系梁下的柱可按照短柱进行加强处理。有抗震设防要求时，基础间宜沿着两个主轴的方向设计基础联系梁；如果基础联系梁上作用有填充墙或者楼梯柱等荷载传来时，应该与所连柱的最大轴力设计值的10％叠加计算，基础联系梁的配筋应该满足梁的受力要求。基础联系梁的项标高宜与基础的顶端标高一致。当基础形式为独立扩展基础，施工时应先将基础联系梁下与独立基础之间的空隙部分进行混凝土浇筑，浇筑到与基础顶面平齐，然后再浇筑基础联系梁。这样可以有效减少基础联系梁的计算跨度。当基础形式为桩基础时，单桩承台应在两个互相垂直的方向上设置系梁；两桩承台应在其短向设置系梁。如果采用基础系联梁来平衡柱底的弯矩，那么基础联系梁的截面尺寸和配筋应该按照框架梁来设计。此时的梁正弯矩钢筋应该全部的拉通，而负弯矩钢筋也应该在1／2跨以上拉通，同时基础联系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密以及其他抗震结构物都应该与上部的框架梁保持一致。
2．2 结构薄弱层的设计问题
结构薄弱层是指在强震下，结构首先容易产生较大弹塑性位移的部分，这些结构薄弱部位的承载力在设计时是满足抗震承载力要求的，但是当地震的震级在7级以及7级以上时，容易出现薄弱现象。通常情况下薄弱层对结构的抗震影响极大，设计应该尽量避免薄弱层的出现。而避免薄弱层通常采取的方法是加大该层的抗震侧移刚度，也就是采取加大此类薄弱层的柱截面和梁截面的措施；如果可以，应该改变薄弱层的层高或者减少基础的埋置深度。如果薄弱层无法避免，应该在结构计算和出图时，保证按照规范要求采取相应构造加强措施，除了对薄弱层的地震剪力乘以1～1．5倍的放大系数以外，还需要对结构的楼层屈服强度系数进行验算。
2．3 框架结构梁的设计问题
在对框架结构建筑进行设计时，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应由附加横向钢筋承担，则需要考虑设置附加箍筋和吊筋，为方便施工可优先考虑采用附加箍筋，如主次梁搭接时，可以在结构设计总说明处，画上一节点，在有次梁部位的两侧各加上3根主梁箍筋来作为补充。框架梁与次梁的端部出现相交的现象，或者弹性支承在墙体上，对于梁端支座可以按照简支梁的方式来处理，但是必须对梁的端箍筋进行加密。在设计抗扭梁时，纵筋的间距应该小于300 mm，并保证小于梁的宽度。通常在设计的时候可采用加大腰筋直径加密腰筋问距的方法来增加梁的抗扭力，同时对于纵筋和腰筋锚入支座内的长度应该符合要求。对于箍筋也应该符合抗震设防要求。在反梁板吊在梁底时，板的荷载主要由箍筋来承担，可适当加密箍筋的间距，加大箍筋直径。
2．4 框架结构柱的设计问题
如果框架结构柱在地上的部分为圆柱时，在地下的部分就尽量做成矩形柱，这样可以尽量减少施工的工序。圆柱的纵筋根数应该保证在8根以上，而圆柱的箍筋宜优先采用螺旋式，这样可以有效增加结构的整体性和柱子的刚度及承载力，施工图纸中需要注明柱子端部有一圈半的水平段；矩形柱宜优先选用井字复合箍的箍筋形式，有抗震设防要求的需按照建筑抗震设计规范进行加密设计。角柱和楼梯间的框架柱、梯柱应在全柱高范围内进行加密。通常框架结构柱的截面，非抗震时不宜小于边长250 mm，四级抗震边长不宜小于300mm，一、二、三级抗震时边长不宜小于400mm；框架柱混凝土的标号则应该在C25以上，且梁纵筋锚入柱内的水平段长度、弯折长度应该符合规范要求。
3多层建筑框架结构的设计要点
3．1 尽量避免短柱的出现
在对框架结构进行设计时，应该尽量避免出现短柱现象。因为短柱的抗震性能通常较差。但是在框架结构设计过程中， 由于楼梯问休息平台梁或者楼层的高矮等原因，有些短柱的出现很难避免。所以，如果存在短柱，就应该按照建筑抗震设计规范进行处理，尽量提高短柱的抗震性能。
3．2 中心线应该符合规定
框架梁与柱的中心线应该符合相关规定，也就是框架梁、柱中心应该尽量重合，如果中心线存在偏移现象时，需要全面考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造可能产生的影响， 同时也应该考虑到梁上荷载对柱子的偏心影响。如果偏心距大于该方向上柱宽度的1／4时，可以考虑采用增加梁水平方向加腋等措施。而当梁、柱偏心大于该方向柱宽的1／4时，可采用梁水平腋的措施。加腋后的梁在验算梁的剪压比和受弯承载力时，通常不会计算加腋部分截面的有利影响。
3．3 避免砌体墙的出现
在多层框架结构建筑的设计当中，通常不可以采用部分砌体墙承重的混合形式。通过对大量的震害分析来看，框架结构在地震作用下的反应，要比仅按纯框架抗侧力刚度时要大很多，尤其是有砌体墙存在的时候，在地震的作用下，砌体结构会最先受到破坏。这种情况下框架结构对于内力和配筋并没有按照实际刚度来确定，这就会使得结构的构件在地震作用下很容易受到地震波的破坏，因此，这种建筑设计会存在一定的危险因素。通过对大量震害建筑的分析来看，框架结构中的承重砌体均会出现较为严重的开裂和破坏问题，一些出层顶的楼、电梯间会因为砌体承重墙的原因出现破坏现象。所以，在多层框架结构建筑的设计中，应该避免砌体承重墙的出现。
【关键词】多层建筑；轻钢结构；设计；施工；
一、 轻钢结构住宅相比于传统住宅，有其突出的优点
1.轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高，商品 化程度高。
2.现场施工速度快，主要为干作业，有利于文明施工。
3.钢结构建筑是环保型的可持续 发展产品。
4.自重轻，抗震性能好。
5.综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。
二、结构体系选型
1.冷弯薄壁型钢体系
构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件，可单独使用，也可组合使用，杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证，抗侧能力较差，一般只用于1～2层住宅或别墅。
2.框架的选择
现阶段，在多层钢结构房屋建筑中这种体系的应用相对较广，在纵横向位置都设置为钢框架，门窗的设置有一定的灵活性存在，能够对较大的开间进行提供，为用户二次设计提供便利，与各种生活需求相满足。钢框架与楼盖的组合作用进行考虑，在低多层住宅中应用时，通常能与抗侧要求相满足。由于现阶段框架结构大多数为H型钢，很难对弱轴方向柱梁连接的刚度进行保障，所以在设计施工时应进行合理操作。
3.框架支撑体系
对于加大风载或地震作用的区域，为了使体系的抗侧刚度得到提升，对轴交支撑或偏交支撑提升的效果较好，该体系属于多重抗侧体系，而且可以将梁柱节点及柱脚节点设计成半刚接、胶接形式，存在简单的施工构造，基础对轴力进行承受，存在较小的提醒，因此被人们所广泛接受。
4.框架剪力墙体系
在低多层住宅工程中，能够对传统的剪力墙体系进行应用，例如钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙。目前正在研发的一种较为理想的抗侧结构则是空腔结构板，作为一种新型的轻质板材，运用黄纸制成的具有众多等边空腔结构的板状基架，通过浸渍逐渐形成。该板材能够与钢框架实施可靠连接，从而产生新型剪力墙。
三、多层轻钢结构的设计
在多层轻钢结构房屋的设计中，主要结构体系一般有四种：冷弯薄壁型钢体系、框架结构体系，框架支撑体系和框架剪力墙结构体系。由于框架结构体系可提供较大空间、门窗设置灵活、受力简洁易形成纵横框架，并且框架可与楼盖组合共同抵抗水平荷载作用，因而，在多层轻钢结构中得到广泛应用。楼层可采用主次梁体系及压型钢板组合楼盖。在组合楼盖中，楼板与钢梁间要设置抗剪连接件，以提高结构整体刚度和承载能力，抗剪连接件有抗剪栓钉、抗剪槽钢和抗剪弯筋等，但常用抗剪栓钉，栓钉的大小和配置数量应根据规程计算确定，并要满足相应的构造要求；为保证钢板与混凝土结合面上能可靠传递梁内的纵向剪力，对无痕开口式压型钢板，根据计算设置剪力钢筋并要满足相应的构造要求。
四、设计及施工中易出现的问题
1.设计中的问题
多层轻钢结构的应用还处在起步阶段，相关技术规范、规程还在完善之中，设计、构造和施工仍存在着有待解决的问题，如多层轻钢结构承重结构体系、施工和安装技术、新型维护结构体系、承重与维护结构的连接方法和相互作用等方面的设计问题都在研究之中，其中在设计杆件节点和组合楼盖方面的出现的问题较普遍。
（1）支座的计算简图。通常对于框架结构的支座设计应为固端连接，在实际工程中，钢筋混凝土很容易有固端连接出现，而对于一般的钢结构则不太确定，由于腐蚀钢材的现象无法避免，在地基内对钢柱实施锚入的难度较大，一般采用锚栓将钢柱与高出地面的混凝土基础上进行连接，该处理方法很难达到固端连接的作用。由于在施工过程中，锚栓安装存在误差、混凝土浇筑及养护不当以及基础存在的不均匀沉降等都会导致柱基节点的固结无法实现。
（2）设计压型钢板和混凝土组合楼盖。与施工规程要求相结合，在组合楼盖中，在对痕、加劲肋或冲孔的压型钢板进行运用时，可无需对剪力连接钢筋进行设置，通过这些刻痕，叠合面上的纵向剪力会进行传递，但在施工过程中由于钢板具有不透水性及防腐层，使得接触面的结合作用得到大大削弱，而该位置的混凝土由于局部存在的高水灰比会使得强度出现下降。其次，与组合楼板的优点之一相结合，可以在施工中对压型钢板进行运用，使其发挥永久模板的作用。因此，压型钢板的运用总是采用模板，达到一材两用的效果。
2.施工易出现的问题及处理方法
（1）构件节点的施工，包括框架柱、主梁与连续次梁节点施工。根据设计意图，这些节点为刚性连接，如果设计时选用了焊接与高强螺栓连接的过渡间接连接节点，焊缝可在工厂进行，工地只进行螺栓连接，连接质量得到了保证。多层轻钢结构跨度不是很大（一般6D9米），出于经济的考虑往往采用直接焊接，即组合工字梁上下翼缘直接焊在H型钢或组合工字主梁上，腹板采用过渡板配以安装螺栓孔，由于下料误差、放线偏差等原因被焊母材间隙过大，冀缘焊缝质量很难得到保证，出现堆焊、虚焊、夹渣等焊接缺陷，致使次节点形不成刚接，严重影响结构的安全可靠，为此，要严格施工管理，保证各构件准确就位
（2）抗剪栓钉的施工。栓钉的施工应按“栓焊施工技术规定”来实施，正确选择焊接电流和焊接时间，调整栓钉伸出瓷环长度和栓钉的提升高度等，经严格检验后，可保证栓钉的焊接质量。如果操作上产生偏差一般会出现未焊透压型钢板或焊穿压型钢板使孔直径大于挤出的焊脚等焊接问题，这些问题都影响了栓钉、压型钢板和钢梁三者的有效熔合。应合理选择焊接参数，严格按操作规程施工，经试验、检验合格后再进行施焊。
一旦这些问题出现，应运用补救措施进行解决。应打掉未焊接的栓钉重新施焊电流，提升焊钉高度，确保施焊面应处于光洁平整状态。但存在凹坑时，应采用手工焊的方式进行填平。应在核定的时间对完成施焊，与压型钢板焊穿，使得构成的孔直径应超过挤出焊脚的焊接问题出现，其原因是由于电流过大、焊接时间过长导致在挤压钢板的焊钉之前会有较大的熔孔出现，一旦有该情况发生，会影响到组合板端部的锚栓，钢板的清微滑移会在后期施工及使用中产生不利影响，应通过仔细检查，当有上述问题出现时及时进行处理。通过在钢梁或压型钢板之间进行补焊的方式进行操作。
五、结语
在我国房屋建筑中，轻型结构处于快速发展阶段，在多层房屋中的应用相对较多，应通过研究、分析及经验总结，促使建筑和结构设计、制作及安装等技术都会有出现显著发展，使得我国轻钢结构技术与国际发展水平相接近。
参考文献：
关键词：框架结构；多层建筑；结构设计
中图分类号：TU375.4文献标识码： A 文章编号：
框架结构是现今建筑设计中应用很普遍的一种结构形式，虽然具有诸多优点，但在施工过程中也要做好质量控制，否则将会出现各种问题，以下是本文作者结合自己多年工作经验对框架结构设计问题的总结，供大家参考。
一、多层建筑结构设计的框架结构问题
1．在框架结构设计中，忽视纵向框架设计。根据建筑抗震设计要求，水平的地震作用应该按照两个主轴方向的抗侧力构建来承担。但是在一些结构设计中设计人员只对纵向普通的连续梁进行设计，导致框架中的纵筋配置和梁柱的节点无法满足框架抗震的构架要求。因此常出现梁的支座负筋，跨中纵筋配筋配置不足的现象。也就是说，在进行框架结构设计时，设计者要将纵向框架与横向框架放于同等重要的位置。
2．设计时因为对板受力状态认识不全面，或者为了计算方便，简单的将双向板按照单向板来进行计算，使得计算假定与实际受力情况不符，从而导致了长方向上配筋过大，短方向上仅按构件配筋，造成了配筋严重不足，致使了板出现裂缝。
3.施工图达不到规定要求
一些设计人员制作施工图时，制作图纸“偷工减料”设计粗糙简单，漏缺施工图中应有的大图样、系统图等相关剖视图；施工图设计表述不全面，细节大洋不详细，不能完全反应工程的全貌；还有一些重要的设计依据、设计参数、安全等级、工程类别、耐火等级以及防火校方处理等在设计施工图总说明中没有交代清楚或没有标明。
4.结构设计工作中态度问题
在现阶段由于各级单位设计工作量较大，任务比较繁重，加上甲方要求比较急等等方面的原因，使得建筑工程的结构设计往往变成了速成品。另外，设计人员的业务设计水品也是参差不齐，致使建筑工程的结构设计质量不可避免的出现了这样那样的问题。建筑物既要实现其本身的使用价值、商业价值，还有实现其重要的社会功能。建筑结构设计本身就是一项关乎人民财产安全的大事，关乎建筑单位投资大小以及经济效益息息相关。因此，进行建筑工程结构设计的设计人员必须要有强大的责任感，应该在设计工作中精心设计，认真负责。不光是为了工作，为了企业，更是为了大家，为了自己。另外，还要求建筑结构设计人员拥有扎实的理论知识功底和灵活创新的思维，加强对房屋建筑结构设计中常见问题的探索与研究，不断提高自己的结构设计水平，从而设计出更高水准、更经济、更合理的建筑结构形式。
二、框架结构设计的原则
1.框架梁柱的截面设计原则
由大量的震害分析和近年来国内外试验研究资料得出,框架设计应设计成延性结构。梁,柱塑性铰设计,应遵循下述原则。强柱弱梁和强剪弱弯,注意构造措施。在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台粱与其相连,使得楼梯间的柱很可能成为短柱,应对柱箍筋全长加密或者采用复合矩形螺旋箍筋和高强复式螺旋箍筋。一定要加强短柱设计的意识;对于框架结构长度略超过规范限值,建筑功能需要不允许留缝时,为减少有害裂缝,建议浇筑补偿性混凝土。利用细而密的双向配筋。对屋面宜设置后浇带,后浇带处按构造措施宜适当加强;对于框架结构外立面有带形窗,因设置连续的窗过梁,使框架柱可能成为短柱,应注意加强构造措施。
2.结构计算参数的选取
设计抗震等级的确定和基本地震加速度值结构抗震等级的确定直接影响到地震作用计算的大小和抗震措施的采用。在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先应当根据GB50223295建筑抗震设防分类标准确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑)。乙、丙类建筑,地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。但对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为6度～8度时,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。《建筑抗震设计规范》规定:对于丙类建筑的抗震等级按6.1.2确定,这规定对多数丙类的工业与民用建筑来说是可行的。而对于《建筑抗震设计规范》的另外规定“:抗震设计设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按本规范第3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级”的规定却经常被遗漏。这样就会把一些建筑错误归类,错误地选择抗震等级,导致设计的错误。
基本地震加速度值的选取对于地震作用的计算影响较大,所以一定要严格正确的确定其值。《建筑抗震设计规范》(GBS0011-2001)中规定:抗震设防烈度为7度时,设计基本地震加速度值分别为0.1g和0.15g两种,抗震设防烈度为8度时,设计基本地震加速度值分别为0.2g和0.3g两种,设计中要严格地震区的划分,选取正确的设计基本地震加速度值。
地震力的振型组合数,对高层建筑,当不考虑扭转耦联计算时,至少应取3;当振型系数多于3时,宜取3的倍数,但不应多于房屋的层数;当房屋层数不大于2时,振型数可取层数。对于不规则的结构,当考虑扭转耦联时,对高层建筑,振型数应取不小于9;结构层数较多或结构刚度突变较大,振型取值数应大,如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等,振型数应取不小于12或更多,但不能多于房屋层数的3倍;当房屋层数不大于2时,振型数也不应多于层数的3倍。只有当定义弹性楼板,且采用总刚分析,必要时,振型数才可以取得更多。
在利用PKPM系列软件中,TAT或SATWE计算软件的梁输入模型都是矩形截面,没有考虑存在楼板形成T型截面而引起的梁刚度增加,造成结构的实际刚度大于计算刚度,算出的地震作用剪力偏小,使结构不安全。因此计算时应将梁刚度放大,放大系数边梁取1.5、中梁取2.0为宜。
框架结构由于填充墙(砌块、轻质砌块、轻质墙板)的存在,使结构的实际刚度远大于计算刚度,实际周期小于计算周期,使结构偏于不安全。因此,算出的地震作用效应偏小,使结构偏于不安全,因而对结构的计算必须对周期进行折减。当采用砖砌体填充时,周期折减系数可取016～017;当砖砌体填充墙较少或采用轻质空心砌块填充时,可取017～018;当完全采用轻质空心砌块填充时,可取019。只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。
对于多层框架,尤其是活荷载较大时,是否进行活荷的最不利布置、组合对计算结果影响很大。使程序中给定的梁设计弯矩放大系数,也不一定能反映出工程实际应力分布情况,有可能造成设计的结构不安全或保守。考虑目现在计算机速度比较快,建议设计中都应进行活荷载的最不利布置计算。
三、结束语
无论是民用建筑还是工业建筑，框架设计都是建筑建设的重要组成部分，它不仅影响着整个建筑结构设计方案，还影响着建筑落成后的安全和维护问题。作为建筑结构的设计人员,创新的设计思维和一定的专业水平是必需的，认真负责的工作态度更是必不可少。在平时的工作实践中要严格要求自己按照建筑结构设计的标准规范进行设计，以保证建筑的质量与安全，进而保证人们的财产和人身安全，推动建筑业更好更快地发展。
参考文献：
对于框架结构的内力目前多采用计算机辅助软件来进行分析和计算,但是目前有的工程设计人员过分地依赖计算机的计算结果,而缺少独立分析问题、解决问题的能力,致使在一些图纸中出现不必要的问题,为以后事故的发生埋下隐患.因此本文就多层框架电算结果中梁、柱的配筋调整和设计中应注意的问题进行了分析,并提供了一些改进措施和方法。
2 截面尺寸的选择
梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范所要求的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，以达到在罕遇地震作用下，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的目的，即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。
3 框架计算简图不合理
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。以某学生宿舍楼为例：该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为ll类，层高33m，基础埋深4.0m，基础高度0.8m，室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.12条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在0.05m处的基础拉梁顶面，基础拉梁的断面和配筋按构造设计，基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的，第一、按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二、《混凝土结构设计规范》(gb50010一2002)第7.3.11条规定,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，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算剪力的首层层高为h1－4－0.8－0.05＝3.15m,层2层高为3.35m，层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条，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，一般情况下，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，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
4 框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋，因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显，因此应选择最不利的方向进行框架计算，另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则，为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求，在配筋计算时应注意以下问题:
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%；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；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；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，并应焊接。
另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时，可以适当放大框架柱的配筋，且宜在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋不宜按构造设置，应按框架梁进行设计，并按规范要求设置箍筋加密区。
5 框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整
在满足梁柱的截面尺寸和配筋率的情况下，仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。
5.1 影响裂缝宽度的因素和调整的办法
框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视,对此应引起我们的注意。影响裂缝宽度的主要因素有两方面：一是构件的混凝土强度等级，二是钢筋的级别和直径。由于混凝土等级与钢筋的级别有一定的“依赖关系”，因此对于普通的混凝土构件，混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大，一般情况下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。另外需注意在利用计算机辅助软件进行结构建模中的荷载输入时，一定要将恒、活载数值分开输入，以便进行内力组合和裂缝宽度的计算，不要贪图省事而将恒、活载合并输入，以防止梁、柱内力计算错误，致使所绘制的施工图不能使用。
5.2 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，即“强剪弱弯”。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(一般放大1.1～1.3倍)；(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。
5.3 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:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
6 框架结构设计中应注意的其它问题
在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶的房间，均不得采用砖墙承重，因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。
加强短柱的构造措施：在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支。往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口，这样往往会造成短柱，由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌，所以在设计中应采取如下措施:1)尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；2)增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm,柱的纵向钢筋间距≤150mm;3)采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。
由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中,有些设计人员对其受力概念不清,误认为此柱为构造柱,并且其配筋为构造配筋,悬臂梁也未按计算配筋,这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足,为事故的发生埋下隐患。实际上,在结构的整体计算中,此柱为偏心受压构件,柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点,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,并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。
关键词：高层建筑 建筑设计 设计优化
中图分类号：S757.4+2文献标识码：A
随着我国城市化进程的逐步加快，人们越来越侧重于高层建筑，建筑类型和居室功能也越来越多，建筑结构设计也出现了多种样式。但是，建筑结构设计的多样化不只是关系到建筑物的审美功能，而且也要突出表现建筑物的安全性能等，在这个意义上我们可以说，科学合理的建筑结构设计，可以促进高层建筑综合性能的发展。
一、高层建筑结构设计特点及难点
高层建筑结构设计有下面这些特点：（1）要计算高层建筑遇到较大风力影响、地震影响时所产生的水平侧向力的大小。（2）将高层建筑体的高度和宽度比例控制在合理范围内，才能保证其更加稳定。（3）保证高层建筑的平面、体型、立面质量、刚度要对称和匀称，保持建筑整体的稳固性。（4）将由于风力影响、地震影响、温度影响、基础沉降等原因引起的变形节点构造降到最小。（5）在遇有重量大、基础深等问题时，如何做好高层建筑的设计和施工问题。[1]在上面论述的众多高层建筑结构设计因素中，具有代表性的问题有扭转问题、抗风问题、抗震问题、消防设计等，下面分别进行研究。
1、扭转问题
在高层建筑中，建筑的三心指的是几何形心、刚度中心、结构重心，在设计高层建筑时要保证三心集中于一点，也就是做到三心合一，假如设计当中没有达到这一要求，那么高层建筑就可能出现扭转现象，受到水平力的影响，建筑物会受到损坏。
2、抗风问题
高层建筑具有很高的高度，容易受到风力的影响，在遇到较强风力时，会对高层建筑的柔软部分产生静力形式、动力形式的震动，特别是动力震动会影响高层建筑的墙体和支撑结构，容易造成极大的破坏作用，因此在进行高层建筑的设计时，一定要进行抗风设计，防止建筑物损坏。
3、抗震问题
高层建筑的抗震设计长期以来是设计中的一大难点，因为设计人员不能根据实际情况改变设计策略，在进行结构设计时，没有认识到抗震设计的重要性。再因为高层建筑结构复杂，设计人员在计算建筑的抗震效果时，不能做到准确无误，导致设计包含一定的缺点，在遇有地震情况发生时，常会造成建筑物的极大损坏。
4、消防问题
我国关于高层建筑的具体要求中，规定了一定要进行科学合理的消防设计，但在高层建筑消防设计中，存在着很多难以解决的问题，如高层建筑运用的材料容易燃烧、高层建筑的火势不易及时得到控制、高层建筑中的人群不能及时得到疏散、高层建筑中的排烟系统难以设计、一般情况下高层中的人员较多等。[2]
二、高层建筑结构设计优化对策
1、优化平面布局设计
在设计高层建筑时，常常会因为没有做到三心合一而出现扭转情况，使建筑物出现质量分布不均匀现象。因此在实际设计过程中，设计人员最好采用较为规则的图形设计，如正方形、矩形、圆形、正多边形等，这些图形建筑质量容易分配均匀，最好不运用L形设计、T形设计、十字形设计，在遇有特殊地质情况和结构要求时，要依据严格的规定进行设计，杜绝建筑物出现较大的突出部分，以保证建筑物的对称性为最终设计目的。
2、优化抗风结构设计
解决高层建筑由于风力影响而出现的受损情况，主要做到下面几点：一打好基础，要使高层建筑具有良好的抗风性能，首先要打好高层建筑的基础。在设计基础时可以应用级配较高的砂石，在受力层增加抗拔锚杆。二做好高层建筑的耗能结构设计。在设计高层建筑时，设计相应非承重构件时可以应用耗能构件，如楼板、剪力墙等，可以减少风力对建筑的作用。三在设计中注意减少水平荷载和风力叠加造成的破坏作用。高层建筑由于高度关系，在遇有强风时常会产生结构内力，如果水平方面产生结构内力，再加上风力的影响，则会产生更大的破坏力。[3]因此，在设计过程中要注意水平力的影响，在具体施工中应用高性能混凝土，防止出现结构内力。四增大结构的承载力和抗风力。依据高层建筑的各项数据，进行建筑的承载力计算和抗风力计算，以此为前提制订放大系数，才能保证高层建筑具有较高的抗风作用。
3、优化抗震结构设计
在高层建筑设计中，抗震设计长期以来存在很多难点，笔者依据实际工作经验，总结了做好抗震工作的几点要求：一是确定抗侧力构件的位置，在设计高层建筑时，如果能够较好的保证水平方向的对称性，则可以有效降低地震对高层建筑的影响，在设计时利用改变抗侧力构件的位置，可以在建设中形成应力分布系统，与竖直方面的侧力构件结合在一起，形成更为完整的应力分布系统，可以保证建筑具有更好的连续性和稳定性，有效应对地震。二是做好地基的抗震效果。在产生地震时，高层建筑的地基容易受到损坏，为了保证地基的安全性，可以增加桩基埋深，使桩基与上部结构紧密联系在一起，可以增加基础的抗震能力。三设计高质量的剪力墙。具有较高性能的剪力墙，在发生地震现象时，可以吸引建筑产生的内力，使墙体和楼板的刚度增加，防止建筑物产生位移，具有较好的防震效果。四尽量简化、一体化高层结构构件，利用简单化设置扶壁、筒口、筒脚等，使建筑物保持对称。还有，可以一体化设计柱子、楼板等，可以增加整体结构的连续性和刚度，提高建筑物的抗震水平。
4、优化消防结构设计
现阶段，高层建筑火灾情况不容忽视，因此必须做好高层建筑的消防结构设计工作，此项工作具体包括两方面内容，一是消防结构设计，二是使用期间的消防规范。本文主要论述消防结构方面的策略，在设计高层建筑的消防结构时，首先应该保证防火结构具有一定的距离，依据当地的地形条件，如果条件允许的情况下，防火结构间的距离可以适当加大。在应用建筑材料时，最好不应用易燃材料，通过使用耐火材料来达到防火的目的。还有，高层建筑当中应该具有优良的疏散系统，可以有效减少火灾人员伤亡数量，一般情况下，高层建筑的疏散系统是垂直的，人员一时难以分散。[4]在设计消防结构时，可以设计为双通道疏散，增加防烟区、耐火区、避难层等设备。还有，高层建筑当中，可以利用设置隔离结构的方法，控制火势的进一步蔓延，提高建筑物的消防能力。
总之，高层建筑结构设计是一个长期复杂的过程，不管哪一方面出现失误，也会影响高层建筑的设计效果，阻碍高层建筑的施工与设计，为了保证高层建筑结构设计的安全性，则一定要联系高层建筑结构的实际情况，做到科学设计、积极防范，提高高层建筑设计质量，进一步保障人民的生命财产安全。
参考文献：
[1]王璐颖.高层建筑结构设计与表现[J].科技致富向导.2010(29)
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