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多層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞：多層住宅；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)體系；節(jié)點(diǎn)設(shè)計

從住宅建筑的發(fā)展來看，鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性好、施工污染少、可循環(huán)再生、使用率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅可提高住宅的產(chǎn)業(yè)化水平和居住功能水準(zhǔn)。本文就高多層鋼構(gòu)住宅最新發(fā)展中的問題進(jìn)行探討。

1結(jié)構(gòu)體系選擇與結(jié)構(gòu)布置

多層鋼結(jié)構(gòu)住宅可以選用的建筑結(jié)構(gòu)體系主要有純框架體系、框架一支撐體系、交錯桁架結(jié)構(gòu)體系等。

1.1框架體系和框架―支撐體系

框架體系是由基礎(chǔ)、柱、梁、板結(jié)構(gòu)件組成。框架結(jié)構(gòu)體系平面布置靈活，可提供較大的室內(nèi)空間，結(jié)構(gòu)各部分剛度均勻，結(jié)構(gòu)有較好的延性，自振周期較長，延性較好;但框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，在水平荷載作用下位移較大，易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。在房屋層數(shù)較多時，為增加橫向抗側(cè)移剛度，同時減小柱子的計算長度，增強(qiáng)穩(wěn)定性，可采用框架一支撐體系。框架一支撐體系在梁柱框架基礎(chǔ)上沿豎向布置抗剪支撐構(gòu)件，水平剪力主要由腹桿軸力的水平分量承擔(dān)而不是由柱承受。

多層住宅框架體系和框架一支撐體系的梁柱截面可采用軋制或焊接H形截面、方鋼管等，支撐構(gòu)件多采用角鋼或部分T型截面，在7°抗震設(shè)防區(qū)多層住宅的用鋼量多在35~40Kg/m2。在結(jié)構(gòu)平面布置上宜采用大柱網(wǎng)、大開間的結(jié)構(gòu)布置形式，柱距5~8m較常見。框架柱在房屋橫向、縱向成列布置、不宜錯開太多，若設(shè)置支撐構(gòu)件時，應(yīng)注意避讓門窗洞口或設(shè)在無孔口的分戶墻中。

1.2交錯桁架結(jié)構(gòu)體系

交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的基本組成是柱子、桁架、梁和板。柱子僅布置在房屋周圍，不設(shè)中間柱。

桁架跨度等于建筑全寬，高度等于樓層高度，桁架兩端支承在柱上，在相鄰柱軸線上為上、下層交錯布置。而樓板一端支承在桁架的上弦桿，另一端懸掛在相鄰桁架的下弦桿。建筑縱向各柱通過連梁連接。建筑水平荷載主要被桁架中斜腹桿軸力的水平分量所平衡，水平荷載最終通過落地桁架的斜腹桿或底層斜撐傳至基礎(chǔ)。桁架桿件截面可采用角鋼、焊接T型、H型或方管截面。柱截面通常采用H型、鋼管等。交錯桁架結(jié)構(gòu)體系中桿件受力合理，大部分桿件以受軸心力為主，用鋼量節(jié)約，在7°抗震設(shè)防區(qū)，其用鋼量較框架結(jié)構(gòu)節(jié)約10%左右，當(dāng)建筑橫向尺寸較大，這一優(yōu)勢將更明顯;桁架結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度大，位移也較小，柱強(qiáng)軸可布置在縱向，以加大結(jié)構(gòu)縱向側(cè)移剛度。交錯桁架結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)布置時注意使一層桁架的斜腹桿落地(與基礎(chǔ)梁連接)或通過底層斜撐傳至基礎(chǔ)，否則結(jié)構(gòu)水平位移過大，難以滿足規(guī)范要求。還應(yīng)注意水平、豎向結(jié)構(gòu)布置要做到規(guī)則對稱。從結(jié)構(gòu)布置上說，交錯桁架結(jié)構(gòu)體系可以提供兩倍于框架結(jié)構(gòu)體系的更大開間，進(jìn)深也大大增加。可以提供更大的使用面積。此外，交錯桁架結(jié)構(gòu)體系柱子數(shù)目較少，所以基礎(chǔ)數(shù)量較少，能夠進(jìn)一步節(jié)約材料。

在設(shè)計中采用何種結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)綜合考慮多種影響因素。除分析建筑高度、受力特點(diǎn)、合理柱網(wǎng)尺寸等結(jié)構(gòu)因素外，還應(yīng)該考慮施工的難易程度、用鋼量、施工速度、造價、宜改變布置的大空間更適應(yīng)現(xiàn)代生活等因素的影響。

2節(jié)點(diǎn)設(shè)計及結(jié)構(gòu)計算

在鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計相當(dāng)重要。節(jié)點(diǎn)設(shè)計不僅應(yīng)做到傳力可靠連接方便，還應(yīng)該注意節(jié)點(diǎn)的受力特征應(yīng)和計算模型相吻合，這樣才能保證結(jié)構(gòu)的安全可靠。按傳力特征來分，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)可分為鉸接、剛接和半剛接節(jié)點(diǎn)。鉸接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單，在受彎構(gòu)件中引起跨中彎矩較大，用鋼量增多;剛接節(jié)點(diǎn)連接可減小跨中彎矩，節(jié)約用鋼，但構(gòu)造較復(fù)雜。在框架結(jié)構(gòu)多層住宅中，柱多采用H型截面，強(qiáng)軸布置在橫向，橫向梁柱通常為剛接節(jié)點(diǎn)。縱向腹板一般較薄，亦可采用鉸接節(jié)點(diǎn)。框架―支撐結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點(diǎn)可以是鉸接或半剛接。支撐與構(gòu)件的連接、交錯桁架結(jié)構(gòu)中桁架桿件的連接、桁架與柱連接通常設(shè)計為鉸接節(jié)點(diǎn)。交錯桁架結(jié)構(gòu)中縱向連梁與柱可設(shè)計為剛接。

在剛性連接中，應(yīng)重視節(jié)點(diǎn)域的問題，節(jié)點(diǎn)域直接影響到節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度、變形及抗震性能。當(dāng)節(jié)點(diǎn)域驗算不滿足時，不應(yīng)該簡單的調(diào)整構(gòu)件截面尺寸，這樣可能帶來用鋼量的大量增加，可以考慮采用在柱腹板處貼焊補(bǔ)強(qiáng)板、梁上下翼緣加楔形蓋板、狗骨法等方法解決。

多層鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計計算可采用設(shè)計單位較普及的STS、MTS、SAP2000、ANSYS等鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件。對計算結(jié)果要逐一審核，包含周期、位移、應(yīng)力比等方面，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化以節(jié)約用鋼量。

3圍護(hù)墻體的選取

為突出鋼結(jié)構(gòu)自重輕、布置靈活、可改性好的特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)住宅不宜采用傳統(tǒng)的“磚”類或其它自重較大的材料。而多采用“板”“塊”類墻體。在多層住宅中，可選擇加氣混凝土砌塊、壓型鋼板加輕質(zhì)保溫材料組成的復(fù)合墻體、蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(ALC)板、鋼絲網(wǎng)水泥增夾芯板等墻體，ALC板是目前應(yīng)用較多的一種墻體材料。內(nèi)墻也可采用紙面石膏板、纖維石膏板、玻璃纖維增強(qiáng)水泥板、紙面稻草板等。

4樓蓋體系

多層鋼結(jié)構(gòu)住宅房屋的樓板不僅起著傳遞豎向荷載的作用;在水平荷載作用下，還起著保證抗側(cè)力構(gòu)件空間協(xié)調(diào)的作用。因此，樓板必須有足夠的承載力、剛度和整體性。目前，鋼結(jié)構(gòu)住宅中較多地采用壓型鋼板混凝土組合樓板。由于組合樓板擔(dān)負(fù)著傳遞水平力的作用，故而鋼梁與壓型鋼板連接處應(yīng)設(shè)置必要的栓釘，壓型鋼板組合樓板有蝶型壓型鋼板樓板、勁扣式壓型鋼板樓板等，對鋼結(jié)構(gòu)住宅可采用勁扣式壓型鋼板，其內(nèi)口封閉，平整的板底外觀不需要再做吊頂。

多層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第2篇

【關(guān)鍵詞】淺談 多層 砌體 住宅 設(shè)計

改革開放后，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)無論從理論還是施工技術(shù)都有長足發(fā)展。建筑物結(jié)構(gòu)形成越來越多，使用的材料也越來越豐富，其中砌體結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。

在多層住宅建筑中，用砌體內(nèi)外承重墻和鋼筋混凝土樓板組成的混合結(jié)構(gòu)房屋占主導(dǎo)地位。砌體結(jié)構(gòu)有其自身優(yōu)點(diǎn)，如耐久性好、耐火性好、便于就地取材、施工技術(shù)要求低、造價低廉等；但其也有缺點(diǎn)，如強(qiáng)度低，整體性能和延性差，自重大，砌筑工作量大，勞動強(qiáng)度高等。為充分發(fā)揮其優(yōu)勢，砌體結(jié)構(gòu)在材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造方式上進(jìn)行了很多的探討，取得了一些新進(jìn)展，如采用配筋砌體、組合砌體和預(yù)應(yīng)力砌體等新的結(jié)構(gòu)形式，可以克服材料的性能不足，改善砌體結(jié)構(gòu)的受力性能；采用空心稱重砌塊，降低結(jié)構(gòu)自重；進(jìn)行墻體材料改革，發(fā)展非燒結(jié)材料，利用工業(yè)廢料，減少對農(nóng)田的占用。

在商品房住宅小區(qū)設(shè)計中，大部分建筑采用了砌體結(jié)構(gòu)。由于用戶對房屋使用功能要求的多樣化，使得建筑平面布置和立面造型都較為復(fù)雜，增加了設(shè)計難度。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

一、總高度和層數(shù)接近規(guī)范限值

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）7.1.2條規(guī)定"房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度，半地下室從地下室內(nèi)地面算起，全地下室和嵌固條件好的半地下室應(yīng)允許從室外地面算起；對帶閣樓的坡屋面應(yīng)算到山尖墻的1/2高度處。"城鎮(zhèn)中小區(qū)內(nèi)多數(shù)住宅樓均采用一層為車庫，頂層帶閣樓或是坡屋面的形式。這樣房屋的總高度和層數(shù)就會接近或超過規(guī)范規(guī)定的極限值。這時，橫墻內(nèi)的構(gòu)造柱間距不宜大于層高的2倍，即一般不宜超過5.4米；縱墻內(nèi)的構(gòu)造柱一般不超過3.9米（外縱墻）和4.2米（內(nèi)縱墻），即大致每開間均應(yīng)設(shè)置一根構(gòu)造柱，如此要求是十分必要的，實驗證明墻段的寬高比超過2時，構(gòu)造柱的約束作用會降低。

二、縱向布置較弱

隨著住宅商品化，使得砌體住宅樓的客廳面積增大，由于業(yè)主使用要求不同，大房間內(nèi)不設(shè)置縱墻或只設(shè)置較短的墻段，便于其以后用隔斷自由分割。眾所周知，多層砌體房屋的抗震性能主要取決于砌體墻，而水平方向地震作用分為兩個方向，房屋的縱向相對于橫向比較弱，在地震作用下率先產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重者會出現(xiàn)傾斜、錯動、倒塌等現(xiàn)象，進(jìn)而使房屋遭到破壞。所以在拿到建筑專業(yè)的條件圖后，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要先思考分析，務(wù)必要和建筑設(shè)計人員溝通，盡量做到縱、橫墻的布置均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)，同時一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。

多層磚混住宅一般采用橫墻承重或縱橫共同承重的結(jié)構(gòu)體系。由于內(nèi)縱墻體少，因而房屋該方向空間剛度和整體性均較差，拉震能力低。當(dāng)縱墻不能貫通布置時，可在縱橫墻交界處采取加強(qiáng)措施，如在縱、橫墻交接處增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造配筋或者可以在縱橫墻交接處每隔一定高度放置水平拉結(jié)構(gòu)筋如2ф6@500，以加強(qiáng)房屋整體性，防止縱、橫墻交界處在地震力的作用下被拉開。另外，構(gòu)造柱與墻體必須依靠樓層上下樓蓋圈梁的拉結(jié)才能成為一個整體。構(gòu)造柱作為一種豎向構(gòu)件，一般沿墻截面不變，配筋也少有變化。因此，在各樓層柱高處必須有圈梁作為錨固點(diǎn)，以形成上下和左右墻段的約束作用。樓蓋圈梁在多層結(jié)構(gòu)中很難準(zhǔn)確計算，它的作用是多方面的，如增強(qiáng)拉接，提高結(jié)構(gòu)的整體性，抵御地基的不均勻沉降，加強(qiáng)樓板與墻體的連接等。

三、墻體上下不連續(xù)

住宅樓底層平面局部內(nèi)收或外伸，形成上下層墻體不連續(xù)，或底層作為汽車庫、小商店以致外墻的門洞間墻寬度較小時，底部應(yīng)采用框架-抗震結(jié)構(gòu)體系。6、7度且總層數(shù)不超過五層的底層框架之間的砌體震墻，但應(yīng)計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力；其余情況應(yīng)采用鋼筋混凝土抗震墻。底層框架-抗震墻房屋，應(yīng)允許采用嵌砌于框架之間的砌體抗震墻，但應(yīng)計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力；其余情況應(yīng)采用鋼筋混凝土抗震墻。底層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向，第二層與底層側(cè)向剛度的比值，6、7度時不應(yīng)大于2.5，8度時不應(yīng)大于2.0，且均不應(yīng)小于1.0。底部兩層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向，底層與底部第二層側(cè)向剛度應(yīng)接近，第三層與底部第二層側(cè)向剛度的比值，6、7度時不應(yīng)大于2.0，8度時不應(yīng)大于1.5，且均不應(yīng)小于1.0。

底部抗震墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，避免由于水平地震作用下扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致破壞；抗震橫墻間距應(yīng)滿足規(guī)范要求；同時調(diào)整底部大片剪力墻的布置形式和開洞方式，當(dāng)墻體較寬時可考慮開設(shè)一些洞口，以減少該大墻片的剛度。鋼筋混凝土抗震墻周邊應(yīng)設(shè)置由梁（或暗梁）和邊框柱（或框架柱、暗柱）組成邊框；各墻段的高寬比不宜大于2。底層框架-抗震墻的縱、橫地震剪力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)，以提高底層或底部兩層結(jié)構(gòu)的安全度，滿足規(guī)范對于薄弱部位應(yīng)采取必要措施的要求。其值應(yīng)根據(jù)第二層與底層的側(cè)向剛度比值的大小在1.2-1.5范圍內(nèi)選用。對于采用嵌砌于框架之間的普通磚砌抗震墻，墻厚不應(yīng)小于240mm，砌筑用的砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)小于M10的要求，且施工時應(yīng)先砌墻后澆筑框架的施工方案。

四、異形樓板的配筋

多層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)體系 組合樓蓋

一、前言

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點(diǎn)：

（1）輕鋼結(jié)構(gòu)配件制作工廠化和機(jī)械化程度高，商品化程度高。

（2）現(xiàn)場施工速度快，主要為干作業(yè)，有利于文明施工。

（3）鋼結(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保型的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品。

（4）自重輕，抗震性能好。

（5）綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

隨著我國鋼產(chǎn)量的快 速增長，對用鋼政策由限制用鋼到合理用鋼到積極用鋼，國務(wù)院1999年頒發(fā)的72號文件提出要發(fā)展鋼結(jié) 構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)，在沿海大城市限期停止使用粘土磚。因此開發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已成為當(dāng)前住宅結(jié)構(gòu)研究 中的熱點(diǎn)。不過，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的研究還處于起動階段，研究力度還不夠，實際設(shè)計和施工還存在不少爭議和問題。這些都急需解決，以利于輕鋼住宅在我國健康快速發(fā)展。

二、結(jié)構(gòu)體系選型

對低、多層住宅，目前國內(nèi)外常用的結(jié)構(gòu)體系主要有：

（一）冷彎薄壁型鋼體系

構(gòu)件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構(gòu)件，可單獨(dú)使用，也可組合使用，桿件間連接采用自攻螺釘。這種體系節(jié)點(diǎn)剛性不易保證，抗側(cè)能力較差，一般只用于1～2層住宅或別墅。筆者處理的幾個舊房加層，如薊縣 國稅局、天津港派出所等改造工程，使用了該體系，效果較好。

（二）框架

目前，這種體系在多層鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用最廣。縱橫向都設(shè)成鋼框架，門窗設(shè)置靈活，可提供較大的開間，便于用戶二次設(shè)計，滿足各種生活需求。鋼框架考慮樓蓋的組合作用，運(yùn)用在低多層住宅中，一般 都能滿足抗側(cè)要求。但是由于目前框架柱以H型鋼為主，弱軸方向梁柱連接的剛性難以保證，因此設(shè)計 施工時須慎重處理。

（三）框架支撐體系

在風(fēng)載或地震作用較大區(qū)域，為提高體系的抗側(cè)剛度，增加軸交支撐或偏交支撐效果很好。這種體系為多重抗側(cè)體系，而且梁柱節(jié)點(diǎn)，柱腳節(jié)點(diǎn)可設(shè)計成鉸接、半剛接，施工構(gòu)造簡單，基礎(chǔ)主要承受軸力， 體形較小，因此成為人們青睞的對象。

（四）框架剪力墻體系

在低多層住宅中，可以應(yīng)用傳統(tǒng)的剪力墻體系，如鋼筋混凝土剪力墻或鋼板剪力墻。目前正在研究的空腔結(jié)構(gòu)板是一種理想的抗側(cè)結(jié)構(gòu)。空腔結(jié)構(gòu)板是一種新型的輕質(zhì)板材，采用黃紙制成具有眾多等邊空腔 結(jié)構(gòu)的板狀基架，然后經(jīng)浸漬而成。該板材與鋼框架可靠連接，便可形成新型剪力墻。另外美國，澳大利亞等國還開發(fā)了交錯桁架體系，比較新穎。

三、 主要構(gòu)件設(shè)計

（一）柱

前已述及，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，同時應(yīng)該考慮強(qiáng)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(qiáng)弱軸慣性矩之比3～10，勢必造成材料浪費(fèi)。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(qiáng)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。因此，盡管平面受力結(jié)構(gòu)中，選用H型鋼或I字鋼在受力上還是合理的但總體上，箱形鋼管柱尤其是方鋼管混凝土柱應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。方鋼管混凝土柱將是鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展 的 主要方向，但由于缺乏相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)程，目前在住宅中應(yīng)用還很少。尤其鋼管砼梁、柱的連接較為復(fù)雜，不利于工廠制作和現(xiàn)場施工，應(yīng)加大力度開發(fā)研究。

（二）樓蓋

在多層輕鋼房屋中，樓蓋結(jié)構(gòu)的選擇至關(guān)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(yīng)采用相應(yīng)的技術(shù)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－現(xiàn)澆混凝土組合樓板，現(xiàn)澆鋼筋混凝土板以及鋼－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(shè)置抗剪鍵，也偏保守地假設(shè)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(qiáng)梁弱柱的不利情況。有一6層算例，表1、表2分別反映了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。

表1 截面慣性矩對比

構(gòu)件名稱 截面慣性矩 組合前后的對比

主梁（負(fù)彎矩區(qū)） 1.51（2.22） 1.47

主梁（正彎矩區(qū)） 1.51（4.28） 2.83

次梁 0.797（2.48） 3.11

注：括號內(nèi)為考慮年組合作用的情況

表2 結(jié)構(gòu)位移對比

結(jié)果 工況1 工況2 工況3

樓層梁撓度 16.9（10.9） 16.9（10.2） /

屋蓋梁撓度 35.5（35.4） 34.3（34.2） /

底層層間位移 16.9（10.2） 4.8（3.7） 8.4（5.9）

頂點(diǎn)位移 / 18.2（13.8） 49.9（31.0）

注：括號內(nèi)為考慮年組合作用的情況

算例表明，考慮組合作用后主梁的剛度大大增加，使得梁的撓度和地震作用下柱頂?shù)膫?cè)移大為減少，此考慮組合作用應(yīng)予關(guān)注。為使樓層高度減到最小，提供更大的空間，組合扁梁樓蓋也成為一種趨勢。

轉(zhuǎn)貼于 （三）支撐體系

支撐分軸交支撐和近年發(fā)展起來的偏交支撐兩種，前者耐震能力較差，后者在強(qiáng)震作用下具有良好的吸能耗能性能，而且為門窗洞的布置提供了有利條件，目前國內(nèi)用的還很少，建議在高烈度區(qū)首選偏交支撐。剪切型耗能梁段，加勁肋按以下公式設(shè)計：

a＝29tw－d / 5，（γp＝±0.09rad）（1）

a＝38tw－d / 5，（γp＝±0.06rad）（2）

a＝56tw－d / 5，（γp＝±0.03rad）（3）

式中，a―――加勁肋間距，d―――梁高， ―――腹板厚度，γp―――塑性轉(zhuǎn)角；彎曲型耗能梁段還需在 梁段端點(diǎn)外1.5bf處加設(shè)加勁肋。

（四）節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計

框架梁柱節(jié)點(diǎn)一般采用兩種連接方法，根據(jù)"常用設(shè)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(jìn)行設(shè)計。震害表明，這種設(shè)計不能有效滿足"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件"的抗震要求，在高烈度區(qū)隱患 很大。改進(jìn)的框架節(jié)點(diǎn)設(shè)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(qiáng)度最小值的節(jié)點(diǎn)連接最大受彎承載力，全部由局部加大后的翼緣連接承擔(dān)；為梁件的 全塑性受彎承載力； 為基于極限強(qiáng)度最小值的節(jié)點(diǎn)連接最大受剪承載力，僅由腹板的連接承擔(dān)；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(shè)計值。

四、結(jié)論

1）低、多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅考慮樓蓋與鋼梁的組合作用，可顯著減小主梁撓度和柱頂位移。

多層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第4篇

【關(guān)鍵詞】多層住宅建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀重要參數(shù)

Abstract: the multilayer residence building by public stair solve perpendicular traffic, is a very typical cities set house. This paper introduces the structure of the multilayer residence building development present situation, has analyzed multilayer residence building structure in some important parameters calculation of rational selection.

Keywords: multilayer residence building structure status important parameters

中圖分類號：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

在我國，住宅建筑按其層數(shù)分為：低層、多層、和高層三類。我國在《民用建筑設(shè)計通則》 （GB50352-2005）中明確規(guī)定：一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層為中高層住宅，十層及十層以上為高層住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于 24m者為單層和多層建筑，大于 24m者為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)；建筑高度大于100m 的民用建筑為超高層建筑。多層住宅建筑是借助公共樓梯解決垂直交通，是一種極具代表性的城市集合住宅。

一、多層住宅建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

1、多層住宅建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

多層住宅在我國目前新建或正在建造的城鎮(zhèn)住宅中占90%以上，與中高層（小高層）和高層住宅相比，有一定的優(yōu)勢：（1）在建設(shè)投資上，多層住宅公攤面積少，不需要像中高層和高層住宅那樣需要增加電梯、 高壓水泵、公共走道等方面的投資，物業(yè)費(fèi)也較低，整體的性能價格比高，因此得房率比較高。（2）在戶型設(shè)計上，多層住宅戶型不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計成熟、設(shè)計空間大，而且居住舒適度較高。通常采用磚混結(jié)構(gòu)，建材可就地生產(chǎn)，可大量工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。因此，多層住宅造價較低，價格適中，易于被普通消費(fèi)者接受。（3）在結(jié)構(gòu)施工上，多層住宅通常采用磚混結(jié)構(gòu)，同時又比高層住宅建設(shè)工期短，一般開工一年內(nèi)即可竣工，因而多層住宅的建筑造價一般較低。

但是，多層住宅也有不足之處，主要表現(xiàn)在：（1）底層和頂層的居住條件不算理想，底層住戶的安全性、采光性差，廁所易溢糞返味；頂層住戶因不設(shè)電梯而上下不便。此外屋頂隔熱性、防水性差。（2）難以創(chuàng)新。由于設(shè)計和建筑工藝定型，使得多層住宅在結(jié)構(gòu)上、建材選擇上、空間布局上難以創(chuàng)新，形成“千樓一面、千家一樣”的弊端。如果要有所創(chuàng)新，需要加大投資又會失去價格成本方面的優(yōu)勢。多層住宅的平面類型較多，基本類型有梯間式、走廊式和獨(dú)立單元式。

2、幾種常見的多層住宅建筑結(jié)構(gòu)體系

（1）混凝土空心砌塊多層建筑體系。混凝土空心砌塊多層建筑體系在我國發(fā)展迅速，并形成相當(dāng)規(guī)模的砌塊生產(chǎn)能力，砌塊生產(chǎn)已“供大于求”。與此同時，混凝土空心砌塊多層建筑體系也存在著一些問題，例如：混凝土空心砌塊自重大，由人工采用人工砌筑的勞動強(qiáng)度大，不符合建筑工業(yè)化的方向；砌筑工藝存在不足之處：很薄的砂漿在空心砌塊上鋪設(shè)很難粘結(jié)密實和牢固，影響整體強(qiáng)度；雨水容易從砂漿縫隙滲入，如果雙面抹灰，又大大增加抹灰量；并且在光潔的砌塊上抹灰難度很大，易空鼓、開裂；在砌塊內(nèi)放置鋼筋、建筑混凝土等工藝復(fù)雜，質(zhì)量無法檢驗。

（2）框架輕板結(jié)構(gòu)體系。框架輕板結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)外墻均為非承重墻。可用陶粒空心砌塊、加氣混凝土砌塊或其它非粘土砌塊以及陶粒混凝土輕質(zhì)兩面光條板、 3E板等等做內(nèi)外墻。

（3）鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系，內(nèi)外墻全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻。目前已開發(fā)出多種配套的外墻保溫體系。這類結(jié)構(gòu)體系，亦可以把外墻做成預(yù)制墻板在現(xiàn)場預(yù)制生產(chǎn)后就地安裝。

（4）用多孔粘土磚或非粘土磚代替實心粘土磚的多層建筑體系。用多孔粘土磚或非粘土磚代替實心粘土磚的多層建筑體系在我國的發(fā)展比較緩慢，究其原因，主要有以下幾個方面：粘土多孔磚仍需要大量的粘土，少用粘土有限；不能用于承重墻；由于涉及原材料及投資前景等問題，生產(chǎn)廠家不敢下決心擴(kuò)大規(guī)模，制約了其發(fā)展；灰砂磚由于抗剪強(qiáng)度及其與砂漿的粘結(jié)性能不佳，影響其大面積推廣使用。

（5）革新“外砌內(nèi)澆”體系。采用革新“外砌內(nèi)澆”體系就是將外墻粘土實心磚改為加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻仍為鋼筋混凝土墻體(一般為140~160mm厚)，用大模板施工。

二、多層住宅建筑結(jié)構(gòu)計算中幾個重要參數(shù)的合理選取分析

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中第3.6.6.4條指出，所有的計算機(jī)計算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。通常情況下，計算機(jī)的計算結(jié)果主要是結(jié)構(gòu)的自振周期、樓層地震剪力系數(shù)、樓層彈性層間位移（包括最大位移與平均位移）和彈塑性變形驗算時樓層的彈塑性層間位移、樓層的側(cè)向剛度比、振型參與質(zhì)量系數(shù)、墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋、底層墻和柱底部截面的內(nèi)力設(shè)計值、框架一抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值、超筋超限信息等等。

為了分析判斷計算機(jī)計算結(jié)果是否合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，除了有合理的結(jié)構(gòu)方案、正確的結(jié)構(gòu)計算簡圖外，正確填寫抗震設(shè)防烈度和場地類別，合理選取電算程序總信息中的其他各項參數(shù)也是十分重要的。現(xiàn)以空間有限元分析與設(shè)計程序SATWE為例，結(jié)合施工圖審核校對中發(fā)現(xiàn)的問題，來說明有關(guān)參數(shù)如何合理選取。

1、結(jié)構(gòu)的抗震等級

在工程設(shè)計中，多數(shù)房屋建筑按其抗震設(shè)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《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表6.1.2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(yīng)當(dāng)根據(jù)《建筑抗震設(shè)防分標(biāo)準(zhǔn)》確定其中哪些建筑屬于乙類建筑（可能還有甲類建筑，本文不涉及）。乙、丙類建筑，地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計算。對于乙類建筑，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為60――80時，抗震措施應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)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(shè)防烈度提高一度由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表6.1.2確定其抗震等級。例如，位于80地震區(qū)（如北京）的乙類建筑，應(yīng)按90由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表6.1.2確定其抗震等級為一級；當(dāng)80乙類建筑的高度超過表6.1.2規(guī)定的范圍時，還應(yīng)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(shè)計人員錯當(dāng)成丙類建筑來設(shè)計，使建筑物的抗震能力降低，不得不對設(shè)計計算做重大修改。

2、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(dāng)不考扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，至少應(yīng)取3；當(dāng)振型數(shù)多于3時，宜取3的倍數(shù)，但不應(yīng)多于層數(shù)；當(dāng)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(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，對高層建筑，振型數(shù)應(yīng)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(yīng)多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層、項部有小塔樓、多塔結(jié)構(gòu)等，振型數(shù)應(yīng)取12或更多，但不能多于房屋層數(shù)的3倍；只有當(dāng)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。《建筑抗震設(shè)計規(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(dá)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(shè)計人員不大重視電算程序使用手冊的應(yīng)用，選取振型數(shù)時比較隨意，這是應(yīng)當(dāng)改進(jìn)的。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(dāng)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(yīng)補(bǔ)充非耦聯(lián)計算。

3、結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)

框架結(jié)構(gòu)及框架一抗震墻等結(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(jìn)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(dāng)?shù)摹蚣芙Y(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。

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多層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第5篇

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則設(shè)計方案

引言

科學(xué)合理的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅能夠有效的提高建筑的質(zhì)量，還能夠有效的節(jié)約建筑工程的成本，從而提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，對建筑進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計還能夠有效的保障建筑工程的施工安全。然而就目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況而言，由于各種原因通常會導(dǎo)致設(shè)計方案不能實現(xiàn)，從而造成了大量的資源浪費(fèi)，并且也影響到了建筑行業(yè)的發(fā)展。因此在建筑工程中，為了提高建筑工程的質(zhì)量，必須對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行深入的研究，并制定出科學(xué)合理的設(shè)計方案。隨著社會的發(fā)展，建筑領(lǐng)域也呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，在現(xiàn)代的建筑領(lǐng)域中各種高新建筑材料和施工技術(shù)層出不窮，從而為現(xiàn)代的建筑工程建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。然而，為了使建筑工程的質(zhì)量更上一層樓，在進(jìn)行工程建設(shè)之前，就必須要進(jìn)行科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則出發(fā)，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了深入研究，并制定出了合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進(jìn)而為我國的建筑行業(yè)發(fā)展添磚加瓦。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了保證設(shè)計質(zhì)量，就必須嚴(yán)格遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則，才能夠使建筑的性能和質(zhì)量滿足人們的生活生產(chǎn)要求，然而在設(shè)計的過程中，需要遵循的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則有如下幾點(diǎn)。

1.1抓大放小

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”是設(shè)計人員必須了解的基本改良。在現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，由于建筑結(jié)構(gòu)中各個部分的功能有所不同，并且各個部分的實用價值也有所差異，因此，為了使建筑能夠發(fā)揮出最大功效和質(zhì)量，就必須要謹(jǐn)遵抓大放小的原則，加強(qiáng)對建筑核心部分的研究設(shè)計，從而在提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還提高了設(shè)計的效率。抓大放小的原則從一定程度上可以形象的解釋為，用犧牲局部的做法來提高整體實力。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該將減少建筑損失作為設(shè)計重點(diǎn)，盡最大努力滿足“抓大放小”原則，切記平均用力，否則很可能使建筑的重點(diǎn)部分設(shè)計不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 多道防線

安全的結(jié)構(gòu)體系是層層設(shè)防的，災(zāi)難來臨，所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在通力合作，前仆后繼。這時候，如果把“生存”的希望全部寄托在某個單一的構(gòu)件上，是非常非常危險的。多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設(shè)計思路。

1.3剛?cè)嵯酀?jì)

設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，剛?cè)嵯酀?jì)是最科學(xué)、最合理的設(shè)計體系。建筑結(jié)構(gòu)太剛則缺乏一定的變形能力，在面對強(qiáng)大的破壞力時，所要承受的力也會很大，容易造成大面積坍塌或全部破壞。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的太柔，雖然能夠消除一定的破壞力，由于建筑缺乏一定的強(qiáng)度容易變形過大，很容易造成整個建筑物全體傾覆。由此就需要設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，能夠準(zhǔn)備把握工程的設(shè)計力度，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。

1.4 打通關(guān)節(jié)

在結(jié)構(gòu)體系中，關(guān)節(jié)無處不在，因為結(jié)構(gòu)體系乃是變化的統(tǒng)一。從歷次災(zāi)害中可以看出，由節(jié)點(diǎn)開始破壞的建筑占了相當(dāng)大的比例。所以理想的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)然是渾然一體的——也就是沒有任何關(guān)節(jié)的，這樣的結(jié)構(gòu)體系使任何外力都能迅速傳遞和消減。基于這個思路，設(shè)計者要做的就是要盡可能地把結(jié)構(gòu)中各種各樣的關(guān)節(jié)“打通”，使力量在關(guān)節(jié)處暢通無阻。在設(shè)計的四個基本原則中，“抓大放小”、“多道防線”、“剛?cè)嵯酀?jì)”是設(shè)計概念中的戰(zhàn)略問題，但要想讓這些戰(zhàn)略思想得以實現(xiàn)，靠的是“打通關(guān)節(jié)”這個原則作為保證的，結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體操作，最后全都?xì)w到“打通關(guān)節(jié)”的貫徹和實施上來。

2、從結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造上考慮合理設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與否直接關(guān)系著建筑最終的施工的順利與否，更加的與整個建筑的質(zhì)量有著重要的關(guān)系，所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性對工程設(shè)計有著關(guān)鍵性的影響，下文就是針對結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理方案進(jìn)行分析，主要包括以下幾個方面：

2.1結(jié)構(gòu)計算應(yīng)注意的問題

在結(jié)構(gòu)計算的過程中，首先，在底框砌體結(jié)構(gòu)驗算的過程中，底部剪力法宜適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu)。對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮塑性變形集中的影響。底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法，因為底框架結(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻，應(yīng)采用雙保險的方法。其次，避免荷載計算錯誤。在整個建筑荷載計算的過程中，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合著建筑工程的實際用途及整體結(jié)構(gòu)，科學(xué)的計算出建筑的荷載范圍。在確保建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，還能避免后天人為的破壞。由此可見，在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)計算不僅關(guān)系著建筑工程的穩(wěn)定性與安全性，同時還關(guān)系著工程今后的投入使用。

2.2構(gòu)造應(yīng)注意的問題

首先，在構(gòu)件配置上，設(shè)計人員應(yīng)將整個建筑的鋼筋配筋率范圍確定，尤其針對一些抗震設(shè)計中能夠延長建筑穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，以便在發(fā)生地震時，將人員傷亡降到最低。其次，在鋼筋安裝上，要確保鋼筋安裝到指定位置，且在安裝前鋼筋的質(zhì)量得到有效保障。再次，在從根本上避免溫度應(yīng)力引起的墻體開裂，需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將通風(fēng)暖熱措施融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中。最后，按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱，應(yīng)在整個建筑物高度內(nèi)上下對準(zhǔn)貫通，上至女兒墻壓項，下至淺于500毫米基礎(chǔ)圈梁，或伸人室外地面以下500毫米，構(gòu)造柱與圈粱、樓板和墻體的拉接必須符合要求。

3、從抗震要求設(shè)計中考慮合理設(shè)計

在整個建筑設(shè)計中，其設(shè)計理念是否符合相關(guān)規(guī)定，不僅關(guān)系著建筑物的整體使用，同時還關(guān)系著人們的生命安全。在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，根據(jù)我國最新抗震要求與規(guī)定，在抗震等級較高的地區(qū)，住宅設(shè)計無論是多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，都必須從抗震的角度，采用二階段設(shè)計來實現(xiàn)三個水準(zhǔn)的設(shè)防要求。為此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須及早參與建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。

3.1多層磚混結(jié)構(gòu)住宅

在一般多層砌體結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)先考慮橫墻或縱橫墻的承重能力，橫縱墻在分布上，應(yīng)遵循便宜、對稱的原則，且設(shè)計的過程中，上下層之間的橫縱墻應(yīng)保持一致。在樓梯間的設(shè)置上，應(yīng)盡量避開房屋的盡端與轉(zhuǎn)角處，且盡量不用無錨固的鋼筋栓。

3.2框架剪力墻結(jié)構(gòu)住宅

與一般多層砌體結(jié)構(gòu)住宅不同的是，框架剪力墻結(jié)構(gòu)住宅無論在鋼筋上還是抗震能力上，都要比一般住宅強(qiáng)的多，因而設(shè)計人員在多層住宅設(shè)計的過程中，首先，應(yīng)結(jié)合著多層住宅的使用性能，在抗震墻與框架設(shè)計的過程中，打破傳統(tǒng)的單向布置，改用雙向布置，以便增強(qiáng)各自的抗震能力。其次，在確保抗震墻及框剪體系獨(dú)立抗震性能的同時，設(shè)計人員還需要結(jié)合著工程樓層之間的連接度，確保工程的整體性。