多层建筑钢筋混凝土结构设计论文

关于多层建筑钢筋混凝土结构设计相关问题的措施研究

摘要：随着我国经济的发展，人们对于居住房屋环境的需要也越来越高。然而，在我国，人口增长与土地资源缺乏成为难以解决的矛盾，所以兴建多层房屋建筑是非常有必要的。多层建筑是社会生产发展必需的，也丰富了人类的居住环境，而钢筋混凝土结构正是多层建筑的灵魂所在。随着多层房屋建筑层数增多，钢筋混凝土也在飞速发展。本文将阐述多层房屋钢筋混凝土结构设计方面的问题，以及解决措施。

关键词：多层建筑；钢筋混凝土；结构设计；相关问题；措施研究 前言

当前，随着建筑高度的越来越高，城市以及农村部分地区出现了越来越多的多层建筑，而且建筑的类型更加复杂，结构体系也更加多样化，所以，多层建筑结构设计成为工程师设计的难点以及重点。在多层建筑中，钢筋混凝土框架结构的使用非常广泛，但是其中存在较多的问题，只有正视这些问题，改善不足之处，才能增加建筑的安全和质量。

1多层建筑钢筋混凝土结构的基础要求

多层建筑指高度超过一定水平的建筑物。其高度界定各国标准不一，我国多层建筑指超过十层的民用或其他用途建筑物。与低层建筑相比，多层建筑受力结构更复杂，需要考虑因素更多。首先，多层建筑建设完成在使用过程中需要承受来自建筑木身的纵向压力，

即竖向荷载，同时还有风力对其造成的横向压力，即横向荷载。其次，多层建筑的外观应当符合相关标准，比如对于其高宽比有明确规定，只有当建筑高宽比达标时，才能全面综合的保障建筑的稳定性。最后，多层建筑应当对于各种自然、地质灾害有较强防御能力，因为大风、地震等灾害对多层建筑的危害远大于低层建筑。所以多层建筑的建设过程中，对建筑施工各方面，如混凝土质量、施工人员技术水平等要求较高。

需要注意的是在对多层建筑钢筋混凝土结构进行优化时，必须满足多层建筑结构的基础要求，在确保其安全性与稳定性的前提下进行。

2多层建筑钢筋混凝土结构设计中关键问题 2.1短肢剪力墙的设计

在多层建筑设计中，短肢剪力墙具有很强的功能性，但是，短肢剪力墙的设置需要遵照一定的规范，切不可在设计中频繁采用，也不能布设过多，应该在确保多层建筑抗震目标达到的范围内，尽量降低短肢剪力墙的设计数量，这样的设计可以降低后续多层建筑钢筋混凝土结构施工和处理过程中的难度。 2.2结构体系的选择

当前，多层建筑对于建筑外形的要求不及传统建筑，但是要在满足建筑强度以及稳定性的前提下，对外形结构进行优化，对内部结构进行优化，设计出色的结构体系，并严格的付诸于施工。 2.3部分重要参数的选取问题

2.3.1结构抗震等级的确定

在实际中，根据抗震级别，大部分多层建筑都属于内类建筑，比如办公楼、民用住宅等，可以根据结构类型、房屋高度以及烈度，按照相关标准确定建筑的抗震等级。对于能源、交通、消防以及医疗类建筑等公共建筑而言，要参考标准判断哪此建筑属于乙类建筑；对于乙类建筑，通常情况下，如果抗震设防烈度为6度到8度时，应当采取符合本地区抗震设防烈度提高一度要求的有关措施。 2.3.2要确定地震力的振型组合数

如果不考虑扭转祸联计算时，对于多层建筑而言，其地震力的振型组合数应当取3，如果振型数大于3，也应当取3的倍数，但不能大于层数；如果建筑层数在三层之下时，可以用层数作为振型数。但是对于结构不规则的多层建筑，如果考虑扭转祸联时，振型数取值应当不小于9，如果结构刚度突变较大或者结构层数较多时，振型数应当多取。如果在建筑的顶部存在多塔以及小塔楼时，振型数则应当不小于12，但不能大于房屋层数的3倍。 2.3.3结构周期折减系数的确定

对于框架结构以及框架抗震墙等结构，由于存在填充墙，所以计算刚度要小于实际刚度，而实际周期则小于计算周期，由此造成地震剪力偏小，影响结构的安全。所以必须对结构的计算周期进行折减。当框架结构采用砌体填充墙时，周期折减系数取值范围为0.6到0.7，采用轻质砌块或者砌体填充墙较少时，系数取值范围为0.7到0.8，如果砌体完全采用轻质墙体板材，周期这件系数可以取值

0.9，只有不存在填充墙时，计算周期可以不折减。 2.4结构高度的控制

在多层建筑钢筋混凝土结构设计过程中，经常会出现一些超高的问题，这非常不利于多层建筑物抗震性能的实现。由于不同高度会出现不同级别的设计规范形式，因此，当结构高度出现变化时，特别是出现超高问题时，要重新进行多层建筑钢筋混凝土结构的设计工作。

3多层建筑钢筋混凝土结构设计存在问题的解决措施 3.1优化结构方案设计

结构方案的确定对于之后进行的结构计算以及施工图制作有极大的影响，简而言之，只有确定一种合理、科学的结构方案后，之后两步才能顺利、有序地进行。所以在对多层建筑钢筋混凝土结构开展优化设计的过程中应当充分重视这一部分的优化。具体可以采取的优化措施有三类，第一，在确定结构方案时，让结构工程师参与其中。建筑师需要做到的就是确保建筑的外形美观，而结构工程师需要做到就是确保建筑的结构安全。让两者同时参与到结构方案设计中能让两种思想融会贯通，最终产生安全与美观兼备的建筑结构方案。在进行结构设计时需要遵循的原则包括建筑外形的简洁、美观、规则以及对称，尽量保证建筑机构抗侧刚度中心与建筑平面形心、建筑质量中心三点重合，保证建筑立面形状规则、并且分布规则、均匀，避免让建筑外形上产生过多的外凸以及内凹。第二，使建筑拥有直接、简单的受力、传力途径。简洁的受力、传力途径

能减少建筑在建设过程中结构构件的使用量，完成对建筑造价成本的控制。过于复杂的受力、传力结构需要用到更多用于转换力的结构构建，会造成建筑成本的大幅增加。第三，结构概念设计。目前全球建筑都面临着地震类地质危害等问题，在设计建筑结构时考虑建筑的抗震性能是十分必要的。结构概念设计是建筑结构工程师通过长时间的实践以及总结得出的经验，合理利用能保证建筑的实际抗震性能与预期抗震性能达到统一。 3.2优化建筑结构计算

随着计算机技术的不断发展，建筑结构计算这一项原本极为复杂的工作变得十分简便，显著降低了建筑结构设计师的工作难度，并且可以让结构设计师通过不断调整输入的数据在短时间完成大量的计算，从而得出最优的设计方案，对于提升我国建筑结构设计水平有极大的促进作用。但是结构设计师在使用计算机软件的时候需要注意：第一，在使用计算机软件进行结构计算时，需要将大量的数据、图形资料，在输入完成后，操作人员应当对各输入数据准确性的重要作用有正确认识，输入完成后进行全面的检查与核对，保证数据的准确性；第二，正确设置计算参数。计算参数的设置对于计算结果起到了决定性的作用，在设置参数时需要考虑两方面的因素，工程造价与建筑安全，遵循的原则就是在保证建筑安全系数达标的情况下尽量减少建筑的结构造价成本；第三，不能过分依赖计算机软件，使用软件进行数据与计算后需要对其提供的计算结果进行判断。计算机的由于其系统的复杂性难免会发生故障，同时其要

求在构建计算模型时需要对数据进行一定的简化，并且其中遵循的计算规则是对于建筑结构的最低要求，所以结构设计师应当结合自身实际工作经验，完成对其合理性、科学性的评判。 3.3优化建筑图纸制作

建筑施工图纸直接用于指导施工现场的施工过程，所以在其设计过程中应当遵循三项原则，这里重点讲解的是建筑的结构施工部分。首先，施工图纸面向的是施工现场，也就是说需要施工人员能对图纸有正确的理解，这就要求结构设计师在设计过程中需要规范地进行各类符号的标记，同时建筑施工图纸中的说明内容中不能包含可能产生歧义的内容，确保施工人员理解的准确性。其次，建筑结构设计施工前，结构设计人员应当与施工现场的技术人员以及施工人员进行技术交底，将施工中需要注意的部分详细地说明，并与施工技术人员进行协商，保证各项施工过程的可操作性。最后，结构施工尽量选用从业时间长，施工经验多的施工人员进行，保证施工质量，从而保证建筑的整体安全。 3.4合理选用各类施工材料

在钢筋混凝土结构中，最常使用的两种材料分别为钢筋与混凝土。以下针对这两方面进行了详细的说明： 3.4.1钢筋的选用

我国对于钢筋混凝土结构建筑中的钢筋型号有明确规定，要求在进行材料选用时要尽量使用HRB400、HRB500等普通热轧带肋钢筋，避免HRB355热轧带肋钢筋的使用。同时结构施工中通过高强钢筋

的合理应用能有效减少建筑施工中需要付出的结构成本。 3.4.2混凝土的选用

混凝土工艺经过几百多年的发展，在现代社会依然有很大的应用空间，这主要因为依据现代建筑的需求进行了不断的探索与创新。在建筑结构施工中选用现代高强度混凝土能在保证建筑安全的情况下完成对建筑结构体积的缩小，并且此种混凝土还具有形变系数小，耐久度高的特点。实践经验表明，在进行建筑结构施工时选用高强度的材料能显著降低建筑成本，通常能节约15%左右的混凝土使用量。 4结语

综上所述，希望同行在多层建筑钢筋混凝土行业不断的总结出更加科学的施工技术，并积极的吸取国外先进的施工技术，向其他同行传播先进的技术，为我国多层建筑的发展做出贡献。另外，在学习先进技术的同时，创新为施工技术的发展增添活力，只有不断创新，才能立于世界多层房屋建筑技术的前沿。 参考文献：

[1]孙立新，黄曙华.建筑结构设计过程中安全问题的控制与管理[J].价值工程，2010（33）