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摘要：由于城市人口的增加以及用地规模的增长，我国城市中的土地资源越来越紧张。当前，我国多层建筑逐渐增多，这是为了对土地资源进行有效利用，同时也导致建筑结构逐渐复杂，在结构设计方面的要求逐渐提升。在对多层建筑结构进行设计的时候，需要关注很多设计问题。本文主要对这些问题进行了详细阐述。
关键词：多层建筑；结构设计；问题
当前，由于我国社会逐渐实现商业化以及工业化与城市化，我国的建筑也逐渐向多层发展，而房屋结构形式也逐渐复杂化，对于多层建筑来说，其结构设计具有一定的难度，在对其进行设计的时候容易遇到各种问题，需要进行综合考虑，制定有效措施，确保结构设计的良好效果。
一、设计规范
在我国，建筑设计规范具有强制性，设计人员在对建筑结构进行设计的时候，往往认为只要没有违反规范中的相关要求，那么即便是结构设计存在问题，设计人员也不需要负法律责任，但是在国外，很多国家的设计规范的主要作用是指导性，如果设计出现了问题，就需要设计人员负责，因此，我国对于设计规范编制要求比较高，也会遇到各种困难[1]。比如，最小配筋率在其他国家的规范要求为0.8%到1%之间，起到指导的作用，设计人员需要结合实际情况选择更高或更低的配筋率。此外，一些设计人员没有总体考虑工程实际需求以及施工环境条件对结构的影响，依然依据规范的最低要求进行设计，给结构的安全造成一定的隐患。因此，在结构设计中应以规范为基础，结合工程需求和施工条件的影响，合理的提高薄弱部位的安全度，从而提高整体结构的安全度。
二、结构设计的经济性
设计工程师在对建筑结构进行设计的时候，需要合理选择和利用材料，尽可能利用最少的材料完成对建筑的建设，满足其使用需求。若是随便加大构件截面，随意增加材料的用量，那么建筑师也能够开展这项工作。从建筑结构设计在目前的各种问题看，设计浪费现象是比较普遍的。在我国，很多多层建筑中的用钢量已经比国外相同高度建筑的用钢量多得多，这充分说明我国在建筑结构设计过程中的不经济性。对建筑结构设计的相关安全度进行讨论这是比较正常的，但是有些设计人员认为仅根据我国的相关设计规范对多层建筑进行设计不足以保证其安全性，从而过度加大构件截面，过度增加用钢量，从而导致材料浪费现象，需要对这种现象进行关注，避免其发生。节约是我国走可持续发展道路的一个重要要求，在对建筑结构进行设计的时候，设计人员也需要遵守这一原则[2]。因此，设计人员在进行设计的时候，需要依据建筑结构的自身特点，在确保建筑安全的同时，尽可能减少对于材料的浪费，最终使建筑结构能同时具有良好的安全性和经济性。
三、关于中柱问题
柱子在整个建筑中具有重要的支撑作用，一般来讲，可以分为地上部分与地下部分。随着时代的发展，现在设计人员在进行设计时采用上圆柱与下圆柱的方案。但是，这种结构设计往往会增加建筑施工中的工程量，另外也不利于整体建筑的稳定与安全。设计人员可以根据实际情况进行分析与设计，比如说针对不同的人群，对中柱进行科学设计。在很多儿童乐园的设计中，出于儿童的安全起见，往往将中柱设计成为圆柱，以避免儿童的磕碰。这种设计中也常见于养老院中。基于上柱采取了圆柱设计，下柱为了建筑的稳定性通常都会采用方柱。为了增加圆柱的整体性以及柱子的刚度和承载力，通常采用螺旋箍筋。需要注意的是注明端部要有一圈半水平段[3]。下柱的方形柱通常会采用井字箍筋，以加强建筑的稳定性。另外，在建筑中一些特殊位置也要进行加密箍筋作业以保证建筑的安全，比如角柱以及楼梯间等位置。
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四、关于振动周期
对于建筑结构来说，首先，要对自振周期进行科学控制，其次，自振周期应该与场地卓越周期错开，自振周期结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本身所具有的动力特性，仅与结构的质量m、刚度系数k有关。基础是建筑和大地进行连接的部分，从某种角度看，建筑是地球伸出来的人造悬臂，只不过其尺寸比较小。在发生地震的情况或者是受到风力作用后，由于惯性力的影响，建筑会存在阻尼自由振动，这种振动周期也就是建筑的自振周期。依据建筑层数，按照单自由度以及多自由度体系进行考虑。如果地震烈度以及场地与质量条件都是相同的，那么对于建筑结构来说，其刚度大了，自振周期比较短，那么地震的作用就会比较大，这样就导致在工程中需要的钢筋以及混凝土的用量也就会比较多，而如果刚度比较小，自振周期比较长，地震造成的作用也就会比较小，需要的材料比较少，可以会存在侧移现象。如果侧移比较严重就会对结构造成严重影响，不但会对人们工作与学习造成影响，同时还会导致填充墙或者是建筑存在裂缝，导致电梯轨道出现变形的现象，对建筑使用造成影响，填充墙倒塌会对人们生命安全以及设备安全造成影响。与此同时，侧向变形过于严重，会导致主体结构存在裂缝，从而使得主体被破坏。
五、关于轴压比
轴压比就是柱地震作用组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。对于钢筋混凝土柱来说，其轴力大，那么延性就会小，从而造成剪切破坏，与强剪弱弯这一原则不相符[4]。因此，为了确保良好延性，就必须要对轴压比进行科学控制。需要对柱混凝土标号加以提高，或者对柱截面加大，从而使得轴压比减小，最终保证建筑良好延性。结合相关规范和建筑平面布置要求，对轴压比进行合理有效控制。
六、关于计算简图
结构计算简图简单来讲，就是采用点和线把某一个建筑物所受力的状况进行描绘，以此形成的图像。根据结构设计规范，框架结构底层柱的高度应该以基础顶面到首层楼盖顶面之间的距离进行选取。但是，会出现首层层高过大，往往导致侧向刚度不规则或者楼层承载力突变。因此在实际工作中，在对无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋进行设计时，如果基础的埋置深度相对较深，在-0.05m左右的距离应该设有基础拉梁。拉梁的设计应该以模型计算确定。比如说，某三层建筑属于框架结构，其层高是3.3米，基础埋深为4米。设计人员按照3层框架房屋进行计算，假设在-0.05米位置的基础拉梁顶面进行嵌固，即首层层高为3.3米，如果按照构造对基础拉梁断面以及配筋进行设计，按照中心受压对基础进行计算，会导致拉梁不能使柱脚弯矩保持平衡。现在将基础拉梁按照层1输入。根据《抗震规范》的相关条例，在六度地震区的施工设计中，对于3层房屋框架结构的抗震等级应为四级，在设计中按照4层框架房屋进行相关计算，对拉梁层进行设计。另外，一般要对底层柱的配筋进行比较。由于地基土的约束作用力，在对简图进行计算时，将地下室的层数应该在电算程序中输入1，同时进行复算一次，按照得出的结果对框架结构底层柱进行配筋[5]。
结语：
综上所述，当前我国经济不断发展，建筑行业也处于快速发展之中，每年建设的建筑工程很多，由于人们生活水平不断提升，人们对于建筑质量相关要求也在不断提升。对于多层建筑来说，结构设计质量直接影响了建筑整体质量。因此，设计人员在对建筑结构进行设计的时候需要借鉴相关经验，提升设计水平，对于设计中存在的各种问题，需要采取有效措施进行解决，在确保设计科学性和合理性的同时，保证其经济性。本文对多层建筑结构设计过程中的各种问题进行了分析，这些问题是比较常见又容易被忽视的，希望设计人员能够加以重视，防止设计错误，确保设计的良好质量。
参考文献：
[1]张科.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].科技资讯，2009，（18）：83-85.
[2]杨雪.多层建筑框架结构设计[J].江西建材，2012，（02）：48-49.
[3]郝艳伟.多层建筑结构设计中框架结构的问题与处理[J].四川水泥，2014，（09）：142-143.
[4]靳善军.多层建筑结构设计的主要问题探析[J].黑龙江科技信息，2009，（14）：249+213
[5]王爱锋.关于多层建筑结构设计及框架结构的问题探讨[J].城市建设理论研究，2013，（20）：213-214.
论文作者:倪华英
论文发表刊物:《基层建设》2015年12期
论文发表时间:2016/11/16
标签：建筑论文; 结构设计论文; 多层论文; 设计人员论文; 建筑结构论文; 在对论文; 周期论文; 《基层建设》2015年12期论文;