在既有三层混凝土框架房屋上增建三层钢框架的结构设计是一项复杂且技术要求高的工程任务。该设计需综合考虑既有结构的承载能力、新旧材料的兼容性、抗震性能及施工可行性。钢框架因其自重轻、施工速度快、抗震性能好等特点，成为增建部分的理想选择。设计过程中需对原混凝土结构进行详细检测与评估，确保其能承受新增荷载，并通过合理的节点设计和基础加固方案实现新旧结构的可靠连接。此外，还需遵循相关规范，确保整体结构的安全性和耐久性。