住宅結(jié)構(gòu)設計精選(九篇)

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第1篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設計;概念設計; 措施

Abstract: The structure design of high-rise building is a complex process, to the conceptual design; structure design should strengthen the housing foundation. Residential quality mainly consists of two aspects of the quality of design and construction quality, construction quality of residential building is important, the quality of residential design also cannot small inspect. This paper discusses some views on the problems and attention problems in residential design.

Key words: structural design; conceptual design; measures

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

1、前言

住宅建筑工程與人們的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)，建筑質(zhì)量的好壞很大程度上與設計質(zhì)量優(yōu)劣有關(guān)。相對而言，住宅建筑設計工作繁重而又責任重大，直接影響到建筑物的安全性、舒適性、耐久性和經(jīng)濟性。住宅建筑是以居住為主要使用目的的建筑。當前，住宅建筑設計追求“以人為本”，這就要求結(jié)構(gòu)設計人員設計思想的開拓和設計方法的創(chuàng)新。本文結(jié)合筆者多年參加施工圖設計和校對工作經(jīng)驗,對住宅結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量存在的問題進行了剖析,提出了住宅結(jié)構(gòu)設計滿足結(jié)構(gòu)設計規(guī)范要求應注意的問題,并重點論述了住宅結(jié)構(gòu)概念設計和地基基礎設計,以避免或減少上述類似的情況發(fā)生,確保住宅設計質(zhì)量能上一個臺階。

2、住宅結(jié)構(gòu)設計常見的問題

2.1結(jié)構(gòu)選型：建筑物的結(jié)構(gòu)設計,不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠抵抗側(cè)力的剛度, 使結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)定的范圍內(nèi)?；谏鲜龌驹?工程綜合分析了結(jié)構(gòu)的適用,安全,抗震,經(jīng)濟,施工方便等因素,選取了合適的結(jié)構(gòu)方案。對框架結(jié)構(gòu)體系,由鋼筋混凝土框架承擔豎向力和側(cè)力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對比較均勻,在滿足建筑功能情況下,盡量減少平面扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的影響。

2.2有些設計把底層設計成大空間,抗震墻很少, 上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對齊,造成結(jié)構(gòu)體系不合理,傳力不明確;有些設計中抗震分類、場地類別選用錯誤,導致整個結(jié)構(gòu)設計錯誤。一些混凝土構(gòu)件,特別是懸挑構(gòu)件的最小配筋率達不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都達不到，有些設計中荷載取值沒有按規(guī)范要求來確定,常見漏算錯算現(xiàn)象，有些結(jié)構(gòu)設計與提供的計算書不一致,結(jié)構(gòu)強度遠遠低于計算結(jié)果,設計常見嚴重安全隱患。

3、住宅結(jié)構(gòu)的概念設計與地基基礎設計

3.1住宅結(jié)構(gòu)概念設計

住宅設計無論是多層磚混結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)還是剪力墻結(jié)構(gòu),都不同于以往的靜力設計,必須從抗震的角度,采用二階段設計來實現(xiàn)三個水準的設防要求。為此, 結(jié)構(gòu)設計人員必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設計,否則將會導致建筑結(jié)構(gòu)設計的不合理,給以后的結(jié)構(gòu)設計帶來難度。住宅結(jié)構(gòu)的概念設計是指一些在計算中或在規(guī)范中難以作出具體規(guī)定的問題,必須由工程師運用概念進行分析,作出判斷,以便采取相應的措施。

例如結(jié)構(gòu)破壞機理的概念、力學概念以及由震害試驗現(xiàn)象等總結(jié)提供的各種宏觀和具體的經(jīng)驗等。這些概念及經(jīng)驗貫穿在方案確定及結(jié)構(gòu)布置過程中,也體現(xiàn)在計算簡圖或計算結(jié)果的處理中。住宅結(jié)構(gòu)的概念設計在整個設計過程中起著舉足輕重的作用, 一幢建筑物的設計,如果沒有事先經(jīng)過全盤的概念設計,以后的計算模型再準確、計算再精確、配筋再合理,也不可能是一個經(jīng)濟、合理的優(yōu)秀設計工程。因此在建筑物的方案設計階段應正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設計, 對不同形式的住宅建筑掌握各自概念設計中容易疏忽的要點。

（1）一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu), 應按建筑抗震設計規(guī)范要求做到優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系：縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對齊沿豎向應上下連續(xù)樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。

(2)對鋼筋砼多、高層結(jié)構(gòu)住宅力求做到結(jié)構(gòu)布置盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。對復雜結(jié)構(gòu)可以設置防震縫把它分割成各自規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)布置,以少設縫為宜,一旦設縫,則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一，框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應雙向布置，以便各自承擔來自平行于該抗側(cè)力構(gòu)件的水平力?？蚣趔w系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間,樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

3.2住宅地基基礎設計

為防止或減少由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞,可以采用建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎措施方面加以控制。例如：避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結(jié)構(gòu)和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。地基的結(jié)構(gòu)設計應分別就高層建筑與多層建筑考慮不同的設計。

（1）高層建筑由于需要一定的埋置深度,從經(jīng)濟的角度考慮,基礎一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式。此時應保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合；當土層有較大起伏時,應使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中,并應考慮可能產(chǎn)生的液化影響。

（2）多層建筑從經(jīng)濟的角度考慮，一般不宜采用長樁的方案。但對軟土層覆蓋層厚度較大的地區(qū)，一般都需要經(jīng)過地基處理的方式來達到控制建筑物整體沉降的目的。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點及環(huán)境情況，并根據(jù)工程設計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術(shù)指標，以及各種處理方法的適用性。同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經(jīng)驗, 進行多方案比較, 最終選定安全實用、經(jīng)濟合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的承載力和變形要求。

4、住宅結(jié)構(gòu)設計的要求

為避免出現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)設計問題，在住宅結(jié)構(gòu)設計時首先必須從結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造上滿足規(guī)范的相關(guān)要求。

4.1結(jié)構(gòu)計算注意的問題

（1）避免荷載計算出現(xiàn)錯誤。例如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符，基礎底板上多算或少算土重。

（2）底框砌體結(jié)構(gòu)驗算。底部剪力法僅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)，應考慮塑性變形集中的影響，通常對底層地震剪力乘以1.2～1.5 的增大系數(shù)；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。因為底層框架結(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻，應采用雙保險的方法，抗震墻承擔全部剪力，框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20%～30%;應考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。

（3）避免樓板計算中方法不正確。連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替；雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則由于跨中彎矩未進行調(diào)整，將使計算值偏小。

（4）對電算結(jié)果的正確性作出有效評價。目前結(jié)構(gòu)計算大多采用結(jié)構(gòu)設計計算程序進行計算,如何對計算結(jié)果進行分析、評價,是一個非常重要的過程。因此必須根據(jù)工程設計的經(jīng)驗對計算結(jié)果進行分析、判斷,其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據(jù)。

4.2構(gòu)造設計注意的問題

（1）嚴格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。

（2）注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。

第2篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：住宅鋼結(jié)構(gòu)設計設計流程

Abstract: the steel structure housing will be the future of housing development mode, will also be industry insiders concern new topic. This article mainly from the steel structure housing design process, design should pay attention to the problems and the characteristics of the steel structure housing several aspects elaborated the steel structure housing design problem.

Key words: the residence with steel structure design design process

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及人們?nèi)找嫣岣叩纳钏?，鋼結(jié)構(gòu)住宅的出現(xiàn)是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材為材料做成受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，廣泛應用大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和高聳結(jié)構(gòu)中。鋼結(jié)構(gòu)住宅是以工廠化生產(chǎn)的鋼梁、鋼柱為骨架，同時配以輕質(zhì)墻板等新型材料作為圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻建造而成的，與其他結(jié)構(gòu)相比在各方面都具有明顯優(yōu)勢。所以，鋼結(jié)構(gòu)住宅將是未來建筑發(fā)展重要內(nèi)容。以下就鋼結(jié)構(gòu)住宅的設計問題展開談論。

二、鋼結(jié)構(gòu)設計的原則

鋼結(jié)構(gòu)設計的基本原則是：結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，整個結(jié)構(gòu)安全可靠；

結(jié)構(gòu)應符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；結(jié)構(gòu)方案盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重

量；盡可能縮短制造、安裝時間，節(jié)約勞動工日；結(jié)構(gòu)構(gòu)件應便于運輸、便于維護；在可能

條件下，盡量注意美觀，特別是外露結(jié)構(gòu)，有一定建筑美學要求。按照上述原則，根據(jù)實際

案例原建筑設計的布置和功能要求，綜合考慮了結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性、建筑設計的特點和施工合理

性等因素，采用鋼框架--支撐和鋼框架--剪力墻結(jié)構(gòu)體系，并分別進行了布置。

1、梁柱體系。平面采用普通梁格體系。梁采用熱軋焊接H形截面鋼梁，柱為焊接箱型鋼柱。整個結(jié)構(gòu)設計成剛性框架結(jié)構(gòu)，豎向荷載由梁、板、柱承擔?？蚣艿牧号c梁、梁與柱、柱與基礎均按剛性連接設計，現(xiàn)場連接采用高強螺栓與焊接共同作用。次梁為H形截面單跨簡支梁，設計主次梁時均不考慮樓蓋與鋼梁的組合作用。

2、抗剪體系。分析計算表明，在全部水平風荷載和地震力作用下，上述結(jié)構(gòu)體系局部剛度較弱，因此鋼框架--支撐結(jié)構(gòu)體系通過布置中心支撐來抵抗水平荷載。鋼框架--剪力墻結(jié)構(gòu)體系的中間部分電梯井與樓梯間布置鋼筋混凝土剪力墻，來抵抗水平外力的沖擊。

3、樓蓋體系。一般各層樓蓋均采用鋼筋混凝土樓蓋， 樓板厚度依結(jié)構(gòu)計算定為110mm,140mm。在結(jié)構(gòu)計算中，認為樓蓋剛度足夠大，符合平面內(nèi)無限剛性的假定。

4、基礎形式。鋼框架--支撐采用柱下獨基，鋼框架--剪力墻采用柱下獨基與筏板基礎。

5、內(nèi)外墻體系?？?-剪采用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板材(簡稱ALC板材)，外墻板厚為200mm，內(nèi)墻板厚100mm?？?支采用陶粒砌塊。

三、鋼結(jié)構(gòu)住宅的設計流程

1、判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。在選用結(jié)構(gòu)設計方案前應先判斷是否適合使用鋼結(jié)構(gòu)設計，以免造成不必要的經(jīng)濟損失。

2、結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

在鋼結(jié)構(gòu)設計的整個過程中都應該被強調(diào)的是概念設計，它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要，對一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學關(guān)系、破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的設計思想，從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構(gòu)思、比較與選擇。

3、預估截面

布置結(jié)束后，需對構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。這也是設計方案的重要環(huán)節(jié)。

4、結(jié)構(gòu)分析

鋼結(jié)構(gòu)實際設計中，結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能，這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。

5、構(gòu)件設計

構(gòu)件的設計首先是材料的選擇。通常主結(jié)構(gòu)單一鋼種以便于工程管理，經(jīng)濟考慮，也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。構(gòu)件設計中，現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗算截面，這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算的彈性方法并不匹配。當前的結(jié)構(gòu)軟件，都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進步，一些軟件可以將驗算時不通過的構(gòu)件，從給定的截面庫里選擇加大一級，并自動重新分析驗算，直至通過。

6、節(jié)點設計

連接節(jié)點的設計是鋼結(jié)構(gòu)容之一。在結(jié)構(gòu)分析前，就應該對節(jié)點的形式有充分思考與確定。常常出現(xiàn)的一種情況是，最終設計的節(jié)點與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免。按傳力特性不同，節(jié)點分剛接，鉸接和半剛接。

7、除銹及防火設計

劃內(nèi)鋼材表面處理直接影響整個涂裝質(zhì)量。高層鋼結(jié)構(gòu)宜采用機械除銹，等級常用SA2 1/2 級。鋼結(jié)構(gòu)耐火性差。溫度升至500～700 時鋼構(gòu)件基本失去承載力，因此要作好防火處理。一般高層住宅鋼結(jié)構(gòu)耐火等級不低于二級。

7、圖紙編制

鋼結(jié)構(gòu)設計出圖分設計圖和施工階段，設計圖為設計單位提供，施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設計圖編制，有時也會由設計單位代為編制。

四、鋼結(jié)構(gòu)住宅設計中應注意的問題

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的設計原則

（1）發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，并避免鋼結(jié)構(gòu)帶來的建筑平、立面單調(diào)呆板。

（2）解決鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑防火、防腐蝕問題。特別是在多雨的環(huán)境，防腐、防銹工作處理的好壞直接影響到鋼結(jié)構(gòu)住宅。

（3）注意設計深度，保證達到有關(guān)的規(guī)定要求。

2、住宅鋼結(jié)構(gòu)的平面布置應力求規(guī)則、對稱。住宅鋼結(jié)構(gòu)常見的布置不規(guī)則，主要是平面不規(guī)則。如平面形狀不規(guī)則，L形等，特別是支撐剪力墻偏置，明顯不對稱等。

3、結(jié)構(gòu)抗震性能與結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性有很大關(guān)系。結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則，地震時易損壞，而且除彈性設計外還要作彈塑性層間位移驗算。因此應盡量使結(jié)構(gòu)布置符合規(guī)則性要求。

4、鋼結(jié)構(gòu)要做到安全合理、節(jié)點構(gòu)造方便可靠、并為構(gòu)件制作、運輸、吊裝創(chuàng)造條件。

五、鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅設計制造周期短,設計生產(chǎn)--體化

現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設計借助于計算機和專業(yè)化結(jié)構(gòu)分析軟件，使得設計周期大大縮短，設計中的修改和調(diào)整非常方便。同時，由于鋼結(jié)構(gòu)具有工廠預制、現(xiàn)場安裝的特點,可以將前期設計和現(xiàn)場的生產(chǎn)手段相結(jié)合，通過網(wǎng)絡計算機和數(shù)控機床結(jié)合，使設計人員在工作室中完成設計后，即由工廠的生產(chǎn)線完成產(chǎn)品制作，具有極高的效率和精確度，可以大大減少項目建設周期。根據(jù)統(tǒng)計，同樣面積建筑物，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期，可縮短三分之一，而且可節(jié)省支模材料。

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅承載強度高，抗震性能優(yōu)越

相同的荷載，鋼結(jié)構(gòu)截面最??；相同的截面，鋼結(jié)構(gòu)承載力最大。在抗震設防區(qū)，鋼筋砼結(jié)構(gòu)有許多不足之處，而鋼結(jié)構(gòu)重量輕，6層輕鋼住宅的重量僅相當于4層磚混結(jié)構(gòu)的重量，因此，本身所受的地震作用?。欢?，鋼材具有高延性和較好的耗能能力，因此，抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。

3、鋼結(jié)構(gòu)住宅能夠合理布置功能區(qū)間

在居住建筑中，建筑師和居民一直希望能夠有大跨度無豎向結(jié)構(gòu)的空間，這樣，可以根據(jù)需求進行靈活隔斷，使室內(nèi)布置呈多樣化。鋼結(jié)構(gòu)住宅可以利用鋼材強度高的特點，采用大開間柱網(wǎng)布置，使建筑平面分隔靈活，既為建筑師提供了設計的回旋余地，又給用戶提供了根據(jù)不同用途改變結(jié)構(gòu)的可能，可以利用非承重墻體靈活分隔室內(nèi)空間，形成開放式住宅。同時，利用鋼結(jié)構(gòu)連接簡單的特點，在垂直平面內(nèi)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)能更好地應用錯層、躍層結(jié)構(gòu)。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的構(gòu)件截面尺寸小，可以增加使用面積，提高得房率。

4、鋼結(jié)構(gòu)住宅綜合造價低

鋼結(jié)構(gòu)承載力高，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的大開間布置，構(gòu)件截面小，與砼結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)相比，自重比較輕，地基的處理比較容易，可以采用天然基礎型式。由于基礎在工程造價中占有比重較大，上部結(jié)構(gòu)重量輕可以降低基礎造價，從而減少整個項目的投資。鋼結(jié)構(gòu)施工機械化高的特點,從另一方面減少了人工費用和模板等其它輔助材料費用。

5、鋼結(jié)構(gòu)住宅在施工方面優(yōu)勢突出

現(xiàn)澆砼需要連續(xù)施工，在我國北方地區(qū)受到施工季節(jié)的影響。鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，運往現(xiàn)場通過焊接或螺栓進行整體組裝,可全天候作業(yè)。施工現(xiàn)場作業(yè)量小,減少了施工臨時用地,與傳統(tǒng)建筑材料相比，對周圍環(huán)境污染小，提高了施工的機械化水平。由于鋼結(jié)構(gòu)施工時可以節(jié)省支模、拆模的材料，由此降低成本，大大加快施工速度。資金價值在施工中充分體現(xiàn)，減少資金成本，對開發(fā)商的銷售和資金回籠極為有利。

6、鋼結(jié)構(gòu)住宅符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化、商品化程度高。它能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進的成品集合在一起，實現(xiàn)綜合成套應用，將設計、生產(chǎn)、施工安裝一體化，提高住宅的產(chǎn)業(yè)化水平。今后隨著城市建設的發(fā)展，城市改造需要拆除大量的舊建筑，鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的拆除更容易實施，鋼材回收利用率高、拆除成本低、污染較小，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

六、結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展，人們的觀念與生活方式也將不斷更新與變化，對住宅總體質(zhì)量的要求也將不斷提高。而鋼結(jié)構(gòu)住宅符合國家住宅產(chǎn)業(yè)化的目標，符合可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略，并對保護耕地、提高城市建設水平有較大作用，是我國未來住宅建筑主要發(fā)展方向。相關(guān)技術(shù)人員應不斷學習積累實踐經(jīng)驗，為即將到來的鋼結(jié)構(gòu)體系時代做好準備。

參考文獻：

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第3篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設計；高層住宅；優(yōu)化措施

中圖分類號： TU8文獻標識碼： A

引言：在建筑結(jié)構(gòu)的設計中，相關(guān)的技術(shù)人員要積極的采用結(jié)構(gòu)概念，對建筑結(jié)構(gòu)的整體性的設計進行構(gòu)思，將結(jié)構(gòu)概念運用的恰到好處，同時我們也要在實際的操作中積累各方面寶貴的經(jīng)驗，這樣才能夠從整體上提高整個建筑物的性能，建筑結(jié)構(gòu)設計中結(jié)構(gòu)概念的廣泛應用，使得建筑物的效益型和安全性得到了有效的保證。

一、 住宅結(jié)構(gòu)的設計

1、 高層住宅平面結(jié)構(gòu)的設計

高層住宅的平面結(jié)構(gòu)設計必須要考慮受力和傳力問題，結(jié)構(gòu)盡量簡單、 規(guī)則， 以實現(xiàn)受力均勻， 減輕震災的影響。a．為保證平面有足夠的剛度，平面的長度不能過大，而樓板的剛度必須保證， 以在平面凹入后， 樓板的配筋得以加強。同時為了應對樓板削弱后產(chǎn)生的過大應力， 在平面的端部角區(qū)和凹角部位不宜設電梯， 但從功能上考慮建筑的布置， 電梯可以用剪力墻筒體在上述部位進行設置。b．高層住宅的結(jié)構(gòu)設置沉降縫或者伸縮縫等，可以衍生獨立的結(jié)構(gòu)單元。 如果這些結(jié)構(gòu)單元的平面形狀不規(guī)則、 剛度不對稱， 那么建筑物在地震中就容易受到破壞。 所以在高層住宅的平面設計中， 應采用精細的內(nèi)力分析法， 解決出現(xiàn)的剛度偏心的問題。c．在進行復雜高層住宅的抗震設計時， 對角部重疊部位和細腰形的平面部分， 使用加厚的樓板進行加強。

2、 高層住宅結(jié)構(gòu)的豎向設計

高層住宅結(jié)構(gòu)的豎向設計， 體型宜規(guī)則、 均勻， 避免有過大的外挑和內(nèi)收，結(jié)構(gòu)宜下大上小， 逐漸均勻變化， 不應采用豎向布置嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

3、 高層住宅結(jié)構(gòu)設計的控制參數(shù)

結(jié)構(gòu)設計中控制參數(shù)直接影響建設結(jié)構(gòu)的安全性。因此， 應嚴格按照結(jié)構(gòu)規(guī)范選擇合理的控制參數(shù)， 以提高結(jié)構(gòu)整體的控制率。設計中的參數(shù)包括軸壓比、 剪重比、 剛重比、 層間位移比、 剛度比、 周期比的處理等。其中， 軸壓比的限制可以通過提高樓層墻和增大柱截面的方法調(diào)整; 層間位移角主要是限制結(jié)構(gòu)的水平位移， 避免位移的過大改變， 影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以通過增強墻、 構(gòu)件的剛度進行調(diào)整;剛度比主要是為了限制豎向結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性， 避免結(jié)構(gòu)突變形成脆弱層，當出現(xiàn)違反 （不滿足） 規(guī)范的情況時，可以通過適當加強或削弱本層墻、柱的剛度的方法進行調(diào)整。周期比主要限制控制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度， 以減少扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的不利影響，當出現(xiàn)不符合規(guī)范的抗扭剛度時，可以改變結(jié)構(gòu)的布置進行調(diào)整。層間受剪承載力比主要是控制豎向不規(guī)則性， 以避免豎向樓層受剪承載力突變， 形成薄弱層。 剛重比主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性， 避免結(jié)在風載或地震力的作用下整體失穩(wěn)， 剛重比不滿足要求， 說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于重力荷載過??； 但剛重比過分大， 則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較差， 宜適當減少墻、 柱等豎向構(gòu)件的截面面積。

4、 高層住宅功用上的特點

城市建筑可以說是時代的脈搏， 亮麗的風景。特別是高層住宅的發(fā)展節(jié)約了土地， 擴大了綠化面積， 縮短了管道長度， 在一定程度上減少了基礎設施的投資。 但隨著城市的不斷發(fā)展，高層住宅的建設也帶來了越來越多的問題， 如:交通擁擠、 環(huán)境污染、 地質(zhì)下沉等。 所以應嚴格按照高層建筑的受力特點進行結(jié)構(gòu)設計， 保證結(jié)構(gòu)的剛度和延性。

二、 高層住宅結(jié)構(gòu)設計的現(xiàn)狀和存在的問題

1、 高層住宅結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀

城市化進程的不斷加快，造成城市的住房緊張， 房價一路高升， 迫使住宅由多層向高層發(fā)展， 出現(xiàn)了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的高層住宅。高層住宅建設經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展， 研制出了高強度的建筑材料， 完善了抗震結(jié)構(gòu)體系， 創(chuàng)立了新的設計理論， 尤其是計算機在結(jié)構(gòu)設計中的應用， 為高層建筑的安全設計提供了有力支持。

2、 高層住宅結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

工程質(zhì)量的好壞，尤其是住宅建筑的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響人們的生命安全。結(jié)構(gòu)的設計對于建筑的安全、 經(jīng)濟來說至關(guān)重要。但在結(jié)構(gòu)設計中還存在著一系列概念、 方法上的差錯， 這些差錯有的是沒有理解設計方法;有的是設計人員不顧實際情況盲目套用別人的設計結(jié)果; 有的則是沒能建立正確的設計結(jié)果的驗證體系。所以為保證建筑的質(zhì)量， 必須加強設計人員管理和提升設計結(jié)果的驗收標準。

三、 高層住宅結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化及抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化的措施

1、 高層住宅結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化存在的問題及原因

結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化通過將有限分析技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了對結(jié)構(gòu)尺寸和形狀的控制。但在具體的應用中仍存在著結(jié)構(gòu)優(yōu)化與理論不一致的問題，原因主要有:目前高層住宅建筑沒有明確規(guī)定要使用優(yōu)化設計;建筑的設計和管理體制使設計人員缺乏對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計的動力; 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法無法實現(xiàn)離散變量優(yōu)化， 因為建筑尺寸的大小、 型鋼的型號變化都不是有規(guī)律的， 不合理的分析反而會使工程的計算量急劇增加。

2、 高層住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的理念

隨著全球氣候變暖、 環(huán)境污染、 生態(tài)破壞等問題的出現(xiàn)， “綠色建筑”應運而生。 “綠色建筑” 是人類實現(xiàn)與自然和諧共處， 享受高效、 舒適生活空間的有效途徑， 還可以實現(xiàn)資源節(jié)約， 環(huán)境保護。它是在最大限度地保護生態(tài)平衡的基礎上， 充分利用自然資源進行建造的建筑， 所以又稱為生態(tài)建筑、 節(jié)能環(huán)保建筑。經(jīng)過結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化， 建筑結(jié)構(gòu)降低了對鋼筋、 混凝土等資源的使用量。 這樣既保護了環(huán)境又實現(xiàn)了資源的充分利用。

3、 高層住宅抗震結(jié)構(gòu)設計的原則

合理的結(jié)構(gòu)形式對于增強高層住宅的抗震性有著重要作用， 因為建筑物的結(jié)構(gòu)會隨著地震的發(fā)生而改變。要做到建筑結(jié)構(gòu)具有很強的抗震性能， 需要高層住宅的設計人員根據(jù)建筑類型和抗震等級選擇不同的結(jié)構(gòu)類型。所以在對高層住宅結(jié)構(gòu)進行抗震設計時， 首先應綜合考慮建筑的性能， 如:穩(wěn)定性、 承載能力、延性、 剛性，對于結(jié)構(gòu)比較薄弱的部位應加強抗震措施。 同時在進行抗震設計時，應設多重防線， 從而使高層住宅形成完整的抗震體系， 達到良好的抗震效果。

4、 高層住宅的抗震結(jié)構(gòu)中應重視體型的規(guī)則性

在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計中應重視的規(guī)則主要有: 建筑主體的抗側(cè)力應沿著豎向結(jié)構(gòu)均勻變化，強震區(qū)的高層住宅對于這種結(jié)構(gòu)抗震規(guī)則要嚴格執(zhí)行， 以避免薄弱層的破壞影響整個結(jié)構(gòu);兩個主軸在抗側(cè)力結(jié)構(gòu)中的方向變形特性與剛性應比較相， 這樣兩個主軸方向的剛度就會比較勻稱， 從而使住宅結(jié)構(gòu)具有好的抗震性能及抗風能力; 在主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面中同一主軸方向的抗側(cè)力的剛度應均勻， 這能很好地增強高層住宅的抗震延性， 相反如果剛度不均勻會造成應力的集中， 從而破壞整體的結(jié)構(gòu)。

5、 高層住宅抗震結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的策略

在建筑的結(jié)構(gòu)設計中高層住宅的結(jié)構(gòu)設計是最重要的內(nèi)容， 建筑結(jié)構(gòu)設計的方案合理與否， 關(guān)系著結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟和安全性能?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系作為高層住宅抗震設計的重要內(nèi)容， 在設計中應根據(jù)住宅的規(guī)模及經(jīng)濟條件等因素進行綜合考慮， 這樣不僅可以增強整個抗震體系的抗震能力， 還能保證住宅設計的安全性及經(jīng)濟性。

結(jié)語

高層住宅作為社會經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，其建設要求既安全環(huán)保又效益顯著。這樣住宅結(jié)構(gòu)的設計不僅要縮短設計周期， 充分利用建筑材料的性能， 還應把握高層住宅結(jié)構(gòu)設計中存在的問題，對住宅結(jié)構(gòu)的設計進行優(yōu)化， 加強結(jié)構(gòu)的抗震性能， 以改善人們的生活環(huán)境， 減輕城市發(fā)展的壓力。

參考文獻

[1]石建, 武大遠. 淺談小高層住宅結(jié)構(gòu)設計的幾個問題[J]. 林業(yè)科技情報,2007,03:51+53.

[2]林武, 龐維釗. 住宅結(jié)構(gòu)設計中應注意的問題[J]. 建材與裝飾( 下旬刊),2008,04:35-36.

第4篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：高層住宅，結(jié)構(gòu)體系，優(yōu)缺點，適合

高層住宅建筑是商業(yè)世界競爭和相互推進的結(jié)果，隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，如新的結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)、玻璃幕墻技術(shù)的完善、電梯設備和水暖電設備的改進，使高層住宅的發(fā)展越來越適應于社會需求。高層住宅的結(jié)構(gòu)體系也越來越得到眾多設計者們得探討，隨著建筑業(yè)得不斷發(fā)展，技術(shù)日益成熟，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系被公認為適應于高層住宅的結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)過了10多年的工程實踐，我國高層住宅結(jié)構(gòu)體系也已經(jīng)逐步成型，形成了短肢剪力墻、異形柱框架和扁柱（異形柱）――筒體三大結(jié)構(gòu)體系，基本滿足了不同種類高層住宅的需要。對于未來的不斷發(fā)展不斷創(chuàng)新，經(jīng)過分析研究，新型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系才能把人類高層住宅的建筑結(jié)構(gòu)推向一個新的高度，二三十層的住宅建筑已經(jīng)達不到人類需求，越來越高的建筑才是人們追求的創(chuàng)新和挑戰(zhàn)，底部商業(yè)用房，中部辦公用房，頂部住宅用房，會是未來可能出現(xiàn)的新型住宅形式，而剛臂芯筒――框架體系就是典型的代表。

一、短肢剪力墻體系

短肢剪力墻體系最突出的特點是可利用隔墻的位置來布置豎向構(gòu)件，基本不與建筑使用功能發(fā)生矛盾。其結(jié)構(gòu)平面布置靈活；剪力墻的位置、數(shù)量的多少、肢的長短可根據(jù)抗側(cè)力的需要而定，容易使平面剛度中心與形心重合或接近，減少扭轉(zhuǎn)作用。連接各墻的連系梁可隱藏在隔墻中，基本保證了室內(nèi)空間的完整性。應用在塔式高層住宅時，可將交通服務區(qū)域處理成筒體，形成框架――筒體結(jié)構(gòu)體系，以提高結(jié)構(gòu)的整體抗推性能。

短肢剪力墻體系的結(jié)構(gòu)布置應遵循六個基本原則：a）、各短肢剪力墻應盡量對齊，拉直；b）、短肢剪力墻應盡量分布均勻，數(shù)量適中；c）、在平面轉(zhuǎn)角和凹凸處應布置短肢剪力墻，并考慮設計連系梁；d）、每道短肢剪力墻宜有兩個方向的梁與它相連，即一般不采用一字型的短肢剪力墻；e）、短肢剪力墻的厚度以采用200mm、250mm、300mm為好；f）、在必要時也可以混合布置方柱和扁柱。

實例分析：

圖1

如圖1、這是某地區(qū)一個高層住宅，該住宅為每層4戶，共28層的塔式高層住宅。從底至頂均為住宅用途，不存在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的問題。由于建筑高層較高，采用筒體包裹交通服務核心，其余部分采用短肢剪力墻，大多都采用了T形、L形且基本對齊，拉直。由于建筑設計的要求，局部采用了一字型剪力墻。在平面凹槽部分設置了連系梁，以減輕應力集中的現(xiàn)象。

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是十幾年前在南方沿海地區(qū)發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)形式，為克服剪力墻結(jié)構(gòu)剛度太大的缺點，適當減少墻體長度，使墻肢截面高度與厚度的比值為5～8。在設計之初，沒有明確的國家規(guī)范，其設計理論、計算方法和構(gòu)造措施均參照剪力墻結(jié)構(gòu)設計進行，所以設計隨意性較大。短肢剪力墻的受力、變形特征，類似于框剪結(jié)構(gòu)。但比框架結(jié)構(gòu)的剛度分配、內(nèi)力分配更合理，結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)導致的豎向位移差別，也比框剪結(jié)構(gòu)小，則傳基礎荷載更均勻、合理。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系由于自身的優(yōu)點，它可以靈活布置，墻肢可長可短，房間內(nèi)不會出現(xiàn)露梁露柱的現(xiàn)象，且短肢剪力墻的抗震性能也優(yōu)于異形柱結(jié)構(gòu)。

由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，除墻肢平面內(nèi)有梁外，常垂直墻肢方向也應有梁，此類梁由于支座上鐵難以滿足錨固（0.4LEa）構(gòu)造要求，同時整體計算中不計算墻肢平面外作用，梁端只能按筒支考慮。墻和梁與輕質(zhì)隔墻砌體隔墻之間，由于材料不同易產(chǎn)生裂縫，采取的措施只能減少裂縫增加造價?？拐鹦阅芤脖纫话慵袅σ?，尤其設烈度為8度房屋層數(shù)較多時，采用短肢剪力墻要慎重。

二、異形柱框架體系

在以往的結(jié)構(gòu)設計中，原則上要求框架結(jié)構(gòu)的柱采用矩形柱，矩形柱具有良好的受力性能，計算理論比較完善，穿力途徑明確，而且在長期的工程實踐中積累了大量的經(jīng)驗，但矩形柱用在民用建筑，特別是在住宅建筑中，隨著建筑高度的增加，柱截面也隨之增大，給房屋內(nèi)部的布置造成了極大的不便，于是今年來采用的異形柱框架結(jié)構(gòu)體系便很好的解決了這一個問題。異形柱肢的厚度一般與墻隔厚度一致或接近，使得抹灰完成后，室內(nèi)空間完整，不露柱角。

實例分析：

圖2

圖2為某高層塔式住宅，大部分采用了框架異形柱體系。

延性是結(jié)構(gòu)抗震的一個重要指標，在異形柱延性的研究中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)L形、T形柱在純腹板受壓時其截面延性很差，并且導致其軸壓比限值也比普通矩形柱小很多。異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，多為雙向偏壓受力構(gòu)件，在受力狀態(tài)下，各肢將產(chǎn)生翹曲正應力與剪應力，剪應力使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂痕。異形柱框架體系是框架體系的一個分支，因此它的抗側(cè)向力水平不高，常用于7度以下抗震設計，12層以下的住宅。由于異形柱框架體系的歷史不長，又未經(jīng)過強烈地震的考驗，對其抗震性能還有不同的意見，所以應該謹慎采用。

三、扁柱（異形柱）――筒體體系

由于核心筒體的存在，扁柱（異形柱）――筒體體系有更大的抵抗水平荷載的能力，因此它適用于30層左右，建筑高度在100m以內(nèi)的高層塔式住宅。

扁柱（異形柱）――筒體體系的結(jié)構(gòu)布置應遵循三個原則a)、扁柱、異形柱需按一定規(guī)律布置，使柱網(wǎng)規(guī)整，且上下對齊，盡量避免設置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；b）、扁柱、異形柱平面結(jié)構(gòu)布置――其長邊方向應在縱橫兩個方面都有分布，避免平面兩個方向的剛度差異過大；c）、異形柱墻肢厚度不宜小于300mm，扁柱沿高度方向變截面時藥避免剛度突變。

實例分析：

圖3

圖3為某高層塔式住宅，一梯三戶的平面布局，結(jié)構(gòu)上采用了扁柱（異形柱）――筒體體系，在山墻及分戶墻處，局部設置剪力墻，既提高了結(jié)構(gòu)的抗推性能，又不影響住戶的使用。

四、剛臂芯筒――框架體系

現(xiàn)代住宅建筑要求大開間，平面及房間布置靈活、方便，室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞、不露梁等。異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地滿足現(xiàn)代住宅建筑的要求，因而逐漸得到了推廣應用。但對于立面的處理較為局限性，形式較為單一不能使建筑空間得到隨意的應用。筆者就對新型的鋼筋混凝土進行了大膽推測，認為剛臂芯筒――框架體系能很好的解決這一個問題。與筒中筒體系相比，由于它沒有立面開洞率的限制，就為建筑立面造型提供了更大的自由度，也為使用者提供了更為開闊的視線景觀。

在我國，還沒有設計者把剛臂芯筒――框架體系應用于高層建筑住宅中，因為它每20層左右就要設置剛臂，這對于普通單一的住宅建筑造價未免有些過大。隨著城市人口的不斷增多，用地日益緊張，人類對高層的需求也越來越大，底部商業(yè)用房，中層辦公用房，頂層住宅用房的形式可能會得到推廣，得到大家的認可。與芯筒框架體系相比較，剛臂芯筒――框架體系通過設置“剛臂”將外圈框架柱與芯筒連為一體，形成一個整體構(gòu)件來抵抗傾覆力矩，這樣就相當于加大了力偶臂，從而大大提高了結(jié)構(gòu)的抗推強度，它適用于更高的高層建筑，這也滿足了在未來人們對高層的追求。

剛臂芯筒――框架結(jié)構(gòu)是高層和超高層建筑的一種優(yōu)越結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)形式具有較大的抗側(cè)移剛度;但是剛臂的設置帶來的芯筒剛度和內(nèi)力沿樓高的突變等問題,容易造成結(jié)構(gòu)在大震下的隱患。另外,剛臂芯筒――框架結(jié)構(gòu)體系設置多道防線較難。針對該類結(jié)構(gòu)體系在進行抗震設計時應當注意的問題同時耗能減震技術(shù)在該結(jié)構(gòu)體系中的應用也是我們再設計過程中的新挑戰(zhàn)。

四、結(jié)語，并非有最好的結(jié)構(gòu)體系

并非有最好的結(jié)構(gòu)體系，但有最適合的結(jié)構(gòu)體系。每一個結(jié)構(gòu)體系的誕生都有它應用的建筑空間，各個體系都各具特點, 一些成功的建筑整體，往往結(jié)構(gòu)體系并非最好的形式，有可能它在受力合理性和經(jīng)濟性上并非最優(yōu)，設計者往往在追求不同的目標而犧牲一部分東西，使建筑的整體合理性達到最大化。結(jié)構(gòu)方案的選擇是結(jié)合業(yè)主意見、當?shù)乜拐鹪O防烈度、工程造價、建筑使用功能、當?shù)貙彶闄C構(gòu)的認識等諸多因素來決定的。建筑將會越來越復雜，功能越來越齊全，同時給高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設計帶來更多的研究課題，也提出了更高的要求。

參考文獻：

《高層建筑設計資料圖集》 沈陽遼寧科學技術(shù)出版社 1995

《建筑設計資料集》 北京中國建筑工業(yè)出版社 2005

《住宅設計資料集》 北京中國建筑工業(yè)出版社 1999

第5篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：房屋住宅；結(jié)構(gòu)設計；建筑

隨著我國城市化進程不斷發(fā)展和加快，及國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國房屋住宅建筑的需求也日益增多，這也給房屋住宅建筑設計帶來了諸多挑戰(zhàn)。在這樣的情況下，如何設計出較為舒適、安全經(jīng)濟的房屋，現(xiàn)在已經(jīng)成為施工人員要面對的問題。

1.某工程案例概況

某小區(qū)工程占地面積20987平方米，總建筑面積是62340平方米。這些面積里含有南北兩排高級住宅綜合樓和東西兩側(cè)的公建。地上8層是南側(cè)的住宅綜合樓,地上8～10層是北側(cè)住宅綜合樓。這些住宅綜合樓均為剪力墻結(jié)構(gòu),南樓局部設有框支梁。東側(cè)公建是高配套商業(yè)用房,框架結(jié)構(gòu)，地上為2層，西側(cè)公建是文化娛樂、健身中心，框架結(jié)構(gòu)，地上4層。

1.1 工程案例設計原則及特點

（1）設計原則。在這個房屋工程案例中，我們要本著鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設計與建筑、設備和施工密切配合，施工人員做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的這個大原則，如果條件允許還要采用新技術(shù)、新工藝和新材料來加以保證施工的質(zhì)量。

該結(jié)構(gòu)的設計還要重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，施工人員一定要選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)設計方案。在這一抗震設計中，應保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。

（2）設計特點。這個設計還要考慮軸向變形問題。施工人員在考慮軸向變形時，要考慮施工過程中分層施加豎向荷載這一因素，不能簡單的按一次加載考慮，否則會出現(xiàn)一些不合理的計算結(jié)果，打比方說鄰近剪力墻和筒體的上層框架柱，在豎向荷載作用下出現(xiàn)拉力；上層框架梁出現(xiàn)過大彎矩和剪力等。另外，隨著樓層的不斷增加，水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大。

除此之外，還有框架結(jié)構(gòu)體系的應用。眾所周知，框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形成可靈活布置的建筑空間，具有較大的室內(nèi)空間，使用較方便。由于框架梁柱截面較小，抗震性能較差，剛度較低，建筑高度受到限制；剪切型變形，即房間側(cè)移隨著層數(shù)的增加而減?。豢蚣芙Y(jié)構(gòu)主要用于不考慮抗震設防、層數(shù)較少的高層建筑中。在考慮抗震設防要求的建筑中，應用不多；高度一般控制在70m以下。

1.2工程案例設計技術(shù)措施

該工程是房屋住宅整體結(jié)構(gòu)，采用的是剪力墻體系，針對該工程結(jié)構(gòu)的特點，我們采取的具體技術(shù)措施如下：

（1）高差懸殊問題。我們設置兩道沉降縫將南北住宅綜合樓與中間地下汽車庫完全脫開，沉降縫寬度為100mm，縫內(nèi)用粗砂填實。

（2）大跨度樓板解決辦法。該工程結(jié)構(gòu)最大板塊跨度為12．8m×14．7m，根據(jù)筆者的實際施工工程經(jīng)驗確定板厚為320mm。首先采用普通混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)過詳細計算，在較大配筋率（0．65%）情況下承載力極限狀態(tài)可以滿足，混凝土相對受壓區(qū)高度（0．14）不超限。

（3）樓板錯層的解決。經(jīng)分析，該工程兩個地方都出現(xiàn)錯層集中現(xiàn)象，剪力墻兩側(cè)層高分別為2.8m、3.0m，這樣就使得樓板層層交錯，而且錯層部位樓板高差不一致。

我們可以采用加強錯層部位剪力墻厚度的辦法來解決，將該部位剪力墻厚度調(diào)整為400mm，以提高剪力墻平面外剛度；剪力墻抗震等級提高一級，剪力墻分布鋼筋配筋率提高到0．5%，并適當增加暗柱數(shù)量和配筋等。在結(jié)構(gòu)計算上就采用彈性樓板假定。

1.3 需要注意的問題

在當前房屋建筑住宅結(jié)構(gòu)設計中，構(gòu)造柱經(jīng)常被作為承重柱使用，這種方法將引起以下幾個問題。

構(gòu)造柱作為承重柱使用后，使得構(gòu)造柱提前受力，而且結(jié)構(gòu)一旦遭遇地震作用時，在構(gòu)造柱位置必然形成應力集中，首先會被破壞。這樣構(gòu)造柱不但起不到其應有的作用，反而會成為房屋結(jié)構(gòu)中的一個薄弱部位。

構(gòu)造柱一般生根于地圈梁中，沒有單獨的設基礎，構(gòu)造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度必然不能滿足這個要求。柱底基礎一旦發(fā)生沖切或局部承壓將出現(xiàn)裂縫。

在實際建筑施工設計中，在無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨立基礎埋置較深。在一0．05m左右設有基礎拉粱時，應將基礎拉粱按層1輸入。其架結(jié)構(gòu)應盡量避免設置鋼筋混凝土樓電梯小井筒，因為井筒的存在會吸收較大的地震剪力，相應地減少框架結(jié)構(gòu)承擔的地震剪力，而且井筒下基礎設計也比較困難，故這些井筒多采用砌體材料做填充墻形成隔墻。當必須設計鋼筋混凝土井筒時，井筒墻壁厚度應當減薄，并通過開豎縫、開結(jié)構(gòu)洞等辦法進行剛度弱化；配筋也只宜配置少量單排鋼筋，以減小井筒的作用。設計計算時，還應按帶井筒的框架復核，并加強與井墻體相連的柱子的配筋；此外還要特別指出，對框架結(jié)構(gòu)出屋頂?shù)臉请娞蓍g和水箱間等，應采用框架承重，不得采用砌體墻承重，而且應當考慮鞭梢效應乘以增大系數(shù)，雨篷等構(gòu)件應從承重粱上挑出，不得從填充墻上挑出，樓梯粱和夾層梁等應承重柱上，不得支承在填充墻上。

在框架結(jié)構(gòu)設計中，施工設計人員如果只注意了橫向框架的設計，而忽視了縱向框架現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范要求水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算，各方向的地震作用應由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件來承擔。即在框架結(jié)構(gòu)設計中，縱向框架與橫向框架有同等的重要性。非抗震設計時，一些結(jié)構(gòu)設計者把縱向框梁按普通連續(xù)梁進行設計，梁柱的節(jié)點和框架中的縱筋、箍筋的配置均無法滿足框架梁、柱的構(gòu)造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用，在實際設計中經(jīng)常出現(xiàn)梁的支座負筋，跨中縱筋及箍筋的配置均不滿足要求的現(xiàn)象。

參考文獻

[1]魏志剛.淺談高層住宅小區(qū)建筑設計的要點[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011(8).

[2]李艷麗.高層住宅小區(qū)地下室車庫結(jié)構(gòu)設計[J].土木建筑學術(shù)文庫，2011，15(1).

第6篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：異形柱；結(jié)構(gòu)設計；計算；水平位移；

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：

在早期，受傳統(tǒng)及經(jīng)濟因素影響，在我國大部分地區(qū)城鎮(zhèn)住宅結(jié)構(gòu)基本采用磚混結(jié)構(gòu)為主，經(jīng)濟實用，但抗震性能差。在高烈度地區(qū)的應用受到很多限制。選擇合適的結(jié)構(gòu)形式成為突出問題。本文以城鎮(zhèn)住宅為例探討異形柱結(jié)構(gòu)建造多層住宅的適用性。

一、磚混結(jié)構(gòu)目前存在的問題

(1)基本概況

該城市抗震設防烈度為7度,設計地震分組為第一組,三類場地土,住宅以磚混結(jié)構(gòu)為主,一般為六層帶地下室,地下室層高2.2m ,其它層層高為2.8～3.0m ,室內(nèi)外高差為1.0m。墻體為MU10磚,M10混合砂漿砌筑。現(xiàn)澆樓板、構(gòu)造柱、圈梁混凝土強度等級C25。

(2)目前設計存在的問題

由于磚混結(jié)構(gòu)抗震性能差,所以其建筑布局受到一定的限制。在文獻[1]中對八度地區(qū)的抗震橫墻間距、承重窗間墻最小寬度、承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離等都有嚴格要求,這些規(guī)定反映到設計過程中,會給建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)帶來矛盾。因為隨著人民生活水平的提高,人們對住宅的要求也越來越高。所以房地產(chǎn)商希望建筑平面靈活,室內(nèi)空間大,采光好,立面豐富。這樣在建筑設計中就會出現(xiàn)平面凹凸、外墻大洞口、縱墻不貫通等現(xiàn)象。設計六層住宅的建筑高度也接近高度極限。構(gòu)造柱的設置按照在文獻[1]第7.3.1條和7.3.2條中第五條的規(guī)定布置。單從構(gòu)造要求上,構(gòu)造柱的設置就很密。圈梁層層設置,高度為180mm。

采用PKPM驗算磚混結(jié)構(gòu)抗震承載力時,除頂層墻體抗震驗算能通過外,其它層均有不滿足的,且所占比例較大。

可見,采用磚混結(jié)構(gòu)抗震是不滿足抗震要求的,目前該地區(qū)的做法是墻中配筋。由于某些墻肢的配筋面積較大,每層磚均配筋仍不能滿足抗震要求,且每層墻體配筋給施工帶來不便。

二、解決措施

從以上分析可以看出,7度抗震地區(qū)建造六層磚混結(jié)構(gòu)住宅抗震性能差,不經(jīng)濟。在建筑材料強度不能提高的前提下,降低住宅層數(shù)可以滿足抗震計算,但在目前土地資源緊張的情況下是不可取也是不現(xiàn)實的,所以只有選擇其它結(jié)構(gòu)形式。新的結(jié)構(gòu)形式應具有良好的抗震性能,能形成較大的內(nèi)部空間,利于房間的靈活布置且造價和目前的磚混結(jié)構(gòu)具有可比性。

對多層住宅,可以采用框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、異形柱結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)等常用的混凝土結(jié)構(gòu)體系。但是柱子的布置會影響到房間的使用。因為住宅的房間分隔一般都不規(guī)整,柱網(wǎng)難以布置成規(guī)則框架。如果按規(guī)則框架設柱,則在房間中部需布置柱,影響房間的使用功能。另外,不論柱子如何布置,都會存在柱截面尺寸大于墻截面尺寸的情況,造成柱子外凸,影響家具布置和美觀,不受開發(fā)商和住戶的喜歡。采用剪力墻結(jié)構(gòu)會使結(jié)構(gòu)剛度太大,地震力增強,反而不經(jīng)濟。雖然可以減少剪力墻設計成大開間形式,但會增加樓板布置的難度和樓板的厚度。采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)雖然能較好地解決框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點,但在建造多層住宅時剛度仍較大,不經(jīng)濟。另外規(guī)范中沒有相應的多層短肢剪力墻的計算和構(gòu)造規(guī)定。近幾年在十多層小高層住宅中應用比較廣泛。采用異形柱結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是柱截面厚度與填充墻的厚度相同,柱子不會突出墻體,其剛度介于框架結(jié)構(gòu)和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)之間,適合建造多層住宅。

三、工程案例

目前雖沒有“異形柱框架結(jié)構(gòu)”的國家規(guī)范和規(guī)程,只有廣東省(DBJPT15-15 -95)《鋼筋混凝土異形柱設計規(guī)程》及文獻[5]地方規(guī)程。但早在20年前,在非抗震區(qū)和低烈度區(qū),異形柱鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計和建造已經(jīng)開始流行,經(jīng)過多年的使用,深受廣大住戶和房地產(chǎn)開發(fā)商的歡迎。所以筆者在建筑平面布置上采用異形柱框架進行了結(jié)構(gòu)設計。

(1) 結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置遵循框架結(jié)構(gòu)布置的一般原則。柱網(wǎng)布置盡量簡單規(guī)則,剛度分布均稱?？蚣茈p向設置,使結(jié)構(gòu)在縱橫兩個方向均有較強的抗側(cè)移能力。

在房屋的角部布置L形角柱。沿外墻設置T形邊柱,在房屋中間根據(jù)內(nèi)隔墻的具置設置L形中柱。由于層高為3.0m ,最大梁高為550mm ,柱的凈高為2450mm ,如果為避免形成短柱,異形柱的肢長最大為610mm。故異形柱的肢長取600mm。異形柱的肢厚取200mm。梁寬取同肢厚200mm。梁高按跨度取適當?shù)闹?。結(jié)構(gòu)布置見圖1,混凝土強度等級為C30。

圖1結(jié)構(gòu)布置圖

(2)結(jié)構(gòu)計算

該框架等級為二級?；撅L壓為0.45kNPm2。結(jié)構(gòu)計算采用中國建筑科學研究院開發(fā)的PKPM系列結(jié)構(gòu)分析程序,用PMCAD進行模型輸入,用TAT進行結(jié)構(gòu)分析計算。底層柱軸壓比計算結(jié)果:T形柱軸壓比最大值為0.62。參照文獻[5]中異形柱軸壓比限值,當柱的縱向鋼筋直徑d=25mm,箍筋間距s=100mm,那么s/d=4,箍筋直徑d =10mm 時,L形柱為0.6,T形柱為0.65, +字形柱為0.8。T形柱軸壓比滿足要求。水平位移計算結(jié)果見表1?？梢娝轿灰茲M足規(guī)范要求。

表1水平位移

(3) 經(jīng)濟指標比較

使用面積。該地區(qū)位于北方,建筑上考慮保溫要求,磚混結(jié)構(gòu)外墻為370mm厚,內(nèi)墻為240mm厚。墻體面積占建筑面積的18.42% ,異形柱框架結(jié)構(gòu)墻厚為200mm ,外墻可外貼保溫材料,墻體面積占建筑面積的12.50%,墻體面積節(jié)約6%。

混凝土指標。在磚混結(jié)構(gòu)中,構(gòu)造柱和圈梁混凝土為0.075m3/m2。異形柱結(jié)構(gòu)中柱和梁混凝土為0.12m3/m2。

用鋼量。在磚混結(jié)構(gòu)中,由于每層墻體中配筋,其用鋼量達到20kg/m2左右。異形柱結(jié)構(gòu)由于柱距小,其柱和梁的配筋大部分為構(gòu)造配筋,其用鋼量為25kg/m2左右。

從以上幾項指標中可以看出,異形柱框架結(jié)構(gòu)造價適中,和磚混結(jié)構(gòu)具有可比性,能為廣大中低收入者所接受,且能很好地解決磚混結(jié)構(gòu)帶來的一系列問題,是一種值得采用的結(jié)構(gòu)形式。所以說異形柱框架結(jié)構(gòu)住宅有良好的經(jīng)濟效益。

當然,異形柱框架結(jié)構(gòu)由于柱截面的不規(guī)則,使得柱受力不太合理,對柱的軸壓比要求較高。由于柱肢較薄,梁柱結(jié)點處鋼筋較密,施工時不容易保證質(zhì)量，需要在實踐中繼續(xù)研究和完善。

參考文獻

[1]GB50011-2001,建筑抗震設計規(guī)范[S].

[2]GJ3-2002,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3]GB50003-2001,砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

[4]GB50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

第7篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設計；常見問題；防范

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：

目前住宅建設正在成為我國國民經(jīng)濟的增長點和消費熱點，著實抓好住宅工程的建設，尤其是住宅工程的質(zhì)量，不僅關(guān)系到全面建設小康社會目標的實現(xiàn)，也關(guān)系著人民群眾生命財產(chǎn)的安全。住宅工程質(zhì)量的好壞主要由設計質(zhì)量和施工質(zhì)量兩個方面來衡量。相對而言，住宅設計是一項繁重而又責任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟和合理性，必須引起高度重視。住宅結(jié)構(gòu)設計中這些差錯的產(chǎn)生，有的是由于設計人員盲目參照或套用其他設計的結(jié)果；有的則是由于對設計規(guī)范和設計方法缺乏理解；還有的是由于設計者的力學概念模糊，不能建立正確的計算模式，對結(jié)構(gòu)電算結(jié)果也缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗。為了避免或減少類似的情況發(fā)生，確保住宅設計質(zhì)量能上一個臺階，應從以下幾個方面對住宅結(jié)構(gòu)設計中的常見問題加以防范：

一、結(jié)構(gòu)設計人員應參與住宅建筑的概念設計

住宅建筑的概念設計在整個設計過程中起著舉足輕重的作用。結(jié)構(gòu)設計人員應及早參與住宅建筑的概念設計可避免導致建筑結(jié)構(gòu)設計的不合理，給以后的結(jié)構(gòu)設計帶來難度。為在建筑物的方案設計階段正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設計，應對不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設計中容易疏忽的要點：

1、對一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu)，應按《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）要求做到：應優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系；②縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻；③宜設置防震縫，縫兩側(cè)均應設置墻體，縫寬應根據(jù)烈度和房屋高度確定，可采用50 - 100mm；④樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處；⑤煙道、風道、垃圾道等不應削弱墻體；當墻體被削弱時，應對墻體采取加強措施；不宜采用無豎向配筋的附墻煙囪及出屋面的煙囪；⑥不應采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。

2、對鋼筋混凝土的多、高層結(jié)構(gòu)住宅，力求做到：

(l)結(jié)構(gòu)布置應盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。對復雜結(jié)構(gòu)．可以設置防震縫，把它分割成各自規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)布置以少設縫為宜，一旦設縫，則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一；

(2)框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應雙向布置；

(3)框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

二、結(jié)構(gòu)計算應滿足規(guī)范要求，并注意如下問題

1、避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符，基礎底板上多算或少算土重。

2、底框結(jié)構(gòu)驗算時就應注意：①底部剪力法僅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)，應考慮塑性變形集中的影響，通常對底層地震剪力乘以1.2-1.5的增大系數(shù)。②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，應采用雙保險的方法，抗震墻承擔全部剪力，框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20%-30%。③應考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。

3、避免樓板計算中不正確方法。①連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。②雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨中彎矩未進行調(diào)整，將使計算值偏小。

4、對電算結(jié)果的正確性評價。目前結(jié)構(gòu)計算大多采用結(jié)構(gòu)設計計算程序進行計算，如何對計算結(jié)果進行分析、評價，是一個非常重要的方面。必須根據(jù)工程設計的經(jīng)驗對計算結(jié)果進行分析、判斷，根據(jù)其正確與否決定能否作為施工圖設計的依據(jù)。

三、結(jié)構(gòu)設計構(gòu)造中應注意的問題：

1、嚴格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度，材料選用也必須滿足強度要求。

2、注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。

3、按抗震構(gòu)造要求設置的構(gòu)造柱，應在整個建筑物高度內(nèi)上下對準貫通。上至女兒墻壓頂，下至淺于500毫米基礎圈梁，或伸入室外地面以下500毫米，構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

四、避免因地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

預防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結(jié)構(gòu)和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。應該引起重視的是：對高層住宅建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟的角度考慮，基礎一般采用樁基或樁筏結(jié)合的形式，此時應保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當土層有較大起伏時，應使同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，并應考慮可能產(chǎn)生的液化影響。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點及環(huán)境情況，并根據(jù)工程設計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術(shù)指標，以及各種處理方法的適用性，同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經(jīng)驗，進行多方案比較，最終選定安全實用、經(jīng)濟合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強度和變形要求。

五、結(jié)語

結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)的、全面的工作，需要扎實的理論知識功底、靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。我們通過對上述各類常見住宅結(jié)構(gòu)設計問題的分析，可以加強結(jié)構(gòu)設計人員對設計中問題的辨別能力，提高對住宅結(jié)構(gòu)設計通病的防治能力，使住宅的結(jié)構(gòu)設計工作做到更安全、更合理。

參考文獻

[1]建筑抗震設計規(guī)范GB 50011-2001

[2]建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002

第8篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

【關(guān)鍵詞】住宅；結(jié)構(gòu)；設計；問題

【中圖分類號】TU745 【文獻標識碼】【文章編號】1674-3954（2011）03-0184-01

住宅結(jié)構(gòu)設計是一項繁重而又責任重大的工作,它直接影響到建筑物的安全適用、經(jīng)濟和合理性。但在實際設計工作中,住宅結(jié)構(gòu)設計人員常常會發(fā)生種種概念和方法上的差錯,這些差錯的產(chǎn)生,有的是由于設計人員對一般住宅尤其是多層住宅設計沒有引起高度重視,盲目參照或套用其他設計的結(jié)果；有的則是由于設計人員對設計規(guī)范和設計方法缺乏理解;還有的是由于設計人員的力學概念模糊,不能建立正確的計算模式,對結(jié)構(gòu)電算結(jié)果也缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗。為了避免或減少類似的情況發(fā)生,確保住宅設計質(zhì)量能上一個臺階,應從以下幾個方面對結(jié)構(gòu)設計中的常見病加以防范。

一、結(jié)構(gòu)設計人員應該及早介入建筑的概念設計。

建筑的概念設計在整個設計過程中起著舉足輕重的作用,一幢建筑物的設計,如果沒有事先經(jīng)過全盤正確的概念設計,以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理,也不可能是一個經(jīng)濟、合理的優(yōu)秀設計工程。住宅設計無論是多層砌體結(jié)構(gòu)還是框架剪力墻結(jié)構(gòu),都不同于以往的靜力設計,必須從抗震的角度,采用二階段設計來實現(xiàn)三個水準的設防要求。為此,結(jié)構(gòu)設計人員必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設計,否則將會導致建筑結(jié)構(gòu)設計的不合理,給以后的結(jié)構(gòu)設計帶來難度。為在建筑物的方案設計階段正確地把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設計,應對不同形式的住宅建筑,需掌握各自概念設計中容易疏忽的要點。

1、對一般多層砌體結(jié)構(gòu)住宅,應按GB50011-2001建筑抗震設計規(guī)范要求做到:優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系；縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對齊,沿豎向應上下連續(xù)；樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處；不宜采用無錨固鋼筋混凝土預制挑檐。

2、對鋼筋混凝土多、高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)住宅,力求做到:結(jié)構(gòu)布置應盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)；對復雜結(jié)構(gòu),可以設置防震縫,把它分割成各自規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元,結(jié)構(gòu)布置以少設縫為宜,一旦設縫,則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一；框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應雙向布置,以便各自承擔來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力；框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài),除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比,保證抗震墻本身的剛度外,還應采取措施保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

二、防止由于地基不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂預防或減少不均勻沉降的危害,可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎措施方面加以控制。

諸如:避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結(jié)構(gòu)和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。應該引起重視的是:對高層建筑而言,由于基礎應有一定的埋置深度,從經(jīng)濟的角度考慮,基礎一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式,此時應保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當土層有較大起伏時,應使同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中,并考慮可能產(chǎn)生的液化影響。而對多層建筑而言,從經(jīng)濟的角度考慮,一般不采用長樁的方案,但是當軟土覆蓋層厚度較大時,需要通過地基處理的方式來達到控制建筑物沉降的目的。

常用的軟土地基處理方式類型較多,但在選擇地基處理方案前,必須認真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點及環(huán)境情況,并根據(jù)工程設計要求,確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術(shù)指標,以及各種處理方法的適用性。同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經(jīng)驗,進行多方案比較,最終選定安全實用、經(jīng)濟合理的處理方案。地基經(jīng)處理后,還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強度和變形要求。

三、從結(jié)構(gòu)計算角度看應注意的問題

1、避免荷載計算的錯誤。諸如:漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符、基礎底板上多算或少算土重。

2、底部框架結(jié)構(gòu)驗算時就應注意:a.底部剪力法僅適用于質(zhì)量和剛度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),對具有薄弱層的底部框架結(jié)構(gòu),應考慮底層變形集中的影響,通常對底層地震剪力乘以1.2~1.5的增大系數(shù)。b.底部框架結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架―抗震墻結(jié)構(gòu)的分配方法進行分配。因為底部框架結(jié)構(gòu)中只有底層框架―抗震墻,應采用雙保險的方法,抗震墻承擔全部剪力,框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時,框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的20%~30%。c.應考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。

3、避免樓板計算方法不正確。a.連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。b.雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則由于跨中彎矩未進行調(diào)整,將使計算值偏小。

4、不能盲目地對電算結(jié)果做出正確評價。目前結(jié)構(gòu)計算大多采用計算程序進行計算,如何對計算結(jié)果進行分析、評價,是一個非常重要的方面。必須根據(jù)工程設計的經(jīng)驗對計算結(jié)果進行分析、判斷,確定其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據(jù)。

四、從構(gòu)造角度看應注意的問題

1、注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。

2、嚴格按照規(guī)范要求,保證鋼筋在各個部位必須具有足夠的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。

3、為了防止或減輕屋面溫度應力引起的墻體開裂,屋面應設置保溫、隔熱層,屋面保溫(隔熱)層或屋面剛性面層及砂漿找平層應設置分格縫。

4、按抗震構(gòu)造要求設置的構(gòu)造柱,應在整個建筑物高度內(nèi)上下對準貫通,上至女兒墻壓頂,下至基礎圈梁或伸入室外地面以下500 mm,構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

五、結(jié)語：

通過對各類常見結(jié)構(gòu)錯誤問題的分析,可以使結(jié)構(gòu)設計人員加強對常見結(jié)構(gòu)設計錯誤的辨別能力,提高對結(jié)構(gòu)設計通病的防治能力,使住宅的結(jié)構(gòu)設計工作做得更安全、更合理。

參考文獻:

第9篇：住宅結(jié)構(gòu)設計范文

關(guān)鍵字：住宅設計 結(jié)構(gòu)設計

為避免或減少類似出現(xiàn)差錯，保證住宅質(zhì)量和人們的生命財產(chǎn)安全，筆者認為,我們應從以下幾個方面對結(jié)構(gòu)設計中的常見問題加以防范：

一、結(jié)構(gòu)設計人員應該及早介入建筑的概念設計

建筑的概念設計在整個設計過程的地位舉足輕重,一幢建筑物的設計，事先全盤正確和完善的概念設計是基礎性的，如果沒有正確的概念設計,之后即使計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理，也不可能是一個經(jīng)濟、合理、完善的優(yōu)秀設計工程。

最新的地震區(qū)域劃分和規(guī)定對各地的設防烈度都有了明確規(guī)定。對于很多地方來講，住宅設計無論是多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，都不同于以往的靜力設計，必須從抗震的角度，采用二階段設計來實現(xiàn)三個水準的設防要求。為此，結(jié)構(gòu)設計人員必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設計，否則，將會導致建筑結(jié)構(gòu)設計的不合理，給以后的結(jié)構(gòu)設計帶來難度。為了在建筑方案設計階段正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設計，應針對不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設計中容易出現(xiàn)問題的幾個方面：

1、對一般多層砌住宅結(jié)構(gòu)，應按《建筑抗震設計規(guī)范》（GBJ11-89）要求做到：優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系：縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處； 不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。

2、對鋼筋砼多的高層結(jié)構(gòu)住宅，力求做到：

（1）結(jié)構(gòu)布置應盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。對復雜結(jié)構(gòu)，可以設置防震縫，把它分割成不同的各個規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)布置以少設縫為宜，一旦設縫，則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一；

（2）框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應雙向布置，以便各自承擔來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力；

（3）框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

二、防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

我們可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎措施方面入手來預防或減少不均勻沉降的危害。比如：加強上部結(jié)構(gòu)和基礎的剛度；避免立面體形變化過大；避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。

值得注意的是：因高層建筑需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟的角度考慮，基礎一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式，這個時候應保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當土層有較大起伏時，應使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，并應考慮可能產(chǎn)生的液化影響。而對多層建筑而言，從經(jīng)濟的角度考慮，一般不愿意采用長樁的方案，但有的地區(qū)軟土層覆蓋層厚度較大，一般都需要經(jīng)過地基處理的方式來達到控制建筑物沉降的目的。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點及環(huán)境情況，并根據(jù)工程設計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術(shù)指標及各種處理方面的適用性，同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經(jīng)驗，進行多方案比較，最終選定安全實用、經(jīng)濟合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強度和變形要求。

三、結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造必須符合規(guī)范要求

（一）從結(jié)構(gòu)計算角度來講，結(jié)構(gòu)計算應注意以下問題：

1、避免荷載計算的錯誤。比如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符，基礎底板上多算或少算土重等等問題都是要避免的。

2、底框砌體結(jié)構(gòu)驗算時，應注意：①底部剪力法僅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)，應考慮塑性變形集中的影響，通常對底層地震剪力乘以1.2-1.5的增大系數(shù)。②因為底框架結(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻，應采用雙保險的方法，抗震墻承擔全部剪力，框架按剛度比例承擔剪力，所以底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。剛度計算時，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20％-30％。③應考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。

3、在樓板計算中也應盡力避免不正確的方法。①連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。②雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨中彎矩未進行調(diào)整，將使計算值偏小。

4、對電算結(jié)果要客觀地評價和分析。對于電算結(jié)果能否作為施工圖設計的依據(jù)這個問題，必須根據(jù)工程設計的經(jīng)驗對其進行分析和判斷，因為目前結(jié)構(gòu)計算大多采用結(jié)構(gòu)設計計算程序進行計算，如何對計算結(jié)果進行分析、評價，是一個至關(guān)重要的方面。

（二）從構(gòu)造角度看，必須注意以下問題：

1、注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。

2、嚴格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度，材料選用也須滿足強度要求。

3、為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂，必須采取有效的通風融熱措施。