多层住宅结构设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质多层住宅结构设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：概念设计，设计预算，设计措施

一.在结构设计中有效运用概念设计

建筑的概念设计在整个设计过程中起着举足轻重的作用，一幢建筑物的设计，如果没有事先经过全盘正确的概念设计，以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理，也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。从结构杭震角度出发，住宅结构设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构，都不同于以往的静力设计，必须从抗震的角度，采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此，结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计，否则，将会导致建筑结构设计的不合理，给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计，应对不同形式的住宅建筑，掌握各自概念设计中容易疏忽的要点：

（1）对一般多层砌住宅结构，应按建筑搞震设计规范要求做到：优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系：纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；楼梯间不宜设置在房屋和转角处；不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

（2）对钢筋砼多层结构住宅，力求做到：结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构，可以设置防震缝，把它分割成各各规则的结构单元，可以设置防震缝，把它分割成各自规则的结构单元，结构布置以少设缝为宜，一量设缝，则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一；框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置，以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力；框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态，除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外，还需采取措施，保证楼、屋盖的整体性及其于抗震墙的可靠连接。

二.从结构设计上预防构件开裂破坏的危害

预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础方面加以控制。诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面形体变化过大；将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干单元；加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是：对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形成应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使用不着同建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。而对多层建筑而言，从经济的角度考虑，一般不愿意采用长桩的方案，但当地软土层厚度较大时，一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较多，但在选择地基处理方案前，必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况，并根据工程设计要求，确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标，以及各种处理方面的适用性，同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验，进行多方案比较，最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后，还必须满足规范所规定的强度和变形要求。

三.从结构计算上满足规范要求

（1）避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、荷载折减不当、建筑物用料与实际不符，基础底板上多算或少算土重。

（2）底框砌体结构验算时就应注意：底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响，通常对底层地震剪力乘以1.2～1.5的增大系数；底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙，应采用双保险的方法，抗震墙承担全部剪力，框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时，框架不折减，搞震墙折减到弹性刚度的20%-30%；应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

（3）以电算结果的正确性不以作出合理评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算，如何对计算结果进行分析、评价，是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断，根据其正确与否，决定能否作为施工图设计的依据。

四.从构造设计上采取措施

（1）注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的要求。

（2）严格按照规范要求，保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。

（3）为了防止屋面温度力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风融热措施。

（4）按抗震构造要求设置的构造柱，应在整个建筑物高度内上下对准贯通，上至女儿墙压顶，下至浅于500mm基础圈梁，或伸入室外地面以下500mm，构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

五.结语

近而，在多层住宅设计中的结构设计时必须再加强结构设计人员对常见结构设计错误的辩别能力，提高对结构设计通病的防治能力，并灵活运用结构设计的基本方法，满足国家设计规范要求的前提下，引入新的概念设计，并从结构设计、设计计算及构造设计等方面采取多方面的有效措施，从而确保住宅结构设计水平和设计质量再上新的台阶。

第2篇

关键词：民建；多层建筑；结构设计；户内组合

Abstract: with the diversity of the building with, in the structural design of the problems will meet, we will follow in various standards to solve some flexible structure scheme difficulties. This paper discusses the multilayer residence structure design key points of the authors.

Keywords: with; Multistory buildings; Structure design; Indoor combination

中图分类号： TU318文献标识码：A文章编号：

一、多层住宅单元组合

1.1 单元设计的组合层次

单元设计的组合层次一般有三类：即“单元―幢”、“套型―单元―幢”。 “基本间―套型―单元―幢”。“单元―幢”的组合层次简单明了，但可能作出的组合体类型受单元尺寸制约，组合变化的灵活性不如其他两种。“套型一单元―幢”的组合方法是以套型为最小组合单位。同一个套型可以在不同的组合单元中重复出现，因而设计几种套型就可能作出多种组合单元。由于这些单元都是在统一的套型基础上形成的，相互组合的灵活性较多，能形成比较多样的组合体的成套设计。以套为基本单位定型的做法使套与套的界限明确，适于在工业化住宅中采用。“基本间―套型―单元―幢”的组合方法是对户的组成进行再分析，提炼出几种重复的单位即“基本间”。这种方法可以使套型的组成更具规律性，适合在小开间横墙承重的成套住宅设计中采用。这对简化平面参数，减少构件规格十分有利。

1.2 单元组合方式

将若干个单元组合拼接起来就形成一幢住宅。其组合方式可分单向组合和多向组合两

类。单向组合一般可采用平接、错接、转角接等不同的组合方式，在单向组合体中一般设计有尽端单元、中间单元、转角单元。中间单元是标准单元，尽端单元则由于山墙提供了直接采光的外墙而不同于中间单元。就是采取尽端单元与中间单元组合的设计。转角单元是供组台体转变方向组合使用的。它局限性大，而且要增加构配件类型，目前多采用中间单元作转角组合的方法代替复杂的转角单元。沿街布置的住宅，建筑朝向常受到街道走向的限制。为了获得良好的建筑朝向，常进行锯齿形锗接组合，这样不仅满足了朝向要求，而且又变化了建筑体形。这种组合可以用锯齿形单元错接，也可以用平直单元作锯齿形锗落组。多向组合单元的设计要使单元具有几个方向组合的可能性，必须使每个方向可能拼接的部位的尺寸相互协调以适应多向组合的单元平面一般是多肢的。

二、多层住宅结构设计

2.1 多层住宅的户内组合

（1）户内各部分的功能关系。多层住宅户内各部分的组合必须符合功能关系要求，要为家庭提供尽可能好的使用条件，如厨房应尽量靠近户门入口，使带进家里的蔬菜和副食品直接送入厨房，餐室应靠近厨房，便于联系；卧室与分户门之间应有一个过渡空间，避免开门就把卧室一览无余，尤其北方要防止冬季冷风直接吹入卧室；卫生间从使用上看应靠近卧室，但卫生间易使墙面受潮，且水箱噪声和气味也会影响卧室，所以应适当隔离等等。户内组合应满足日照、通风、采光、隔声等基本要求。良好的朝向可以提供良好的日照和通风条件，因此选择合理的朝向是保证住宅能有舒适卫生的居住环境的重要因素。户内气流可以分为清、浊两种，厨房、卫生间的污浊气流应尽量不通过居室，以保证居室微小气候的卫生质量。当气流由南向北时，浊气流对居室无影响；气流由北向南时，则浊气流影响一个居室。组织好穿堂风是炎热地区户内设计的重要内容，为有利于形成穿堂风，应尽量使进风口与出风口相对，使气流通畅。在具体设计中，常常不可能面面俱到，而应综合考虑各种因素，以次要矛盾服从主要矛盾。

（2）户内组合特点。户内组合可分为居室的非套间组合和居室之间相套的套间组合两类，非套间组合能使各房间独立，使用上不会相互干扰。非套间组合一般用走道来组织户内交通。但走道所占交通面积比例较大，不太经济。如将走道适当放宽形成过厅 (一般除满通外还能放下一组餐桌椅)，不但可以组织户内交通，还兼有进餐等起居功能，面积利用率可大大提高，如果过厅内能放下一张单人床，则交通空间将变成兼有交通和居住功能的综合空间―――居住过厅。由于居住过厅除组织交通外，可以进餐，可以会客，还可在必要时设床解决临时留宿问题，等于增加了一个居住空间。因此在近阶段，有无居住过厅成了户型的一种标志。常见的“二室一厅”户型是目前在不可能大幅度提高三室户比例的住宅建设中很受欢迎的一种户型。由于住户的经济地位、人员构成以及生活习惯各不相同，因而对户内的平面布局要求各异；即便是同一住户，不同时期对户内布局的要求也会有所改变。为了满足住户的不同需求，住宅设计中应充分考虑户内组合即空间分限的灵活性和可变性。

2.2 动态型住宅建设方式的设计

近年来，住宅设计中灵活可变性的问题越来越受到人们的重视。各地都在探索一些行之有效的方法。大开间住宅要求板跨较大，在一定程度上受到施工条件的限制，对有些地区不一定适合。有的方案是在小开间结构体系的基础上加以探索。它通过变动户间某一道墙的位置可变化出多种套型，可改变相邻两套的面积和户型，具有一定的适应性，尤其适合商品住宅的需要。根据近年来对商品住宅的调查，绝大多数的买主都是在住宅建设过程中或基本建成后前来商购，他们对面积和户型的需求各异。这个方案设在户间的某一道墙，可以在施工过程中或基本建成后，根据买主的需求确定其位置，由此可变换出 8 种户型。还有一种被称为“支撑体住宅”的设计方法。其特点是由建设单位建成住宅骨架支撑体部分，即设计和建造住宅的“外壳”，其内部让住户根据自己的经济条件和要求进行房间分厢和装修，将半成品住宅变成成品。目的是最大限度地满足居住者的意愿。但这必须要有专门的室内设计和装修单位为之服务，要有性能良好的隔培配件、厨卫设备、门窗系列和住宅内各种配件与之配套，以满足住户的需求。

2.3 多层住宅建筑给排水设计

（1）立管管道敷设。立管管道敷设在管道井内，使厨、卫整洁美观，缺点是占用了厨、卫的面积，但比例不大。在中高档商品房建筑方案设计时应优先考虑这种方式，即可以提高厨、卫的使用质量，又可以降低排水管的水流噪声，提高住房的环境质量；对于厨、卫面积较小的经济适用房和解困房，在南方天气较暖和地区可考虑明装在建筑物外墙阴角处，使空间得到最大利用；在其它地区可考虑明装在厨、卫的墙角处，但应以不影响住户厨、卫的使用为前提。

（2）地漏设置问题。地漏是排水管道系统中的一个重要附件，其作用就是及时排除地

面的积水。在住宅建筑中，一般只在卫生间地面设置地漏，而在厨房中则不设置。因为在实际使用中，厨房地面不会形成积水，如有少量溅水，用拖布即可解决。同时，由于长时间不用，使水分蒸发，破坏水封，管道中臭气进入室内，污染空气。故厨房不设置地漏，避免排水横管进入下层用户。

（3）家用热水器设置问题。住宅设计时应预留安装热水供应设施的条件，或设置热水供应设施。所以在没有集中热水供应的住宅，应考虑家用热水器的安装位置及冷热水管道布置。家用热水器一般有燃气、电、太阳能等三种。燃气热水器和电热水器一般安装在厨房或卫生间内，在建筑给排水设计时应预留出热水器的安装位置和冷热水管道的接口，便于用户装修时安装。太阳能热水器使用简便安全，无需燃料，运行费用低，使用寿命长，无污染，故已被作为一种节能措施，太阳能热水器一般安装在屋顶，这样就需要在卫生间与屋面热水器之间设置冷热水管道，所以在建筑设计时需预留太阳能热水器及冷热水管道的安装位置。

三、结语

住宅设计必须遵循自然辩证法，掌握和运用科学的思维工具去探索建筑与环境的内在自然规律。在建筑设计中要把握系统观，体现科技观，富有创新观，只有这样才能创作出优秀的设计方案。

参考文献

[1]胡晓雷. 浅谈民建中抗震设计的几种方法[J]. 山西建筑,2010,(4).

第3篇

关键字：高烈度区，多层住宅，小墙肢

随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，使人们对住宅的要求越来越高。人们对房屋的使用功能、房间组合、采光以及立面造型等提出了很高的要求，而一些传统的砖混结构根本满足不了人们对住宅的要求。目前，都是在高烈度区，进行小墙肢剪力墙多层住宅结构的设计。以下对小墙肢和连粱结构的设计作进一步地分析和探讨。

一、小墙肢剪力墙住宅的发展

本文以大理市为例，对小墙肢剪力墙住宅的发展进行分析。《建筑抗震设计规范》明确规定砌体结构房屋总高度和层数。而对于9度区，总层数不能超过4层，多层粘土砖房总高度不超过12m。而大理市原来以9度来作为抗震设防烈度，现在根据新的抗震规范，以8度来作为抗震设防烈度，其设计地震分组为第一组。随着20世纪90年代的进入，大理市的人口以及规模不断地扩大，使住宅建设迅猛地发展起来了；这样就导致城市住宅用地趋于紧张性，而传统的砖混结构住宅根本无法适应城市发展的需要。根据统计调查，砖混结构住宅在大理市的住宅建筑中占据了一定的比例(这是按照面积计算的)。而超过抗震规范对砖混结构房屋的相应规定是小墙肢剪力墙多层住宅的层数与建筑高宽比。用部分墙段改为现浇钢筋泥凝土承重墙来作为它的结构形式，剩下的部分用砖改以及用其它的轻质来填充墙。小墙肢剪力墙不会受多层砖房总层数以及高度的抗震规范的限制，从而使框架结构住宅中方形框架柱突出墙面对室内布置的影响得到了避免。因此，在大理市住宅建设中，小墙肢剪力墙结构受到了高度地重视，并能够广泛地应用到住宅建设中。

二、小墙肢剪力墙用钢筋混凝土对住宅结构的设计

一些平面小开 、小进深、层高较低等是小墙肢剪力墙结构多层住宅的最大特点，钢筋混凝土小墙肢用窗间墙和部分纵横墙进行布置，并使楼屋面刚性板能够相连，这是由连粱和现浇钢筋混凝土来进行的，使小墙肢梁承重体系得以形成。通过一些工程设计来说明，小墙肢和连粱的设计能够合理地解决，并使建筑抗震设计规范的要求得以满足。

1、对墙肢结构进行设计。布置小墙肢剪力墙，要根据抗震设计的要求，把窗间

墙、楼梯间以及房间四角等布置成一字形以及十字形墙段，使各个结构平面主轴方向均匀、对称的布置好；这样使各墙肢肢长不用相差太大，从而使结构扭转得以减少。要接近各墙肢刚度，必须在水平地震保证作用的情况下进行，这样使墙肢受力均匀，也使个别长墙肢由于内力太大而导致设计超筋在竖向，从而使竖向刚度从下到上逐渐地减小，这都是由于混凝土强度以及墙厚的变化而造成的。因此，各墙肢之间的连系粱以及承担填充墙与楼面板荷载的主次梁的跨度不要超过

5m，这是墙肛布置所要做到的。如果对墙肢设置中间进行调整要超过5m才可以这样做。对于墙肢厚度来说，要与当地气候条件以及填充墙材料规格相结合。填充墙在连粱和主次梁上。而各墙肢刚度以及墙肢总量对小墙肢剪力墙结构抗侧移刚度起决定作用。造成结构刚度小、位移偏大，这都是由于墙肢太短以及墙壁率太小而引起的，这就给承载力、稳定性以及正常使用造成一定地影响。如果刚度偏大，地震反应大，会造成浪费。而对于9度区5到7层的住宅，要确定好墙肢长度并按以下原则进行。第一，要有足够的抗侧力刚度井，使各个独立墙肢得以保证，并与异形柱区别开来。第二，在水平地震作用的情况下，要让墙肢得以保证，并使它具有足够的延性，从而使墙肢高宽比得以避免。框剪结构与小墙肢剪力墙结构水平位移特征相类似，虽然它底部最小，中间较大，但是其顶部次之。在一些实际工程设计中，都与抗震规范的框架相符合。

2、对连梁进行结构设计。由连系梁连接在同一轴线上的各墙肢，使联肢墙得以形成，并导致墙肢的约束条件得以增加，从而使墙肢和结构的抗震性能以及连粱刚度的变化能够进一步地提高。这样使结构的总体抗侧移刚度受到直接地影响。对连粱截面和配置钢筋选择要合理，使结构的抗震能力能够进一步地提高。对于

连粱设计来说，要遵循以下原则:（1)对连梁剪切破坏要避免，即使破坏也要从弯曲进行破坏，使强剪弱弯要求的设计得以满足。（2)根据“强柱弱粱”延性的设计原则，从而使小墙肢剪力墙结构设计为“强墙肢弱连梁”的延性结构。这样能够使连粱有较好的延性以及适宜的刚度得以保证。对小墙肢剪力墙进行综合的考虑，从墙肢布置原则以及连梁跨度角度出发，而连粱截面的高度为300～500，这是结合实际进行取数的。按照住宅的工程为例，其底层层高3600，在这相同的条件下，使各墙肢间连粱截面高度得以改变。随着连梁刚度的增大而增大，从而使连梁和墙肢内力也随之增大起来。如果构件的配筋量增加了，会造成一定地浪费。因此，窗下墙的连粱不适合在多层住宅中使用，这样使刚度很大的剪切块产生，就不利于抗震的设计。在工程实际设计中，住宅建筑在9度区5～7层中，要选择即合理又经济的连梁截面的高度。如果刚度较小的连梁截面，就称作为弱连粱。

3、对连梁在地震中设计的建议。一般来说，连梁在小震作用下，使结构弹性强度和位移角能够符合规范要求，并得以满足。因此，在小震作用下，假如连梁的强度没有得到更好地保证，那么，对于大震下的连梁来说，其性能能够满足它的目标。目前，根据软件的弹塑性变形验算方法来计算，只体现构件抗弯的塑性铰部分，并没有使大震下构件的抗剪强度以及弹塑性工作要求得到反映，就单单地以大震下的层间位移角来满足要求，并使大震下的工作性能误认为具有保证性。这样通过截面验算的方法来使连梁在中震和大震下的抗剪工作性能得以保证。

4、墙肢与连梁截面设计以及构造的建议。对于其建议从原则上来说，要遵循抗震规范的要求，要与墙肢短的特点相结合，并调整墙肢端暗柱配筋以及改进水平抗剪配筋，从而使安全经济能够达成又是施工的最终目的所在。经过对结构抗震等级的确定，使地震作用效廊得以调整，也使墙肢腹板水平分布钢筋能够计算出来。但在设计中，用设端暗柱，并根据设计配筋率使腹板竖向分布能够均匀的设置好，并降低施工难度以及节约钢筋；这样使混凝土墙肢的延性能够进一步地提高。当施工遇到困难时，就要调整交汇点的配筋。对交汇点的配筋调整后，要使墙肢1和墙肢2的受力钢筋配置要求得以满足。

三、结论

随着社会主义经济的发展，住宅建筑结构设计要求也随之高起来了。小墙肢剪力墙结构结合墙肢短以及交汇点多等特点更适合建造多层住宅，并在高烈度区更值得应用和推广，也便于住宅结构的设计及施工。

参考文献：

[1]、赵建华.高烈度区小墙肢剪力墙多层住宅结构设计[J].建筑结构，2002，04，（04）.

第4篇

关键词：结构设计；钢结构住宅；钢结构体系；

前言:

近年来，由于土地资源不可再生，建设部已下令禁止使用传统的粘土砖，同时，我国目前的钢产量已高达1.7亿吨，严重供过于求的状况已迫使钢铁企业不得不另辟蹊径，为了建筑业和钢铁业找到了新的出路，我国在已有的建筑体系上引进了国外已经成熟的钢结构住宅建筑体系，多层钢结构住宅是钢结构住宅产业化推广的重要组成部分，也是今后多层住宅发展的主要方向。钢结构住宅建筑的优点主要有：大大节约施工时间，施工不受季节影响；增大住宅空间使用面积；减少建筑垃圾和环境污染，建筑材料可重复利用；拉动其他新型建材行业的发展；抗震性能好；使用中易于改造、灵活方便；给人带来舒适感等等。

一、多层钢结构住宅结构体系选型

钢结构体系的型式有多种，但应用于住宅的卡要可分为钢框架体系钢支撑框架体系，钢框架-混凝士剪力墙体系 钢框架-核心筒，错列桁架钢结构等。

根据已建的钢结构住宅工程 对钢结构住宅的结构体系做一个简单的定性比较（见表1）。根据表1对多层钢结构住宅结构体系比较分析，可以明确地得出各钢结构体系的优缺点。从表1可知，错列桁架钢结构经济性高，开间及跨度大，比较适于作为多层钢结构住宅的结构体系，但建筑设计应与结构设计交互设计，以避免桁架对建筑平面设计的影响。

表1 多层钢结构住宅结构体系性能比较

错列桁架 好 低 复杂、快 抗侧能力好、 桁架对住宅建筑平面设计有影响

二、钢结构住宅楼盖结构分析

楼板的合理选择关系到整个结构的安全性、经济性，降低楼板的造价和减轻自重对整个建筑物至关重要。目前钢结构住宅工程中常用的楼板主要有三种形式：压型钢板-混凝土组合楼板；现浇混凝土楼板；预应力空心板叠合楼板。通过表格对上述三种楼盖进行综合比较 见表2：

表2 多层钢结构住宅常用楼板类型综合比较

造价 较低 较高 低

由表2可知 预应力空心板叠合楼板比较适于作为钢结构住宅楼盖 这种楼盖不仅装配化程度高、施工效率高、自重轻、用钢量少和造价低，而且跨度较大，整体性及抗震性能都不比现浇楼盖差。

三、多层钢结构住宅结构分析与设计

3．1 工程概况

某住宅工程6层，层高2.8m。建筑高度17.1m,建筑面积2858 m2，建筑标准层平面如图1所示。在一个住宅单元中,进深尺寸较大,除楼梯间、厨房、卫生间相对固定外。其余的厅、居室、贮藏室等均可按住户的意愿自行安排、灵活分隔组合。墙体选用蒸压加气混凝土墙板。建筑抗震设防烈度Ⅷ度 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度为0.2g 建筑结构安全等级为二级，建筑的抗震设防分类为丙类。基本风压0.60kN／m2,地面粗糙度B类。基本雪压O.80kN／m2,屋面活荷载0．5kN／m2。

3．2 结构分析与设计

结构体系：根据上文分析及工程概况，该工程选择交错桁架钢结构和钢框架结构体系。灵活分隔部分采用错列桁架钢结构，该结构利用柱子、平面桁架和楼板组成空问抗侧力体系．具有住宅布置灵活、结构自重轻和造价低的特点。是一种经济、实用、高效的新型结构体系：固定部分(厨房、卫生间和楼梯间)采用钢框架结构。桁架腹杆采用混合型桁架，这种桁架的抗侧性能优于空腹桁架．抗震性能优于实腹桁架。桁架布置见图2。

图2 桁架布置

结构布置：住宅的开问和进深较大，由上文分析并综合比较而选用预制预应力空心板叠合楼板。采用预制预应力空心板叠合板后结构布置采用简单梁格方式，取消用钢量较大的次梁。简单梁格布置不仅可以降低结构用钢量，而且可以增大建筑有效净空并取消吊顶。预制预应力空心板叠合板通过与钢粱组合作用(布置栓钉和后浇叠合层)进一步降低结构用钢量。叠合板总厚度为200mm 其中预制预应力空心板厚度150mm，现浇叠合层厚50mm。结构平面布置见图3。

构件设计：交错桁架结构中多数构件的内力以轴力为主，而且体系的抗侧刚度很大 一般以强度或稳定设计来控制构件截面，比较适合采用高强度钢材，因此该工程梁、柱、弦杆、腹杆均采用Q345钢。交错桁架结构中柱采用直径为400mm．壁厚为l6mm钢管混凝土柱．混凝土采用C60；弦杆采用HW200x200x8x12：纵向框架梁为HM294x200xSx12：直腹杆为等边角钢组合L100xl0；斜腹杆为等边角钢组合L125x8。框架结构中柱采用直径为300mm．壁厚为10mm的钢管混凝土柱，混凝土采用C60：粱采用HN25O×125×6×9。

结构分析：计算结果表明．水平荷载作用参与组合的工况对设计起控制作用。构件强度和稳定应力比控制在0．90以内 结构弹性层间位移角按照《建筑抗震设计规范》和 钢结构设计规范》的相关规定来控制。结构分析结果见表3。

节点设计：交错桁架体系采用混合型时，横向荷载的作用将通过平面桁架以轴力的形式传递给柱子．故桁架与柱子的连接按铰接设计。此时，桁架上、下弦杆除了要承受轴力，还要承受弯矩．按照连续压弯杆件设计．而腹杆与弦杆的节点按铰接设计，忽略桁架腹杆次弯矩的影响。此种分析不但误差~t4d,，还能改善结构的延性和增加耗能储备。钢框架结构的梁柱节点全部为刚节点．可有效增加结构的抗侧刚度。

3．3 简单经济评价在满足各项设计指标的前提下．各构件用钢量见表4 设计方案总用钢量为85．25t(不包括楼板及基础)，单位面积用钢量为29．8kg／m2。采用钢管混凝土柱交错桁架结构。可以显著降低结构的用钢量．比其他钢结构住宅结构体系经济。

表4 构件用钢量

四、结束语

第5篇

关键词：钢结构；耐久性；防腐；防火

1 前言

近年来，在我国出现的钢结构住宅建筑形式有：普通钢结构住宅工程、国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅工程，还有自主研发的轻钢框架配套复合保温墙板的低层和多层钢结构住宅工程等等。

对低、多层住宅，目前国内外常用的轻钢结构体系主要有： 冷弯薄壁型钢体系和轻型钢框架体系。冷弯薄壁型钢体系轻钢构件通常由不同厚度的薄钢板冷弯滚压成型，通常截面形状为C型和槽型。轻型钢框架体系一般是指由H型、异形截面的型钢、方（或矩、圆）形钢管组成的纯框架及框架―支撑结构体系，楼板一般采用压型钢板组合楼盖等轻质楼板，并利用墙体在水平力作用下的抗侧力等有利因素，以达到减轻结构自重，节省用钢量的目的。

2 轻钢结构住宅的优势

近百年来，建筑钢材的应用已遍及世界，由于其强度高、塑性韧性好、重量轻等优点，初期主要用于高层建筑和桥梁建筑，随着我国国民经济的日益发展，从1949年的几十万吨到1998年的上亿吨，钢结构在住宅及轻重型钢结构厂房领域的发展极其迅速，越来越多的建设方开始认识到钢结构住宅的优越性，综合起来主要有以下几个方面：

1）钢构件强度高、塑性韧性好、自重轻，在地质条件较差的地区可以大大减少基础造价。

2）制作简便，施工周期短，可以缩短投资资金的占用周期，而且由于其连接特性，易于加固、改建、拆迁，更能保证资金的投资效益。

3）产业化、机械化的生产模式。钢构件制作产业化、相应配套技术可以在工厂完成制作；施工机械化，准确度及精密度更能保证产品质量。

4）从设计理念上讲，相比传统结构，可以更好的实现建筑大开间，适应灵活分隔的要求。

5）轻钢墙体自重轻，保温隔热性能比一般建筑砌体要优越得多，节能效果好；

6）绿色、环保，符合国家可持续性发展的要求。

3 轻型钢结构住宅体系

《轻型钢结构住宅技术规程》（JGJ209-2010）是我国第一部关于钢结构住宅的技术规程，对以轻型钢框架为结构体系，及配套轻质墙体、轻质楼板、屋面建筑系统，层数不超过6层的非抗震设防、抗震设防烈度为6～8度的轻型钢结构住宅的设计、施工及验收提供了标准及依据。

3.1 主要构件设计

轻型钢结构住宅的结构体系根据建筑层数和抗震设防烈度可选用轻钢框架体系，轻型钢框架一支撑体系或冷弯薄壁型钢体系。目前国内在多层钢结构住宅建筑中常采用轻钢框架体系。它的特点是可以做成大开间，充分满足建筑布置上的要求。

轻钢框架体系中，柱子可采用轧制H型钢、高频焊接或普通焊接H型钢、冷轧或热轧成型的钢管或冷弯型钢组合断面（两层以下），也可以采用钢异形柱（如图1）。主粱、次粱一般均采用热轧或焊接H型钢。

图1 钢异形柱

钢结构住宅的大开间设计使得框架柱在两个方向都可能承受较大的弯矩，因此对于轴压比较大，双向弯矩接近，梁截面较高的框架柱常采用双轴等强的钢管柱。

适用于低层住宅的冷弯薄壁型钢体系为板肋体系，楼面托梁、板肋墙体内的承重与非承重龙骨常采用C型冷弯薄壁型钢。

3.2 梁柱节点设计

轻型钢结构体系的梁柱连接节点，按梁对柱的约束刚度，一般可分为三类：铰接连接、刚性连接、半刚性连接，纯钢框架的梁柱节点由于结构受力特点一般应采用刚性连接。

钢结构梁柱连接的连接方法，主要有焊接连接、高强度螺栓连接和栓焊混合连接，具体讲主要有三种：（1）全焊接型节点，梁翼缘现场坡口全熔透焊缝，腹板现场围焊缝连接，螺栓起定位作用；（2）梁翼缘现场坡口全熔透焊缝、腹板摩擦型高强螺栓连接型节点；（3）全螺栓型节点，梁的翼缘、腹板均采用摩擦型高强螺栓与柱连接。

轻钢框架中常用的钢管柱与 H 型钢梁的刚性连接可采用柱带悬臂梁段式连接、柱横隔板贯通式节点。对小截面的方、矩形钢管柱，在梁柱连接节点处，当不方便加焊内横隔板时，可以采用外套筒式的节点加强方法进行梁柱连接。

梁柱刚性连接节点在设计中，其受力状态应满足：

1）在梁端弯矩和剪力共同作用下承载力满足设计要求。

2）保证梁翼缘与柱连接部位，不能产生局部破坏；并根据柱子截面特性设置相应的加劲肋或水平加劲隔板。

3）由柱翼缘板和水平加劲肋或水平加劲隔板所包围的节点板域，在弯矩和剪力共同作用下，其承载力和变形能力要满足现行国家规范的相应要求。

4）梁柱连接节点在抗震设计或按塑性设计的结构中，需保证梁或柱的端部在形成塑性铰时，该节点具有充分的转动能力。

3.3 楼板及围护结构

轻型钢结构住宅的楼板应采用轻质板材，如钢丝网水泥板、定向刨花板、轻骨料圆孔板、配筋的加气发泡类水泥板等预制板材，也可部分或全部采用现浇轻骨料钢筋混凝土板。对钢丝网水泥板或定向刨花板等轻质薄型楼板与密肋钢梁组合的楼板结构，在计算分析时，应根据实际情况对楼板平面内刚度作出合理 的计算假定。

墙体的材料是节能建筑的关键。根据我国国情，建议轻钢住宅的围护材料采用以普通水泥为主要原料的复合型多功能预制轻质条形板材、轻质块体或轻钢龙骨复合保温墙体等。国外研究证明，由轻钢住宅外墙体所导致的热能耗散（传递），可通过在轻钢龙骨外侧增加保温板来控制，其效率比加厚隔热层要有效得多。围护材料产品的干密度不宜超过800kg/m3，并以条形板为宜，便于施工安装。以保温为主要目的外墙板或屋面板，应选用密度较小的复合保温板材；以隔热为主要目的外墙板或屋面板，应选用密度较大的复合保温板材。

3.4 轻钢住宅的防护

轻型钢框架体系承重钢结构的寿命取决于防腐涂装施工质量，涂层的防护作用程度和防护时间长短取决于涂层质量，而涂层质量受到表面处理（除锈质量）、涂层厚度（涂装道数）、涂料品种、施工质量等因素的影响。在钢结构设计文件中应明确规定钢材除锈等级、除锈方法、防腐涂料（或镀层）名称、及涂（或镀） 层厚度等要求。除锈应采用喷砂或抛丸方法，除锈等级应达到Sa2.5，不得在现场带锈涂装或除锈不彻底涂装。

对于冷弯薄壁型钢体系，其表面镀锌量是一个重要指标，根据结构重要性及年限，规范规定的镀锌量会相应不同。与常用表层涂料防锈不同，冷弯薄壁型钢体系轻钢构件一般通过镀锌或镀铝锌合金以达到防锈的目的。金属表面（镀锌或铝锌合金层）可通过自身氧化来保护钢材施工及使用过程中都不会锈蚀。

轻型钢结构住宅主体钢结构耐火等级：低层住宅应为四级，多层住宅应为三级。随着建筑科学技术的发展，多种轻型墙板、楼板结构的防火性能都有了较大的提高，国外有研究机构研究结果表明：由轻钢龙骨及保温材料、石膏板组成板肋体系，其耐火极限可以满足现行规范要求，且加厚石膏板可以较大程度提高墙体板材的耐火极限。

第6篇

关键词：轻型钢结构，住宅设计，设计方法

Abstract: the steel structure housing for light weight, low cost basis by the parties to the comprehensive advantages attention. This paper light steel structure housing system of the advantages, specific discusses the light steel housing structure of multi-layer system design method.

Keywords: light steel structure, residential design, design method

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

引言

钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构。钢结构住宅因自重轻，基础造价低，适用于软弱地基，安装简便，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。

多层轻钢住宅在国内是一个全新的概念。轻钢建筑，即轻型钢结构建筑，是指以轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、轻型热轧型钢、薄钢板、薄钢管及以上各构件拼接、焊接而成的组合构件等为主要受力构件，大量采用轻质围护隔墙材料的低层和多层建筑.多层轻钢住宅属于轻钢建筑范畴，系指采用多层轻型钢结构为骨架、以居民长期居住为目的的房屋建筑。在设计中，应做到既保持轻钢建筑的优点，又满足居住的舒适性要求。

一、轻型钢结构住宅体系的优点

高强度承重轻型钢结构住宅具有显著的优越性:

(1)代替传统的建筑材料，.实现住宅产业工业化，改善人类社会居住环境。以钢代木、以钢代砖、以钢代混凝土的环保节能型住宅，是21世纪改善人类社会居住环境的最佳产品。.

(2)理想的保温隔热性能。。

(3)显著的节能效果。超轻钢结构住宅热传导低，保温性能好，节能效果突出。

(4)优异的隔音性能。

(5)长期耐久性能。主体结构采用1. 2mm厚轿车外壳用钢板。双面镀有铝和锌，防锈蚀性能好、强度高，具有权佳的耐久性能。实验结果证实，超轻钢结构主体的耐久性能可达100年。

(6)优越的抗震性能。超轻型钢结构建筑，整体刚性好、强度高、重量轻、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的1/5，抗震性能是砖混结构的2扩倍以上，并可抵抗70m / s的飓风，使生命财产能得到有效的保护。

（7）薄墙体，大空间，变化自如。

(8)施工速度快、周期短、效率高，不受季节影响，全天候施工。

(9)工厂化生产。超轻钢结构住宅实现住宅完全工厂化生产，在施工现场组合安装，既减轻现场施工强度，又提高施工效率和工程质量。

(10)结构的废旧利用率为100，是真正的环保建材.

二、多层轻型钢住宅的结构体系设计方法

多层轻型钢住宅宜采用三维框架结构体系，也可采用平面框架体系，此时须加强各框架间的连接与支撑。

框架体系轻钢住宅自重轻，结构较柔，自振周期较长，对地震作用不敏感。但框架体系抗侧移刚度小，在风荷载、地震作用下，其层间侧移和总侧移较难满足规范要求，故需设置各种侧向抗力体系。

多层轻钢住宅的结构体系有：纯框架体系，框架一支撑体系，交错桁架体系，框架一剪力墙体系，框架一核心简体系等等，具体选用应结合建筑功能、建筑模块及建筑围护等要求合理选用。

图1框架支撑结构体系示意图

由于篇幅有限，下文中就轻型钢结构住宅楼(屋)盖结构的具体设计情况进行详细介绍。

在钢结构建筑中，楼板结构体系的选择至关重要，它除了将竖向荷载直接分配给墙、柱外，更重要的作用是保证与抗侧力结构的空间协同作用，因此，必须保证楼板体系有足够的刚度、强度和整体稳定性，同时应尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重，提高装配化程度，并考虑设备管线的布置。

1、压型钢板组合楼板

组合楼板能充分利用材料的特性，具有承载力高、刚度大、结构高度小、抗震性能好、造价低等特点，越来越受到工程界的重视。

压型钢板主要有两种形式:(1)压型钢板既是模板，又作为现浇混凝土楼板底部受拉配筋.此种楼板使用较多。(2)压型钢板复合板，采用如聚苯乙烯等保温隔热隔音性能好的夹心材料，屋面用得较多。压型钢板造价很高，一般多层住宅不宜采用。

2、现浇钢筋混凝土楼板

现浇钢筋混凝土楼板是目前建筑中应用较广的一种楼板结构形式，对于钢结构住宅也同样适用(图2).

Tu 2 现浇钢筋混凝土楼板构造

为保证混凝土楼板与钢梁的共同作用，钢梁翼缘必须设置必要的栓钉，钢筋与钢梁的连接和构造比较复杂。它的整体性、防水性和防火性均较好，装修方便，可以适应不同使用功能房间布置的要求。楼板承载力大，但模板较费，且现场有大量的湿作业，施工速度慢，周期较长.

3、钢骨架轻质保温隔声复合楼板

钢骨架轻质保温隔声复合楼板具有承载能力大、轻质、保温、节能、隔声、不裂缝、防火、管线暗敷、工厂化生产、无模板施工等综合功能。

4现浇混凝土组合楼板

包括密排托架一现浇混凝土组合楼板和双向轻钢密肋组合楼板等。楼面次梁采用密排托(析)架，与混凝土楼板组合工作.各类设备管道可从托架腹中穿过，节约净空。双向密肋楼板的承重骨架按房屋开间大小组装成整体骨架，有利于整体吊装。

5、轻骨料或加气混凝土楼板(ALC板)

可以大大减轻结构自重，同时具有较好的使用功能，但承载力、整体性稍差.

6、现浇钢骨混凝土大跨度空心楼盖

有两种形式：梁式钢骨混凝土空心楼盖，框架梁为钢骨混凝土明梁；无梁(暗梁)钢骨混土空心楼盖。楼板中埋没GBF轻质高强复合薄壁空心管。

7预制现浇层楼板

包括预制多孔板加薄现浇层楼板或预制预应力薄板上登合现浇层楼板。这种叠合楼板无需模板，但整体性较全现浇钢筋混凝土楼板稍差.考虑到提高现场装配程度，’提高工厂化水平，新世纪花园7"楼采用了预应力空心板加50mm厚处合层方案。

三、发展趋势

1设计方法和理论研究的进一步完善

轻钢结构是近年在国内刚发展起来的新型结构，相应的技术规范、规程的编制工作相对滞后，多数设计人员钢结构知识陈旧，缺乏相关培训，对轻钢结构设计理论和计算方法不熟悉，有待完善。

2、新型材料的应用与建筑构造处理

在建筑构造处理、建筑配件选用等万面，目前国内多由各生产厂家目行处理，这使得工程质量往往难以保证。

3、制作安装队伍的自动化与专业化

轻钢结构的制作安装是专业性能很强的技术工作，对从业人员的教育程度、专业水平和操作技能有相当高要求，这需要有一定的工程实践和经验积累，而非普通工人经过简单培训就能胜任的。

参考文献

第7篇

关键词：多层民用住宅 , 轻钢结构,结构体系

Abstract: a weight-light steel housing is a kind of new building system, it is also the domestic housing research and development direction. But its design method, structural system, structure characteristics, the common economic index is not for designers are familiar with, so a weight-light steel residential demonstration of the building design and construction is to promote the new system is the best way. This paper introduces the structure of the light steel housing system selection, component design, node design, etc.

Keywords: multilayer civil residence, light steel structure, structure system

中图分类号：TU391 文献标识码：A文章编号：

1 多层轻钢住宅的优势

过去我国大量开发的是以小开间砖混结构为主的住宅。这种住宅体系由于使用实心粘土砖，浪费土地资源，建筑物自重大，对抗震不利。另一方面，由于结构体系自身的限制，住宅平面布局多为封闭式的小开间，不能适应不断变化的居住模式的要求。与传统住宅相比，多层轻钢住宅具有明显的特点与优势，日益受到重视。

1.1自重轻，抗震性能好。采用高效轻型薄壁型材，构件截面特性优良，相对承载力高，受力性能良好，整体刚度大，抗震性能好，可以大量节约材料，减轻结构重量，降低基础，运输和安装费用。因此，对地震区，地质条件差和运输不便的地区，其优越性更为明显。

1.2外形美观，建筑造型简洁，丰富，构件截面尺寸小，净使用面积增加。钢材强度高，可以提供较大的柱网布置；当考虑楼板的组合作用，使用组合梁或扁梁时，可以增加净高。这种开放式住宅既为建筑师提供设计的回旋余地，又为住户提供了灵活分隔室内空间的可能。

1.3供货迅速，安装方便，可以比混凝土结构至少缩短一半工期。在当前贷款利率高的金融形式下，早投产，早回收投资，这对于降低工程总造价，增加投资效益幅度是十分重要的。

1.4干法施工，装备化程度高，建设快速，高效，质量有保证。

1.5轻钢结构在生产和使用的过程中能源与原材料消耗低，建筑垃圾少，粉尘少，噪音低，具有很高的可重复使用性和可循环性，因此是一种绿色环保结构。

2 结构体系的选择

结构体系的选择，不仅要从满足建筑的使用功能出发，节约投资考虑，更主要的是取决于建筑的高度，即取决于建筑层数的多少。建筑层数越多，高度越高，则由于风力或地震力引起的侧向力就越大，建筑物必须有相应的刚度来抵抗侧向力。因此，随着建筑层数的不断增加，结构体系也就需要不断的发展。目前，多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有以下几种。

2.1纯框架结构体系

纯框架结构体系在地震区一般不超过15层。框架结构的平面布置灵活，可为建筑提供较大的室内空间，且结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大的延性，自振周期较长，因而对地震作用不敏感，抗震性能好。但框架结构的侧向刚度小，由于侧向位移大，易引起非结构构件的破坏，因此不宜建的太高。

2.2框支结构体系

纯框架在风、地震荷载作用下，侧移不符合要求时，可以采用带支撑的框架，即在框架体系中，沿结构的纵、横两个方向布置一定数量的支撑。在这种体系中，框架的布置原则和柱网尺寸，基本上与框架体系相同，支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置，沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接，形成一个支撑芯筒。采用由轴向受力杆件形成的竖向支撑来取代由抗弯杆件形成的框架结构，能获得比纯框架结构大的多的抗侧力刚度，可以明显减小建筑物的层间位移。

2.3框架剪力墙结构体系

在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构体系，这种结构以剪力墙作为抗侧力结构，既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度，可用于40至60层的高层钢结构。当钢筋混凝土墙沿服务性面积（如楼梯间、电梯间和卫生间）周围设置，就形成框架多筒体结构体系。这种结构体系在各个方向都具有较大的抗侧力刚度，成为主要的抗侧力构件，承担大部分水平荷载，钢框架主要承受竖向荷载。

3 钢结构住宅主要构件设计

3.1楼面屋盖结构

楼面和屋盖必须有足够的强度，刚度和稳定性，同时应当尽量减少楼板厚度，增加室内净高。压型钢板－混凝土组合楼盖是目前应用较为广泛的形式。它具有施工速度快，平面刚度大，增加房屋净高的优点。具体做法是在钢梁上铺设压型钢板，再现浇100～150mm混凝土。在钢梁上焊接足够的剪力连接件，使钢梁与混凝土协同工作构成组合楼盖。这种做法耗钢量较大，且需防火处理。可以用预应力钢筋混凝土薄板取代压型钢板。此外，预应力圆孔板、迭合板、组合扁梁也是常用形式。

3.2支撑和剪力墙形式

多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱，随着层数的增加，为了抵抗水平地震作用，减小层间错移，常在墙体内布置垂直支撑，为了方便门窗开洞，支撑形式可以灵活采用，如X型、单斜杆型、K型、M型、W型、V型和人型等。建议多采用偏心支撑，因其在地震作用下具有较好的延性和耗能性能。

剪力墙按其材料和结构的形式可分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土带缝剪力墙和钢板剪力墙等。钢筋混凝土剪力墙刚度较大，地震时易发生应力集中，导致墙体产生斜向大裂缝而脆性破坏。为避免这种现象，可采用带缝剪力墙。钢板剪力墙是以钢板做成剪力墙结构，与钢框架组合，起到刚性构件的作用。

第8篇

关键词：多高层；钢结构；住宅设计

一、前言

钢结构建筑的发展水平从某种角度来说是衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。多高层钢结构住宅由于其所采用的建筑材料、适用范围和产业化的特点，使其建筑设计方法与于普通意义上的钢筋混凝土和砌体结构建筑的设计有较大的不同。其自身的特点要求其建筑设计方法应该满足三个方面的要求。其一，以钢结构作为主要的结构材料，其建筑设计应充分发挥钢结构强度高、刚度大的特点，尽量采用大空间的布局方式，保持室内空间分隔的灵活性，在满足近期不同使用需求的情况下，还可满足远期改造的要求;其二，由于其适用范围为多高层住宅，其建筑设计必须符合多高层住宅设计的特点，一方面必须满足住宅设计的相关规范要求，另一方面，必须满足当前和日后市场对住宅设计的舒适性和审美要求;其三，钢结构住宅设计应该符合产业化的特点，建筑设计应执行标准化、多样化的特点，积极采用新技术、新材料，以促进住宅产业化的发展。

二、多高层钢结构住宅设计注意事项

1.多高层钢结构体系选型设计

目前国内进行多高层钢结构住宅建设所采用的结构体系主要分为四种:1)纯框架形式;2)框架支撑形式;3)型钢混凝土组合形式;4)钢框架一混凝土抗震墙形式。对于纯框架形式，梁柱材料采用型钢，通过焊接或螺栓连接的方式进行组合安装。框架支撑形式同纯框架形式类似，只是由于抗震需要，在主体结构两个主轴方向布置斜撑，钢斜撑与型钢柱和梁连接组成竖向抗侧力析架，从而取代传统的混凝土剪力墙，安装方式同样采用焊接或螺栓连接。型钢混凝土组合形式的特点是在钢骨架梁柱外侧另外浇筑一层混凝土，新浇筑的混凝土不仅起到结构作用，同时有助于解决主体结构的防腐、防火问题。钢框架一混凝土抗震墙形式，外部梁柱系统采用型钢，同样通过焊接或螺栓连接的方式进行组合安装，内部核心筒或剪力墙采用现浇方式施工，通过预埋构件同钢结构框架相连接，共同组成结构系统。这种结构体系的用钢量低于纯钢结构，施工速度介于纯钢结构和混凝土结构之间。但钢与混凝土材料的刚度和延性相差较多，目前主要在低烈度地震区的高层钢结构住宅中采用。钢结构住宅设计时应根据安全可靠、经济合理、施工方便等原则，并结合建筑使用功能、建筑模块和建筑维护结构以及抗震设防烈度等要求合理择优选用抗震和抗风性能好的结构体系，以保证结构具有足够的抗风、抗震能力和满足住宅特点的使用功能。

2.多高层钢结构平面及空间设计

钢结构住宅通常为框架体系，结构体系与围护体系完全分开，两者相互独立，围护墙体可以根据需要灵活设置，建筑空间处理的任意性大大高于以墙体承重为主的传统住宅。同时钢框架由于刚度较大，结构构件均较为纤细，可以节约出更大的有效空间。基于以上对于钢结构住宅空间结构特点的分析，平面及空间设计中应遵循的原则是:通过建筑、结构、设备各专业的配合，达到平面及空间使用上最大限度的无障碍性和组合灵活性。对住宅可变性的要求，更加积极促进了钢结构在住宅中的应用。根据结构可能变换的程度，平面布置的灵活性分为五个等级一级灵活性:分隔构件的变化、布置;如折叠式隔墙、作为空间分隔的家具等，这些可以任由房屋的使用者改变。二级灵活性:空间隔墙的拆改;包括可移动的预制构件、可拆卸的隔墙。三级灵活性:承重结构的改动;如:建筑物的加高、加固，为增大空间而拆除部分中间支撑，增加或改变楼梯的位置。四级灵活性:除基础以外上部结构的全面改动;五级灵活性:全部重建。对于住宅而言，比较可行的灵活性应限制在前两种。大开间钢框架体系为内部非承重隔墙的改造提供了方便，但考虑到住宅中设备管线的分布，因此希望设中要考虑集中布置的核心管井，而各入户管线应尽量埋设在楼板中，以方便隔墙的变动。

3.多高层钢结构墙体设计

钢框架建筑的荷载由梁柱传递，墙体不起承重作用。这是钢结构住宅墙体与传统的砖混或内浇外砌剪力墙住宅的根本区别。这一特点使钢结构住宅墙体成为纯围护结构，不再受结构空间的限制，可以根据居住空间的要求灵活分隔。钢结构住宅的外墙作为住宅基本维护结构，必须满足承载能力、热工、防水、隔声、防火、抗冻等方面的要求。多高层钢结构外墙的设计原则有：舒适性，指外墙材料必须满足居住空间的各项建筑物理性能，在温湿度、声、光、空气流通等方面创造适宜的居住环境；耐久性，包括墙体材料本身、连接件、密封材料以及外观效果在住宅建筑结构寿命期内的耐久性。外墙直接暴露在大气中，受外界环境的侵蚀很大，应该提倡在不影响居住的前提下可以及时进行局部更新的材料和构造做法；外墙材料应尽量地方化，降低运费并便于日后维修时就地取材。钢结构住宅的内墙应尽量采用非承重轻质隔断墙，其主要功能是将使用空间分隔开来，内隔墙材料及构造做法应满足居住建筑各项物理环境性能标准，强度和防火安全要求，特别是作为防火分区的隔墙，必须确保墙体耐火极限要求。固定墙体如分户隔墙、楼电梯间及走廊等公共部分墙体，应满足建筑物耐久年限的要求，厨房卫生间等有水房间墙体应具有防水功能，在使用年限内不应发生渗水、漏水现象，墙体材料不应霉变、老化。分户墙的选择应在安全可靠，隔声效果达标的基础上尽量选取轻质耐久的材料;户内隔墙应优先选用质轻、高强、拆装方便的材料，墙内走线应灵活可变。

4.多高层钢结构防火设计

钢结构虽然是不燃烧体，但其材料化学特性决定了钢材不耐火、不抗烧，极易导热。普通建筑用钢材，在全负荷状态下失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右，一般在300℃~400℃时钢材强度就开始迅速下降。一般无任何保护及覆盖物的钢结构的耐火极限只有15分钟左右的时间，远远低于建筑设计防火规范的要求。因此，普通建筑用的钢材作为建筑物的承载主体，一旦发生火灾，在高温作用下，其承载力急剧下降，致使钢结构不可避免地出现变形，造成建筑物部分或全部坍塌。钢结构的防火措施主要有外包混凝土、外涂防火涂料和外包防火板三种。外包混凝土是解决钢梁及钢柱防火、防腐的最好措施，这种方法利于防火层的耐久性及今后的维护。但该方法会增加建筑物的总重量和施工工期。外涂防火涂料只需根据各种防火涂料的耐火性能及耐火极限要求，满足厚度相应的厚度，但防火涂料的耐久性远远低于建筑物本身，需要后期维护。防火板可以根据梁柱的不同形状，对钢梁进行包裹，使其达到所需的耐火极限。防火板的耐久性比防火涂料更长，后期维护也较为方便，但价格较高。设计时应根据具体情况合理选用防火措施。

5.多高层钢结构住宅楼板设计

建筑物楼板结构必须具有足够的刚度、强度和保证梁的整体稳定性。对于住宅建筑还要有良好的隔声、防火性能，同时要考虑在楼板内敷设管线的空间。钢结构的基本元件是冷弯或热轧的型钢和钢板，它的承载能力高，外部尺寸小，重量轻，由于框架这种形式，建筑内部支撑少，空间布置的灵活性大。在设计中，针对结构材料和类型特征，应把握如下设计准则: ①设计中综合考虑布置梁柱的位置，特别是柱的形式、排列和柱距，应最大限度地满足居住空间灵活性的要求；②选择合理的楼盖结构跨度，既不要太大，也不要太小；③选择适当的位置布置结构支撑体系，以不妨碍建筑空间布局为宜，应避免设在有门窗洞口或将来住户有可能开设门窗洞口的位置。④选择适宜的钢结构类型，考虑人力、气候、原材料、工期、造价等综合因素的影响。⑤结构构件设计应尽量简化且尺寸精确，以免增加现场安装的困难和导致废料的产生。⑥选择隔声、防渗效果好的楼板体系，保障居住环境的舒适性

三、结语

总之，轻钢结构住宅是国外许多发达国家普遍采用的成熟技术，其优良的技术性能和业化生产方式，在一定程度上体现了住宅产业现代化的方向。目前，越来越多的工程技术人员在从事钢结构工程的设计，设计水平在不断提高；通过最近几年钢结构住宅工程的施工，也积累了许多宝贵的实践经验，可以预见，在不远的将来，多高层钢结构住宅必将会大行其道。

参考文献:

[1]周学军，焦红，王松岩.钢结构与钢筋混凝土结构小高层住宅的经济性分析[J]山东建筑工程学院学报，2004，4(19)

第9篇

摘要：近些年，在我国飞速发展的轻型钢结构住宅是我国建筑住宅研究和发展的主要方向。然而，此结构的设计方法、结构、经济指标等设计人员都不是非常的熟悉，所以，只有建设更多的轻型住宅示范楼才可以大力推广此施工技术。本文结合作者多年的设计经验，重点对当前我国发展轻钢住宅的现状与其轻钢住宅的好处进行了深入的探讨和分析，同时找出了轻钢住宅在建设过程中存在的诸多问题，并对轻钢结构住宅发展的方向进行了详细的阐述。希望可以为同行提供一些借鉴。

关键词：轻钢结构；设计应用；现状；问题；发展

1 当前我国发展轻钢住宅的现状

到目前为止，轻型钢结构在我国已有20年的发展史，尽管说起步不是非常晚，但是，因受经济、技术、思想意识等的影响，从而阻碍了轻型钢住宅的顺利发展，现如今，利用轻型钢结构的住宅所占的比例仅有5%。

近年来，我国加大了对轻型钢结构住宅建设的指导与支持，因此，轻型钢结构住宅技术发展越来越快，完全具有发展轻型钢结构住宅的基础。和传统的住宅施工相比，工期大大缩短了，同时抗震性增强了，减少了烧砖对土地资源的破坏。

现如今，我国钢结构的年终总产值是600亿元，并且每年都在以25%的速度持续增长。虽然我国钢铁的总产量位居世界前列，但是，钢材在建筑行业使用的比例却远远低于西方国家。

2 建造多层轻钢结构住宅的好处

2.1 不仅自重较轻，而且抗震性能非常好

选用高效、轻型、薄质材料，那么构件截面的性能较好，而且，承载能力较大，刚度大、抗震性能良好。除此之外，还可以节省很多的建筑材料，降低运输与安装费用。由此看来，对于那些地质条件较差、不方便运输的地区，其优越性非常的明显。

2.2 造型简洁、净使用面积增大

因钢材的强度较强，所以，能够提供更大的柱网布置，如果充分考虑楼板的组合作用，那么要尽量使用组合梁，因为这样能够增加净高。可以说，轻型钢结构住宅比较开放，所以，为设计师提供更大的设计空间，同时又为用户提供了更多分隔室内空间的可能。

2.3 安装方便，工期较短

和传统住宅建设相比，轻型钢结构的安装非常方便，这样一来，工期也会大大缩短。同时，确保了轻型钢结构的质量符合国家相应的质量标准要求。

2.4 建设速度较快，建筑质量大大提高

轻型钢结构在生产与使用过程中，其原材料和能源消耗都非常少，相应的阐述的垃圾、噪音等有就很少，是一种绿色环保结构，有很强的重复性与可循环性。

3 轻钢结构住宅存在的诸多问题

3.1 缺少完善的钢结构住宅规范要求

现如今，我国的建筑标准规范都是根据近几十年来所使用的结构体系来编制的，可以说，规范中并没有涉及到轻型钢结构住宅体系的规定，因此，有些设计指标并不能满足现有的规范要求。有条文规定，我们现在不使用2毫米及以下的钢材制作承重结构，而国外使用的壁厚为0.8—1.6毫米的轻型钢材，在我国并没有对此结构体系的受力情况、安全性等的理论依据，同时，也没有与之相对应的实验数据，那么，当前我国并没有对轻型钢结构住宅体系有明确的规范要求。此种和规范要求不衔接的情况，导致轻型钢结构在工程建设与竣工验收等阶段，都会遇到更多的问题。

3.2 设计观念比较落后

在我国，传统的混凝土建筑都是首先进行建筑设计，然后进行接结构设计的模式来设计。然而，轻型钢结构建筑因建筑材料的性能，再加上，先进的设计技术，因此，可以将轻型钢结构实现一体化设计，也就是说，共同完成建筑设计和结构设计。现如今，国外的轻型钢结构都是根据这一设计理念设计的，但是，在我国很多轻型钢结构建设企业仍然在按照传统的建筑设计理念来设计。如果按照传统的设计理念来设计轻型钢结构，那么不仅在结构上难以表现建筑风格，而且也破坏了轻型钢结构的原有建筑特色。

3.3 保温与节能问题没有得到解决

由于钢质材料的传热系数较大，而且热量散热又非常快，极易出现冷桥，所以，建筑保温与节能成为轻型钢结构住宅所要解决的首要问题。和传统的混凝土建筑住宅的保温方法一样，轻型钢结构的保温也有内保温与外保温两种方法。外保温指的是要在墙柱中填充大量玻璃纤维，与此同时，在墙外侧粘贴一层保温材料，这样一来，便阻断了墙柱到外墙板的热桥。内保温指的是在外墙内表面层中加入保温层，在加入石膏板，这样，便形成了一硬质面层。不管采用的是内保温方法还是外保温方法都会大大提高墙体的保温性。

3.4 建筑防火问题

由于钢质材料耐火性能较差，因此，对轻型钢结构材料应该进行抗火设计，或者是采用防火措施加以保护。当前最常见的防火措施有：涂防火涂料法、隔离法、包裹法、膨胀漆覆盖法四种。利用上述四种方法之一，都能使刚才的抗火时间达到两个小时。然而，对于轻型钢结构来说，最主要的是防火技术的应用，其具体的做法是：在墙的两侧和楼板部位贴防火石膏板，其最大的防火时间为1小时。除此之外，墙柱间填充的玻璃纤维也具有防火的作用。

3.5 建筑的隔音效果差

现如今，建筑的隔音问题成为了当今社会关注的焦点问题。其声音的传播主要有两种形式，即空气传播与固体传播。根据我国的相关规定，其建筑的最低隔音标准是40分贝。然而，在轻型钢结构住宅中，在内外墙之间填充足量的玻璃棉，这样一来，便阻断了空气传播；采用有效切槽的构造，能够降低楼层的固体声传播。

4 未来轻钢结构住宅发展的方向

4.1 建造一些试验工程，引进先进的生产技术

假设没有足够的建造量，那么我们也不能编制出一套完善的轻型钢结构规范，如果没有相应的技术规范要求，那么此技术就不会非常顺利的发展下去。尽管我们通常都会重点强调严格执行相应的规范要求，但是，技术标准与规范的发展都远远落后其技术的发展。所以，必须要建造一批试验工程，只有这样，才能更好的发展此技术。

4.2 进一步完善轻钢结构住宅的规范要求

现如今，因我国轻型钢结构的标准体系、技术条件等存在一定的差异，甚至其管理方法与部门分工都有很大的不同，使轻型钢结构难以发展。现如今，我国建设的科研单位、高等学校。企业等一同编制轻型钢结构的规范要求，待颁布标准后，将很快改变无技术标准可依的局面。

5 结语

总而言之，轻型钢结构在我国仍然处于发展阶段，目前还有很多的问题需要我们进行研究和解决，而轻型钢结构体系完全符合我国的发展要求，特别是对建设小康社会，有较好的发展前景。近几年，在我国发展非常迅速的轻型钢结构住宅是我国建筑住宅研究和发展的主要方向。但是，因此结构的设计方法、结构、经济指标等设计人员都不是非常的熟悉，所以，只有建设更多的轻型住宅示范楼才可以制定出相应的技术规范要求，才能使此技术顺利的发展下去。

参考文献

[1]翟红.我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况[J].科教导刊,2011(33).

[2]王红伟,李丹.门式刚架轻型房屋钢结构设计施工技术研究[J].中国新技术新产品,2011(13).

第10篇

关键词：钢筋混凝土；多层框架结构；结构设计

中图分类号：TU375 文献标识码：A

引言

在框架结构设计中,不论工程简单还是复杂,其实终究是由梁、柱、板形成的基本单元组合而成，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。

多层框架房屋地基基础设计时的注意点

1)要正确地阅读和使用地质报告。熟悉勘察报告的主要内容,了解勘察结论和计算指标的可靠程度,进而判断报告中的建议对该项工程的适用性。这里,要把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。

2)在满足承载力和变形的基本要求下,尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发,综合考虑场地土层的分布情况及稳定性,土层的物理力学性质,建筑物的体形、结构类型和荷载性质与大小,还要考虑地下水的影响。

3)多层房屋一般采用条形基础或独立基础。一般先由地基承载力和变形确定基础底面尺寸,然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定,基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。除满足计算要求以外,还要满足一些规范规定的构造要求。要注意的是,在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时,应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用;而在进行基础截面设计中,应采用不计上覆土重力作用时的地基净反力进行计算。

4)在地基处理时,要针对地质报告条件和水文地质条件选用合适的地基处理方法。要特别注意所选的方法必须符合土力的基本原理和重视当地的实际工程经验。

5)要有长期荷载重心和基础形心尽量相重合的概念。要有基础整体性的概念,通过增设基础连系梁和基础圈梁等措施来保证。

三、框架结构构造配筋

1、框架外挑梁配筋

由于占地面积的限制!使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑梁。由于框架梁的荷载与外挑梁的实际荷载值不同，因而框架梁与外挑梁的截面尺寸会有所不同，而有的设计人员在绘图时只是将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本无法伸进挑梁，这些差错一般在施工时才会暴露出来，但为时已晚，许多钢筋已截断成型，这不仅影响了施工进度，而且也造成了不必要的损失。

2、框架边柱柱顶配筋

对于框架结构的高层建筑，水平荷载对结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力与建筑高度的平方成正比；顶点位移与建筑高度的 4次方成正比。水平荷载是结构设

计中的控制因素。框架顶层的风荷载较大，而屋面结构荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱总力要小，显然柱顶有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于 0.5倍的柱截面高度（e0>0.5h）。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸入柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分钢筋伸到横梁内，其根数依据计算确定且不少于2根。设计人员在图中经常容易将边柱柱角的钢筋弯入梁内，对这类问题，缺乏实践经验的工程技术人员不易立即发现，而要等施工时才会察觉。问题的症结在于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸入梁内是办不到的，对这种差错应引起设计人员的重视。

3、框架梁、柱箍筋配置

《建筑抗震设计规范》第6.3.3条及6.3.8条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距都作了明确规定。根据这些规定，工程习惯上常取的梁、柱箍

筋加密区最大间距为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序信息中通常也内定梁!柱箍筋加密区间距为100mm，由设计人员根据规范确定箍筋直径和肢数。但是，在程序内定的条件下，当框架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时，多数情况下，非加密区箍筋间距若仍是200mm，会使梁的非加密区配箍不足。当框架梁中由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非常有利。这也是当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm的原因。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时，在某些情况下，亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm引起配箍不足。这里需要指出的是，梁!柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求，即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值，并且不乘以剪力增大系数。

住宅钢筋混凝土框架结构设计策略

优化设计的方法。在无成熟的优化设计分析软件的情况下，主要是应用小高层住宅结构分析软件，采用人工分析进行调整，运用概念设计的方法对不同的结构选型和布置不断地进行方案分析比较，以获得比较理想的结构方案，这是在结构设计中最常用的也是最简单的优选或者说是优化方法。用概念设计的方法所得的方案是较合理、经济的，虽其费工费时、对设计人员的素质要求较高，但这种依靠设计人员经验进行人工优化的方法仍是当前普遍采用的方法。

抗震性能分析。对结构体系来说足够的承载能力和变形能力是两个需要同时满足的条件。结合概念设计的理念，对上述两种结构体系进行对比分析，电算程序可以采用中国建筑科学研究院编制的结构空间有限元分析软件SATWE。在结构设计中，不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。高层结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富余量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。

经济性比较。我们通过对3种钢筋混凝土住宅结构直接费用的计算，发现3种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费用相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费用最大，框架——剪力墙结构的单位面积直接费用最小，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费用比框架——剪力墙结构的单位面积直接费用高出12.5%，比大开间剪力墙结构的单位面积直接费用高出7.3%，大开间剪力墙结构的单位面积直接费用比框架——剪力墙结构的单位面积直接费用高出4.9%。3种钢筋混凝土住宅结构的次要项目造价基本相同。单位面积造价框架——剪力墙结构的最小，大开间剪力墙结构的次之，短肢剪力墙结构的造价较大，3种结构体系直接费用最大相差不到45元/m2元。

结语

钢筋混凝土框架结构虽然相对比较简单，但设计中仍有很多需要注意的问题，只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念以及长期的设计经验总结积累，才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。

参考文献：

【1】于洁,陈玲俐. 钢筋混凝土框架节点抗震性能研究进展[J]. 世界地震工程. 2010(02)

【2】张金,朱凯,张穷,刘贵江. 浅析混凝土超静定结构极限承载力状态[J]. 商业文化(下半月). 2011(07)

第11篇

关键词：住宅建筑；结构设计；山坡稳定；策略

工程概况：

以某住宅小区为例，建造在斜山坡地带。占地面积约18000m2，总建筑面积约20000m2，小区内拟建5幢6+1层砖混住宅建筑。根据原地形的特点和场地工程地质条件，本着尽可能少挖土方、降低造价的原则。5幢建筑物顺山坡地形布局，将原斜山坡修整为七个台阶地，每个台阶地高差2．7 m。按照设计总体要求，5幢建筑物均采用跌落法的建筑设计手法。即将台阶地间的高差设于两个单元之间的横墙处（图1）。由工程地质勘察报告揭示的场地土层分布自上而下依次为：冲填土，粉质粘土和全风化泥岩。

一、边坡稳定性分析与处理

在斜山坡上兴建多层砖混住宅建筑，除了有位于建筑物边缘以外的室外边坡外，还有因台阶开挖形成的位于建筑物下部的边坡。位于建筑物边缘以外的室外边坡可按常规方法设计处理。但当边坡位于建筑物下部时，这种边坡已不是独立的土质边坡，而是与建筑物相关联的边坡，其建筑物的上部荷载和基础形式将对边坡的稳定性产生重要的影响。本文着重阐述这类位于建筑物下部边坡的稳定问题。在进行该类工程的结构设计时，场地的稳定性主要包括三个方面：场地的整体稳定性、台阶处边坡及挡土墙的稳定性和基础的稳定性。

1．1 整体稳定性

该小区建筑场地为山区地貌，建筑场地位于江南隆起的东南缘与华南活动带的拼贴复合部位，场地内无较大的区域性构造通过，建筑场地范围内各层岩土体较稳定，未发现溶洞、土洞等不良地质作用．场地稳定。但经人工开挖平整后，破坏了原有的平衡状态，建筑物荷载作用亦会对场地的稳定产生一定的影响。结构设计时，应对场地的整体稳定性进行分析、计算。

1．2 局部稳定性

(1)场地开挖形成的多级临空台阶破坏了原有场地的稳定平衡状态。台阶的开挖、填筑和堆载也可对边坡的稳定产生一定的影响。开挖边坡使坡体内土的初始应力状态改变，坡脚附近出现应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张拉应力区，导致边坡失稳。

(2)场地内建筑物下部的临空台阶在建筑物的上部荷载作用下具备坍塌条件。建筑物对坡体的稳定性影响主要取决于通过基础传到坡体内的荷载，这些传到坡体内的建筑荷载作用在滑动土体上，增加了滑动土体的下滑力，对边坡稳定产生一定的影响。斜山坡地建筑荷载是不能忽视的影响因素。

(3)基础回填土未经压实固结处理可能造成的固结沉降；堆填土在雨水或施工用水渗入软化后可能导致边坡局部失稳。

1．3 基础稳定性

基础的稳定性强说明地基承载力可靠，不产生过大的不均匀沉降及倾斜，满足建筑物正常使用极限状态的要求。

1．4 建筑物下部边坡稳定的作用力分析

在分析建筑物下部的边坡稳定时，需考虑上部建筑荷载及基础形式对边坡稳定的影响。作用于斜山坡地建筑物下部土体上的作用力除了土体自重外，还包括建筑物通过基础传到坡体内的荷载。

建筑物通过基础传到坡体内的荷载包括水平荷载、竖向荷载和弯矩三项。水平荷载指向坡体内时，对边坡稳定性有利，指向坡体外部时，则是不利荷载。水平荷载作用可由风荷载或地震作用产生；竖向荷载如结构自重、使用荷载、雪荷载等；弯矩对边坡的稳定性影响不大，可忽略。

建筑物通过基础传到坡体内的荷载对边坡稳定的影响与基础形式有关，当建筑物采用浅基础时，由于基础埋深较浅，通过基础传到坡体内的荷载大部分会作用在滑动土体上，增大了山坡土体向下的滑动力，容易使坡体失稳或产生滑坡。

1．5 建筑物下部边坡稳定的处理方法

在进行斜山坡地多层砖混住宅建筑的结构设计时，上述三个方面的稳定问题相互关联，必须根据具体情况统一协调处理。

根据本工程上部建筑特点和地质条件的情况，本工程采用砖砌条形浅基础，为了保证建筑物下部的边坡稳定，基础设计时，采用了放台阶的做法，即以台阶处的基础底标高为基准，沿纵墙放台阶过渡（图2），横墙基础底标高同相交处纵墙的基底标高，这样可使相交的纵横墙基础底在同一标高，增强了建筑物基础的整体性，既对台阶处土坡整体稳定性有利。也减小了土坡处的土压力，有利于台阶处土体的局部稳定。

图2 横横基础埋深变化示意

在台阶高差处利用横墙基础设置室内挡土墙。因砖混住宅建筑的横墙间距较小，台阶临空处室内挡土墙的设计受建筑墙的限制，设计时要考虑建筑物与挡土墙间的相互影响。如单独另设室内挡土墙不太合适，设计时可将两个单元之间位于台阶高差处的横墙基础适当做大，大放脚以上的墙体兼作室内挡土墙，其厚度按计算确定。挡土墙内适当增设同墙厚的钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱与墙体沿竖向每500mm高设4Φ6钢筋与墙体拉结。在挡土墙底部和顶部各设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁分别与两侧同标高的纵向圈梁相连，以增强挡土墙的整体稳定性。在进行该类挡土墙设计时须注意以下几点：

(1)结构设计时将横墙基础与室内挡土墙共同考虑，由于该横墙基础与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，要求墙体保持刚性，没有偏转与平移，故该挡土墙结构须保持静止，不可发生侧向位移，此时墙后的土压力宜按静止土压力计算；

(2)挡土墙荷载计算时应计入作用在土体上的建筑荷载；

(3)由于建筑物下部的室内挡土墙与横墙基础共同考虑．且与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，该挡土墙的计算简图不同于普通挡土墙，其计算简图可简化为上下端铰接的构件（图3）。

图2 横横基础埋深变化示意

在台阶高差处利用横墙基础设置室内挡土墙。因砖混住宅建筑的横墙间距较小，台阶临空处室内挡土墙的设计受建筑墙的限制，设计时要考虑建筑物与挡土墙间的相互影响。如单独另设室内挡土墙不太合适，设计时可将两个单元之间位于台阶高差处的横墙基础适当做大，大放脚以上的墙体兼作室内挡土墙，其厚度按计算确定。挡土墙内适当增设同墙厚的钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱与墙体沿竖向每500mm高设4Φ6钢筋与墙体拉结。在挡土墙底部和顶部各设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁分别与两侧同标高的纵向圈梁相连，以增强挡土墙的整体稳定性。在进行该类挡土墙设计时须注意以下几点：

(1)结构设计时将横墙基础与室内挡土墙共同考虑，由于该横墙基础与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，要求墙体保持刚性，没有偏转与平移，故该挡土墙结构须保持静止，不可发生侧向位移，此时墙后的土压力宜按静止土压力计算；

(2)挡土墙荷载计算时应计入作用在土体上的建筑荷载；

第12篇

关键词：砖混结构；多层房屋结构；结构柱；圈梁；设置

中图分类号：TU765文献标识码： A

引言

一般来说砖混结构多层房屋构造柱和圈梁的设置按照设计规范要求进行设置。构造柱设置在外墙四角、错层部位、横墙与外纵墙交接处，较大洞口两侧，大房间的内外墙交接处。

按地震烈度7度设防，七层以下的多层房屋内墙与外墙交接处，内墙局部较小墙垛处、楼梯间四角处均应设置构造柱；层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间外墙转角及内墙交接处应设置构造柱。

圈梁的设置，装配式钢筋混凝土楼屋盖或木楼屋盖的砖墙，横墙承重6-7度，在外墙及内纵墙屋盖及每层楼盖处，内横墙，屋盖处间距不应大于7m；楼盖处间距不应大于15m和与构造柱相对应部位，纵墙承重时每层均设置圈梁，且抗震横墙上的圈梁间距适当加密，现浇或装配式钢筋混凝土楼屋盖与墙体可靠连接的房屋可不另设圈梁，但楼板与相应构造柱用钢筋可靠连接。

圈梁应闭合设置，遇有洞口应上下搭接。圈梁在要求的间距内无横墙时，利用梁或板缝中配筋替代圈梁。对于构造柱和圈梁的设置及断面尺寸的大小等问题，直接影响多层砖混房屋的抗震安全性和经济合理性。现就满足建筑结构安全要求，方便建筑施工，又具经济合理要求，谈谈自己的见解。

一、钢筋混凝土构造柱的设置

1、钢筋混凝土构造柱设置在外墙四角、错层部位、横墙与外纵墙交接处、较大洞口两侧、大房间外墙交接处。

钢筋混凝土构造柱的断面是根据所起的作用，即墙体在破碎后的拉结作用加以确定的，因此，累积断面不必过大，一般单个构造柱取断面240×180mm就可以，考虑方便施工，实心砖墙砌筑容易操作，构造柱断面取240×240mm为宜。

有些把构造柱断面取与墙厚同宽，如：240×370mm、370×370mm，一是从经济合理上考虑是一种浪费，同时也对北方地区外墙保温也不利，容易出现“冷桥”现象。

对带有地下室的多层房屋，或特殊房屋局部墙厚为490mm者，就取490×490mm的断面做法是大可不必，可以按抗震规范要求构造柱贯穿地下室，达到基础满足构造柱埋深即可，相应调整断面及配筋。

在构造柱设置数量上尽可能按抗震设防烈度多在平面的“点”上考虑，多设一个小断面构造柱所起的作用要比把材料浪费在大断面的构造柱合理的多；现在房屋平面布置，以住宅楼为例，考虑功能及需求较多，布局比较复杂，多亮点、大开间、多功能，客卧起居，厨卫书房，半越全越，平面立体变化形式繁多，考虑通风、采光、开间大、转角多，立面造型样式规划需要，建筑外观愈来愈应适应城市发展需要，因此，在转角、交错的立面要求的前提下，平面上的“点”相应就比以往“一”字、“品”字、“L”形的“火柴盒”的建筑物多，建筑物的构造柱设置“点”相应增加，本身抗震性能相应提高，为此考虑“小”断面、多设“点”逾显其经济合理性。

2、根据带构造柱墙片往复加载试验发现，在墙片变形的最初阶段，构造柱只协助砖墙抗剪，当墙体出现贯通交叉裂缝后，构造柱的主要作用是约束裂开的三角形块体向外的错动，当墙体达到严重破碎阶段，墙体破碎变形很大时，构造柱才进入变弯状态，为此，构造柱竖向钢筋采用4Φ12，就可以满足各种情况的要求，但考虑到四角可能受到双向荷载的共同作用及扭转影响，因此，可适当加大断面及配筋，按规范要求7层以下、地震烈度7度设防的多层砖混房屋四角构造柱竖向配筋4Φ14，构造柱与圈梁相交的节点处，构造柱箍筋加密，加密范围在每层下端700mm，上端500mm或1/6层高。

加强圈梁与构造柱的节点连接，使凡有构造柱的部位均有圈梁通过，使得墙体构造柱和圈梁在箍结下形成框体，可大大提高墙体的抗裂、抗倒、抗剪能力。

加强构造柱与墙体的连接，墙体与构造柱混凝土连接采取墙体留置大马牙槎方法，在混凝土柱根部采取先退后进的方法，保证混凝土大面落于基层上，同时砖墙内采用甩筋压砌方法与大马牙槎配合，与构造柱混凝土结合，于节点处采用每半块砖压1Φ6钢筋与构造柱连接，竖向间距为500mm，同时保证“T” “L”“+”“-”节点的交叉连结压墙拉结筋压墙深度按规范每边不小于1m，且带有弯钩，遇墙垛可相应达到埋深。为便于检查混凝土浇筑质量，应沿构造柱全高留有一定的混凝土外露面，若柱身外露有困难，可利用马牙槎作为混凝土外露面。

加强构造柱与现浇混凝土构件的连接，凡遇构造柱的预制构件，为充分发挥构造柱的作用，可改预制构件为现浇构件，对于现浇混凝土楼板由于其设置板下或板边圈梁，可与构造柱一同整浇，现浇板内钢筋锚于构造柱内，直接连结。

3、构造柱的设置，尽可能始于基础。在基础施工时，构造柱应贯穿地下室，穿越建筑物抵抗水平力的薄弱区域，尤其是在出自然出自然地表区域不采用变截面处理方法，少截面变化。这一原则对构造柱设置来说，是起到抵抗水平推力而形成剪力的有效办法，出现截面变化就增加了抵抗剪力的薄弱点。

多通高设置,构造柱全高贯通,提高了建筑物的整体性,同时也便于施工,无特殊要求构造柱不变位、不截断，如遇结构布置发生变化时，构造柱位置变化或增加构造柱，可考虑跨越一层搭接变化位置设置，由结构梁或圈梁等位置引出满足规范要求，应避免随墙体厚度变化而变化，做到设计考虑周全，设置合理，通高一致，避免半截柱、后栽柱。

二、钢筋混凝土圈梁的设置

1、混凝土圈梁断面高度一般采用120-180mm为宜，对于圈梁兼过梁者，可采用过梁洞口相应断面高度，通常采用小断面高度。

对于地基土耐力差或土质条件不好、不一致的须增设基础圈梁，可视基础形式而确定基础圈梁的断面、配筋来抵抗不均匀沉降。

凡层间内墙、外墙交接部位设置圈梁，应按平面布局、多拐角，按均等设置附加钢筋的方法，解决圈梁与构造柱连接方式，外墙转角构造柱设置位置是圈梁拐角重要部位，外墙转角圈梁钢筋是保证构造柱与圈梁、楼板墙体整体连结的重要组成部分，转角圈梁钢筋配置正确与否是形成整体的关键，按照圈梁形成闭合的设置原则，正确配置显得至关重要，如果配筋错误，形如虚设，起不到应有的作用，所以在设置钢筋时就应该选定节点。标明规范要求做法，起到拐点的作用。

如果在跨越洞口，不能闭合时应有相应的措施，保证其构造搭接长度或采取其它处理办法。

在屋盖下设置圈梁时，考虑地震烈度较高时，易出现屋盖板下或圈梁下1-4皮砖墙范围内出现周围水平裂缝，为此，可在顶层砖墙顶端每隔一米左右设1Φ6-10竖向钢筋锚入圈梁内以减轻其破坏程度，增加其整体性。

圈梁拐角搭接长度，在未贯通的圈梁拐角接头大于1m，可从圈梁内甩出墙体拉筋Φ6-10，间距为200-300mm，以保证抗震时应力集中部位得到很好的连接。

2、对于抗震烈度7度设防的多层房屋，圈梁配筋的最小直径不小于4Φ12，一般抗震级别圈梁的纵筋采用4Φ8-10足可以满足抗震设防要求。

小钢筋直径满足规范要求设置，不必要设置大量配筋，圈梁层层设置，形成构造柱、圈梁墙体，现浇楼板框体，整体性连接可靠，共同参与抗震、抗剪，能大大地增强、提高房屋整体抗震能力，重点解决可能出现应力集中部位的整体刚度问题，强调节点配筋的正确，构造附加筋正确配置，以达到抗震效果。

从楼板与圈梁的位置上看，圈梁可分为板下圈梁、板边圈梁。

板下圈梁适合内墙预制板下施工，板边圈梁及板下板边高低圈梁更适合于现浇整体楼板施工，外墙圈梁兼过梁，板下板边均可设置，对提高外墙转角封闭框架与构造柱、墙体连结效果最佳。

当建筑布局开间过大时，要求跨度大于4.8m的板与圈梁拉结。板边圈梁设置与现浇楼板一同整浇，满足抗震要求。

三、新型住宅结构布局的结构形式的思考

阜新可利用资源，煤矿副产品煤矸石，可以废物利用。烧制煤矸石实心砖、空心砖，按“墙改”要求，还能有相当一段时间可利用煤矸石实心砖，砖混多层结构一段时间内在区域内还存在，为满足日益增长的对住宅功能的需要，为克服砖混结构的局限性，对结构形式布局房屋的开间，跨度越来越大，还要考虑工程造价的经济合理性要求。

结构形式为砖混结构加钢筋混凝土内框架结构更适合个别特殊地域的经济发展，因此，砖混结构的构造柱、圈梁，整浇钢筋混凝土楼板与钢筋混凝土内框架结构，能够提高建筑布局的功能多方面要求，较全框架结构更具经济合理性，解决贫困地区工程造价，适应地域消费水平，以满足日益增长的现代化生活需求。

结束语

新时代的背景下，通过对房屋构造柱以及圈梁的合理设置，很大程度上提高了砖混结构住宅的稳定性以及抗震能力，尤其是在对贫困地区进行建造时，合理的设置布局不但可以带来良好的社会效益，也能降低建筑成本，获得很好的经济效益。

参考文献

第13篇

关键词：钢结构房屋结构设计优势结构形式问题

中图分类号：TU391 文献标识码：A文章编号：

随着钢产量的不断提高, 经济的不断发展, 对绿色环保型建筑的要求加大, 钢材应用于住宅建筑主体结构会越来越普遍。我国正在加速发展钢结构住宅产业化进程, 发展以标准化、系列化、通用化, 以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化体制。目前经国内广泛研究、实验分析并钢结构住宅通用体系用于民用住宅, 具有独特的优势, 与其它住宅通用体系相比, 其主要特点是: 自重轻; 布置灵活; 可以工厂化生产, 更易实现工业化、定型化、批量化生产; 施工周期大大缩短。

一、钢结构房屋发展的前景和优势

目前, 经国内广泛研究、实验分析, 钢结构房屋通用体系(钢结构住宅05J910~ 1, 2)用于民用住宅, 具有良好的发展前景和独特的优势。

1、发展前景

（1）将钢结构体系用于房屋建筑可以充分发挥钢结构延性好、塑性变形能力强、具有优良抗震性能等优点, 从而大大地提高住宅的安全可靠性。近年来的地震灾害, 尤其是台湾大地震调查结果证明了钢结构在地震中的良好表现。

（2）钢结构房屋比传统建筑更好地满足建筑上大开间、灵活分隔的要求, 并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板提高使用面积率。

2、钢结构房屋的优势

（1）有利于构件标准化, 有利于降低成本, 实现房屋建筑技术集成化、产业化; 钢结构房屋体系工业化程度高, 现场湿作业少, 符合环保建筑施工的要求。

（2）钢结构房屋体系自重轻, 约为混凝土结构的一半, 可以大大减少基础造价; 钢结构住宅体系施工周期短, 比传统住宅体系至少可以缩短三分之一,可以大大提高投资效益, 加快资金周转。

（3）钢结构房屋所用的材料主要是绿色、可回收或易降解的材料, 在建筑物拆除时, 它的大部分材料可再生或降解, 废弃物产生少, 因此符合可持续发展的要求。

二、钢结构房屋设计中的结构形式

对低、多层住宅, 目前国内外常用的结构体系主要有:

1、冷弯薄壁型钢体系

构件用薄钢板冷弯成C 形、Z 形构件, 可单独使用, 也可组合使用, 杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证, 抗侧能力较差, 一般只用于1~ 2层住宅或别墅。

2、框架

目前, 这种体系在多层钢结构房屋中应用最广。纵横向都设成钢框架, 门窗设置灵活, 可提供较大的开间, 便于用户二次设计, 满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用, 运用在低多层住宅中, 一般只用于4~ 6层住宅。

三、钢结构房屋结构设计中常见问题分析

1、结构布置

钢结构的结构体系包括框架结构、框架—支撑结构、筒体结构、平面桁架结构、网架( 壳) 结构、索膜结构、轻钢结构、塔桅结构等。选择结构体系时，应考虑它们不同的特点，如在轻型钢结构工业厂房中，当有较大悬挂荷载时，可考虑放弃门式刚架结构而采用网架结构; 建筑设计允许的情况下，可在框架中布置支撑来提高结构刚度，一般能取得比简单的刚性连接节点框架更好的经济性; 对屋面覆盖跨度较大的建筑，可选择悬索或索膜结构体系，其构件以受拉为主; 高层钢结构设计中，常采用钢—混凝土组合结构，来弥补钢结构本身的缺陷，提高结构性能。

结构的布置应根据结构体系的特征、建筑物荷载分布的情况及性质等因素综合考虑。一般说来，结构布置应刚度均匀，力学模型清晰，使荷载以最直接的路径传递到基础。此外，结构布置应根据具体情况灵活多变。如框架结构中次梁的布置，一般为减小截面而沿短向布置次梁，但会使主梁截面加大，因此减小了楼层净高。为避免这一问题，可根据需要调整其荷载传递方向，以满足不同的设计要求。应特别注意的是结构的抗侧应有多道防线，如有框架—支撑结构体系，框架柱至少应能单独承受1 /4 的总侧向荷载。

2、截面设计

构件截面设计是否合理直接关系到结构的安全性，工程的造价及施工是否方便。结构形式确定后，可根据经验对构件截面作初步估算。主要包括梁、柱和支撑等构件截面形状与尺寸的假设，一般钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H 型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1 /20 ～ 1 /50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按我国现行钢结构规范限值确定，尽量回避钢梁整体稳定的计算。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造来初步确定。柱截面根据长细比来估计，通常50≤λ≤80，然后考虑不同的受力情况，选择钢管或H 型钢等截面形式。

在进行钢结构设计时，应在确保结构安全，满足使用要求的前提下，使结构用钢量最省、造价最低。因此，如何选择合理截面的杆件，使其在满足强度、刚度、稳定性等要求的前提下，用钢量最小就是优化设计的最终目标。

在进行截面优化时，必须综合考虑以下几点: （1）构件强度、稳定验算。截面尺寸的优化必须满足强度、稳定性的要求，从而满足结构设计的安全性要求。（2）刚度要求。截面尺寸在优化时，结构的整体刚度必须满足有关规范规定的变形控制要求，即横梁的最大挠度、柱顶的最大水平位移、吊车轨顶处柱的最大水平位移必须满足有关规范规定的变形限值。（3）构造要求。优化截面尺寸必须满足有关规范的构造要求及使用要求。如柱翼缘的宽厚比、腹板的高厚比等截面尺寸都必须满足有关规定。（4）制作、安装控制条件。优化构件截面尺寸必须满足常规的制作、安装要求。

3、节点设计

连接节点的设计是整个设计过程中极其重要的环节，节点设计得当与否，对保证结构的整体性、可靠度以及建设周期和成本有着直接影响。在进行结构设计时，在结构分析过程中就应该想好用哪种节点形式，根据结构构件的选用，传力特性不同判断是选用刚节点、铰节点还是半刚节点。

对于焊接节点，焊缝的尺寸及形式应符合我国现行规范的有关规定。如焊条的选用应和被连接金属材质强度相适应，E43 对应Q235，E50 对应Q345。此外，焊接设计中应考虑焊缝的重心尽量与被连接构件重心接近。对于栓接节点，普通螺栓由于其抗剪性能差，只能在结构次要部位使用。高强螺栓的使用相对广泛，常用S8． 8 和S10． 9 两个强度等级，高强螺栓连接根据受力特点分承压型和摩擦型两种连接，在设计时应注意两者计算方法的差别。连接板可简单取其厚度为梁腹板厚度加4 mm，然后按我国现行规范进行相应验算。此外，节点设计应考虑制造厂的工艺水平、施工空间及构件吊装顺序等，尽可能让工人方便进行现场定位与临时固定。

参加文献：

[1] 高志勇.门式刚架轻钢结构设计常见问题[J]. 价值工程. 2010(08)

[2] 石玮.钢结构房屋设计中常见问题分析[J]. 中国新技术新产品. 2011(15)

[3] 王萌.钢结构设计中应注意的几点问题[J]. 江西建材. 2009(02)

第14篇

关键词：建筑结构设计；基本原则；设计方案

中图分类号：TU2文献标识码： A

一个好的设计方案对建筑工程的施工有很大的影响，并且在工程投入使用后也有关系。把隐患扼杀在源头，就需要在设计的过程中精益求精，然而设计方案是受多方面的因素共同作用影响的，在使用的大量的人力、物力、财力后仍然会有纰漏，进而对建筑业的发展有一定的阻碍。针对结构设计上出现的问题，本文笔者就建筑结构设计中须遵循的原则及其注意事项做了相关阐述。

一．建筑结构设计的基本原则

建筑工程施工建设中的安全稳固，以及在投入使用后人们生活基本设施的正常使用等等这些都是基于前期建筑结构设计的合乎标准。因此，在进行设计的过程中，设计人员就需要遵循以下原则。

（一）打通关节

细节影响整体。设计中任何一个小的细小关节都有可能对整体产生一定的影响。综合我国的实际灾害情况，很容易发现，在建筑事故当中，大多数工程是由节点开始破坏的，为了避免此类现象的发生，设计时，尽量使整个结构体系成为一个整体，没有突出的节点。这样的话可以最大限度的消减外力的作用。打通关节既要考虑工程的整体均衡情况，也要避免工程中不合理情况的发生，所以，打通关节，就要使建筑物长期的保持原始静止状态。

（二）刚柔相济

刚柔相济是建筑结构设计中最科学合理的体系。如果建筑的结构太过于刚硬，在面对强大的破坏力时，建筑结构要承受很大的力，这样如果缺乏一定的变形能力，就很容易造成大面积坍塌或者全部的毁坏现象出现。而建筑结构太过于柔，缺乏一定的强度，在破坏力来临时，也很难应付，并且很有可能会整体倾覆。因此，在设计工程中就需要设计人员做到刚柔相济，准确的把握工程的设计力度，确保建筑结构设计的合理化。

（三）多道防线

在建筑结构的设计当中，设计人员需要有一套完整的安全防范体系植根于心里，这样设计时就能处处把安全设计放在第一位。确保在真正的灾难来临时，每一个环节都能发挥其应有的作用，均衡的安排多道防线，避免出现把希望全部的放在一个部件上。从建筑结构的整体出发，充分利用每个环节在危险灾难到来时，能够形成合力，形成建筑工程的保障屏障。

（四）抓大放小

建筑结构设计中“强柱弱梁”、“强剪弱弯”是两个相当重要的两个概念。建筑结构是一个完整的体系，内部各个构件协调的构成一个整体，每个构件发挥着不同的作用，当然按重要性划分的话，每个构件都有轻重之分。在外界突然的破坏力量压迫下，如果每个构件都是均衡的力量抵抗，那么整个系统很可能会瞬间崩塌，这就需要在设计的过程中抓住主次，对于处于核心位置的构件要重点设计标示，在牺牲局部的前提下保存整体，最大限度的发挥建筑结构的协调、抵抗力。抓大放小，尽量的减少建筑损失。

二．合理设计

合理的建筑结构设计对整个工程的进度有着直接的关系，同时，对工程整体的施工质量也有着举足轻重的作用。那么在建筑工程结构的设计上就需要注意一些问题。

（一）建筑结构计算的注意事项

在结构计算的过程中，首先，避免荷载计算错误。在整个建筑荷载计算的过程中，设计人员应结合着建筑工程的实际用途及整体结构，科学的计算出建筑的荷载范围。在确保建筑结构稳定性的同时，也避免了后天的人为形成的破坏因素。

其次，在底框砌体结构进行验算的过程中，底部剪力法宜适用于刚度比较均匀的多层结构。针对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响。底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法计算，因为底框架结构中只有底层框架抗震墙，应采用双保险的方法。

由此可见，在整个建筑结构设计中，结构计算不仅关系着建筑工程的稳定性和安全性，同时还关系着建筑工程今后投入使用后的一些相关事项。

（二）建筑构造上的注意事项

首先是建筑构件配置上的问题，设计人员应当确定整个工程所需要的钢筋的配率范围，特别是那些能够在抗震设计中延长建筑稳定性的结构，这样在地震出现时，能够将人员的伤亡数目降低到最低。其次，是针对钢筋的安装问题，在安装前要确保钢筋的质量，然后是确保钢筋安装到了制定的位置。再次是为了从根本上杜绝因温度应力引起的墙体开裂现象，就需要建筑结构设计人员在从始至终的整个设计中，融入通风暖热的措施。最后是按抗震构造要求设置的构造柱，应在整个建筑物高度内上下对准贯通，上至女儿墙压顶，下至浅于500毫米基础圈梁，或伸入室外地面以下500毫米，构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合要求。

三．建筑抗震应该注意的问题

在建筑工程设计中，工程整体的设计理念是不是符合相关规定是一个至关重要的问题。设计理念关系着建筑物的投入使用是否正常，更加的关系到人们的生命财产安全。从设计理念的形成到设计结束这一整个过程中，都必须植入抗震的思想。根据我国最新的抗震规定及要求，在抗震等级相对较高的地区，住宅设计不管是多层砖混还是框架剪力墙结构，都必须遵从抗震规定，从抗震的角度采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。所以结构设计者应提早参与到建筑结构的概念设计中去。

（一）一般住宅

针对一般的住宅结构设计，设计人员应优先考虑横墙或纵横墙的承重能力，横纵墙在分布上，应遵循便宜、对称的原则，并且设计的过程中，上下层之间的横纵墙应该保持一致。在楼梯间的设置上，应尽量避开房屋的尽端与转角处，且尽量不准用无锚固的钢筋栓。

（二）多层住宅

多层住宅相对于一般住宅而言，在钢筋及抗震能力上都要强一些，所以在对多层住宅进行设计时设计人员需要结合其性能，在抗震墙和框架的设计上，突破传统的单向布置设计，尝试应用双向的布置，增强各自的抗震能力。

再者是在保证了抗震墙和框剪体系拥有了独立的抗震性能后，设计者们还要对工程楼层与楼层之间的连接度有相关的了解，结合着这些因素设计，进而确保工程的整体性。

最后是结构布置过程中，尽可能的选用规则结构，针对一些复杂结构的工程，应该设置防震缝，这样可以在地震发生时，把损伤降低到最小。

四．结束语

建筑结构在设计的过程中要按照相关规定进行，因为它不仅涉及到建筑投入使用后的状况，与人们的生活和业主的人身权益息息相关。那么在结构设计中，就需要设计人员结合当地的社会经济发展水平及人们的需求，做出符合在符合经济条件的基础上满足人们的日常生活需要，进而推动我国建筑行业不断的进步发展。

参考文献

[1]苏成江.浅议建筑结构设计过程中的几点问题[J].民营科技，2011，(04).

[2]黄增旋.浅析建筑结构设计中应注意的问题[J].黑龙江科技信息，2007，(14).

[3]杨恒.浅谈建筑结构设计中应注意的问题[J].黑龙江科技信息，2008，(15).

第15篇

关键词：小高层住宅；钢筋混凝土；结构设计

中图分类号：TU241.8 文献标识码：A

1 小高层钢筋混凝土结构的住宅基本结构形式

1.1 框架结构

框架结构的优点主要有空间比较大、灵活性强、具有抗震能力、工程造价低，但是，如果柱截面的厚度大于墙厚就会造成墙柱脚向外凸出，这样不仅影响购房者家具布置还影响室内美观，有时，住宅中间的房间分隔处呈现不规则现象，使住宅难以进行布置。

1.2 框架整体结构中的剪力墙

框架整体结构中的剪力墙是在整体框架结构中布置一定数量的剪力墙目前为止，它是我国在小高层住宅中应用最为广泛的一种主要结构形式。剪力墙主要特点是平面中灵活性较强，实用性、合理的结构，这样能有效地将框架、剪力墙的不同性能中抗侧力很好的展示出来，使它们发挥不同的作用。

1.3 大开间剪力墙结构

随着我国经济的发展，人们日益增长的物质水平不断提高，最先建造的小开间剪力墙体系住宅在整体建筑中的功能性和局限性变得越来越突出。从建筑强度方面来讲，小开间结构中墙体的应有作用不能得到更好的发挥，如果添加较多的剪力墙还会增加更大的地震力，而且工程费用也会随之增加，另外，小开间剪力墙的结构自我承重能力较大，相对应也增加了基础资金，所以，就诞生了大开间剪力墙结构，剪力墙的间距应该在大于4.5m且小于7.5m，进深在大于7.5m且小于11m，室内一般不会布置纵横的剪力墙，根据具体情况可按照住户的需求进行灵活分隔，如需室内有新变化还可以进行重新布置。

1.4 短肢剪力墙结构

墙肢截面的高度与厚度比在5至8的剪力墙就称之为短肢剪力墙，它是介于异性框架柱与普通剪力墙之间的一种剪力墙，这种剪力墙结构体系无论是在建筑功能与结构形式上还是在投资效益与节能指标都具有着良好的效果，目前，这已经成为小高层住宅的主要剪力墙结构形式。

2 小高层住宅钢筋混凝土结构设计的主要特点

2.1 钢筋混凝土结构设计的控制因素

在小高层住宅钢筋混凝土结构设计中水平荷载逐渐成为其主要控制因素，处在低层的住宅中，一般都是以重力为依据进行竖向的荷载，利用它来对钢筋混凝土结构设计进行控制，而且在小高层住宅中，虽然竖向荷载能对钢筋混凝土结构设计产生较大影响，但也会成为主要控制因素。对于某项特定的建筑来说，竖向荷载大体上是定值，水平荷载中的风荷载与抗震作用中的数值都是伴随着不同的动力特性而产生较大幅度变化。

2.2 轴向变形

对于采用框架体系的小高层住宅或者是采用剪刀墙体系的小高层住宅，框架中柱的轴距与压力基本上都是大于边柱的轴距与压力，这样就会使中柱的轴向因为压缩导致变形大于边柱的轴向压缩导致的变形。屋内举架较高时，因为差异轴向的变形能达到较大的数值，产生的后果不亚于连续梁中间的支座发生沉陷。

2.3 侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标

小高层与多层住宅不同，小高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素逐渐变成结构侧移，多层住宅已经不能满足人民日益增长的需要，房屋建筑的高度正在逐渐增加，水平荷载的结构体系因为侧移发生的变形不断增大，结构的顶点侧移应与棚顶成正比。因此，在最初设计小高层住宅时，对结构的强度要求很高，还要具备足够的抗侧移刚度，使水平荷载结构控制在标准范围内。其中有三方面的原因，包括：因为侧移会使居住者不舒服，从而影响正常的居住；因为侧移室内的隔墙、围护墙包括室内的材料都会出现裂痕或是不同程度的损坏，甚至电梯也有可能因此不能正常工作。

2.4 结构延性是钢筋混凝土结构设计的重要指标

相较于多层住宅，小高层住宅的结构会更加“柔”，其抗震作用下的变形就会无形加大。为了使结构能具有较强的变形能力，避免建筑物坍塌，应对建筑构造方面采取更加恰当的相应措施，以确保结构延性。

3 小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略

3.1 优化设计的方法

现阶段，设计分析软件在优化过程中并没有完全成熟，主要是对小高层住宅结构的分析软件应用，利用人工分析进行调整，通过概念设计方法，针对不同的结构选型以及布置，对正在进行的方案不断的做比较分析，比较之后选择最为理想的结构方案，这是在结构设计中应用最为广泛同时也是最简单的优化方法。利用概念设计的方法选择的方案是为合理经济的，虽然耗费人力、物力、财力以及时间，但是对设计人员的素质要求就相对较高，利用设计人员的经验进行人工优化方法依旧是建筑单位所普遍采用的主要方法之一。即便是同一小高层住宅的方案，所选择的结构也是不尽相同的，也可以有不同的布置方案，在确定小高层住宅的结构布置时，同一种荷载情况也会有不同的分析方法，在整个分析的过程中设计参数、设计材料、荷载的取值范围也是多选择的，就连对小高层住宅内的细微部分处理也是不同的，上述问题，即便是利用计算机技术也是无法全部解决的，这就需要设计人员通过自己的努力做出判断。然而判断的内容只能在结构设计中采用普遍的规律下进行指导，这是通过具体实践经验得出的结论。因此，概念设计是由设计人员通过诸多备选方案进行选择。

3.2 性能分析

3.2.1 抗震性能分析

对于整体结构来讲，足够的承载能力以及变形能力是能同时满足条件的两方面需求。结合概念设计的最新理念，分别对两种不同的结构体系进行细致的研究分析。在结构设计中，对于结构的要求必须具有一定的承载能力以及适当的刚度。小高层的结构及其使用功能和安全性与侧移大小有着密切的关系，侧移过大会使隔墙和保护墙以及材料出现裂痕以及损害。其结构必须按照规定内的百分点对于不利情况计算出结构体系的层间位移角，框剪结构要大于剪力墙的结构，这两种姐都都要小于规范要求，且有较大的充裕量，这说明两种结构都要满足刚度的要求。只是针对使用性能来讲，剪力墙的墙体过多，结构自我承重力大，导致较大地震作用，混凝土和钢材的使用量也高，与此同时还增加了基础工程的投资建设，限制了建筑方面的灵活运用。因为框架结构能够形成自由且灵活性强的利用空间，更容易满足不同建筑的功能性，剪力墙具有比较大的抗侧移刚度，这样就会增加抗震力，从而减少了结构侧移。

结论

综上所述，随着我国经济的不断发展，人民生活水平在不断提高，相对地对小高层住宅产生极大的兴趣和购买意愿，对于住宅的功能提出较高的标准要求，购房者希望住房在居住过程中能满足较大的灵活性、实用性、变换性、多功能性的需求，所以，住房设计人员应在拿到开发商的设计图纸后，为消费者着想，力图经济、适用、美观的原则为社会做出更大的贡献。

参考文献

[1]叶献国.建筑结构弹塑性地震反应中的能量表达及应用[J].合肥工业大学学报，1998，10(5):51-53.

[1]蒋鲁蓉.钢筋混凝土框架结构设计有关问题的初步探讨[J].山西建筑，2008.(01).