住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜述

1、住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜述    摘要：在滿足安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，從多方面來(lái)提高住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和體現(xiàn)住宅的人性化設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)計(jì)算；結(jié)構(gòu)構(gòu)造；施工措施    目前，我國(guó)正處在城市化進(jìn)程的加速發(fā)展期，隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)住宅的需求日益加大，對(duì)住宅品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。住宅作為一種商品，能否在市場(chǎng)上暢銷，在一定程度上取決于設(shè)計(jì)的質(zhì)量，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)。開(kāi)發(fā)商關(guān)心房屋造價(jià)，業(yè)主關(guān)心舒適度，如何在滿足結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下，減少房屋的建造成本和體現(xiàn)住宅的人性化設(shè)計(jì)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中

2、應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。 1概念設(shè)計(jì) 住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的概念設(shè)計(jì)，是指設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)選型、桿件布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算、截面設(shè)計(jì)以及細(xì)部處理的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)所遇到的問(wèn)題按照建筑結(jié)構(gòu)的一般規(guī)律，綜合考慮各個(gè)方面的因素，確定合理的分析處理方法，以獲得經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。對(duì)于同一座建筑，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置方案。確定了結(jié)構(gòu)布置的建筑物，即使在同種荷載情況下，也存在著不同的分析方法。分析過(guò)程中設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、荷載的取值并不是惟一的。建筑物細(xì)部的處理不盡相同。上述這些問(wèn)題都需要設(shè)計(jì)人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般規(guī)律的指導(dǎo)下，根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。因此，概念設(shè)計(jì)體現(xiàn)一個(gè)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和水平，關(guān)系

3、到設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量好壞，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，重視概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)通常包括以下幾個(gè)方面。 1.1結(jié)構(gòu)選型 現(xiàn)在的住宅設(shè)計(jì)多姿多彩，千變?nèi)f化，體現(xiàn)不同區(qū)域不同名族的社會(huì)文化和社會(huì)需求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)房屋的高度、層數(shù)、地理位置和具體要求選擇不同的結(jié)構(gòu)形式。磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（包括異性框架）、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪（框筒）結(jié)構(gòu)是住宅設(shè)計(jì)的常見(jiàn)形式。如多層房屋，在欠發(fā)達(dá)地區(qū)選擇磚混結(jié)構(gòu)較多，當(dāng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，盡可能采用抗震性能較好的框架結(jié)構(gòu)。高層住宅采用剪力墻或短肢剪力墻結(jié)構(gòu)較多，高層公寓采用框筒或框剪結(jié)構(gòu)較多。再如商住樓，當(dāng)?shù)撞可虉?chǎng)為小開(kāi)間商場(chǎng)時(shí)就不用采用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，布置豎向構(gòu)件時(shí)盡量照顧到商

4、場(chǎng)的使用要求。 1.2結(jié)構(gòu)規(guī)則性 規(guī)則結(jié)構(gòu)有利于抗震，且經(jīng)濟(jì)性較好。結(jié)構(gòu)規(guī)則性包括豎向和水平規(guī)則性兩個(gè)方面，在方案設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)及時(shí)介入，與建筑設(shè)計(jì)師溝通協(xié)商，避免極不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。特別是高層建筑，當(dāng)不規(guī)則性較多時(shí)，需進(jìn)行超限審查，超限高層設(shè)計(jì)周期和審查的周期均較長(zhǎng)，可能影響開(kāi)發(fā)商的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，同時(shí)，超限需采取許多加強(qiáng)的抗震構(gòu)造措施，增加了房屋的建造成本，容易超出開(kāi)發(fā)商的成本控制范圍。當(dāng)建筑物嚴(yán)重不規(guī)則時(shí)，宜設(shè)置抗震縫將建筑物分成幾個(gè)獨(dú)立的相對(duì)規(guī)則的單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.3抗震設(shè)計(jì) 我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范抗震采取“三水準(zhǔn)設(shè)防、兩階段設(shè)計(jì)”的做法，即：“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防原則和

5、“多遇地震下的彈性計(jì)算和罕遇地震下的彈塑性計(jì)算”兩階段設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)計(jì)需灌輸?shù)乃枷脒€有：“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的構(gòu)造要求等等。有的工程師習(xí)慣將梁鋼筋放大，如果放的過(guò)大，可能就違背強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)外地的項(xiàng)目時(shí)，要弄清當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防烈度，場(chǎng)地類別等，如果習(xí)慣性的按本地的情況輸入，可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤。 1.4結(jié)構(gòu)模型 在模型輸入過(guò)程中，力學(xué)模型的傳力途徑要清晰，荷載要準(zhǔn)確輸入，要根據(jù)不同的條件設(shè)置合理的計(jì)算參數(shù)，對(duì)計(jì)算的結(jié)果要根據(jù)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)作出有效的判斷。 1.5材料 對(duì)于結(jié)構(gòu)材料的選擇規(guī)范做出了許多規(guī)定。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意材料的強(qiáng)度等級(jí)的最低要求。如防水混凝土最小強(qiáng)度等級(jí)為C25，

6、預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度不宜小于C40等等。鋼筋宜選擇高強(qiáng)度，以節(jié)省鋼材的用量。 2構(gòu)件布置方案 力學(xué)模型由構(gòu)件組成，構(gòu)件的布置既要滿足建筑的功能要求，又要結(jié)構(gòu)合理。合理的構(gòu)件布置，能提高住宅的有效適用面積，能營(yíng)造一個(gè)舒適的空間環(huán)境，因而，設(shè)計(jì)中應(yīng)該反復(fù)推敲構(gòu)件的布置方案。 2.1基礎(chǔ) 基礎(chǔ)形式類型較多，需根據(jù)建筑物的規(guī)模，建筑場(chǎng)地的具體情況選擇合適的基礎(chǔ)。特別是設(shè)計(jì)外地項(xiàng)目時(shí)，宜先調(diào)查當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)的習(xí)慣做法，以免自己設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)成本較當(dāng)?shù)馗?。如沿海的淤泥質(zhì)土較多，多層的房子就需設(shè)計(jì)成樁基礎(chǔ)，而許多內(nèi)地的地基承載力較高，高層也可以設(shè)計(jì)成天然基礎(chǔ)。 2.2豎向構(gòu)件 豎向構(gòu)件的布置宜均勻?qū)ΨQ，縱橫向宜對(duì)齊成

7、榀，這有利于抗震設(shè)計(jì)。高層不應(yīng)采用單跨框架。柱截面可以沿房屋高度分段變截面，至屋面混凝土剪力墻厚度可變但長(zhǎng)度不宜變化。豎向構(gòu)件的布置數(shù)量由軸壓比，房屋剛度等參數(shù)來(lái)控制。豎向構(gòu)件的尺寸規(guī)范有專門(mén)的構(gòu)造要求。如柱分柱、極短柱和超短柱，墻有長(zhǎng)肢墻和短肢墻之分。對(duì)底層為小商場(chǎng)的商住樓時(shí)，豎向構(gòu)件的布置需兼顧商場(chǎng)的使用，盡量使柱布置在拐角或邊上，不要妨礙通道和影響營(yíng)業(yè)區(qū)域的布置。豎向構(gòu)件的布置要盡可能考慮到業(yè)主對(duì)房屋的改造。 2.3梁 內(nèi)部梁要布置在戶內(nèi)功能分界線上，盡可能不使梁破壞使用空間，梁不要影響燈具的布置。梁優(yōu)先藏在填充墻內(nèi)，當(dāng)梁不在墻內(nèi)時(shí)，梁底凈高不宜小于2.4m。住宅層高較小，梁高通常受到限

8、制，所以梁的跨度不宜過(guò)大。 2.4板 板作為水平構(gòu)件，對(duì)地震力、風(fēng)荷載的傳遞起重要作用。剛性樓板假定和按彈性板設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算結(jié)果有一定的影響，如位移比等總體參數(shù)需選擇剛性樓板假定，而配筋計(jì)算就可以不選擇強(qiáng)制剛性樓板假定。通常設(shè)計(jì)人員對(duì)板認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為是次要構(gòu)件，而忽視了對(duì)板的精心設(shè)計(jì)。板根據(jù)跨度合理選擇板厚度，懸挑板跨度不宜大于1.2m。同時(shí)，由于商品混凝土樓板開(kāi)裂現(xiàn)象比較嚴(yán)重，各地編制的住宅通病防治導(dǎo)則對(duì)板作出了許多具體的設(shè)計(jì)要求。如規(guī)定了最小板厚，設(shè)置雙層雙向配筋的具體部位等等，設(shè)計(jì)中要遵守這些要求。 2.5樓梯 樓梯作為豎向疏散的重要通道，抗震規(guī)范對(duì)其有了新的規(guī)定，計(jì)算時(shí)要考慮樓梯對(duì)結(jié)構(gòu)的影

9、響。 3結(jié)構(gòu)計(jì)算中參數(shù)的合理選擇及對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析判斷 國(guó)內(nèi)幾個(gè)常用的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序功能強(qiáng)大，用于制圖的后處理程序非常完善，結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)束后，可直接選擇相應(yīng)的模塊來(lái)制圖。許多設(shè)計(jì)人員忽視了對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析判斷、比較，出了問(wèn)題全然不知，甚至認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一件簡(jiǎn)單的事情，這種認(rèn)識(shí)非?？膳?。如何對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，非常重要，要根據(jù)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范的具體規(guī)定對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，只有輸出結(jié)果正確了，才能作為施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。 4結(jié)構(gòu)構(gòu)造 構(gòu)造分桿件構(gòu)造和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造兩個(gè)方面。桿件構(gòu)造包括構(gòu)件的截面要求、配筋率、混凝土保護(hù)層厚度等方面，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造有鋼筋的搭接和錨固，框架柱梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋加密等等許多方面。結(jié)構(gòu)構(gòu)造與結(jié)構(gòu)計(jì)算同等重要，不可忽視。 5施工措施 住宅質(zhì)量的好壞主要由設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)衡量。因此施工時(shí)要編制施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)模板支撐、鋼筋制作、混凝土澆筑等各方面需編制相應(yīng)的施工方案和技術(shù)措施，確保工程質(zhì)量。 6結(jié)語(yǔ) 總之，商品房（住宅）是一種特殊商品，投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)，其工程設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅關(guān)系到工程的投資效益、使用要求，而且直接關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此抓好設(shè)計(jì)質(zhì)量管理工作顯得非常重要。針對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)質(zhì)量狀況，設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部的質(zhì)量管理，嚴(yán)格把控好各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)；工程質(zhì)量監(jiān)督管理部門(mén)要加大