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關(guān)鍵詞：住宅結(jié)構(gòu)；設計；問題分析；對策

Abstract: In the residential design, there are still many problems that we do not pay attention there will be mistakes. With the author many years of work experience, this paper put forward the thinking of a number of issues in the design of residential structures.Key words: residential structure; design; problem analysis; countermeasures

中圖分類號：F287.8 文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言：

住宅工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到人們的生命安全。住宅質(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。但在實際設計工作中,常常發(fā)生住宅結(jié)構(gòu)設計的種種概念和方法上的差錯。我國自2000年全面推行建設工程施工圖設計審查制度以來,通過施工圖設計審查發(fā)現(xiàn)并糾正了不少違反《工程建設標準強制性條文》及其他一些違規(guī)設計問題,對規(guī)范設計市場秩序,確保設計質(zhì)量,起到了積極作用。本文結(jié)合筆者多年參加施工圖設計和審查的工作經(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。

1住宅結(jié)構(gòu)設計存在的問題及其原因分析

1．1防火設計問題比較突出

一些設計人員對防火規(guī)范、規(guī)定不熟悉,對建筑物分類有錯誤,導致在設計中對防火標準執(zhí)行有誤,消防處理不當,存在許多安全隱患;一些重要場所的安全疏散出口、疏散門開啟方向不正確,影響安全疏散;有些設計中的防火分區(qū)面積過大,防火間距過長,設計存在隨意性;有些消防設施設計不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防設施將不能有效發(fā)揮作用。

1．2部分結(jié)構(gòu)設計不合理, 安全隱患比較多

如《建筑抗震設計規(guī)范》第7. 1. 8條(強制性條文)規(guī)定“底部框架- 抗震墻結(jié)構(gòu),上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊”。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,存在漏算錯算現(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,設計存在嚴重安全隱患。

1．3設計深度達不到規(guī)定要求

一些設計人員制作圖紙“偷工減料”,設計粗糙,過于簡單,施工圖中應有的系統(tǒng)圖、大樣圖、相關(guān)剖視圖漏缺;一些重要的、應該用圖紙反映的內(nèi)容只標注“見圖集”、“由設備廠家確定”等,施工圖設計表述不全,細部大樣不詳,不能反映工程的全貌;一些重要的設計依據(jù)、設計參數(shù)、工程類別、安全等級、耐火等級、防火消防處理等在設計總說明中沒有標明或交待不全。

這些問題的產(chǎn)生,有的是由于設計人員沒有對一般住宅尤其是多層住宅設計引起高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結(jié)果;有的則是由于設計過程中對設計規(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。

2住宅結(jié)構(gòu)設計的規(guī)范要求

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。

2．1結(jié)構(gòu)計算應注意的問題

（1） 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(chǔ)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,是一個非常重要的方面。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,根據(jù)其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據(jù)。

2．2構(gòu)造設計應注意的問題

（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。

（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。

（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,下至淺于500mm基礎(chǔ)圈梁,或伸入室外地面以下500mm的構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

3住宅結(jié)構(gòu)設計的概念設計與地基設計

3．1必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設計

住宅設計無論是多層磚混或框架剪力墻結(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。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。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） 對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加強住宅地基結(jié)構(gòu)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,可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)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(chǔ)的剛度;同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)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） 對高層建筑來說,由于需要一定的埋置深度,從經(jīng)濟的角度考慮,基礎(chǔ)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） 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。

4結(jié)束語

總之,建設工程是一種特殊商品,工程投資大、建設周期長,其工程設計質(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產(chǎn)安全。因此抓好設計質(zhì)量管理工作顯得非常重要。針對當前設計質(zhì)量狀況,設計單位應加強內(nèi)部的質(zhì)量管理,設計管理部門要加大對設計質(zhì)量的監(jiān)督管理,結(jié)合施工圖設計審查、專項檢查、質(zhì)量抽查等工作,加強對業(yè)主、勘察、設計單位的市場監(jiān)管力度。特別是設計單位在進行住宅結(jié)構(gòu)設計時必須在滿足國家設計規(guī)范要求的前提下,加強住宅結(jié)構(gòu)的概念設計和地基設計,才能提高住宅結(jié)構(gòu)設計水平,確保住宅設計質(zhì)量不斷提升,以使住宅的結(jié)構(gòu)設計工作做到更安全、更合理。

[參考文獻]

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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代住宅 結(jié)構(gòu) 設計

一、衛(wèi)生間的狹長采光口

當衛(wèi)生間布置在戶型橫向的中部時，為了確保衛(wèi)生間的通風和采光，建筑通常會留一個狹長的采光口。采光口的長度大于橫向?qū)挾鹊?0%時，則形成了平面不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。此時平面內(nèi)剛度就不能認為是無窮大，應采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的空間計算模型。同時，在缺口的端部應設梁，對于框架結(jié)構(gòu)可以保證框架的連續(xù)，對于砌體結(jié)構(gòu)也可起到拉結(jié)縱墻的作用。

二、樓板錯層

為了追求空間的層次感，通常會在一戶內(nèi)設有或大或小的錯層。根據(jù)抗震規(guī)范第3.4.3條及條文說明，有較大的樓層錯層時，應屬樓板局部不連續(xù)――平面不規(guī)則。至于較大錯層，一般指超過梁高的錯層，此時需按樓板開洞對待，即分層建模，并按平面不規(guī)則采用計算模型。較小的錯層按同一層建模，并改梁板標高。錯層處樓板在SATWE中要定為彈性樓板，因為錯層處板沒有布滿整個結(jié)構(gòu)，開孔率很大，所以它就不能用剛度無限大的剛性樓板來建模。同時要注意控制錯層交接處的梁的高度，防止產(chǎn)生局部凈高不足的情況，必要時可以做成寬扁梁。

三、軸線錯位

軸線錯位應該是設計人員最無可奈何的情況了，有些住宅的軸線除了分戶墻南北墻在同一根軸線，其余都是錯開的。對于框架結(jié)構(gòu)，當軸線錯開較小時，可將柱一個方向的尺寸加大，使兩個軸線的梁都作用在柱上，在PKPM中建模的時候可以將兩根軸線輸為一根，錯開的軸線按偏心輸入。對于相距較遠加大柱子尺寸不現(xiàn)實的情況，只有將橫向框架梁擱在縱向的框架梁上，但要考慮主梁的抗扭。同時次梁上部鋼筋伸入主梁的水平段錨固長度不應小于0.4La，所以次梁的上部鋼筋要采用小直徑多根數(shù)的布置。

四、陽臺出挑大

陽臺是家與自然溝通的場所，大陽臺往往也是開發(fā)商銷售時的賣點。通常，陽臺都是用懸挑梁來實現(xiàn)的。懸臂構(gòu)件在地震時是較易破壞的部分。陽臺設計時一定要考慮足荷載，配筋留有一定的余地。雖然根據(jù)抗震規(guī)范5.1.1第4條的規(guī)定，8、9度才要求長懸臂構(gòu)件考慮豎向地震作用，但挑梁下部仍要配置適量鋼筋，以減小梁的撓度和確保梁的延性。

五、頂層退臺

為了滿足日照間距和用戶對露臺的鐘愛，幾乎所有的住宅都有外墻向內(nèi)退的情況，從而出現(xiàn)梁抬柱。對于這種豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，在計算中按規(guī)范要求將該構(gòu)件傳遞給梁的地震內(nèi)力乘以1.25～1.5的增大系數(shù)。同時，局部的樓板厚度和配筋也要適當加強一下，最好雙層雙向配筋；梁上部的通長負筋也要適當加大，抬柱處布置吊筋。

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關(guān)鍵詞：建筑設計；多層結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計

1 引言

結(jié)構(gòu)設計是整個建筑設計過程中的一個重要的環(huán)節(jié)，對整個建筑物的外觀效果、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。結(jié)構(gòu)設計需要務實，任何一個項目設計都必須要協(xié)調(diào)好結(jié)構(gòu)的設計。多層鋼結(jié)構(gòu)住宅是結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化推廣的重要組成部分，也是今后多層住宅發(fā)展的主要方向。傳統(tǒng)大住宅多采用磚混或混凝土結(jié)構(gòu)，鋼材強度高，房屋自重輕，因此較容易實現(xiàn)大，靈活分隔的建筑設計理念，實現(xiàn)居住空間在空間和時間上的可變性。不過，在國內(nèi)對多層鋼結(jié)構(gòu)大住宅的研究力度還不夠。

2 多層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的結(jié)構(gòu)設計要點

2.1多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)布置

多層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系一般采用純框架體系，與鋼筋混凝土框架體系類似，縱、橫方向均為剛接框架，但將梁、柱改為鋼梁和鋼柱，且大多采用H型截面，其承載能力及空間剛度均由剛接框架提供，適用于無法設置支撐的建筑物。由于結(jié)構(gòu)采用型鋼，故其成為施工速度最快的一種結(jié)構(gòu)形式，采用該種結(jié)構(gòu)體系的鋼結(jié)構(gòu)住宅，柱網(wǎng)分布有大跨度和小開間密柱式兩類。

(l)應用于住宅的大跨度結(jié)構(gòu)，合理利用鋼結(jié)構(gòu)的受力特點，充分發(fā)揮鋼材作用，建筑空間開敞，平面布置靈活，空間可變性較強，但結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸隨柱網(wǎng)增大而增大。受梁柱體系高跨比的限制，隨跨度的增大，結(jié)構(gòu)鋼梁的高度也隨之增大，通常結(jié)構(gòu)鋼梁高跨比為1: (15~20)。從結(jié)構(gòu)受力分析的合理性和經(jīng)濟性兩方面考慮，用于住宅的大跨度鋼結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)以6.0~7.2m為宜。此時結(jié)構(gòu)梁高約300~500mm，按層高2.8m考慮，立面開窗高度能達1.4m以上，基本滿足住宅規(guī)范要求。雖然也有采用更大跨度結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)(類似于排架結(jié)構(gòu))的情況，但通常進深方向為長跨距，從經(jīng)濟方面考慮，開間方向即使在層高增大的情況下也不宜過大。

(2)當建筑設計方案為每一開間均設有柱時，可采用小開間密柱式布置，一般柱距為3~5m，此結(jié)構(gòu)類型因跨度小，梁、柱斷面都相對減小，在立面開窗、開門上有較大自由度，由于跨度小，結(jié)構(gòu)梁柱斷面和相應的樓板厚度均減小，可減小結(jié)構(gòu)自重，是較為經(jīng)濟的方法。但住宅空間布局受限制較大，難以形成開敞的大空間，建筑空間的可變性仍較弱。

工程抗震經(jīng)驗表明，不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)體型對結(jié)構(gòu)抗震不利，甚至會造成建筑物的嚴重破壞或倒塌，它一般分為兩類:①建筑平面不規(guī)則;②建筑結(jié)構(gòu)立面和豎向剖面不規(guī)則。由于后者的危害性史大，因此多層住宅鋼結(jié)構(gòu)體型宜力求規(guī)則和對稱。

2.2 連接節(jié)點設計

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接是保證鋼結(jié)構(gòu)安全的重要部位，對結(jié)構(gòu)受力有著重要影響，是整個設計工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。地震災害記錄表明，許多鋼結(jié)構(gòu)都是由于節(jié)點首先破壞而導致建筑物整體破壞的，因此節(jié)點必須具有良好的抗震性能，能滿足各種不同高度的鋼結(jié)構(gòu)體系相應的強度、剛度和延性要求，以確保安全可靠。節(jié)點設計一般要求遵循以下原則：(l)節(jié)點受力要力求傳力直接簡單和明確，使計算分析與節(jié)點的實際受力情況相一致;(2)保證節(jié)點連接有足夠的強度和良好的延性;(3)構(gòu)件的拼接按等強度原則設計，即拼接件應能傳遞斷面的最大承載力;(4)盡量簡化節(jié)點構(gòu)造，以便于加工和安裝時容易就位調(diào)整。

多層住宅鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點主要包括梁與梁的拼接節(jié)點、柱與柱的拼接節(jié)點、梁與柱的連接節(jié)點、支撐與梁柱的連接構(gòu)造、柱腳的連接節(jié)點等。連接節(jié)點可分為3種形式，即鉸接、剛接和半剛接，其中半剛接因其受力難以控制，目前采用不多，故以其余兩種形式為主。 連接方法可分為焊接連接和高強度螺栓連接，焊接連接節(jié)點的焊縫尺寸及形式等可按現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行，焊條的選用應與被連接金屬材質(zhì)適應。焊接設計中不得任意加大焊縫，焊縫重心應盡量與被連接構(gòu)件重心接近。高強螺栓連接常用8.8s和10.9s兩個強度等級，根據(jù)受力特點分為承壓型和摩擦型，高強度螺栓最小規(guī)格為M12，常用的為M 16- M30，超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定，設計中應慎重使用。連接板一般采用與母材強度等級相同的鋼材，在同一節(jié)點中，采用同一直徑和同一性能等級的高強度螺栓，并進行節(jié)點連接的承載力驗算。

3 多層鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系選型

鋼結(jié)構(gòu)體系的型式有多種，但應用于住宅的主要可分為鋼框架體系，鋼支撐框架體系，鋼框架――混凝土剪力墻體系――鋼框架――核心筒，錯列桁架鋼結(jié)構(gòu)等。根據(jù)已建的鋼結(jié)構(gòu)住宅工程 對鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系做一個簡單的定性比較，見表1。根據(jù)表1多層鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系比較分析，可以明確地得出各鋼結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點。從表1可知，錯列桁架鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性高，開間大及跨度大，比較適于作為多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系，建筑設計應與結(jié)構(gòu)設計交互設計，以避免桁架對建筑平面設計的影響。

表1 多層鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系性能比較

4 鋼結(jié)構(gòu)住宅樓蓋結(jié)構(gòu)分析

樓板的合理選擇關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性，降低樓板的造價和減輕自重對整個建筑物至關(guān)重要。目前鋼結(jié)構(gòu)住宅工程中常用的樓板豐要有三種形式：壓型鋼板――混凝土組合樓板：現(xiàn)澆混凝土樓板：預應力空心板疊合樓板。通過表格對上述三種樓蓋進行綜合比較，見表2。

表2 多層鋼結(jié)構(gòu)住宅常用樓板類型綜合比較

由表2可知 預應力空心板疊合樓板比較適于作為鋼結(jié)構(gòu)住宅樓蓋 這種樓蓋不僅裝配化程度高、施工效率高、自重輕、用鋼量少和造價低 而且跨度較大．整體性及抗震性能都不比現(xiàn)澆樓蓋差。

5 多層鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)分析與設計

5.1 工程概況

本工程為6層住宅樓，首層層高3.8m,2~6層層高2.9m，分別采用鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)形式和鋼結(jié)構(gòu)形式，采用90mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝上樓板。在一個住宅單元中，進深尺寸較大，除樓梯問、廚房、衛(wèi)生間相對固定外。其余的廳、居室、貯藏室等均可按住戶的意愿自行安排、靈活分隔組合。墻體選用蒸壓加氣混凝土墻板。結(jié)構(gòu)計算主要采用符合國內(nèi)規(guī)范和規(guī)程要求的TBSA和PKPM系列軟件進行計算分析。設計方案應滿足各種結(jié)構(gòu)類型設計規(guī)范和規(guī)程的要求，包括結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件選型、材料選擇、施工方案等，同時還考慮安全適用性和經(jīng)濟合理性等。

(l)材料、型號和級別

對于鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)，柱采用C25混凝上，梁和板采用C20混凝上;柱和梁的縱筋采用II級鋼，其它為I級鋼;墻體采用灰砂磚砌筑。對于鋼結(jié)構(gòu)，柱和梁均采用熱軋H型鋼，其余與鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)相同(稱為鋼結(jié)構(gòu)①);或柱采用熱軋 H型鋼，梁采用高頻焊接薄壁H型鋼，墻體采用ALC板，其余與鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)相同(稱為鋼結(jié)構(gòu)②)。

(2)荷載取值

風荷載取值為:基本風壓0.45kN/m2，地面粗糙度為B;地震烈度為7度，場地類型為二類。對于墻體采用ALC板的鋼結(jié)構(gòu)，其墻體和攔河荷載標準值為:墻重分別為2.0kN/m2(150mm厚ALC板滿載)，1.6kN/m2 (150mm厚A LC板，扣除門窗荷載;或是100mm厚ALC板滿載);攔河為1.0kN/m2。其它荷載按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)取值。

(3)結(jié)構(gòu)布置

采用鋼結(jié)構(gòu)的標準層結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。

標準層鋼結(jié)構(gòu)平面布置圖

5.2 結(jié)構(gòu)分析與設計

結(jié)構(gòu)體系：根據(jù)上文分析及工程概況，該工程選擇交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)和鋼框架結(jié)構(gòu)體系。靈活分隔部分采用錯列桁架鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利用柱子、平面桁架和樓板組成空間抗側(cè)力體系，具有住宅布置靈活、結(jié)構(gòu)自重輕和造價低的特點。是一種經(jīng)濟、實用、高效的新型結(jié)構(gòu)體系：固定部分(廚房、衛(wèi)生間和樓梯間)采用鋼框架結(jié)構(gòu)。桁架腹桿采用混合型桁架，這種桁架的抗側(cè)性能優(yōu)于空腹桁架，抗震性能優(yōu)于實腹桁架。

結(jié)構(gòu)布置：住宅的開間和進深較大，由上文分析并綜合比較而選用預制預應力空心板疊合樓板。采用預制預應力空心板疊合板后結(jié)構(gòu)布置采用簡單梁格方式，取消用鋼量較大的次梁。簡單梁格布置不僅可以降低結(jié)構(gòu)用鋼量，而且可以增大建筑有效凈空并取消吊頂。預制預應力空心板疊合板通過與鋼梁組合作用(布置栓釘和后澆疊合層)進一步降低結(jié)構(gòu)用鋼量。疊合板總厚度為200mm 其中預制預應力空心板厚度150mm，現(xiàn)澆疊合層厚50mm。

構(gòu)件設計：交錯桁架結(jié)構(gòu)中多數(shù)構(gòu)件的內(nèi)力以軸力為主，而且體系的抗側(cè)剛度很大 一般以強度或穩(wěn)定設計來控制構(gòu)件截面，比較適合采用高強度鋼材，因此該工程梁、柱、弦桿、腹桿均采用Q345鋼。交錯桁架結(jié)構(gòu)中柱采用直徑為400mm，壁厚為l6mm鋼管混凝土柱，混凝土采用C60；弦桿采用HW200×200×8×12：縱向框架梁為HM294×200×8×12;直腹桿為等邊角鋼組合L100×l0；斜腹桿為等邊角鋼組合L125×8;框架結(jié)構(gòu)中柱采用直徑為300mm，壁厚為10mm的鋼管混凝土柱，混凝土采用C60；梁采用HN25O×125×6×9。

結(jié)構(gòu)分析：計算結(jié)果表明，水平荷載作用參與組合的工況對設計起控制作用。構(gòu)件強度和穩(wěn)定應力比控制在0．90以內(nèi)。結(jié)構(gòu)彈性層間位移角按照《建筑抗震設計規(guī)范》和《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定來控制。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果見表3。

表3結(jié)構(gòu)分析結(jié)果

節(jié)點設計：交錯桁架體系采用混合型時，橫向荷載的作用將通過平面桁架以軸力的形式傳遞給柱子．故桁架與柱子的連接按鉸接設計。此時，桁架上、下弦桿除了要承受軸力，還要承受彎矩，按照連續(xù)壓彎桿件設計，而腹桿與弦桿的節(jié)點按鉸接設計，忽略桁架腹桿次彎矩的影響。此種分析不但誤差很小,，還能改善結(jié)構(gòu)的延性和增加耗能儲備。鋼框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點全部為剛節(jié)點，可有效增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。

5.2 簡單經(jīng)濟評價

在滿足各項設計指標的前提下，各構(gòu)件用鋼量見表4 設計方案總用鋼量為95．55t(不包括樓板及基礎(chǔ))，單位面積用鋼量為31．8kg／m2。采用鋼管混凝土柱交錯桁架結(jié)構(gòu)?？梢燥@著降低結(jié)構(gòu)的用鋼量，比其他鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系經(jīng)濟。

表4 構(gòu)件用鋼量

6 結(jié)束語

篇4

【關(guān)鍵詞】住宅；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設計；構(gòu)造措施

一、工程概況

某住宅區(qū)由東、西兩區(qū)組成，總建筑面積約14.11萬m2，地上有6棟32～35層住宅，其中1#、2#樓1～2層為商業(yè)裙樓，3～32層為住宅，總高度97.8m；3#樓一層為架空層，2～32層為住宅，總高度97.6m；4#～6#樓1～35層均為住宅，總高度98.2m；地下2層，設置連通地下室作為車庫及設備用房使用，其中負2層有部分設有平戰(zhàn)結(jié)合的核6級、常6級防空地下室。

因本工程平面呈細腰型，腰部應力最集中，而在此處又布置了電梯井道和消防疏散樓梯，開洞較多，對樓板剛度削弱較嚴重，不利于抗震，是結(jié)構(gòu)設計中值得高度重視的部位。框支剪力墻加落地筒體及部分落地剪力墻結(jié)構(gòu)，屬A級高度復雜高層建筑結(jié)構(gòu)。底部設計為規(guī)整的大跨度柱網(wǎng)，既可滿足地下室停車場和設備用房的使用要求，又為其上的商業(yè)裙樓提供了更大的空間。其中1#、2#樓在2層頂部設置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，3#樓在1層頂部設置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換層以下為框支框架及部分落地剪力墻，轉(zhuǎn)換層以上為剪力墻結(jié)構(gòu)；4#～6#樓為剪力墻結(jié)構(gòu)。上部住宅采用剪力墻結(jié)構(gòu)，其中剪力墻最小厚度200mm，轉(zhuǎn)換層以下剪力墻厚度400～ 700mm，框支柱最大截面800*2300mm，底部加強部位在六層以下，加強部位豎向抗側(cè)力構(gòu)件采用C50混凝土。1#～6#樓均以地下室頂板作為嵌固端。

二、計算分析及參數(shù)選取

采用中國建研院編制的SATWE進行計算，計算參數(shù)為：抗震設防烈度為7度，建筑抗震設防類別為丙類，Ⅱ類場地土，基本風壓0.9KN/m2（承載力計算）及0.75 KN/m2（位移計算），框支框架和剪力墻抗震等級分別為一級和二級，計算中考慮雙向地震扭轉(zhuǎn)效應、模擬施工加載，取18個振型進行計算。

1、側(cè)向剛度計算方法的選取

A：剪切剛度法，即GKi=GiAi/Hi；B：剪彎剛度法，即 Ki=Δi/Hi；C：抗震規(guī)范條文說明建議方法（地震層間剪力與地震層間位移的比值），即 Ki=Vi/Δui。其中方法A適用于底層大開間結(jié)構(gòu)；在計算高位轉(zhuǎn)換這類長細柱（墻）結(jié)構(gòu)時，側(cè)向剛度宜采用方法B計算，以充分反映彎曲變形的影響；方法C適用于除A、B以外的規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)。

2、嵌固端選擇的合理性分析

地下室作為地下車庫使用，空間大間隔少，其頂板作為上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的嵌固端，應保證被嵌固構(gòu)件在嵌固處不會發(fā)生平動位移和轉(zhuǎn)動位移。本工程地下室頂板覆土1m，且消防車道部分給予20KN/m2的活荷載，地下室頂板采用現(xiàn)澆梁板框架井字梁結(jié)構(gòu)，主框架梁500*900（消防車道下部分500*110），次梁300*700mm；板厚200mm，混凝土強度等級C30，采用雙向拉通配筋，并滿足構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度亦能滿足規(guī)范要求，因此嵌固端選擇在地下室頂板處是合理的。

3、結(jié)構(gòu)自振周期

以3#樓為例，按框支結(jié)構(gòu)經(jīng)驗公式計算，T=（0.05～0.07）N=1.70～2.38s，自振周期值在經(jīng)驗值范圍內(nèi)，扭轉(zhuǎn)周期與平動周期Tt/T1=0.721

4、結(jié)構(gòu)規(guī)則性

本工程采用的是豎向抗側(cè)力構(gòu)件內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件向下傳遞的形式，屬于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，通過計算、內(nèi)力調(diào)整及構(gòu)造的方式調(diào)整，使其余各項均能滿足規(guī)范要求：結(jié)構(gòu)在地震和風荷載作用下的層間最大位移轉(zhuǎn)角滿足規(guī)范要求；最大位移與樓層平均位移的比值滿足規(guī)范要求；側(cè)向剛度不小于相鄰上層的70%和相鄰3個樓層平均值的80%；腰部樓板通過構(gòu)造措施避免尺寸和平面剛度的急劇變化。

三、轉(zhuǎn)換層的設計特點

本工程轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件為梁―柱體系，框支框架抗震等級取一級?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)剪力墻底部加強部位的高度取六層以下，抗震等級為二級，軸壓比限值為0.6，在結(jié)構(gòu)質(zhì)量不變的情況下， 該部位不落地剪力墻往往不能滿足要求，需要特別加厚或加長，為避免轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度突變，加大落地剪力墻和底部核心筒剪力墻厚度，提高底部豎向構(gòu)件混凝土強度等級。結(jié)合樓層扭轉(zhuǎn)位移控制條件，在平面剛度較弱的周邊部位增加布置剪力墻并調(diào)整使其對稱均勻，避免過大偏心，增強結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應，同時也能提高轉(zhuǎn)換層下部的側(cè)向剛度比。上部剪力墻的水平剪力需要通過轉(zhuǎn)換層樓板傳遞到落地剪力墻，實現(xiàn)上下層剪力的重分配，轉(zhuǎn)換層樓板傳遞因豎向不連續(xù)產(chǎn)生的水平集中應力，平面翹曲變形顯著，因此轉(zhuǎn)換層板厚取 200mm，雙層雙向配φ12@150結(jié)合周邊框架梁的布置，轉(zhuǎn)換層樓板整體性得到加強。

結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換梁盡量做到一次轉(zhuǎn)換，盡量做到轉(zhuǎn)換梁軸線與上部墻肢軸線相重合，以避免由偏心支承帶來的彎剪扭效應對結(jié)構(gòu)延性的降低。對于二次轉(zhuǎn)換、偏心布置和受力復雜的轉(zhuǎn)換構(gòu)件，施工圖階段補充局部應力分析，在考慮最不利荷載組合情況下得到轉(zhuǎn)換梁的應力分布特點，對高應力區(qū)進行重點加強，如提高配箍率和增加抗扭筋的設置，提高轉(zhuǎn)換梁構(gòu)件的抗剪和抗扭能力。

四、概念設計與構(gòu)造措施

概念設計比數(shù)值設計更重要，先進的設計思想可以通過概念設計得到充分的體現(xiàn)。概念設計是指通過力學規(guī)律、震害教訓、試驗研究、工程實踐經(jīng)驗等的設計概念、設計對策和措施 ， 它比量化的計算更能有效的從宏觀上處理好結(jié)構(gòu)的安全問題，特別是抗震安全。結(jié)構(gòu)抗震概念設計的目標是使整體結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏感的薄弱部位，地震能量的耗散僅集中在少數(shù)薄弱部位，導致結(jié)構(gòu)過早破壞。現(xiàn)有抗震設計方法的前提之一是假定整個結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，在此前提下，才能以多遇地震作用進行結(jié)構(gòu)計算、構(gòu)件設計并加以構(gòu)造措施，或采用動力時程分析進行驗算，試圖達到罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)不倒塌的目標。

本工程采用合理的建筑結(jié)構(gòu)概念設計，在方案階段早期介入，并將概念設計貫徹整個設計始終。通過不同結(jié)構(gòu)布置方案的試算和比較，不斷調(diào)整剪力墻的位置和數(shù)量使之趨于合理經(jīng)濟，對結(jié)構(gòu)的薄弱部位采取抗震加強措施，主要包括：提高結(jié)構(gòu)抗震能力，保證框支轉(zhuǎn)換層及以上作為剪力墻底部加強區(qū)的部位有足夠的承載能力和延性，將轉(zhuǎn)換層以上6層不落地剪力墻混凝土等級提高至C50，降低構(gòu)件軸壓比，增加墻體豎向和水平鋼筋，提高構(gòu)件延性，并適應罕遇地震作用下塑性鉸的出現(xiàn)和發(fā)展；提高結(jié)構(gòu)抗扭剛度，降低扭轉(zhuǎn)作用，將底部加強層以下兩邊縱向的剪力墻厚度增大至250mm；加強樓板傳遞水平力的能力，將細腰部樓板厚度加大至160mm，并提高其配筋率，采用雙層雙向通長配筋。

五、結(jié)束語

綜上所述，本工程抗側(cè)力構(gòu)件結(jié)構(gòu)布置合理，自振周期及剪重比適中，水平位移滿足規(guī)范限制要求，構(gòu)件截面取值合理，結(jié)構(gòu)體系具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力，構(gòu)件設計滿足“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件”的原則，對結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位采取了必要的加強措施，結(jié)構(gòu)體系選擇恰當。

參考文獻：

篇5

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設計；優(yōu)化措施；使用

1 關(guān)于結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化措施的使用和具體的意義

1.1 使用。結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法和技術(shù)的應用具體體現(xiàn)在住宅工程結(jié)構(gòu)

總體的優(yōu)化設計和住宅工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計兩方面。其中住宅工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設計、圍護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設計和結(jié)構(gòu)細部設計的優(yōu)化設計。對以上幾個方面的優(yōu)化設計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容，并應在滿足設計規(guī)范和使用要求的前提下，結(jié)合具體工程的實際情況，圍繞其綜合經(jīng)濟效益的目標進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。

1.2 意義。在本人看來，在合乎建筑結(jié)構(gòu)總體規(guī)定的背景之中，要降低近期費用，而且要顯著的提升它的可靠性等內(nèi)容。和過去的設計比對來看，使用該項技術(shù)能夠?qū)⒖偟某杀緶p少大約百分之五到三十。通過優(yōu)化技術(shù)，能夠保證物質(zhì)的性能得以有效的體現(xiàn)，而且還能夠為規(guī)劃的落實提供詳細的參考信息。

2 關(guān)于民居的結(jié)構(gòu)設計和經(jīng)濟要素間的關(guān)聯(lián)

2.1 與用地間的關(guān)聯(lián)。

對于多層或是高層的建筑來講，其建筑規(guī)模是所有層的總數(shù)，當層數(shù)多的時候，其分攤的占地規(guī)模就相應的要小很多。不過由于總的層數(shù)不斷的增多，建筑的總體高度也隨之增高，此時樓的間距也就需要不斷的變寬。所以，用地的節(jié)約量并不隨建筑層數(shù)的增加而按同一比例遞增。

2.2 與成本間的關(guān)聯(lián)。

層數(shù)對于建筑規(guī)模成本有很大的關(guān)聯(lián)。不過這種關(guān)聯(lián)性對于所有的分部項目來講并不是一樣的。對于屋蓋來講，不論是幾層，它們只用這一屋蓋，其并不是隨著層數(shù)增多而導致資金增多，所以，該區(qū)域的成本不會隨著層數(shù)的變化而變化。對于基礎(chǔ)來講，所有的層都使用一個基礎(chǔ)。由于層數(shù)變多，其受力就會變大，所以要切實的提升其受力性。雖說基礎(chǔ)區(qū)域的成本會伴隨層數(shù)的增加而增大，但樓層多了可銷售的建筑面積也就增多了，細分下來基礎(chǔ)的成本其實是降低了。對于墻和柱等，它們會由于層數(shù)變多，受力性就要隨之提升，此時成本也要增加。

2.3 和經(jīng)濟性間的關(guān)聯(lián)。

層的高度和建筑體的成本有著非常緊密的關(guān)聯(lián)，由于高度變高了，其總的規(guī)模和柱的規(guī)模就要增多，而且會提升結(jié)構(gòu)的重量，會增加基礎(chǔ)等的受力，管線也會因此變長。要是降低高度的話，相應的抗震等級也會有所變化，就能夠起到節(jié)省物質(zhì)的作用，另外對于抗震來講也很有益處。另一方面，降低層高也就意味著可以減少住宅建筑的總高度，縮小建筑之間需要的日照距離，所以降低層高也能取得節(jié)約用地的效果。在相同建筑面積時，住宅建筑平面形狀不同，住宅的外墻周長系數(shù)也不相同。顯然平面形狀越接近方形或圓形，外墻周長系數(shù)越小，外墻砌體、基礎(chǔ)、內(nèi)外表面裝修等也隨之減少，并且受力性能好，造價也會降低。

3 住宅建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計的措施

住宅建筑的優(yōu)化設計方法旨在降低工程造價成本費用，并為住宅建筑的建成后的經(jīng)濟效益提供基礎(chǔ)條件，根據(jù)實踐的設計經(jīng)驗，筆者提出以下的優(yōu)化措施。

3.1選擇節(jié)能指標較高的結(jié)構(gòu)類型。

住宅建筑結(jié)構(gòu)形式的選擇，意味著選擇不同工程造價的建設模式，常見的結(jié)構(gòu)設計模式有如下三種。（1）剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式常見于高層建筑，以混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程為依托，這種結(jié)構(gòu)形式相對于框架的抗震級別要高，比起短肢剪力墻，鋼筋更多的是采用構(gòu)造鋼筋。而且在現(xiàn)在的建筑市場上，人工費所占的比例越來越高，采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以省去一大部分砌磚工人的費用。（2）框架結(jié)構(gòu)，具有大開間、布局靈活性強和造價成本低的優(yōu)點，但這種結(jié)構(gòu)抗震能力弱，柱截面較大，形成的柱角凸出部位會妨礙家具的布置。（3）框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，即在框架結(jié)構(gòu)中合理進行一定數(shù)量剪力墻的布置，這種結(jié)構(gòu)合理，適用能力強，而且能夠應對各種不同的變形壓力，是一種抗側(cè)力較好的結(jié)構(gòu)。以上的三種結(jié)構(gòu)模式各具優(yōu)缺點，但我們在選擇結(jié)構(gòu)模式的時候，不能片面認為造價最低的方案就是最科學合理的方案，而是我們要結(jié)合住宅業(yè)主的功能需求，以及建設單位的投資水平和施工能力等方面的因素進行結(jié)構(gòu)類型的綜合分析，將投資與收益進行平衡優(yōu)化，根據(jù)工程條件的客觀實際情況選擇最為合適的結(jié)構(gòu)模式。

3.2 結(jié)構(gòu)設計信息優(yōu)化技術(shù)。

由于住宅建筑結(jié)構(gòu)受到設計變量等條件的約束，難以用單一的方法進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。筆者認為，鑒于住宅結(jié)構(gòu)設計的復雜性，應該開發(fā)一種較為實用方便的參數(shù)定義優(yōu)化軟件，減少設計者在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的精力和時間。筆者較為推崇的是TBCAD 系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是針對結(jié)構(gòu)方案設計、建模、分析、評估等為一體的成本控制軟件系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以進行結(jié)構(gòu)方案的指導設計，使得方案的人力、物力和財力資源等趨于最優(yōu)狀態(tài)。系統(tǒng)的信息分為兩個時間段進行優(yōu)化，第一個時間段是通過對材料的分配調(diào)整，使用最少的混凝土用量滿足側(cè)向剛度的要求，系統(tǒng)在這個時間段的目標函數(shù)是混凝土的使用量，而結(jié)構(gòu)構(gòu)件的斷面大小則是設計的變量。第二個時間段是對構(gòu)件強度的優(yōu)化，通過對構(gòu)件結(jié)構(gòu)的斷面大小以及鋼用量的調(diào)整，使得構(gòu)件的強度要求實現(xiàn)只需較少的結(jié)構(gòu)造價。

3.3各種功能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)抗震的經(jīng)濟化設計，主要針對高層的住宅建筑，高層建筑的水平荷載結(jié)構(gòu)造價占所有結(jié)構(gòu)的絕大部分造價，在抗震結(jié)構(gòu)設計中，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是造價控制的重點內(nèi)容。尤其是在建筑物層高增加之后，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的造價也會隨之增加。因此，抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)必須進行合理選用，以便形成造價優(yōu)勢。上文已經(jīng)對常見結(jié)構(gòu)形式進行了一定闡述，雖然每種結(jié)構(gòu)形式都具備一定的抗震性能，但所達成的經(jīng)濟效果確是各不相同的，因此設計人員對住宅結(jié)構(gòu)的設計要充分了解各種結(jié)構(gòu)模式的抗震性能和經(jīng)濟指標，把握好住宅的體型、結(jié)構(gòu)的體系以及剛度的分布等，針對抗震的薄弱環(huán)節(jié)通過抗震構(gòu)造措施進行改善，將抗震結(jié)構(gòu)設計的成本降到最低。

4 結(jié)束語

對于任何的建筑來講，它都是一種藝術(shù)。設計師一致希望能夠經(jīng)由建筑體來體現(xiàn)出自身的設計理念，其關(guān)注的是藝術(shù)和實用的連接。結(jié)構(gòu)人員在確保安全性優(yōu)秀的背景之下，要不斷的面對全新的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，確保設計人員的理念能夠表達出來。在開展設計的時候，要在合乎其思想的前提下，保證平面的布局規(guī)整，降低質(zhì)量和剛度中心間的不同。確保建筑體在橫向的受力性的干擾下不會存在很嚴重的扭轉(zhuǎn)反應。對于豎向的布局，要在合乎功能規(guī)定的背景之中，保證豎直方向的承重件是連通的。在可以不使用轉(zhuǎn)換層的時候就不用，以此來降低結(jié)構(gòu)分析以及設計層次中的面對的一些不利現(xiàn)象。而且它還會使得應力聚集。要保證豎向的剛度是逐漸發(fā)展的，以此來防止應力聚集。其對于提升橫向的受力性來講益處非常多。

參考文獻：

[1]張炳華.土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計[M].上海：同濟大學出版社，2008

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關(guān)鍵詞：高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設計

Abstract: this paper introduces the structure of the high-rise residential buildings design principle, analyzes the high-rise building structure optimization design status, emphatically summarized the high-rise residential building structure optimization design method.

Keywords: high-rise residential building design

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

當前，高層建筑隨著城市的發(fā)展和科學技術(shù)的進步而發(fā)展起來的, 在土地資源日益趨緊的今天, 高層建筑有利于節(jié)約用地、解決住房緊張、減少市政基礎(chǔ)設施和美化城市空間環(huán)境。為了在日益激烈的設計市場競爭中求得生存與發(fā)展, 為業(yè)主提供優(yōu)質(zhì)的設計產(chǎn)品, 提高設計產(chǎn)品的經(jīng)濟性, 已成為每一個設計單位努力追求的目標。

一、高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設計的原則

1、 滿足經(jīng)濟性要求。住宅作為商品, 開發(fā)商為有利可圖, 要求投入少, 經(jīng)濟效益好,購房者則要求房屋設計布局好, 外觀美, 房價適中, 質(zhì)量上乘。因此, 結(jié)構(gòu)設計應根據(jù)房屋的建造地點、平立面體形、層數(shù)多少, 在滿足安全性、耐久性和舒適性要求的前提下采用經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系, 在構(gòu)件設計中應精打細算, 嚴格執(zhí)行規(guī)范構(gòu)造要求, 注意避免不必要的浪費。尤其在地基基礎(chǔ)設計中更應該注意方案的經(jīng)濟比較,因為地基基礎(chǔ)設計方案合理與否對房屋造價至關(guān)重要。

2、 滿足安全性和耐久性要求。住宅實行商品化后, 應成為廣大住戶的耐用消費品, 使用壽命長是區(qū)別于其他消費品的最大特點。因此, 結(jié)構(gòu)安全性和耐久性是住宅結(jié)構(gòu)設計的最基本的要求。在結(jié)構(gòu)體系的選擇, 材料的選用,都應該有利于抗風抗震, 以及在使用壽命期間維修改造的可能性。

3、滿足舒適性要求。住宅建筑設計應該為住戶起居的舒適性要求提供條件, 例如, 多種戶型, 靈活分隔室內(nèi)空間, 人居的熱、光、聲的環(huán)境等要求, 為此結(jié)構(gòu)設計應較好地配合建筑和機電專業(yè), 盡可能在居住空間中避免露柱露梁的壓抑感和采用隔音較差的分隔墻材料, 使室內(nèi)簡潔明快, 隔聲較好,給居住者創(chuàng)造一個幽靜舒適的環(huán)境。結(jié)構(gòu)方案中還應考慮住戶日后改變分隔空間的可能性, 當采用剪力墻結(jié)構(gòu)時, 宜采用大開間布置。

二、 高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計現(xiàn)狀分析

1、只重視結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化,即在給定結(jié)構(gòu)的幾何形狀、 拓撲和材料的情況下,求出滿足約束條件的最優(yōu)構(gòu)件截面,而忽視結(jié)構(gòu)整體的優(yōu)化。已有的研究結(jié)果表明,形狀優(yōu)化比尺寸優(yōu)化更有意義。 單純的尺寸優(yōu)化無法接近最優(yōu)的結(jié)果,因此,也就不能完全令人信服。設計人員較普遍地認為,結(jié)構(gòu)設計只要結(jié)構(gòu)方案和布置合理, 上部結(jié)構(gòu)又有比較成熟的計算機軟件進行分析計算,構(gòu)件截面只要通過計算結(jié)果滿足規(guī)范即可, 認為上部結(jié)構(gòu)相對下部結(jié)構(gòu),即地基基礎(chǔ)部分,特別是軟土地基的意義不大,因此對上部結(jié)構(gòu)截面的優(yōu)化所能達到的經(jīng)濟效益未予以充分的重視。

2、優(yōu)化的目標還不能完全符合工程的需要。 由于實際結(jié)構(gòu)問題往往十分復雜,存在設計變量多、 約束條件多、 受建筑功能限制較大等難點, 多種因素甚至不確定性因素使得目函數(shù)在建立后只能得到相對最優(yōu)解。,目前尚沒有實用的高層建筑優(yōu)化分析軟件, 而應用現(xiàn)有的各種計算機分析軟件進行截面優(yōu)化并不是簡單的幾次嘗試就能達到效果的,因此,無論是機時,還是設計進度,都較難允許實施這種優(yōu)化方法。 很多高層建筑設計項目,結(jié)構(gòu)方案和布置還是比較合理的, 其構(gòu)件截面也是同類型結(jié)構(gòu)中常用的尺寸,但是計算分析后還存在某些薄弱環(huán)節(jié),為了改善這種受力狀況,增大構(gòu)件截面卻未能得到明顯改善,反而增加了材料耗量。

三、高層住宅建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方法

1、限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性避免產(chǎn)生過大的偏心而導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程435條規(guī)定: 在考慮偶然偏心影響的地震作用下, 樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移, A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的 1、2倍, 不應大于該樓層平均值的 1、5倍?？拐鹪O計的 A級高度鋼筋混凝土高層建筑其平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱、減少偏心。結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載,受力明確, 傳力直接, 力爭均勻?qū)ΨQ, 減少扭轉(zhuǎn)影響。結(jié)構(gòu)剛度不對稱也會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。所以在布置剪力墻時, 應使結(jié)構(gòu)均勻分布, 令荷載合力作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心, 以減少扭轉(zhuǎn)影響。結(jié)構(gòu)剛度不對稱產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)時, 通過增加墻厚來調(diào)整扭轉(zhuǎn)效應效果不佳。高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅中剪力墻影響剛度, 而剪力墻為矩形截面, 慣性矩為 I Z = bh3 /12 , b為墻厚,h為墻長。剪力墻的長度對其剛度影響很大。首先分析哪部分結(jié)構(gòu)剛度大, 哪部分結(jié)構(gòu)剛度小, 增大剛度對結(jié)構(gòu)有利, 還是減小剛度對結(jié)構(gòu)有利, 通過增減剪力墻達到結(jié)構(gòu)剛度均勻?qū)ΨQ, 滿足高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程435條對最大水平位移和層間位移的要求。

2、限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程435條規(guī)定: 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期 Tt與平動為主的第一自振周期 T1之比, A級高度高層建筑不應大于 0、9。扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動的主方向, 可通過計算振型方向因子來判斷, 在兩個平動和一個轉(zhuǎn)動構(gòu)成的三個方向因子中, 當轉(zhuǎn)動方向因子大于0、5時, 則該振型可認為是扭轉(zhuǎn)為主的振型。當不滿足以上要求時, 宜調(diào)整抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置, 增大結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。如在滿足層間位移比的情況下, 減小某些 (中部 ) 豎向構(gòu)件剛度, 增大平動周期, 加大端部豎向構(gòu)件抗扭剛度, 減小扭轉(zhuǎn)周期。

3、高層建筑的基礎(chǔ)形式應選用整體性好, 能滿足地基承載力和層建筑容許變形的要求, 并能調(diào)節(jié)不均勻沉降, 達到安全實用和經(jīng)濟合理的目的。以下討論平板式筏基和梁板式筏基經(jīng)濟合理的問題。平板式筏基與梁板式筏基相比較具有節(jié)約鋼材、混凝土, 施工工期短等優(yōu)點。住宅一般開間小, 即剪力墻間距小, 并且剪力墻剛度大,所以剪力墻完全可以起到梁板式筏基中基礎(chǔ)梁的作用。采用中國建筑科學研究院編制的 JCCAD軟件, 用有限元法對不同基礎(chǔ)形式進行基礎(chǔ)計算, 發(fā)現(xiàn)平板式筏基和梁板式筏基的板厚及配筋相差不多, 但梁板式筏基卻有基礎(chǔ)梁的配筋、混凝土用量和基礎(chǔ)梁支模等情況。當采用梁板式筏基時有的基礎(chǔ)梁的剛度達不到它所應起到的剛度作用, 計算時超筋。于是還要再增大梁的斷面。從綜合經(jīng)濟效益分析, 對于采用剪力墻結(jié)構(gòu)形式的高層住宅平板式筏基比梁板式筏基更經(jīng)濟合理。

4、高層建筑平面凹入較深時構(gòu)造處理。高層建筑平面不規(guī)則, 容易發(fā)生震害, 在不妨礙建筑使用的原則下可以采取以下措施: 設置拉 梁或拉板 (板厚為 250mm ~300mm ) , 拉梁拉板內(nèi)配置受拉鋼筋。滿足梁板最小配筋率要求。

5、高層住宅轉(zhuǎn)角窗處的構(gòu)造處理。角部墻體開洞, 與角部墻體不開洞的剪力墻結(jié)構(gòu)相比, 結(jié)構(gòu)整體效應影響頗大, 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度、自振周期、地震作用等均有不同程度的差異, 角部墻體開洞的剪力墻結(jié)構(gòu)其外墻內(nèi)力明顯增大。開洞的角部各構(gòu)件扭轉(zhuǎn)效應明顯, 特別是洞口處的連梁, 需配置抗扭鋼筋, 轉(zhuǎn)角處樓板宜局部加厚, 配筋宜適當加大, 在轉(zhuǎn)角處板內(nèi)設置連接兩側(cè)墻體的暗梁。

6、不規(guī)則樓板的計算。在居住建筑中由于平面使用功能的需要, 常出現(xiàn)不規(guī)則樓板, 以往處理方法在缺口設梁,這樣影響建筑的美感?，F(xiàn)在設計中改設暗梁, 梁適當加寬。樓板的承載力潛力較大, 計算時可按一般梁計算。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計來降低工程造價是控制工程

總之，結(jié)構(gòu)設計沒有絕對最佳的標準模式, 只有通過不斷地探索、比較,去尋求相對的最優(yōu)。因此我們每一個結(jié)構(gòu)工程師應不斷地追求盡善盡美的設計思想, 不只盲目照搬規(guī)范和依賴計算機程序作設計, 用自己的結(jié)構(gòu)設計概念、經(jīng)驗、判斷力和創(chuàng)造力為業(yè)主和社會設計出更好的建筑。

參考文獻：

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[3] 張啟照. 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計探討[J]. 福建建材, 2010,(02) .

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關(guān)鍵詞：高層住宅；結(jié)構(gòu)設計；問題探討

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及人口的不斷增多，為了解決住房的問題，我國城市居民的住宅向高層結(jié)構(gòu)發(fā)展。在這一開發(fā)建設過程中，結(jié)構(gòu)設計是其安全性以及舒適性的前提，也是高層住宅建設的基礎(chǔ)?？梢哉f，結(jié)構(gòu)設計的好壞直接決定了整個建筑的質(zhì)量以及可使用的程度，因此我們要重視高層住宅結(jié)構(gòu)設計中問題的探討解決。

1高層住宅結(jié)構(gòu)設計問題

1.1抗震問題

在進行高層住宅結(jié)構(gòu)設計過程中，抗震方面的設計是最為重要的一個環(huán)節(jié)，同時也是讓設計人員較為頭疼的一個環(huán)節(jié)，因為其設計十分復雜。在進行這一方面的設計的過程中，不僅僅要對相關(guān)建筑材料、結(jié)構(gòu)進行分析以及選擇，同時，還要對整個建筑群進行考慮。我國是一個地震頻發(fā)的國家，但同時因為我國也是國土遼闊的大國，有的地區(qū)沒有經(jīng)歷過比較明顯的地震災害。所以在結(jié)構(gòu)設計的過程中，部分設計人員并不是十分重視抗震設計這一問題。除此之外，由于我國物力財力方面的影響，導致結(jié)構(gòu)設計相關(guān)抗震設置標準的制定時放寬了尺度。另外，經(jīng)濟利益的驅(qū)使，有相當部分的開發(fā)商為了追求利益最大化，對建筑結(jié)構(gòu)設計造價給出指標限制降低工程成本。上述各種原因?qū)е铝宋覈ㄖY(jié)構(gòu)設計時結(jié)構(gòu)抗震存在不足，高層住宅是居民密集聚集的建筑，高層住宅結(jié)構(gòu)抗震問題導致廣大居民的生命安全存在隱患。

1.2樓層平面布置問題

在進行高層住宅結(jié)構(gòu)設計的過程中，大部分結(jié)構(gòu)設計人員在進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置時往往會感到十分的頭痛。建筑方案設計時，為了最大化地追求建筑使用舒適功能要求，住宅房間布置時按照各自的使用功能劃分，從而導致結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的墻體、柱子不能對齊布置，最終導致平面梁布置時不能形成連續(xù)貫通的框架。從結(jié)構(gòu)傳力的角度分析，平面布置沒有形成一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)體系[1]。我們都知道，雖然說理論計算或計算機程序在數(shù)學或是力學上都是可以給出結(jié)果，但是這種結(jié)果與理論假定及實際是存在較大出入的。我們知道結(jié)構(gòu)設計理論計算分析十分重要，但是結(jié)構(gòu)的概念設計及結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設計同樣重要，結(jié)構(gòu)概念及構(gòu)造設計是實現(xiàn)理論設計的重要補充。由此我們就可以看出，在進行高層住宅設計的過程中，設計人員要重視結(jié)構(gòu)概念的理解，不能單獨追求建筑使用功能的舒適而忽略結(jié)構(gòu)的安全問題。

1.3剪力墻問題

剪力墻在高層建筑物的結(jié)構(gòu)中具有十分關(guān)鍵的作用，通過這一構(gòu)件結(jié)構(gòu)能夠較為有效的抗側(cè)力。在高層住宅中我們會遇到很多樓梯間周圍布置剪力墻的方案，因為樓梯間一側(cè)墻體沒有樓板連接，使得該剪力墻分擔整體結(jié)構(gòu)水平力能力大大降低[2]。然而，大多住宅中各種設備管井尤其是通風井排放在該剪力墻的另一側(cè)，導致墻體兩側(cè)相連的有效樓板十分有限。這與我們布置剪力墻作為結(jié)構(gòu)主要承擔側(cè)向力構(gòu)件的初衷相反，致使整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力大大降低。此外，建筑工程在進行施工的過程中，部分施工單位會進行工期的縮短，這樣施工人員為了趕工期不得不加快建筑速度，這在一定程度上影響到其施工質(zhì)量。在使用商品混凝土進行泵送的時候，往往會增加水泥的用量，減少粗骨料的使用量，由于這兩者的比例產(chǎn)生了一定的變化，會在一定程度上增加了結(jié)構(gòu)的收縮量。加上由于混凝土強度的提高，使彈性模量增加將引起更大的約束拉應力產(chǎn)生，使得混凝土用量大的剪力墻產(chǎn)生裂縫的因素在增大。

2高層住宅結(jié)構(gòu)設計問題的相關(guān)對策

2.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)抗震設計

在結(jié)構(gòu)抗震設計的過程中，對于建筑物的高寬比進行嚴格的把握，要根據(jù)相關(guān)規(guī)范標準進行設計，采取多種計算程序比較復核。對設計人員進行抗震設計思想宣傳，加強結(jié)構(gòu)抗震設計重要性的認識，應以人民的生命財產(chǎn)安全為出發(fā)點。根據(jù)我國現(xiàn)行經(jīng)濟發(fā)展水平與時俱進地修訂改進抗震相關(guān)標準，提高設計安全儲備。對于住宅等一旦發(fā)生地震極有可能造成重大傷亡的建筑結(jié)構(gòu)設計，加快學習采用建筑隔震等新技術(shù)措施，增加抗震安全儲備。

2.2平面布置時合理地考慮結(jié)構(gòu)概念

在進行建筑平面方案設計的過程中，為使理論與實際最大限度的相接近，建筑方案的確定應適當?shù)乜紤]結(jié)構(gòu)方案的可行性及優(yōu)劣性。建筑設計師應充分地將結(jié)構(gòu)設計抗震概念及結(jié)構(gòu)受力概念融入到建筑方案中，充分考慮對結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)劣影響，對于涉及生命安全的重要建筑結(jié)構(gòu)，必要時應以結(jié)構(gòu)安全為前提[3]。結(jié)構(gòu)設計人員也應對建筑方案的確定提出合理的優(yōu)化建議，對于確實影響結(jié)構(gòu)安全的建筑設計方案應本著安全第一的原則提出修改。

2.3剪力墻的設計

建筑結(jié)構(gòu)設計時與建筑及設備專業(yè)做好溝通，最大限度減少其布置方案對剪力墻的不利影響。應以理論與實際最大限度接近為原則，設計人員要靈活地嘗試剪力墻布置方式，不要被一貫的布置思想束縛，進而保障結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)力剛度的要求。加強結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，適當加強與墻體相連樓板的厚度及配筋率。條件允許時可以將剪力墻設置成L型或是T型，通過這樣的方法，才能夠發(fā)揮這一面墻的作用。對于工期緊、混凝土強度設計值較高或處于溫差變化較大位置的剪力墻，應適當增加墻體配筋率，降低裂縫的產(chǎn)生。

3總結(jié)

綜上所述，高層住宅結(jié)構(gòu)設計過程中需要設計人員注意的問題有很多，例如：抗震問題、平面布置問題、剪力墻問題等。建筑結(jié)構(gòu)設計應以安全為基本前提，在理論分析合理計算的基礎(chǔ)上，重視結(jié)構(gòu)概念設計，結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。設計人員應根據(jù)其實際情況進行對策的提出，從而不斷提高其設計質(zhì)量。

作者:趙國 崔濤 單位:大連市建筑設計研究院有限公司 大連天鴻建筑設計有限公司

參考文獻：

[1]熊品華,劉明全,文勇,朱林輝,周贊高.麗都國際超高層住宅結(jié)構(gòu)設計的幾點做法[J].建筑結(jié)構(gòu),2009,v.39S1（12）:267-270.

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[關(guān)鍵詞]小高層;鋼結(jié)構(gòu)住宅;建筑設計;結(jié)構(gòu)設計

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0203-01

隨著社會的發(fā)展、科學技術(shù)的進步和人們需求的不斷變化，房屋建筑也日益多樣和復雜化，它們在使用功能、建筑材料、建筑藝術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)等方面都有了很大的發(fā)展。鋼材作為一種獨特的建筑材料，在我國各類建筑中的應用日益廣泛，由鋼材形成的構(gòu)件進而到結(jié)構(gòu)，因其具有強度高、自重輕、抗震性能好、構(gòu)件截面小、建筑空間大而靈活、施工工期短、可實現(xiàn)裝配化及綠色環(huán)保等優(yōu)點，越來越多地應用在高層住宅建筑中。

1 建筑設計

某12層住宅樓建筑面積6233.2m2，地上12層為住宅房間，地下1層為設備間及停車場。根據(jù)使用功能、建筑總平面、建筑面積、建筑朝向、防火防煙分區(qū)等多方面的要求，經(jīng)多次優(yōu)化進行了本建筑的平、立、剖面設計，每一戶住房中的衛(wèi)生間、廚房、臥室、客廳均有較好的自然采光和通風，均可滿足住宅的建筑使用要求。

2 結(jié)構(gòu)設計

2.1 設計資料

設計標高：室內(nèi)設計標高0.00 m，室內(nèi)外高差0.30 m。

基本風壓：Wo=0.35 kN/m2。

地質(zhì)資料：建筑場地至地下9 m范圍內(nèi)為粉質(zhì)黏土，地基承載力特征值為150 kN/m2。

地震設防烈度為7度。

2.2 建筑布置及計算簡圖的確定

（1）結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)建筑設計可知，該住宅為地上12層，地下1層。綜合考慮設計資料、建筑功能及受力合理的要求，本建筑采用框架結(jié)構(gòu)體系。

（2）計算簡圖。從結(jié)構(gòu)平面布置圖中取出最不利一榀框架，作為該結(jié)構(gòu)的計算模型。

（3）截面的初步確定。根據(jù)荷載和跨度的要求，框架梁柱承受的荷載都比較大，故在材料選用時應優(yōu)先考慮強度較高的鋼材，本工程主梁和柱子采用Q345B鋼材，材料性能應滿足《低金高強度結(jié)構(gòu)鋼》的要求。柱采用寬翼緣的H型鋼，梁采用中翼緣的H型鋼，據(jù)所選梁柱截面可以確定相應截面的幾何參數(shù)。

2.3 荷載計算

（1）恒載計算。主要考慮屋面、樓面均布荷載，并得到恒載作用下結(jié)構(gòu)的計算簡圖。

（2）活載計算。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》得到非上人屋面的活載標準值以及各樓層活荷載標準值，進而通過計算，得到了活載作用下的計算簡圖。

（3）風荷載計算。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，將風荷載換算成作用于每一層節(jié)點上的集中荷載，從而建立風荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖。

（4）地震荷載計算。本工程抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，場地類別為Ⅱ類，設計地震分組為第二組，Tg=0.40 s，根據(jù)底部剪力法公式可得地震荷載作用在每一層節(jié)點上的集中荷載，從而得到地震荷載下的結(jié)構(gòu)設計簡圖。

2.4 內(nèi)力計算

（1）恒載作用下內(nèi)力計算。力法、位移法、彎矩分配法、無剪力分配法均可用來計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移，但是多層鋼結(jié)構(gòu)往往桿件較多，超靜定次數(shù)很多，采用這些方法比較費時，因此實際計算時一般用近似方法分別計算結(jié)構(gòu)在豎向荷載和水平荷載作用下的內(nèi)力和位移?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的計算方法有分層法、迭代法、二次彎矩分配法等。

根據(jù)精確法的計算結(jié)果可以知道，在豎向荷載的作用下，框架的側(cè)移很小，并且豎向荷載只對受荷的構(gòu)件和與之相連的構(gòu)件影響較大。因此，可采用如下假定：

假定一：在豎向荷載作用下，框架的水平位移忽略不計;

假定二：每層梁上的荷載對其他各層的梁以及非相鄰層的柱的影響可以忽略不計。

所以，多層框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力可以分層計算。采用分層法，即框架在豎向荷載作用下，假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本樓層的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力。采用分層法的時候要注意，彎矩是進行了兩次分配，一次傳遞。

（2）活載作用下內(nèi)力計算?；詈奢d作用下的內(nèi)力計算也采用內(nèi)力分層法，取滿跨活載的最不利布置，得到相應的彎矩、剪力和軸力圖。

（3）風荷載作用下內(nèi)力計算?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的近似計算方法有反彎點法、D值法、門架法等。采用D值法，主要是由于梁柱線剛度較為接近，或梁的線剛度小于柱的線剛度，即柱的抗側(cè)移剛度和柱的線剛度及層高有關(guān)，也與梁的線剛度等因素有關(guān)，故采用D值法比較接近實際。風荷載作用下結(jié)構(gòu)層間側(cè)移≤h/400（h為層高），結(jié)構(gòu)頂層質(zhì)心的側(cè)移值H≤H/500（H為結(jié)構(gòu)總高）。

（4）水平地震作用下內(nèi)力計算。由《建筑抗震設計規(guī)范》可知，此設計需要考慮水平地震作用。由于結(jié)構(gòu)高度H

（5）內(nèi)力組合。據(jù)恒、活、風以及水平地震荷載作用下的內(nèi)力計算結(jié)果，即可進行框架各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合。其中梁的控制截面在梁的兩端，柱的控制截面在柱的上下端。

據(jù)荷載效應基本組合公式，在恒、活、風以及地震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計算組合式如下：

第一組合式：1.35恒+1.4×0.7活;1.2恒+1.4活;1.0恒+1.4活

第二組合式：1.2恒+1.;1.0恒+1.

第三組合式：1.2恒+1.4活+0.6×1.;1.0恒+1.4活+0.6×1.

第四組合式：1.2恒+1.+0.7×1.4活;1.0恒+1.+0.7×1.4活

第五組合式：1.2（恒+0.5活）+1.3地;1.0（恒+0.5活）+1.3地

2.5構(gòu)件設計。據(jù)內(nèi)力計算組合結(jié)果，即可選擇各截面的最不利內(nèi)力進行梁柱截面設計。設計公式為S≤R和S≤R/γRE（地震作用參與的組合）。柱的截面設計考慮強度、剛度、平面內(nèi)整體穩(wěn)定、平面外整體穩(wěn)定以及局部穩(wěn)定等方面。主梁設計模型按多跨連續(xù)梁考慮。截面設計考慮強度、剛度、局部穩(wěn)定等方面（由于采用壓型鋼板組合樓板，且有牢靠的連接，故不必驗算整體穩(wěn)定），次梁截面按兩端簡支考慮，由強度、剛度、穩(wěn)定等綜合確定。

2.6經(jīng)濟指標分析。本設計耗鋼量為101.5 kg/m2，同國內(nèi)外同類建筑相比略顯保守。原因是設計中充分考慮了地震作用的影響，保證了7度抗震設防條件下結(jié)構(gòu)的安全性。總之，本設計建筑方案簡潔大方，結(jié)構(gòu)體系合理，計算方法正確，十分適合在大中城市推廣發(fā)展。

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關(guān)鍵詞：住宅結(jié)構(gòu) ； 設計 ； 問題 ； 對策

Abstract: With the continuous development of the national economy, China's construction industry has also been a rapid development, it has made tremendous achievements. But there are some also problems; the paper briefly describes the problem often seen in residential structural design, and effective approach on these issues for reference.Key words: residential structures; design; problem; countermeasures

中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）03-00

住宅工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到人們的生命安全。住宅質(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。

一、住宅結(jié)構(gòu)設計存在的問題及其原因分析

1．1防火設計問題比較突出

一些設計人員對防火規(guī)范、規(guī)定不熟悉,對建筑物分類有錯誤,導致在設計中對防火標準執(zhí)行有誤,消防處理不當,存在許多安全隱患;一些重要場所的安全疏散出口、疏散門開啟方向不正確,影響安全疏散;有些設計中的防火分區(qū)面積過大,防火間距過長,設計存在隨意性;有些消防設施設計不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防設施將不能有效發(fā)揮作用。

1．2部分結(jié)構(gòu)設計不合理, 安全隱患比較多

如《建筑抗震設計規(guī)范》第7. 1. 8條(強制性條文)規(guī)定“底部框架- 抗震墻結(jié)構(gòu),上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊”。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,存在漏算錯算現(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,設計存在嚴重安全隱患。

1．3設計深度達不到規(guī)定要求

一些設計人員制作圖紙“偷工減料”,設計粗糙,過于簡單,施工圖中應有的系統(tǒng)圖、大樣圖、相關(guān)剖視圖漏缺;一些重要的、應該用圖紙反映的內(nèi)容只標注“見圖集”、“由設備廠家確定”等,施工圖設計表述不全,細部大樣不詳,不能反映工程的全貌;一些重要的設計依據(jù)、設計參數(shù)、工程類別、安全等級、耐火等級、防火消防處理等在設計總說明中沒有標明或交待不全。

這些問題的產(chǎn)生,有的是由于設計人員沒有對一般住宅尤其是多層住宅設計引起高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結(jié)果;有的則是由于設計過程中對設計規(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。

二、住宅結(jié)構(gòu)設計的規(guī)范要求

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。

2．1結(jié)構(gòu)計算應注意的問題

（1） 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(chǔ)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,是一個非常重要的方面。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,根據(jù)其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據(jù)。

2．2構(gòu)造設計應注意的問題

（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。

（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。

（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,下至淺于500mm基礎(chǔ)圈梁,或伸入室外地面以下500mm的構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

三、住宅結(jié)構(gòu)設計的概念設計與地基設計

3．1必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設計

住宅設計無論是多層磚混或框架剪力墻結(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。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。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） 對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加強住宅地基結(jié)構(gòu)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,可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)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(chǔ)的剛度;同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)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） 對高層建筑來說,由于需要一定的埋置深度,從經(jīng)濟的角度考慮,基礎(chǔ)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） 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。

四、結(jié)束語

總之,建設工程是一種特殊商品,工程投資大、建設周期長,其工程設計質(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產(chǎn)安全。因此抓好設計質(zhì)量管理工作顯得非常重要。針對當前設計質(zhì)量狀況,設計單位應加強內(nèi)部的質(zhì)量管理,設計管理部門要加大對設計質(zhì)量的監(jiān)督管理,結(jié)合施工圖設計審查、專項檢查、質(zhì)量抽查等工作,加強對業(yè)主、勘察、設計單位的市場監(jiān)管力度。特別是設計單位在進行住宅結(jié)構(gòu)設計時必須在滿足國家設計規(guī)范要求的前提下,加強住宅結(jié)構(gòu)的概念設計和地基設計,才能提高住宅結(jié)構(gòu)設計水平,確保住宅設計質(zhì)量不斷提升,以使住宅的結(jié)構(gòu)設計工作做到更安全、更合理。

[參考文獻]

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【關(guān)鍵詞】住宅，結(jié)構(gòu)設計，問題，處理

前 言：對于現(xiàn)代城市建設來說，其發(fā)展進程較快，在一定程度上來說，緩解了我國人口巨大帶來的壓力，因此，可以說：快速的城市建設能夠為我國人民的和諧帶來積極效益。從另一角度來看，由于城市建設的速度發(fā)展過快，在一定限度上，城市建設的各項技能發(fā)展沒有充足的時間來完善自身，這就導致了現(xiàn)代高層建筑的結(jié)構(gòu)和設計中出現(xiàn)了較多的問題，比如在高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中防震設計的缺失；設計師在進行結(jié)構(gòu)設計中缺乏考慮等。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設計闡釋

1.1框架結(jié)構(gòu)體系

我國的高層建筑中運用的最為常見的結(jié)構(gòu)體系為：框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)是由不同材料的建筑構(gòu)件相互連接構(gòu)成承重負荷體系的框架建筑結(jié)構(gòu)，一般由梁柱來承擔負荷，以此來為高層建筑構(gòu)建起一個具備有分割維護的功能的框架結(jié)構(gòu)體系。而此類型的結(jié)構(gòu)體系較為靈活輕便，適用于簡易工程中。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)則是高層建筑結(jié)構(gòu)設計中應用較為廣泛的一類。剪力墻結(jié)構(gòu)指的是用鋼筋混凝土墻體承擔起整個建筑的重力，以此來對高層建筑結(jié)構(gòu)的水平應力進有效控制。這類型的高層建筑結(jié)構(gòu)體系具備有較強的承載力，因此整體穩(wěn)定性較好，對于地震等地質(zhì)災害具備有較好的抵制性。

1.3筒體結(jié)構(gòu)體系

筒體結(jié)構(gòu)體系中，筒體是一種空間的受力構(gòu)件，可以將其分為實腹筒和空腹筒兩大類別。其中，實腹筒結(jié)構(gòu)體系指的是：由平而或者是曲而墻圍成的二維豎向結(jié)構(gòu)單體，而空腹筒則為：密排柱以及窗裙梁或是混凝土外墻、開孔鋼筋等形式的單件來組合成的空間受力構(gòu)件。由此可以看出，筒體結(jié)構(gòu)體系具備有很大的強度和剛度，因此整體筒體體系中的各個單件，都有著較強的抗打擊能力，對于地震以及臺風等性質(zhì)的自然災害有著極強的承受力。

2現(xiàn)階段中高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

2.1設計因素考慮的不周全

高層建筑的整體質(zhì)量，在一定程度上來講，是由其結(jié)構(gòu)設計決定的，因此為了進一步確保高層建筑的質(zhì)量，就需要完善其結(jié)構(gòu)設計。但是，在現(xiàn)階段中，我國的高層建筑結(jié)構(gòu)設計中，對于影響結(jié)構(gòu)設計的諸多因素考量不周全。在對高層建筑的結(jié)構(gòu)進行設計前，部分的建筑企業(yè)對于設計前的調(diào)查工作不夠重視，僅僅是進行簡單的觀測、預估等活動，對于當?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、地形地貌以及其他因素都未進行檢測。此外，我國高層建筑在實際是多數(shù)采用了異形結(jié)構(gòu)。但是我國高層建筑發(fā)展到現(xiàn)今，在異形柱節(jié)點承受力、受剪承受力與結(jié)構(gòu)延性等方面相較國外同行缺乏一定的經(jīng)驗，這就致使我國的高層建筑在后期投入使用中，會出現(xiàn)整體構(gòu)造不合理、房屋的不規(guī)則化等問題。

2.2結(jié)構(gòu)防震的概念設計不足

在最近幾年中，我國西部部分地區(qū)地震狀況較為頻繁，在地震中，喪失了許多的財產(chǎn)，人民生命財產(chǎn)、物質(zhì)財產(chǎn)等。因此，我國政府在近幾年中，對于建筑行業(yè)的抗震要求較為嚴格。但是在實際市場中，諸多的建筑企業(yè)為了建筑的美觀，以吸引更多的消費者，采用一些不利于結(jié)構(gòu)設計的方案。在建筑方案設計時，我們的建筑師為了得到建筑企業(yè)的青睞，往往把結(jié)構(gòu)放在從屬地位，并要求結(jié)構(gòu)必須服從建筑，一切以建筑隊為先導，這一觀念分割了科學的完整性，忽略了基本的力學規(guī)律，片面地追求建筑與技術(shù)與建筑藝術(shù)的結(jié)合和最大滿足使用功能的要求，這樣往往給某些建筑工程質(zhì)量帶來了質(zhì)量隱患和不安全因素。由此可見，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中，建筑與結(jié)構(gòu)的的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是重中之重的事情。

2.3高層建筑數(shù)量、速度不合理的增長

我國經(jīng)濟水平的不斷提高，人民的生活質(zhì)量也在不斷優(yōu)化，因此人們對于生活的追求也就逐步的加大，這就導致更多的人們趨向于高層建筑的購買。這樣的市場環(huán)境，就誘導著諸多的建筑企業(yè)在短時間進行大量的高層建筑群的建造，以期在激烈的市場競爭中獲得一席之地。在建筑企業(yè)盲目地追求建造速度的時候，給予我們設計師的時間往往很短，設計師疲于應付進度，而對結(jié)構(gòu)本身的思考會減少，短時間內(nèi)出圖質(zhì)量不容樂觀，容易在高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中出現(xiàn)一些隱患：比如高層建筑的組成部件體積大、質(zhì)量較大，主要的承重柱和承重墻的數(shù)量與分布卻較為不均衡，增大了結(jié)構(gòu)的不安全性。除此之外，部分的建筑企業(yè)為了吸引更多的人來購買高層建筑，往往會在結(jié)構(gòu)設計中更加的貼合消費者需求，對于結(jié)構(gòu)設計的原則性需求就會忽視。因此可以說，建筑企業(yè)過度強調(diào)效率，給予結(jié)構(gòu)設計師時間過少，也是其結(jié)構(gòu)設計不合理的因素之一。

3對于高層住宅結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化措施

3.1對于高層建筑結(jié)構(gòu)設計遵照設計原則

在對高層建筑的結(jié)構(gòu)和設計進行優(yōu)化時，最為重要的一項就是堅持設計原則，高層建筑的結(jié)構(gòu)設計原則包括：科學原則、實用原則以及安全原則?？茖W原則：指的是在進行高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中，需要利用先進的建筑施工設計技術(shù)，并且保持有一個科學嚴謹?shù)脑O計態(tài)度，此外還需要進行科學性的統(tǒng)計和分析，得出最為完善的結(jié)構(gòu)設計方案。實用原則：指的是在對高層建筑的結(jié)構(gòu)設計時，不僅僅要考慮到高層建筑的美觀需求，還需要考量其自身的使用功能，及其他設備的配置，以此來實現(xiàn)建筑的經(jīng)濟合理性與高效實用性。安全原則：現(xiàn)代的高層建筑結(jié)構(gòu)設計時，需要對所需的建筑材料等物質(zhì)進行安全性的質(zhì)量監(jiān)測，以此來確保高層建筑的質(zhì)量獲得保障，該要注意加強構(gòu)造連接，從而保證高層建筑的延性剛度及承載力。

3.2加強高層建筑的抗震性設計

近幾年中，我國的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為活躍，因此西部部分地區(qū)都處于一個地震活躍的階段，對于高層建筑的安全性質(zhì)來說，無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)，對于高層建筑的抗震性就要求越來越嚴格。首先，在進性高層建筑的設計中，要進行抗震設計的計算設計和概念設計，先對需要建造的高層建筑進行假想性的計算，然后對其地質(zhì)構(gòu)造以及地形地貌等進行分析，再加上發(fā)生地震時情況較為復雜和不確定，都有可能會致使結(jié)構(gòu)設計與實際情況相違背，因此高層建筑的抗震設計就顯得尤為艱巨了。而高層建筑的結(jié)構(gòu)與設計就需要不斷地加強其自身的抗震設計，減少地震時可能出現(xiàn)的生命安全威脅。

3.3節(jié)能性高層建筑結(jié)構(gòu)設計

對于高層建筑的結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化途徑中，還需要做到節(jié)能性設計。進入到新形勢下，我國對于生態(tài)文明建設越來越重視，因此如何在高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中符合社會生態(tài)需要，必要的既是進行節(jié)能設計。在進行高層建筑的結(jié)構(gòu)設計中，要求設計人員不斷地優(yōu)化設計方案，并且要求設計方案在最大限度上降低能源的消耗，以此來實現(xiàn)節(jié)能減排的社會目標。

4結(jié)語

高層建筑的結(jié)構(gòu)設計，決定著整個高層建筑的質(zhì)量水平。因此對于高層建筑的結(jié)構(gòu)設計來說，最為重要的就是不斷的優(yōu)化設計方法，以此來完善高層建筑的結(jié)構(gòu)設計，為人民的生命財產(chǎn)安全負責。

參考文獻

[1]落俊麗.淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎(chǔ)設計[J].城市建設理論研究，2012（16）.