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住宅结构设计范文1
1、概念设计的意义
概念设计的重要性，主要体现在三方面：一是因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。为了弥补计算理论的缺陷，或实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要用概念设计来满足结构设计的目的。 二是由于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。概念设计在设计人员中提得比较多，但往往被人们片面地理解，认为其主要是用于一些大的原则，如确定结构方案、结构布置等。其实，在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。三是由于计算机计算结果的高精度，容易给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，过分地依赖于计算机和设计软件，进行习惯性、传统的结构设计，对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现，使许多的建筑结构留下安全隐患。因此，概念设计在结构设计中具有重要的地位。
2、总体指标控制
计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值 ；地震作用下，结构的振型曲线，自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中，总体指标对建筑物的总体判别十分有用。若刚度太大，周期太短，导致地震效应增大，造成不必要的材料浪费；但刚度太小，结构变形太大，影响建筑物的使用。合理的刚度是多少，建议对于小高层住宅取 μ/H=1/2 500～1/3500，刚重比在10～15之间是比较合理的。
因此，在小高层建筑房屋中，结构构件宜采用高强度材料，非结构构件和围护墙体应用轻质材料。减轻房屋自重，既减小了竖向荷载作用下构件的内力 ，使构件截面变小 ，又可减小结构刚度与地震效应，不但能节省材料，降低造价，还能增加使用空间。
3、基础设计
研究地基基础对建筑抗震能力的影响 ，作出恰当的选择，已成为高层建筑结构设计的重要部分，基础是房屋的根基，是房屋中极为重要的组成部分 ，一幢房屋如果没有一个坚实可靠的基础，再好的上部结构也不可能正常发挥其作用，甚至可能导致上部结构的破坏与倾斜。 筏板长度的设置也须研究探讨，由于考虑地下室的使用合理性，常规采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝，后浇带的作用是明显的，但也给施工带来了不少麻烦，甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。而有些高层，长宽均达100 m以上，中间就设置几条后浇带，也没有其他措施，这样是不妥当的。
4、剪力墙设计
1）布置：剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且x，y两向的刚重比接近。结构布置应避免一字形剪力墙，若出现则应布置成长墙（h/ω>8）；应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时，应计算暗柱配筋 ，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件两个方向均应布置成长墙；规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍以下为短墙，大于 8倍则为普通墙 ，这就引起高厚比为7.9倍及 8.1倍 的两种墙的受力特性截然不同，而配筋亦大相径庭，这显得比较机械而不合理，因此建议布置长墙时高厚比能大于8.5。
2）配筋及构造：对于小高层住宅来说 ，剪力墙是面广量大的，因此合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。
剪力墙墙体配筋（以200厚墙体为例）一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。建议加强区 （φ10@200，非加强区φ8@200双层双向即可，双排钢筋之间采用φ6@600×600拉筋，但地下部分墙体配筋则另当别论。因为地下部分墙体配筋大多由水压力、土压力产生的侧压力控制，而由于简化计算经常由竖 向筋控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可将地下部分墙体的水平钢筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定：迎水面保护层应大干50mm，且在保护层内按《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下 ，很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm计算是不妥当的。当采取了双向钢筋网片后，计算保护层厚度至少可按 30 mm来取值，这对节省墙体配筋效果相当明显。
剪力墙按规范应设置边缘构件，一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件；其余剪力墙应按《高层建筑混凝土结构技术规程》第 7.2.17条设置构造边缘构件。现就构造边缘构件的配筋作一点讨论。
首先要区分剪力墙的受力特性及类别，即：普通剪力墙（长墙），短肢剪力墙 ，小墙肢和一个方向长肢墙而另一方向属短肢墙来区别对待配筋。对于普通剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率 ，建议加强区0.7%，一般部位 0.5%；对于短肢剪力墙，应按高规第7.1.2条控制配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%；对于小墙肢其受力性能较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计 ，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%，一般部位 1.0%；而对于一个方 向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋，这并不妥当，建议采取以下两种方法：
1）计算中另一方向短肢不计入刚度，则配筋可不考虑该方向短肢影响；
2）计算中短肢计入刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率适当加强，可参考短肢墙加强区1.0%，一般部位0.8%。
剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，在地震作用下弯矩、剪力很大，有时很难进行设计 ，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底 ，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。建议连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
目前，各设计院在剪力墙的楼层处均设置暗梁 ，而对暗梁的作用及配筋亦各有理解。对于框架一剪力墙结构，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则设置暗梁，并且要求剪力墙两端是明柱，这是因为周边有梁柱的剪力墙，抗震性能比一般剪力墙要好 。剪力墙结构则没有这方面的要求，在墙板交接处设置暗梁对加强墙体整体性作用还是有的，但究竟有多大则无从确定。因此认为，就目前而言，在楼层位置设置暗梁是可行的，但没有必要设置太大断面及 配筋，建议底部 加强区断 面可取墙厚×300，配筋上下各2φ16，一般部位断面可取墙厚×250，配筋上下各2φ14即可。
5、结束语
小高层设计时，做好概念设计，根据房屋的建造地点，平立面体形，层数多少，在满足安全性、耐久性与舒适性要求的前提下采用合理的结构体系。在构件设计中精打细算，严格执行规范构造要求对于整个建筑物，保证安全，降低造价影响巨大，这也是在今后设计中应该不断提高和改进的。
住宅结构设计范文2
关键词： 住宅结构； 高层结构设计；
中图分类号：TU2文献标识码： A
一、 住宅结构的设计
1、 高层住宅平面结构的设计
高层住宅的平面结构设计必须要考虑受力和传力问题，结尽量简单、 规则， 以实现受力均匀， 减轻震灾的影响。a．为保证平面有足够的刚度，平面的长度不能过大，而楼板的刚度必须保证， 以在平面凹入后， 楼板的配筋得以加强。同时为了应对楼板削弱后产生的过大应力， 在平面的端部角区和凹角部位不宜设电梯， 但从功能上考虑建筑的布置， 电梯可以用剪力墙筒体在上述部位进行设置。b．高层住宅的结构设置沉降缝或者伸缩缝等，可以衍生独立的结构单元。 如果这些结构单元的平面形状不规则、 刚度不对称， 那么建筑物在地震中就容易受到破坏。 所以在高层住宅的平面设计中， 应采用精细的内力分析法， 解决出现的刚度偏心的问题。c．在进行复杂高层住宅的抗震设计时， 对角部重叠部位和细腰形的平面部分， 使用加厚的楼板进行加强。
2、 高层住宅结构的竖向设计
高层住宅结构的竖向设计， 体型宜规则、 均匀， 避免有过大的外挑和内收，结构宜下大上小， 逐渐均匀变化， 不应采用竖向布置严重不规则的结构。
3、 高层住宅结构设计的控制参数
结构设计中控制参数直接影响建设结构的安全性。因此， 应严格按照结构规范选择合理的控制参数， 以提高结构整体的控制率。设计中的参数包括轴压比、 剪重比、 刚重比、 层间位移比、 刚度比、 周期比的处理等。其中， 轴压比的限制可以通过提高楼层墙和增大柱截面的方法调整; 层间位移角主要是限制结构的水平位移， 避免位移的过大改变， 影响结构的稳定性，可以通过增强墙、 构件的刚度进行调整;刚度比主要是为了限制竖向结构的不规则性， 避免结构突变形成脆弱层，当出现违反 （不满足） 规范的情况时，可以通过适当加强或削弱本层墙、柱的刚度的方法进行调整。周期比主要限制控制结构的抗扭刚度， 以减少扭转产生的不利影响，当出现不符合规范的抗扭刚度时，可以改变结构的布置进行调整。层间受剪承载力比主要是控制竖向不规则性， 以避免竖向楼层受剪承载力突变， 形成薄弱层。 刚重比主要为控制结构的稳定性， 避免结在风载或地震力的作用下整体失稳， 刚重比不满足要求， 说明结构的刚度相对于重力荷载过小； 但刚重比过分大， 则说明结构的经济技术指标较差， 宜适当减少墙、 柱等竖向构件的截面面积。
4、 高层住宅功用上的特点
城市建筑可以说是时代的脉搏， 亮丽的风景。特别是高层住宅的发展节约了土地， 扩大了绿化面积， 缩短了管道长度， 在一定程度上减少了基础设施的投资。 但随着城市的不断发展，高层住宅的建设也带来了越来越多的问题， 如:交通拥挤、 环境污染、 地质下沉等。 所以应严格按照高层建筑的受力特点进行结构设计， 保证结构的刚度和延性。
二、 高层住宅结构设计的现状和存在的问题
1、 高层住宅结构的现状
城市化进程的不断加快，造成城市的住房紧张， 房价一路高升， 迫使住宅由多层向高层发展， 出现了钢筋混凝土框架结构的高层住宅。高层住宅建设经过几十年的快速发展， 研制出了高强度的建筑材料， 完善了抗震结构体系， 创立了新的设计理论， 尤其是计算机在结构设计中的应用， 为高层建筑的安全设计提供了有力支持。
2、 高层住宅结构设计中存在的问题
工程质量的好坏，尤其是住宅建筑的质量优劣直接影响人们的生命安全。结构的设计对于建筑的安全、 经济来说至关重要。但在结构设计中还存在着一系列概念、 方法上的差错， 这些差错有的是没有理解设计方法;有的是设计人员不顾实际情况盲目套用别人的设计结果; 有的则是没能建立正确的设计结果的验证体系。所以为保证建筑的质量， 必须加强设计人员管理和提升设计结果的验收标准。
三、 高层住宅结构设计优化及抗震结构优化的措施
1、 高层住宅结构设计优化存在的问题及原因
结构设计的优化通过将有限分析技术和优化技术相结合，实现了对结构尺寸和形状的控制。但在具体的应用中仍存在着结构优化与理论不一致的问题，原因主要有:目前高层住宅建筑没有明确规定要使用优化设计;建筑的设计和管理体制使设计人员缺乏对结构进行优化设计的动力; 传统的结构设计优化方法无法实现离散变量优化， 因为建筑尺寸的大小、 型钢的型号变化都不是有规律的， 不合理的分析反而会使工程的计算量急剧增加。
2、 高层住宅结构优化设计的理念
随着全球气候变暖、 环境污染、 生态破坏等问题的出现， “绿色建筑”应运而生。 “绿色建筑” 是人类实现与自然和谐共处， 享受高效、 舒适生活空间的有效途径， 还可以实现资源节约， 环境保护。它是在最大限度地保护生态平衡的基础上， 充分利用自然资源进行建造的建筑， 所以又称为生态建筑、 节能环保建筑。经过结构设计的优化， 建筑结构降低了对钢筋、 混凝土等资源的使用量。 这样既保护了环境又实现了资源的充分利用。
3、 高层住宅抗震结构设计的原则
合理的结构形式对于增强高层住宅的抗震性有着重要作用， 因为建筑物的结构会随着地震的发生而改变。要做到建筑结构具有很强的抗震性能， 需要高层住宅的设计人员根据建筑类型和抗震等级选择不同的结构类型。所以在对高层住宅结构进行抗震设计时， 首先应综合考虑建筑的性能， 如:稳定性、 承载能力、延性、 刚性，对于结构比较薄弱的部位应加强抗震措施。 同时在进行抗震设计时，应设多重防线， 从而使高层住宅形成完整的抗震体系， 达到良好的抗震效果。
4、 高层住宅的抗震结构中应重视体型的规则性
在高层建筑结构的抗震设计中应重视的规则主要有: 建筑主体的抗侧力应沿着竖向结构均匀变化，强震区的高层住宅对于这种结构抗震规则要严格执行， 以避免薄弱层的破坏影响整个结构;两个主轴在抗侧力结构中的方向变形特性与刚性应比较相， 这样两个主轴方向的刚度就会比较匀称， 从而使住宅结构具有好的抗震性能及抗风能力; 在主体抗侧力结构的平面中同一主轴方向的抗侧力的刚度应均匀， 这能很好地增强高层住宅的抗震延性， 相反如果刚度不均匀会造成应力的集中， 从而破坏整体的结构。
5、 高层住宅抗震结构设计优化的策略
在建筑的结构设计中高层住宅的结构设计是最重要的内容， 建筑结构设计的方案合理与否， 关系着结构的经济和安全性能。抗震结体系作为高层住宅抗震设计的重要内容， 在设计中应根据住宅的规模及经济条件等因素进行综合考虑， 这样不仅可以增强整个抗震体系的抗震能力， 还能保证住宅设计的安全性及经济性。
结语
高层住宅作为社会经济发展的产物，其建设要求既安全环保又效益显著。这样住宅结构的设计不仅要缩短设计周期， 充分利用建筑材料的性能， 还应把握高层住宅结构设计中存在的问题，对住宅结构的设计进行优化， 加强结构的抗震性能， 以改善人们的生活环境， 减轻城市发展的压力。
参考文献
[1]石建, 武大远. 浅谈小高层住宅结构设计的几个问题[J]. 林业科技情报,2007,03:51+53.
[2]林武, 庞维钊. 住宅结构设计中应注意的问题[J]. 建材与装饰( 下旬刊),2008,04:35-36.
住宅结构设计范文3
关键词: 住宅建筑; 结构设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
住宅建筑工程与人们的生活和生产密切相关，建筑质量的好坏很大程度上与设计质量优劣有关。相对而言，住宅建筑结构设计工作繁重而又责任重大，直接影响到建筑物的安全性、舒适性、耐久性和经济性。我国自2000年全面推行建设工程施工图设计审查制度以来，通过施工图设计审查发现并纠正了不少违反《工程建设标准强制性条文》及其他一些违规设计问题，对规范设计市场秩序，确保设计质量，起到了积极作用。
1 住宅建筑结构设计中的常见问题
1.1防火设计问题比较突出
在实际建筑工程中，一些设计人员对防火规范、规定不熟悉，对建筑物分类有错误，导致在设计中对防火标准执行有误，消防处理不当，存在许多安全隐患;一些重要场所的安全疏散出口、疏散门开启方向不正确，影响安全疏散;有些设计中的防火分区面积过大，防火间距过长，设计存在随意性;有些消防设施设计不合理、不配套，建筑物一旦失火，消防设施将不能有效发挥作用。
1.2部分结构设计不合理，安全隐患比较多
如《建筑抗震设计规范》中第7.1.8条(强制性条文)规定“底部框架－抗震墙结构，上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐”。有些设计把底层设计成大空间，抗震墙很少，上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐，造成结构体系不合理，传力不明确;有些设计中抗震设防分类、场地类别选用错误，导致整个结构设计错误。一些混凝土构件，特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求，有的相差一半，有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定，存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致，结构强度远远低于计算结果，设计存在严重安全隐患。
1.3设计深度达不到规定要求
一些设计人员制作图纸“偷工减料”，设计粗糙，过于简单，施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注“见图集”、“由设备厂家确定”等，施工图设计表述不全，细部大样不详，不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级等在设计总说明中没有标明或交待不全。
这些问题的产生，有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计结果;有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模型，对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。
2 住宅建筑结构设计的规范要求
为避免出现上述结构设计问题，在住宅结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。
2.1结构计算应注意的问题
(1)避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。
(2)底框砌体结构验算。底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底部框架混合结构，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;底部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。因为底部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，抗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)避免楼板计算中方法不正确。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替；双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。
(4)对电算结果的正确性作出有效评价。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。因此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。
2.2构造设计应注意的问题
(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)为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风隔热措施。
(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500 mm基础圈梁，或伸入室外地面以下500 mm的构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。
3 住宅建筑结构的概念设计
住宅设计无论是多层砖混或框架剪力墙结构，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。住宅结构的概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题，必须由工程师运用“概念”进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念、力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等。这些概念及经验贯穿在方案确定及结构布置过程中，也体现在计算简图或计算结果的处理中。住宅结构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。因此在建筑物的方案设计阶段应正确把握建筑结构的概念设计，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)对一般多层砌体住宅结构，应按《建筑抗震设计规范》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的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
(2)对钢筋砼多、高层结构住宅，力求做到结构布置尽量采用规则结构。对复杂结构，可以设置防震缝，把它分割成各自规则的结构单元。结构布置以少设缝为宜，一旦设缝，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、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
4 住宅建筑基础结构设计
为防止或减少由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;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。基础的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计。
(1)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，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合;当土层有较大起伏时，应使用同一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。
(2)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。但对软土层覆盖层厚度较大的地区，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。
5 结束语
总的来说，抓好设计质量管理工作显得非常重要。针对当前设计质量状况，设计单位应加强内部的质量管理，设计管理部门要加大对设计质量的监督管理，结合施工图设计审查、专项检查、质量抽查等工作，加强对业主、勘察、设计单位的市场监管力度。特别是设计单位在进行住宅建筑结构设计时必须在满足国家设计规范要求的前提下，加强住宅建筑结构的概念设计和基础设计，才能提高住宅建筑结构设计水平，确保住宅设计质量不断提升，以使住宅建筑的结构设计工作做到更安全、更适用、更合理、更经济。
参考文献：
[1]潘绍焕.建筑结构设计规范中几个问题的探讨[J].安徽建筑,2006．
住宅结构设计范文4
关键词：变形缝；设缝原则；住宅建筑
中图分类号： F287.8 文献标识码： A
住宅建筑与每个人的生活息息相关，住宅建筑结构设计的优良直接影响建筑施工的质量。在我国大量的工业及民用建筑中，某些建筑物出现了裂缝现象，这种裂缝在不同程度上影响了建筑物的耐久性，甚至有时因建筑物的局部破裂而导致全部结构的破坏。建筑物在外界因素作用下常会产生变形，为防止开裂甚至破坏必须设置建筑变形缝。建筑设计预留设置的建筑变形缝必须实用而且美观，符合一定的原则要求。
概述
建筑变形缝[1]是指在建筑物因昼夜温差、不均匀沉降以及地震而可能引起结构破坏的变形的敏感部位或其它必要的部位，预先设缝将整个建筑物沿全高断开，令断开后建筑物的各部分成为独立的单元，或者是划分为简单、规则、均一的段，并令各段之间的缝达到一定的宽度，以能够适应变形的需要。变形缝是针对建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏这种情况而预留的构造缝。目前我国建筑结构设计中主要的变形缝有以下几种：
1、伸缩缝
伸缩缝也叫温度缝，或温度收缩缝，是考虑温度变化时对建筑物的影响而设置的。目前，国内现代住宅建筑多以混凝土结构为主体，根据物理学原理，外部环境的冷热变化会使建筑材料和构配件产生热胀冷缩变形，太长和太宽的建筑物都会由于这种胀缩而出现墙体开裂甚至破坏。建筑结构中混凝土的干缩以及混凝土在使用过程中的开裂是混凝土结构产生温度伸缩缝的根本原因。这种因温度应力而设置的缝，基础可不断开；因此，可以把太长和太宽的建筑物设置伸缩缝分割成若干个区段，保证各段自由胀缩，从而避免墙体的开裂。伸缩缝一般宽20～30mm，内填弹性保温材料。
2、沉降缝
沉降缝是考虑房屋有可能会在某些部位出现不均匀沉降而设置的。建筑物在使用过程中，由于相邻部分的高差、荷载、结构形式以及地基承载力等有较大差异，或建筑物的平面形状复杂，或相连建筑物分期建造时，不可避免会受到基础沉降或地基自然下沉的影响，相邻部位就有可能出现不均匀沉降，产生显著沉降差，从而导致建筑结构产生破坏性的内力和应力，甚至整个建筑物的开裂、倾斜和坍塌。因此，有必要设置沉降缝把建筑物分割成若干个独立单元，保证每个单元各自沉降，彼此不受制约，比较典型的是分成主楼和裙房。沉降缝的宽度一般为30～120mm，把建筑物划分成几个段落，自成系统，从基础、墙体、楼板到房顶各不连接，借以避免各段不均匀下沉而产生裂缝。
3、防震缝
防震缝是考虑地震对建筑的破坏而设置的。设置防震缝是解决体型复杂、平面立面特别不规则的建筑结构由于变形复杂而避免碰撞的一种好方法。对于地震设防地区的多层砌体房屋，如果存在以下问题：平面外伸长度超过规范的限值而又没有采取加强措施；结构采用不同的材料和不同的结构体系，刚度相差悬殊；各部分质量相差很大；各部分有较大错层，不能采取合理的加强措施时，地震中房屋的相邻部分有可能相互碰撞而造成破坏，就需要设计防震缝把建筑物分割成若干个形体简单、结构刚度均匀的独立单元，以避免地震中结构整体或局部产生过大的扭转、变形，以及应力过度集中导致结构受损。在抗震设防区，沉降缝和伸缩缝须满足抗震缝最小宽度要求。
二、住宅建筑结构设计中的设缝原则
住宅建筑的结构设计是建筑具有足够安全性的根本保障。现代住宅建筑结构设计中，设缝问题是尤为需要关注的。设缝是否合理、有效将直接关系到建筑结构的使用年限和对外界、内部压力的承载性能，以及建筑的安全性能与抗震能力。我国建筑结构设计人员通过不断学习和认识力学规律建立了结构受力与变形规律的各种概念，并注意吸取国内外的震害经验和教训，结合施工实践，总结了大量的宝贵经验，制定了相应的施工规范。通过综合分析，我们认为在建筑结构设计中设缝应遵循以下原则[2]：
1、精细化计算的原则
在建筑结构设计中，设计人员通常会根据设计工作的实际需要，结合实际结构的具体组成分布，对于建筑结构有可能承受的设备荷载、活荷载、水平荷载、预应力等数据进行前期的计算，以达到在设计图纸中确定设缝的位置与形式的目的，进而全面保障设缝能够真正发挥其所应具有的作用和意义。设计人员对于各项数据的计算结果，将影响到设缝是否被布置于合理的位置，并且对于建筑结构设计理念与方案的整体优化具有一定的制约。设计人员必须对建筑结构设计中各项数据的计算方法进行科学的提升，还要保持精细化计算的原则，否则极有可能影响到建筑结构设计中设缝的偏差与失误。因此，在建筑结构设计中，设缝环节必须要坚持遵守精细化计算的原则。
2、强调实用性的原则
在建筑结构设计中，高层或超高层建筑的主体建筑与裙房高低差距悬殊，上部结构体系不同，基础类型和埋置深度也不一样。两者基础底面的压力相差较大，两者的地基最终沉降量也就出现较大差别。尽管可以通过施工程序的安排，先施工主楼、后施工裙房，以及采用后浇带等办法，可以减小主楼与裙房的差异沉降量，但也受到部分施工单位技术条件的限制，减小沉降差也有一定限度。因此，在建筑结构设计阶段就必须解决好诸如此类的问题，设缝的设计与应用可以有效缓解主体建筑与裙房之间的沉降问题，但是一定要强调设缝实用性的原则，即设计方案要符合实际情况，并且具有较大的灵活性，以便方案存在偏差时可以随时进行适当的改动与完善。
3、统筹考虑的原则
建筑结构设计中，关于设缝的问题，设计人员不但要考虑到设计理念优化与先进技术应用问题，还要充分考虑到建筑材料的采用、施工工艺的选择、施工质量的监管等多方面的因素和问题。在现代建筑工程项目建设中，设计方案的科学化与施工的质量、进度都是同等重要的，任何一项设计工作的开展与进行都要坚持统筹考虑的原则。设缝作为建筑结构设计工作的基础内容之一，沉降缝、温度伸缩缝、抗震缝的设置与施工都是要综合考虑的。建筑设计是否设置三缝，应根据建筑类型、所处环境等因素综合考虑，如设缝就要彻底分开，如不设缝就要连接牢固，绝不可将各部之间设计似分不分、似连不连。如果设缝的某一环节出现了人为或技术性的问题，都有可能导致建筑结构设计工作的全面失败，甚至危及到建筑整体安全性能的保障。
三、结束语
随着我国国民经济的发展，人们对住宅建筑的质量要求也越来越高。由于住宅建筑结构设计与住宅建筑质量息息相关，直接影响到建筑物的使用安全和使用寿命，因此，住宅建筑结构设计必须经过认真精细的分析研究。设缝作为建筑结构设计中的关键一环，必须坚持不断地寻求更科学、持久、合理的发展路径。强化设缝的技术管理，要在国内现行设缝技术管理经验的基础上，进行重新整合与改进，以逐步形成适合国内现代设缝科学发展的技术管理理论和观念。在建筑行业发展日益加快今天，只有不断钻研和探索，坚持严谨细致的工作态度，加强自主理论体系的构建和完善，才能全面提升我国建筑工程水平，保障建筑结构的质量和安全。
参考文献：
住宅结构设计范文5
【关键词】住宅建筑；结构设计；空间个性化
随着经济和社会的发展，全国住房制度改革，经济计划时期的福利分房逐步由住房货币分配所取代，住宅成为商品。作为商品，开发商就要有利可图，要求投资少，经济效益好，购房者则要求房屋设计布局好，外观美，房价适中，质量上乘。基于上述因素，则对住宅设计要求日趋提高。
一、住宅建筑结构设计的新要求
1 材料和资金的节省
随着土地、能源和材料价格的持续上涨，以致开发商往往要求设计单位必须注意材料和资金的节约，这一点符合结构设计 “安全适用，经济合理” 的指导思想。 要真正做好节约资本，结构设计人员必须把握好建筑结构的概念设计。概念设计是依据理论知识工作经验.结合建筑功能要求与建筑工程条件，在特定的建筑问题中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识处理构件与结构、结构与结构之间的关系的定性设计方法。一幢住宅建筑的设计没有经过正确的概念设计，是难以实现效果最好、造价最低的结构方案的。
2 户型内部空间个性化
每个业主都具有个性化的思维方式和审美意识，不同时期住户建筑空间有不同的要求。在建筑结构设计上应考虑让住户拥有建筑内部的空间划分以及楼梯和楼梯间、建筑分户墙、外墙或固定的厨和卫生间设置的权利。竖向受力构件的布置时，应使其与卫生隔墙结合设置，避免在户型内部其他部位出现。这样既在开间进深两个方向保留了较大的灵活性，也充分利用了承重墙隔音好的性能。同时外墙部位的梁、柱、墙的设置，要为窗户的灵活布置创造条件；楼板的设计，也必须考虑隔墙位置的调整。
二、住宅建筑结构设计常见问题分析
1、厨房、卫生间楼板面局部降低
在住宅、公寓、饭店等居住建筑中，厨房、卫生间需作防水处理，地面做法与相邻房间不同，通常要求结构板面比一般板面降低30～50mm，以往常采用设置次梁。现在我们为了使房间内不露梁，在大开间楼板较厚情况下，在厨房、卫生间范围按建筑地面做法把楼面局部降低，板底仍然平整。由于局部降低范围一般靠近墙边，对板刚度影响很小，板正弯矩配筋按正常板厚确定，降低部分支座弯矩的配筋按减小后的板厚确定。
由于使用需要，当厨房、卫生间处楼板下降300～400mm时，形成局部凹槽楼板。经有关试验表明，这种凹槽板的固端支座负弯矩和跨中最大弯矩均小于一般普通楼板；凹槽边上下板连接肋梁宽度大小对凹槽板变形影响较小；四边简支凹槽板的最大变形约为普通楼板的50 %～75 %；在均布荷载作用下，肋梁附近楼板的应力分布与普通楼板有较大差别。因此，这种板支座和跨中弯矩可按普通楼板计算确定配筋；肋梁宽度可取150mm 或200mm ，凹槽跨度≤2. 5m 时可按构造配筋，上下各2Φ12 或2Φ14 ，箍筋Φ6 @150 ；凹槽部分上下钢筋双向拉通；肋梁上面靠外侧按支座负钢筋配置，并在肋梁转角配5 根放射钢筋，直径同外侧支座钢筋。如果下沉的凹槽跨度较大时，可采用有限元方法进行分析。
2、阳台挑板与相邻楼板厚度差
在居住建筑中，外挑阳台伸出长度1. 5～2m 是常见的，为了保证挑板有足够刚度，根部板厚一般取1/12～1/10 外挑长度，但相邻房间楼板厚度一般均小于挑板根部的厚度。为了使阳台处的连梁（过梁） 不承受过大扭矩，宜采取相邻房间楼板厚度与阳台挑板根部厚度差不超过30mm ，阳台挑板配筋按相邻楼板厚度计算确定。阳台挑板与楼板上皮标高相同时，挑板上钢筋伸入相邻楼板的长度与挑板长度相等，当挑板与楼板上皮标高不同时，则上述钢筋各自在过梁满足受拉锚固长度。
3、规则楼板的计算与构造
在居住建筑中由于平面使用功能的需要，常出现如图1所示的不规则楼板，以往处理方法在缺口ab （平面上未表示）处设梁，这样在过厅见梁影响感观。现在我们在设计中为使室内简洁舒适避免设梁ma 1 值较小时采用b = 1m 的暗梁，即板搭板做法；当L1 值较大时板宽取L + c/2 计外板内力并配筋，在L1范围内下部钢筋适当加强。理正就可进行各种异性板的精确的计算。
4、外墙转角部位的处理
随着建筑平立面体型的多样，不少的居住建筑外墙转角设置了角窗或挑阳台（图2） ，结构设计作如下处理：
（1） 剪力墙厚度bw 在底部加强部位不小于层高的1/12 ，其他部位不小于层高的1/15 ，且不小于180mm ，墙端暗柱纵向钢筋适当加强；
（2） 角窗部位，当ab 长度较大， bc 长度较小时，在bc向设挑梁，ab 向设次梁，b 端支承在bc 向挑梁上；当ab、bc 长度接近时，各自按挑梁处理（也可根据变形协调，共同作用考虑）；
（3） 角部为挑阳台时，有的沿ab、bc 设窗或门，建筑允许结构如同角窗设置梁处理；当挑阳台为房间的一部分，沿阳台外缘设幕墙不允许结构如同角窗设置梁时，采用ac 间设宽度B 不小于1m 的暗梁，由于暗梁受荷面积较大，此时楼板厚度需取大一些。
5、平面大缺口
在住宅，公寓塔式高层建筑中，为了使厨房有直接对外窗户，楼层平面常出现大缺口的复杂体型，各部分连接在电梯、楼梯间，造成各部分难以保证整体协同工作，当各部分伸出长度较大时问题更加突出。为了使各部分能达到整体变形协调，采取下列措施。
（1） 各部分在电梯间、楼梯间连接部位，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m ，板厚宜不小于150mm ，双层双向配筋，每层每方向的配筋率不宜小于0. 25 %。
（2） 在各部分外伸的端部每隔2～3 层设置连接梁，此梁与墙直接相连，宽度可同墙厚，高度不小于500mm ，作为连杆考虑，纵向钢筋按计算确定，且不小于相应抗震等级柱的最小配筋率，箍筋应全跨加密。
（3） 当各部分外伸长度不等，或建筑立面外观考虑不允许结构设连接梁时，可在外端一定距离处，每隔2～3 层设置连接板，其宽度不小于1. 5m ，厚度不小于180mm ，双层双向配筋，每层每方向的配筋率不宜小于0. 25 % ，长方向上钢筋伸至相邻跨板长度不小于1/2 板跨，下钢筋锚固入墙按受拉锚固长度，相邻跨楼板下钢筋适当加强，在连接板范围伸入连接板按搭接长度。
6、跃层结构设计
在高层住宅、公寓建筑中，为了多户型适应大业主的需要，在房屋顶部设跃层套房，上下楼层内设置楼梯沟通，下层主要用做客厅、厨房、客人卧室，上层为主人卧室、起
居和书房，而客厅部位为有较大空间常通高两层。在跃层部位结构设计要避免常规做法，应注意密切配合建筑专业，争取有较好空间效果，想方设法减小结构构件高度，必要时结合建筑室内装饰采用钢管吊柱，悬挂在屋顶层反梁上，减小楼层梁跨度，可采用加厚楼板设暗梁不设明梁。此类建筑中楼梯往往是装饰品，楼梯结构设计应达到轻巧美观的效果。
住宅结构设计范文6
关键词：住宅建筑，结构，地基，配筋构造，设计方案
Abstract: in this paper, the residential structure optimization design of each link are analyzed in detail.
Keywords: residential building, structure, the foundation, constructional reinforcement, the design scheme
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着国民经济的迅速发展，住宅建筑越来越商品化，作为投资方总是希望利润最大化。由此在结构设计时不仅要满足“规范加计算”，而且还要在安全、符合现行国家规范前提下，从各个环节进行优化设计，多个方案做比较，使最终的成品要安全可靠、经济合理，节能节材，降低造价。
1设计方案
住宅建筑单元设计时，当住户较多，为了使每一户都有良好的通风采光，必然就会出现外伸翼块的布置，当外伸翼块的长度不大于其宽度时，可认为外伸翼块的侧向摆动与单体的核心部分同步不产生或产生极其微弱的附加内力，则外伸翼块可以自由地存在；若外伸翼块长度大于宽度，则需在外伸翼块之间设梁加以连结，使外伸翼块之间以外伸翼块与核心部分之间成为一个整体，结构概念上即同层的墙柱不产生相对位移，当建筑物承受较大的水平荷载作用时，不至于在外伸翼块的根部产生拉力而出现裂缝。这样的拉结，在某种程度上符合结构整体计算时楼板为无限刚度的假设，具体设计时，外伸翼块之间的连结梁倒不一定每层都设，有规律地每隔2-3层设一道或空几层设几层，不仅结构上是允许的，而且可以给建筑立面设计提供更广阔的构思天地。连结梁除自重外似乎无甚荷载作用，即使结构整体计算中，反映出的梁内力和配筋也不大，但实际上该梁承受的内力要比普通框架梁复杂得多，由于其具体特殊的作用，故设计中其配筋通常需按连结梁的构造要求给予配置。本工程楼层最大位移：X方向地震力作用下的楼层最大值层间位移角：1/1394；Y方向地震力作用下的楼层最大值层间位移角：1/1220；高规规定剪力墙结构楼层最大值层间位移角限值:1/1000。
2基础及地基设计分析
高层建筑基础的合理选型与设计是整个结构设计中的一个极其重要和非常关键的部分。基础的工程造价在高层建筑整个工程造价中所占的比例较高，尤其在地质条件比较复杂的情况下更是如此。所以选用合理的基础形式或地基处理方式，对降低工程造价起着至关重要的作用。某工程地基承载力特征值为250kPa，基底压力为415kPa，天然地基不能满足设计要求，根据工程地质勘查报告，可采取钻孔灌注桩或CFG桩复合地基，就这两种处理方案在满足承载力和变形的前提下加以比较。方案一：采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径φ800，桩长18米，桩数174根。混凝土用量1574m3，钢筋用量45t。方案二：采用长螺旋钻孔泵压CFG桩复合地基，桩径φ400，桩长15米，桩数523根。混凝土用量985m3。初步估算，方案一造价为313.2万元，方案二造价为34.5万元，仅为方案一的11%。由此可见选用CFG桩进行桩-土复合地基的设计，充分发挥桩间土的承载力作用，可减少桩的数量或桩长，节约了混凝土和钢筋用量，从而达到降低整个工程造价的目的。
3楼层结构设计
住宅建筑的楼层结构通常布置梁板式，梁板式结构布置应避免有隔墙就设梁的陈旧设计方法，因为该方法会形成多得多重梁搭梁，荷载传力路线过长弊端。此外，楼层梁多了会影响施工进度，更不利于住户日后对平面布置变换，具体设计中要解决的就是板上隔墙荷载的受力和传递问题。正确合理的设计应是：当隔墙平行于单向板的受力方向时，应在墙下的板中加筋，隔墙大部分荷载传给单向板支承的墙（或梁），当隔墙垂直于单向板之受力方向，尤其隔墙长度小于板之长度时，则应将隔墙化为板面等效均布荷载，此时所有的受力钢筋都起承受隔墙的作用，当隔墙位于双向板上，同样应将隔墙化为板面等效均布荷载，板的两向受力筋都起作用。设计实践证明，按上述原则布置楼层楼板，特别是采用了轻质隔墙材料时，则结构受力合理，结构自重轻、施工方便快捷，使用效果良好。
4配筋及构造
对于小高层住宅来说，剪力墙是面广量大的，因此合理的控制配筋对于结构安全及工程的经济性十分重要。
1）墙体配筋（以200厚墙体为例）一般要求水平钢筋在外侧，竖向钢筋在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。建议加强区Φ10@200，非加强区Φ8@200双层双向即可，采用Φ6@600x600拉筋。但地下部分墙体应当别论。因为其配筋大多由水、土等产生的侧压力控制，简化计算经常按竖向筋控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可将地下部分墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定：迎水面保护层应大于50mm，且在保护层内按《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下，很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm计算，是不妥当的。当采取了双向钢筋网片后，计算保护层厚度至少可按30mm来取值，这对节省墙体配筋相当明显。
2）剪力墙中的连梁高跨比大于5，在地震作用下弯矩、剪力很大，有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。连梁高度统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可砌筑填充墙。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间砌筑填充墙。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
3）目前，在剪力墙的楼层处均设置暗梁，而对暗梁各有理解。笔者认为对于框架-剪力墙结构，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则设置暗梁，并且要求剪力墙两端是明柱，这是因为周边有梁柱的剪力墙，抗震性能要比一般剪力墙要好。剪力墙结构则没有这方面的要求，在墙板交接处设置暗梁对加强墙体整体性作用还是有的，但究竟有多大尚无定论就目前而言，在楼层位置设置暗梁是可行的，但没有必要设置太大断面及配筋，建议底部加强区断面可取墙厚x300，配筋上下各2Φ16，一般部位断面可取墙厚x250，配筋上下各2Φ14即可。
