发布时间：2023-08-17 17:50:29
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的多层住宅结构设计样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：建筑设计；多层结构；结构设计
1 引言
结构设计是整个建筑设计过程中的一个重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。结构设计需要务实，任何一个项目设计都必须要协调好结构的设计。多层钢结构住宅是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。传统大住宅多采用砖混或混凝土结构，钢材强度高，房屋自重轻，因此较容易实现大，灵活分隔的建筑设计理念，实现居住空间在空间和时间上的可变性。不过，在国内对多层钢结构大住宅的研究力度还不够。
2 多层钢结构住宅体系的结构设计要点
2.1多层钢结构住宅的结构布置
多层住宅钢结构体系一般采用纯框架体系，与钢筋混凝土框架体系类似，纵、横方向均为刚接框架，但将梁、柱改为钢梁和钢柱，且大多采用H型截面，其承载能力及空间刚度均由刚接框架提供，适用于无法设置支撑的建筑物。由于结构采用型钢，故其成为施工速度最快的一种结构形式，采用该种结构体系的钢结构住宅，柱网分布有大跨度和小开间密柱式两类。
(l)应用于住宅的大跨度结构，合理利用钢结构的受力特点，充分发挥钢材作用，建筑空间开敞，平面布置灵活，空间可变性较强，但结构构件尺寸随柱网增大而增大。受梁柱体系高跨比的限制，随跨度的增大，结构钢梁的高度也随之增大，通常结构钢梁高跨比为1: (15~20)。从结构受力分析的合理性和经济性两方面考虑，用于住宅的大跨度钢结构柱网以6.0~7.2m为宜。此时结构梁高约300~500mm，按层高2.8m考虑，立面开窗高度能达1.4m以上，基本满足住宅规范要求。虽然也有采用更大跨度结构柱网(类似于排架结构)的情况，但通常进深方向为长跨距，从经济方面考虑，开间方向即使在层高增大的情况下也不宜过大。
(2)当建筑设计方案为每一开间均设有柱时，可采用小开间密柱式布置，一般柱距为3~5m，此结构类型因跨度小，梁、柱断面都相对减小，在立面开窗、开门上有较大自由度，由于跨度小，结构梁柱断面和相应的楼板厚度均减小，可减小结构自重，是较为经济的方法。但住宅空间布局受限制较大，难以形成开敞的大空间，建筑空间的可变性仍较弱。
工程抗震经验表明，不规则建筑结构体型对结构抗震不利，甚至会造成建筑物的严重破坏或倒塌，它一般分为两类:①建筑平面不规则;②建筑结构立面和竖向剖面不规则。由于后者的危害性史大，因此多层住宅钢结构体型宜力求规则和对称。
2.2 连接节点设计
钢结构节点连接是保证钢结构安全的重要部位，对结构受力有着重要影响，是整个设计工作的关键环节。地震灾害记录表明，许多钢结构都是由于节点首先破坏而导致建筑物整体破坏的，因此节点必须具有良好的抗震性能，能满足各种不同高度的钢结构体系相应的强度、刚度和延性要求，以确保安全可靠。节点设计一般要求遵循以下原则：(l)节点受力要力求传力直接简单和明确，使计算分析与节点的实际受力情况相一致;(2)保证节点连接有足够的强度和良好的延性;(3)构件的拼接按等强度原则设计，即拼接件应能传递断面的最大承载力;(4)尽量简化节点构造，以便于加工和安装时容易就位调整。
多层住宅钢结构节点主要包括梁与梁的拼接节点、柱与柱的拼接节点、梁与柱的连接节点、支撑与梁柱的连接构造、柱脚的连接节点等。连接节点可分为3种形式，即铰接、刚接和半刚接，其中半刚接因其受力难以控制，目前采用不多，故以其余两种形式为主。 连接方法可分为焊接连接和高强度螺栓连接，焊接连接节点的焊缝尺寸及形式等可按现行规范的规定执行，焊条的选用应与被连接金属材质适应。焊接设计中不得任意加大焊缝，焊缝重心应尽量与被连接构件重心接近。高强螺栓连接常用8.8s和10.9s两个强度等级，根据受力特点分为承压型和摩擦型，高强度螺栓最小规格为M12，常用的为M 16- M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。连接板一般采用与母材强度等级相同的钢材，在同一节点中，采用同一直径和同一性能等级的高强度螺栓，并进行节点连接的承载力验算。
3 多层钢结构住宅结构体系选型
钢结构体系的型式有多种，但应用于住宅的主要可分为钢框架体系，钢支撑框架体系，钢框架――混凝土剪力墙体系――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，开间大及跨度大，比较适于作为多层钢结构住宅的结构体系，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
4 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丰要有三种形式：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
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。
5 多层钢结构住宅结构分析与设计
5.1 工程概况
本工程为6层住宅楼，首层层高3.8m,2~6层层高2.9m，分别采用钢筋混凝上结构形式和钢结构形式，采用90mm厚现浇钢筋混凝上楼板。在一个住宅单元中，进深尺寸较大，除楼梯问、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。结构计算主要采用符合国内规范和规程要求的TBSA和PKPM系列软件进行计算分析。设计方案应满足各种结构类型设计规范和规程的要求，包括结构方案、构件选型、材料选择、施工方案等，同时还考虑安全适用性和经济合理性等。
(l)材料、型号和级别
对于钢筋混凝上结构，柱采用C25混凝上，梁和板采用C20混凝上;柱和梁的纵筋采用II级钢，其它为I级钢;墙体采用灰砂砖砌筑。对于钢结构，柱和梁均采用热轧H型钢，其余与钢筋混凝上结构相同(称为钢结构①);或柱采用热轧 H型钢，梁采用高频焊接薄壁H型钢，墙体采用ALC板，其余与钢筋混凝上结构相同(称为钢结构②)。
(2)荷载取值
风荷载取值为:基本风压0.45kN/m2，地面粗糙度为B;地震烈度为7度，场地类型为二类。对于墙体采用ALC板的钢结构，其墙体和拦河荷载标准值为:墙重分别为2.0kN/m2(150mm厚ALC板满载)，1.6kN/m2 (150mm厚A LC板，扣除门窗荷载;或是100mm厚ALC板满载);拦河为1.0kN/m2。其它荷载按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)取值。
(3)结构布置
采用钢结构的标准层结构平面布置如图1所示。
标准层钢结构平面布置图
5.2 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间抗侧力体系，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。
结构布置：住宅的开间和进深较大，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梁组合作用(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。
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HW200×200×8×12：纵向框架梁为HM294×200×8×12;直腹杆为等边角钢组合L100×l0；斜腹杆为等边角钢组合L125×8;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；梁采用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。
表3结构分析结果
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。此种分析不但误差很小,，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。
5.2 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95．55t(不包括楼板及基础)，单位面积用钢量为31．8kg／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
6 结束语
【关键词】多层框架；住宅结构；设计；分析
当结构设计人员进行多层框架房屋结构设计的时侯，不仅需熟悉设计规范，还要根据自己积累的实践经验结合结构设计计算的结果来选择适合的结构体系。在多层框架住宅结构设计当中对于截面、柱梁、以及梁裂缝宽度和配筋率的调整这些问题应进行适当的处理，从而提升结构设计质量。
一、多层框架住宅结构设计的主要内容
1. 合理选择截面尺寸
梁和柱截面尺寸的合理选择是整个框架结构设计的基础，不仅应当在规范所要求的范围内取值，还应当注意尽量令柱的线刚度同梁的线刚度之间的比值高于 1，从而实现在罕遇地震情况下，梁端产生塑性铰的时侯，柱端处于没有屈服的非弹性状态，而节点处于弹性阶段的效果。也就是规范要求的弱梁强柱强节点[1]。
2. 梁、柱的适当配筋率
在设计中框架梁配筋应遵循适中的原则，通常情况下配筋率应取0.4%-1.5%，而框架柱的纵向受力钢筋配筋率应取1%-3%。另外一旦当梁端纵向受拉钢筋的最小配筋率高于 2%时，它的箍筋最小直径则应增大两毫米。但不管在什么情况下，都应满足规范所规定的最小以及最大配筋率的要求。
此外框架梁纵向受拉钢筋的配筋率，应注意规范《混凝土结构设计规范 GBJ-89》和规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》当中的差别。规范《混凝土结构设计规范 GBJ-89》当中梁纵向受拉钢筋的最小配筋率仅与框架抗震等级相关，然而规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》当中梁的最小配筋率不止与框架抗震等级相关，还与混凝土轴心抗拉强度的设计值及钢筋抗拉强度的设计值之比有关，因此在设计当中梁的最小配筋应根据规范确定。
3. 合理调整框架柱配筋
一般框架柱配筋率都比较低，有时侯电算结果是构造配筋，然而在实际工程中都不会按这来配筋。这是因为在地震的作用之下框架柱，特别是角柱，受到的扭转剪力极大，同时还受双向弯矩的作用，然而横梁的约束就比较小，工作时又在双向偏心受压的状态下，所以震害要比内柱重，对于质量分布不均的框架甚为明显。
因此进行框架计算时应选择最为不利的方向，也可先在纵、横两方向进行计算之后，就同一侧面配筋进行比较，取其中较大的值，并且遵循对称配筋准则。为使框架柱在诸多内力组合共同作用下满足强度要求，在进行配筋计算的时候应注意下列问题：
(1)边柱、角柱以及抗震墙端柱若在地震作用下产生偏心受拉的时侯，柱内纵筋的总截面面积需比计算的值增加 25%。
(2)框架柱配筋能放大 1.2-1.6 倍，其中边柱放大 1.3 倍，角柱放大 1.4 倍而中柱放大 1.2 倍。
(3)框架柱箍筋的形式应当选用菱形或者井字形，从而增强箍筋对于混凝土的约束能力。
(4)二级、三级框架底部加强部位和底层柱底纵筋应采用焊接，并且当柱的纵向总配筋率高于3%的时侯，箍筋直径不能小于φ8，而且还应当焊接[2]。
此外多层框架进行电算时一般不考虑基础不均匀沉降和温度应力，若多层框架垂直尺寸和水平尺寸比较大以及地基土质不均或地基软土层较厚，可适当增大框架柱配筋，并且应在纵、横两方向均设置基础梁，配筋不应当按构造来设置，而应按框架梁来进行设计，此外还需按规范要求对箍筋加密区进行设置。
4. 调整框架梁的裂缝宽度及斜截面配筋
在满足梁配筋率及柱截面尺寸的情况下，仍然需在配筋计算后对梁的裂缝宽度进行验算，并在符合梁端斜截面强剪弱弯的条件下调整梁端配筋。
(1)裂缝宽度的影响因素及调整办法
对于框架梁裂缝宽度的验算常备设计人员所忽视，对此我们应多加注意。构件混凝土强度的等级以及钢筋的直径和级别是关系裂缝宽度的两个主要因素。由于混凝土等级同钢筋级别有一定关系，所以对普通混凝土构件来说，混凝土高等级对于减小梁裂缝宽度关系不大，通常采用增大梁的截面尺寸或配筋率的方法减小梁裂缝的宽度。另外应注意在使用计算机软件进行建模时，一定要分开恒、活载数值进行输入，这样有助于裂缝宽度和内力组合的计算。
(2)调整梁端斜截面配筋
框架结构设计当中，应满足地震作用之下框架梁梁端的斜截面所受弯承载力强剪弱弯的要求。具体设计及调整梁配筋时，应采用下列方法：一、加大梁跨中受力钢筋，而梁端负弯矩钢筋则不必放大；二、可令梁端箍筋直径增加 2 mm；三、支座处尽量使用箍筋来承受支座剪力，而不是设置弯起钢筋。
(3)电算中合理运用弯矩调幅
规范规定仅在竖向力的作用之下梁端弯矩才可调幅，水平力作用之下则不可，所以必须先将竖向荷载下的梁端弯进行矩调幅之后，才可叠加水平荷载所产生的梁端弯矩。
二、框架结构设计当中需注意的其它问题
(1)在框架结构当中不可采用两种不一样的结构型式，局部超出屋顶的房间以及电梯间，均不能使用砖墙承重。这是由于框架结构为一种柔性结构，而砖混结构却刚性结构。采用不同的结构形式，可使结构变形相互协调。
(2)施工过程中有时顶棚需吊顶等装修，甲方为节约开支，通常要求填充墙不到顶等，从而造成短柱。而短柱刚度较大，地震作用时容易受剪，易产生脆性错断及交叉裂缝，引起建筑物破坏或倒塌。因此设计时应采取下列措施：一、尽可能减弱短柱楼层约束；二、增加箍筋配置，短柱内箍筋间距不可超过 100 mm，纵向钢筋间距小于150 mm；三、选取较好的箍筋类型，例如复合螺旋箍筋等。
(3)因建筑需要，有时需框架梁外挑，并且在梁下安置钢筋混凝土柱。进行柱的配筋和内力计算时，某些设计人员对于其受力的概念并不清楚，误以为是构造柱，配筋是构造配筋，而且悬臂梁也没有按计算配筋，如此可能使水平荷载下的承载力不足，增大发生隐患的几率。事实上，结构整体计算当中，此柱是偏心受压部件，柱和梁端交接的地方与框架梁及柱节点相似，应充分考虑悬臂梁端处的协调变形。因此对于此柱应当作为竖向构件来参与整体结构的分析，此外柱和梁端交接的地方应作为框架梁、柱节点来处理[3]。
(4)设计裙房和框架结构时，在高低跨之间不宜采用低层屋面、主楼设牛腿及楼梯梁在牛腿上，也不能用牛腿托梁方式作为防震缝。这事因为地震时各个单元间，特别是高低层间震动情况不一样，连接处极易拉断、压碎。所以，凡是要设缝，就必须分得彻底，只要不设缝，就必须连接牢固，绝不可似连非连，似分非分，否则的话在地震中很容易破坏。
(5)在设计中不能随意增大主筋面积，或者为简化构造而使截面设计统一，以免造成某些部位比较薄弱。
(6)就框架梁下部填充墙构造的措施来说，当填充墙的长度超过5 m，梁与墙顶应采用拉接措施。而当墙高度高于 4 m时，应在墙的高中部添加和柱相连接的水平墙梁。
(7)填充墙拉筋及预埋件等不能和框架梁和柱的纵向钢筋相焊接，应先在柱内预留下预埋件，等砌筑填充墙的时候，再将拉结筋和纵向钢筋焊接在一起。
三、结束语
在多层框架住宅结构设计当中，我们应对梁、柱、板和结构体系当中的一些问题引起足够重视，从而使设计工程在保证外观和质量的同时，还有助于提高经济效益。
参考文献
[1] 李建. 多层住宅框架结构设计实例与分析[J]. 城市建设理论研究（电子版）, 2011,(35).
一、多层钢结构住宅的结构特点
目前国内在多层(一般为7层以下)钢结构住宅建筑中常采用框架体系。这种体系是将梁柱构件刚接，依靠梁柱受弯来承受竖向荷载和水平荷载。它的特点是可以做成大开间，充分满足建筑布置上的要求。
梁与柱的连接节点，一般采用焊接刚性连接节点。梁的腹板与柱连接常采用摩擦型高强螺栓通过连接板连接或通过连接板焊接；次梁与主梁连接节点，通常采用铰接节点设计，即只考虑次梁端部与主梁连接之间的剪力作用。
楼面和屋盖体系一般是有以下几种形式：压型钢板混凝土组合楼板、预制混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板。由于压型钢板混凝土组合楼板具有施工速度快、平面刚度大，房屋净空高的特点，是一种比较理想的楼层形式。
钢结构住宅的外墙体一般采用外挂式轻质复合墙板以减轻结构自重。对于6层以下的多层住宅，也可采用内嵌式加气混凝土砌块。外墙墙体材料主要有：蒸压轻质加气混凝土(ALC)板、GRC夹心复合板、钢丝网水泥夹心板等。内墙材料一般可采用加气混凝土砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、玻璃纤维增强水泥板、纸面稻草板等。
二、多层钢结构住宅建设中的主要构件设计
1、柱
钢结构住宅一般为大开间，框架柱在两个方向都承受较大的弯矩，所以应该考虑强柱弱梁的要求，而目前广泛使用的焊接H型钢或I字热轧钢截面，强弱轴惯性矩之比3～l0，势必造成材料浪费。因此对于轴压比较大，双向弯矩接近，梁截面较高的框架柱采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱是适宜的，对于方钢管混凝土柱，不仅截面受力合理，同时可以提高框架的侧向刚度，防火性能好，而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。
2、楼盖
在多层轻钢房屋中，楼盖结构的选择至关重要，它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外，更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用；另外从抗震角度来看，还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。常用的楼盖结构有：压型钢板一现浇混凝土组合楼板、现浇钢筋混凝土板以及钢一混凝土叠合板，而以第一种最为常用。目前，在多层轻钢房屋整体分析时，还普遍不考虑楼盖与钢梁的组合作用，即使设置抗剪键，也偏保守地假设钢结构承受全部荷载，这样不仅增加材料用量和结构自重，反而会造成强梁弱柱的不利情况。有一6层算例，考虑楼盖组合作用对梁刚度以及结构整体刚度的影响。
3、支撑体系
支撑分轴交支撑和近年发展起来的偏交支撑两种，前者耐震能力较差，后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性能，而且为门窗洞的布置提供了有利条件，目前国内用的还很少，建议在高烈度区首选偏交支撑。常用的EBF偏交支撑形式此所示。剪切型耗能梁段．加劲肋按以下公式设计：
式中a――加劲肋间距．d――梁高，tw――腹板厚度，yp――塑性转角；弯曲型耗能梁段还需在梁段端点外1.5bf处加设加劲肋
4、节点抗震
框架梁柱节点一般采用两种连接方法，根据“常用设计法”，即翼缘连接承受全部弯矩，梁腹板只承受全部剪力的假定进行设计。震害表明，这种设计不能有效满足“强节点弱杆件”的抗震要求，在高烈度区隐患很大。改进框架节点设计，在梁端上下翼缘加焊楔形盖板或者将梁端上下翼缘局部加宽盖板面积或加大的翼缘截面面积主要由大震下的验算公式确定，式中：为基于极限强度最小值的节点连接最大受弯承载力，全部由局部加大后的翼缘连接承担：为梁件的全塑性受弯承载力：为基于极限强度最小值的节点连接最大受剪承载力，仅由腹板的连接承担；为梁的净跨；为梁在重力荷载代表值作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。
三、多层钢结构住宅施工过程中应注意的问题
1、钢结构的焊接
施工时制定的焊接顺序：一般采用由平面中心向四周划扩展，采用结构对称、节点对称焊，先焊钢梁、后焊钢柱；在同一节点处，采用双人对称焊接方法；同一节钢柱的二层粱结构先焊上层，后焊下层；同一层梁先焊一行或列中间接头，然后向外扩展；同一根梁先焊一端焊缝，等其冷却后再焊 一端焊缝，严禁两端同时焊接，以减少应力集中；对同一梁节点，安装垫板后采用先焊下翼缘焊缝，再焊上翼缘焊缝。
在整个钢结构施工焊接过程中质量控制，严格遵循以下要求：雨天不安排焊工作业；焊接过程中每一条焊缝的焊渣都要清理干净，并认真检查焊缝质量；焊接完毕后用角向打磨机将焊缝两侧各100mm范围内打磨干净，以便探伤。对关键部位如挑梁、屋顶梁、钢柱对接焊缝100％探伤检查，其他部位按20％以上探伤检查，检测结果必须全部符合国家标准GB11345―1989《钢焊接手工超声波探伤和探伤结果分级》规定的Ⅱ级上质量要求，尤其是钢柱对接缝、挑粱的焊接的99％以上焊缝焊接质量必须达到I级标准。
2、钢结构的除锈与涂装
除绣和涂装是保证钢结构达到预期耐久性要求的重要保证，项目施工中制定了严格的施工步骤和质量控制措施。
（1）除锈与涂装质量控制。一是构件加工及安装完成后，进行全面除锈，及时进行涂装。二是运输、吊装过程中，安排专人随时检查涂装层，及时修补损坏处。三是安装节点的螺栓和焊缝，经检查安装质量符合要求后，在限定时间内完成除锈和涂层工作。
（2）防绣漆质量控制。钢结构在工厂涂装二底防绣漆，现场只需对高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位进行补涂。
（3）防火涂料质量控制。现场涂装防火涂料，涂装前对涂装部位表面进行清理，按二级防火标准设汁要求的涂层厚度和遍数涂装施工。
3、钢梁、柱与砌体之间连接处的抗裂处理
为防止钢梁、柱与砌体之间连接不牢，出现开裂、渗水现象，可采用在钢柱上每隔400 mm焊接26拉结筋的处理方法，拉结钢筋伸入墙内1000mm。钢粱、柱“H”形凹槽内均用非规格加气混凝土砌块体填砌，外设置Φ4@150mm的钢筋网片每边伸出柱子翼缘350 mm，外部粉刷保温砂浆。钢梁与砌体的连接构造与钢柱相似。
四、结束语
关键词：高层住宅；钢筋混凝土；结构设计
1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，这已经成为高层住宅的主要剪力墙结构形式。
2高层住宅钢筋混凝土结构设计的主要特点
现在以高层住宅为例分析钢筋混凝土结构设计主要特点。某住宅结构甲共18层,总建筑面积约为6500m2。抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组,基本风压0.35kN/m2,基本雪压0.60kN/m2,场地类别一类,抗震等级:一般剪力墙三级;短肢剪力墙二级,混凝土强度等级为C30和C25,钢筋强度等级:梁采用HRB335;板采用HPB235,直径大于12为HRB335; 墙采用HRB335。通过分析发现该结构设计剪力墙利用率较低, 底层墙肢轴压比在0. 35~ 0. 40之间, 结构位移比较好, 控制在1. 2以内, 且结构周期、位移角较小, 整体偏刚。
2.1钢筋混凝土结构设计的控制因素
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。在高层住宅中，虽然竖向荷载能对钢筋混凝土结构设计产生较大影响，但水平荷载逐渐成为其主要控制因素。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高层住宅或者是采用剪刀墙体系的高层住宅，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
高层与多层住宅不同，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，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。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，这两种解都要小于规范要求，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。
总之，随着我国经济的飞速发展，建筑行业得到了飞速的发展，其中高层建筑深受群众的偏爱，高层的设计构思与建设也在不断发展，其结构呈多样性。在高层建筑过程中钢筋混凝土结构设计得到了建筑商的青睐，被越来越多的高层建筑商选用，所以钢筋混凝土结构设计在高层建筑中有很大的发展空间，目前，我国还未对其形成具体的规范要求，需要进行更加深入的调查研究工作。
结论
参考文献:
[1]张瑞红；高层框架结构设计中应注意的若干问题[J]；长沙铁道学院学报(社会科学版)；2010年01期
[2]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年01期
[3]高新艳；杜秀丽；钢筋混凝土结构优化设计[J]；山西建筑；2007年08期
关键词：建筑工程结构设计 基本原则设计方案
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
建筑结构的设计方案是一项建筑工程施工中的基础和保障，建筑的施工方案，包括建筑材料的选择、施工工艺的应用、施工质量的控制等等，都要根据建筑结构的设计方案来确定。由此可见，建筑结构设计是关系着建筑工程质量的重要因素，而建筑工程的质量又是保证用户人身安全的关键。对于建筑质量问题来说，规范结构设计的原则，做好设计方案的选择才是关键，这直接关系着施工的质量和最终的建筑安全。但是在具体的设计中，设计方案的选择受到很多原因的影响，从而最终造成设计方案不能实现，不但造成了各种资源的浪费，也影响了建筑事业的发展，所以可见规范建筑结构设计的原则，选择合适的设计方案是很重要的，本文就是针对这些问题，针对结构设计中的具体设计方案的选择进行分析和研究，提出了相关的问题，希望找到合理的解决办法，更好的保证建筑事业的不断发展。
一、建筑结构设计基本原则
由于建筑结构设计需要将建筑工程中的方方面面都考虑到，是一项庞大复杂而又系统有序的工作，必须遵循一定的基本原则，以保证结构设计方案的合理性。建筑结构设计的根本目的在于确保建筑物在施工建设的过程中，在满足人们生活需要的同时，达到安全、稳定的效果。由此就需要设计人员在建筑结构设计中，遵循以下基本原则：
1.抓大放小原则。抓大放小原则是指在建筑结构的设计中，要分清建筑中不同结构的主次关系，重点确保主要建筑构件的结构设计要合理稳固，但这并不是说要忽视次要建筑构件的设计优良性，而是指当建筑物突然发生某种危险时，要保证主要建筑构件能够发挥职能，即使次要建筑结构被毁坏，也不至于使整座建筑倒塌或使建筑核心受到严重损害。虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体，但各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分；面对突如其来的破坏力量，要想最大限度的发挥建筑结构的协调、抵抗能力，就必须在原有的基础上保住建筑物的核心部分，用局部的牺牲来保存整体的实力；且在使用的过程中，切不可平均用力，在建筑结构中，设计人员应以减少建筑损失为主，尽可能的做到抓大放小。
2. 刚柔相济原则。刚柔相济原则是建筑结构设计中的一项重要原则，这是因为建筑物必须同时具有一定的刚性和柔性这两大特性才能保证建筑物的安全正常使用。建筑物的刚性是指建筑结构设计要考虑到建筑物本身以及其内部所要承受的各方面力的荷载作用，只有具备一定的刚性才能支撑整个建筑的正常使用。设计人员在建筑结构设计的过程中，刚柔相济是最科学、最合理的设计体系。建筑结构太刚则缺乏一定的变形能力，在面对强大的破坏力时，所要承受的力也会很大，容易造成大面积坍塌或全部破坏。而建筑结构设计的太柔虽然能够消除一定的破坏力，由于建筑缺乏一定的强度容易变形过大，很容易造成整个建筑物全体倾覆。由此就需要计人员在建筑结构设计的过程中，能够准备把握工程的设计力度，确保建筑结构设计的合理性。
3.多道防线原则。多道设防原则主要是为了提高建筑物在遭遇危险或灾害时的自身抵抗能力而设定的。近年来，常有建筑物因结构设计不合理，在遭受一些外界灾害时，表现出很弱的稳定性，甚至会导致建筑物坍塌的现象。这就是在对建筑结构进行设计时没能遵循多道设防的原则。在进行建筑的结构设计的时候，设计的人员必须要做好相应的安全防治的体系，保证一旦有灾害发生，每个环节都可以做出相应的反应，从而做好整体的抵御，把灾害造成的损坏减到最低。建筑设计中不能把所有的希望都寄托在某一个单件上，假设违反这样的原则是危险的，这就需要在具体的建筑设计中设计人员以安全负责为基准，以建筑的整体结构为基本，把每一个环节的作用都利用好，做好多到的防线，从而在保证建筑的安全的时候，也可以使建筑在面临灾害的时候能够变成一个整体，建立一道保护的屏障。
4.打通关节原则。在传统的建筑结构设计中，常常会在一些结构组合部位留下节点，大大降低了建筑的整体性，也使得建筑物的使用寿命因节点的破坏而大打折扣。为此，在建筑结构设计中要采用合理的措施方法，在保证建筑物整体稳定和平衡性的前提下，运用打通关节的原则，将建筑结构中的节点都设法消除掉，以最大程度的降低节点对建筑物整体结构的影响。建筑设计中的每一个环节都有可能会对整个建筑的性能产生影响，以过往的灾害分析来看，很多建筑事故发生的时候，多数工程是由节点开始破坏的，要想避免这种事故的发生，最为理想的结构体系是将建筑物设计为一个没有节点的整体。这样的结构体系能够最大限度的消减任何外力。在打通关节的过程中，既需要考虑工程的整体平衡状况，又要避免工程出现不合理的几种，由此可见，要想大通关节，就必须使建筑物长期处于原始的静止状态。
5.以人为本原则。建筑设计以及建筑施工的最终目的是为人类服务，为此建筑物必须要能满足人们的各项需求方能实现其最终价值，这就要求在对建筑结构进行设计时，要依照以人为本的原则进行方案设计。
6.绿色环保原则。这项原则是在全球生态环境急剧恶化的情况下成为现代建筑结构设计中需要注重的基本原则。如今我国的城市现代化不断发展，城镇人口日益增加，建筑面积的扩大致使绿化面积逐年减少，生态环境遭到很大破坏，严重威胁着人们的健康。
二、建筑结构的合理设计方案
建筑结构设计的合理与否直接关系着建筑最终的施工的顺利与否，更加的与整个建筑的质量有着重要的关系，所以，结构设计的合理性对工程设计有着关键性的影响，下面就是针对结构设计的合理方案进行分析，主要包括以下几个方面：
1.结构计算应注意的问题。在结构计算的过程中，首先，在底框砌体结构验算的过程中，底部剪力法仪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。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。在刚度比较均匀的多层结构中，通常采用底部剪力法进行底层框架结构的验算；在具有薄弱层的底层框架混合结构中，要把塑性变形集中的影响考虑到底框与砌体的验算中。
其次，连续板计算时，要采用双向板查表，重视材料泊松比带来的影响，不能简单地使用单向板计算法，否则，由于受跨中弯矩未调整的影响，最终的计算值将偏小。严禁荷载计算错误。在对建筑物的荷载承受力进行计算时，不能单单只注重建筑物自身的荷载以及预期中建筑内部所承受的荷载，还需要考虑到建筑物的最终用途，建筑物所在环境以及其整体结构形式。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，还能避免后天人为的破坏。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与安全性，同时还关系着工程今后的投入使用。
2.构造应注意的问题。首先，在构建配置上，设计人员应将整个建筑的钢筋配率范围确定，尤其针对一些抗震设计中能够延长建筑稳定性的结构，以便在发生地震时，将人员伤亡降到最低。在抗震设计中，要注意构件的配筋率，必须保证在地震发生时，建筑结构的延性，以及最小配筋率的要求。在进行结构设计时，最好采用纵墙和横墙共同承担压力的结构，建筑结构要尽可能地使用规则结构，设置防震缝，以此来增加建筑物的抗震能力。
其次，在钢筋安装上，要确保钢筋安装到制定位置，且在安装前钢筋的质量得到有效保障。钢筋各个部位的锚固、延伸长度和搭接长度都必须符合规范，材料也必须严格按照强度的要求进行选用。
再次，在从根本上避免温度应力引起的墙体开裂，需要建筑结构设计人员在整个建筑结构设计中，将通风暖热措施融入到建筑结构设计中。墙体开裂是建筑屋面常见的现象，为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，建筑结构在设计时就必须采取有效的通风融热措施。
最后，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、建筑结构设计方案的主要方法
1.屋面结构图的设计方法。如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式两种结构处理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齐，板的跨度比较大的建筑结构中。而且，一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构。而折板式则和梁板式的适用条件则相反。这两种结构处理方式的板都是偏心受拉的构件。在板配筋的时候必须有板负筋拉通，这样可以抵抗拉力。
2.结构平面图的设计方法。如果建筑地域的防震烈度为六度区的时候，按照我国的防震设计要求，可以不必采用截面抗震验算，但结构的设计也一定要达到抗震的标准。所以对于砌体结构的建筑，软件建模可以省略，在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题，就可以直接设计。如果条件和时间允许，要做建模也无可厚非，因为它可以利用建模来荷载导算。但是，如果建筑的地域防震烈度为七级时，就必须采用建模来进行计算。
3.大样详图的设计方法。建筑详图如果没有发生错误，在这基础上可以进行绘制大样详图，还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进。只要让建筑的整体外形不改变，考虑到结构的受力能力和施工起来比较方便即可。但在外形尺度和标高上必须和建筑专业统一协调。
四、建筑结构设计抗震应注意的问题
在整个建筑设计中，其设计理念是否符合相关规定，不仅关系着建筑物的整体使用，同时还关系着人们的生命安全。在整个建筑结构设计中，根据我国最新抗震要求与规定，在抗震等级较高的地区，住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构，都必须从抗震的角度，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参与建筑结构的概念设计。
在一般多层砌体住宅结构设计中，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，且设计的过程中，上下层之间的横纵墙应保持一致。在楼梯间的设置上，应尽量避开房屋的尽端与转角处，且尽量不谁用无锚固的钢筋栓。 与一般住宅不同的是，多层住宅物理在钢筋上还是抗震能力上，都要比一般住宅强的多；因而设计人员在多层住宅设计的过程中，首先，应结合着多层住宅的使用性能，在抗震墙与框架设计的过程中，打破传统的单向布置，改用双向布置，以便增强各自的抗震能力。其次，在
确保抗震墙及框剪体系独立抗震性能的同时，设计人员还需要结合着工程楼层之间的连接度，确保工程的整体性。最后，在结构布置的过程中，尽量使用规则结构，而对于一些结构复杂的工程，可以设置防震缝，以此来减轻地震造成的威胁。
五、结语
总之，作为建筑工程专业技术设计人员需要充分的意识到设计方案和设计原则的重要性，不断的了解设计的知识，做好自身的能力的提升，从而不断的创新，选择合适的设计方案，为建筑事业更好的发展做出贡献，以便保证建筑满足人们日常需要的同时更能保证人们的安全。同时，要充分认识建筑结构设计在建筑工程建设中是一项非常重要的工作内容，是关系着建筑施工质量的关键因素，对于建筑物的使用性能和使用寿命的影响都有着不可忽视的重要作用。因此，在对建筑结构进行方案设计时，一定要以结构设计的基本原则为指导，采用科学合理的方法进行设计，在此过程中，要求设计人员一定要具备扎实全面的建筑专业知识，严谨负责的工作态度以及灵活创新的头脑，保证建筑结构的合理性、科学性、可行性与经济性。
参考文献
1.魏然.建筑结构设计基本原则及合理设计方案[J].民营科技.2011
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
关键词：房屋住宅；建筑结构；地基设计
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：
一、住宅结构设计存在的问题及其原因分析
1.1 防火设计问题比较突出
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》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、防火消防处理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的结果；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式，对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。
二、住宅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）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。因为底层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 的构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。
三、住宅结构设计的概念设计与地基设计
3.1 必须及早介入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，采用两个阶段设计来实现3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。
（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混凝土预制挑檐。
（2）对钢筋混凝土多、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。
3.2 加强住宅地基结构设计
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。地基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。
【关键词】住宅；结构；设计；问题
【中图分类号】TU745 【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0184-01
住宅结构设计是一项繁重而又责任重大的工作,它直接影响到建筑物的安全适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,住宅结构设计人员常常会发生种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员对一般住宅尤其是多层住宅设计没有引起高度重视,盲目参照或套用其他设计的结果；有的则是由于设计人员对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计人员的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。为了避免或减少类似的情况发生,确保住宅设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见病加以防范。
一、结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计。
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。住宅设计无论是多层砌体结构还是框架剪力墙结构,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地把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,需掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。
1、对一般多层砌体结构住宅,应按GB50011-2001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；不宜采用无锚固钢筋混凝土预制挑檐。
2、对钢筋混凝土多、高层框架剪力墙结构住宅,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,保证抗震墙本身的刚度外,还应采取措施保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
二、防止由于地基不均匀沉降引起的构件开裂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。应该引起重视的是:对高层建筑而言,由于基础应有一定的埋置深度,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,应使同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并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,一般不采用长桩的方案,但是当软土覆盖层厚度较大时,需要通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,以及各种处理方法的适用性。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、从结构计算角度看应注意的问题
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、底部框架结构验算时就应注意:a.底部剪力法仅适用于质量和刚度分布比较均匀的结构,对具有薄弱层的底部框架结构,应考虑底层变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2~1.5的增大系数。b.底部框架结构的剪力分配不能简单地按框架―抗震墙结构的分配方法进行分配。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%。c.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、避免楼板计算方法不正确。a.连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。b.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、不能盲目地对电算结果做出正确评价。目前结构计算大多采用计算程序进行计算,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,确定其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。
四、从构造角度看应注意的问题
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必须具有足够的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。
3、为了防止或减轻屋面温度应力引起的墙体开裂,屋面应设置保温、隔热层,屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分格缝。
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,下至基础圈梁或伸入室外地面以下500 mm,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：
通过对各类常见结构错误问题的分析,可以使结构设计人员加强对常见结构设计错误的辨别能力,提高对结构设计通病的防治能力,使住宅的结构设计工作做得更安全、更合理。
参考文献:
关键词：住宅结构设计；施工图设计；概念设计；地基设计
中图分类号：TU2文献标识码： A
随着社会经济的不断发展提高，人民群众的生活水平、生活质量也在不断提高。住宅工程质量的优劣好坏直接影响到群众的生命安全。住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。然而相对而言，住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,，直接关系到建筑物的安全、适用、经济以及合理性，但在实际设计工作中常常发生住宅结构设计的种种概念与方法上的差错。但在实际设计工作中,常常发生住宅结构设计的种种概念和方法上的差错。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》和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的提搞，起到了一定作用。文章结合施工图设计和审查的工作实践, 对住宅结构设计质量存在的问题进行分析，提出住宅结构设计满足结构设计规范要求应该注意的问题，重点论述了住宅结构概念设计和地基设计，以避免或减少上述类似的不足,确保住宅设计质量能上一个台阶。
1 住宅结构设计存在的问题及其原因分析
1.1防火设计问题比较突出
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部分结构设计的不合理,安全隐患比较多
如《建筑抗震设计规范》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设计深度没有达到规定要求
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、防火消防处理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的结果;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式,对结构电算结果也缺乏判断对与否的经验。
2住宅结构设计的规范要求
避免出现上述结构设计的不足,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
2.1.1免荷载计算的错误。很多漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不一样,基础底板上多算或少算土重。
2.1.2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。因为底层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。
2.1.3避免楼板计算中方法的不正确。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。
2.1.4对电算结果的正确性作出有效的评价。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
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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融热措施。
2.2.4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住宅结构设计的概念设计与地基设计
3.1必须及早介入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。
3.1.1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。
3.1.2对钢筋混凝土多、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。
3.2住宅地基结构设计的加强
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。地基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。
3.2.1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。
3.2.2.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。
