住宅结构设计范文

住宅结构设计篇1

关键词： 高层住宅；结构；设计优化

Abstract: with the improvement of people's living standard, the housing is not only a for shelter, rest place, but also the people enjoy living place. Now, to demand more and more housing conditions, high-rise residential structure optimization design, not only can improve the building safety degree, still can reduce the construction cost, cost savings, to have a higher ratio of housing. In this paper, the residential structure design optimization design, puts forward several Suggestions, hoping to help design personnel.

Keywords: high-rise residential; Structure; Design optimization

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0引言

高层住宅结构优化是指对建筑物结构进行合理分析，提出结构设计优化方案，目的是在设计满足国家相关建设法规的前提下，提高建筑物的技术质量，降低总成本，是投资利益最大化，并且能保证建筑物抗震性能和安全性。结构设计优化是对设计再次分析，再次加工的过程。让住宅结构刚度适中、均衡整体结构布局、减小构件在外力影响下的变形或者破坏，达到既美观又坚固抗震的效果，这是高层住宅结构优化的目标。

在高层住宅结构优化设计中，每一道工序都要精心设计，做到计算合理准确，方案合理可行，本文对设计优化存在问题进行分析并提出几点可行建议。

1高层住宅结构设计现状

1.1 住宅结构设计现状

低层建筑和高层简述横向和竖向的结构体系设计基本原理是相同的，但是建筑高度越高，竖向结构设计越难，这也是建筑界正在努力解决的问题之一。住宅结构越高，就要求有较大的柱子或者墙来承受垂直压力负荷，这对建筑材料的要求比较高。另外，住宅越高，侧向力所产生的剪切变形和倾覆力矩就要大得多，而且侧向荷载产生的响应并不是线性的，而是随着高度增加而迅速增大，在现代高层住宅建筑物中，重要的问题是整体抗弯和抗变形，抗震等，高层建筑与低层建筑结构有着很大差异，需要考虑的因素也很多，例如共振，扭转，水平侧向位移等。所以，高层住宅结构设计比较困难，考虑因素复杂多变，影响因素很多，所以在设计的时候，要从整体上进行把握，设计出实用性强的好方案。

1.2 高层住宅结构设计影响因素

住宅越高，安全性就越来越要重视，抗震性能也要增强，所以设计中要考虑的因素也就增多，主要影响因素有水平负荷，轴向变形，侧移等。

(1) 水平荷载.。水平荷载是需要考虑的决定因素，一般来说，竖直方向上载荷在构建中受力只与楼房高度有关，但是水平受力却比较复杂，且易受外界条件影响，数值变化不定，所以其是影响住宅结构设计因素。

(2) 轴向变形。在高层住宅建筑中，楼层越高，竖向负荷就越大，能够在轴向引起较大的变形，影响建筑结构的续梁弯矩，将会引起连续梁之间支座点的负弯矩值降低，造成端支座负弯矩值以及跨中正弯矩值增大，从而引起预测材料长度不准确，对下料长度产生影响。

(3) 控制指标侧移。结构侧移量是高层建筑结构设计要重点考虑的因素，这一点与低层楼房不同，楼房高度越高，侧移量在水平荷载影响下变形越明显，所以在设计的时候，要注意在水平荷载作用下的侧移要控制在要求范围之内。(4)结构延性。结构延性是一种重要设计指标，高层住宅建筑在地震作用下的变形大，建筑越高，变形越明显，为了在地震情况下放置建筑物倒塌，要特别注意在构造上采取合适的措施，保证住宅的安全。

2高层住宅结构设计优化

2.1 选择设计结构方案

进行高层住宅结构设计优化时，首先要进行结构方案的选择。结构方案的好坏决定了结构设计的好坏，对于同一个建筑设计要求，其结构方案往往是不唯一的，但是不同的设计方案会影响工程质量和工程造价，在设计时，一定要选择合理的结构设计方案。可以遵循以下原则。

首先，根据相关建筑规则的规定来完成结构设计方案总体要求，处理好结构与结构的相互关系，充分发挥结构的最佳受力状态，是结构尽可能简单明确，直接易懂，具有足够的承载力，良好的延性和刚度。其次，要保持结构的安全可靠。应该仔细考虑每一个构建，使各个构建能够相互协调，发挥最大功能，保证设计目标水准，使结构既经济又安全。再次，要尽量避免或者减小外力作用下的扭转效应。因为抵抗扭转效应所需要的材料用量很大，而且结构也会很复杂，会提高工程造价，不经济不实惠。最后，要积极与建筑部门进行互动交流。结构设计者往往对建筑结构和材料不是很了解，在设计结构方案时，要与建筑师进行交流，听取他们提出的建议，结构设计师要充分理解结构概念，真实客观地进行设计，通过反复优化，修改，最后设计出造价最低并且质量最好的结构方案。

2.2 设计优化

在进行高层住宅结构设计优化时，首先是要对建筑结构进行基础设计，主要有结构承重体系设计，建筑缝的处理设计等，基础设计完成后，就可以开始进行优化设计了，在优化设计时，要注意一下几方面。

(1)正确认识结构设计优化的重要性。现在房地产已经是一个大产业，人们对住宅要求也越来越高，而作为投资方，追求的是利益的最大化，进行住宅结构优化的设计，不但可以有效降低总成本，还可以使建筑结构更美观安全，能经济合理的节材降，从而减低工程造价。高层住宅结构设计优化，首先要仔细阅读建筑结构图纸，综合考虑各种因素的影响，经过反复优选等过程，达到设计优化目标，对原结构方案设计进行改进，合理惊醒构件布置，适当选择构件尺寸等，做到精益求精，最后提出优化建议。

(2)设计方案优化。这部分是设计优化的重点，不仅要进行对抗侧力单元优化设计，还要进行框架结构优化设计。使设计符合防震要求，在各项参数都符合规范要求的前提下，不断进行优化设计，尽量减少剪力墙的数量和厚度，使结构两方向刚度接近两个方向水平位移，达到最佳受力状态。

在设计时，首先要进行建筑结构分析，主要由竖向抗侧力构件构成，包括剪力墙，筒体，框架等。主要分析他们的受力状态，使构件充分利用起来。在进行计算分析时，不能盲目地依赖计算机，还要结合工程师的实际经验，选择合适的计算参数，经过多次计算比较，找到最佳参数值。要注意实际结构与计算模型的偏差，因为计算机在计算的过程中，需要对模型进行假定，而实际结构优势错综复杂的，所以计算值与实际结构会有差异，在通过计算值来选择结构时，要充分结合实际情况来分析。

其次进行框架结构优化主要是根据住宅结构平面，分析竖直载荷和水平载荷，合适实际情况，合理布置构件，选用合适材料，结合实际材料构造进行结构分析和内力分析，根据分析结果适当调整设计结构。此外，还要进行可行判断，对优化结果进行内力分析，满足设计要求的前提下，校验可行性，如果不可行，就要调整设计方案，知道方案可行为止。

(3)地基处理的优化。高层住宅建筑更要注重地基的处理，否则将前功尽弃，在选择地基时，要选择地质条件不复杂，容易施工的地质，因为地质条件越复杂，做好地基工作造价越高，而选择相对简单的地质条件，不仅可以降低地基处理的成本，地基安全度也会增加，从而降低工程造价，提高工程性价比。

(4) 进行建筑材料的优化。优化建筑材料目的就是花尽量少的钱，做到经济安全，符合设计要求。这就要求在选择建筑材料时，要合理利用材料性能，根据不同的需求来选择不同的材料，实际上，因材料选择不当造成的浪费很多，有些地方需要质量好材料，有些地方一般材料即可达到要求，设计时，要充分考虑这些因素，例如采用高强度钢筋低强度取代钢筋的时候可以节约钢材。

3结论

高层住宅结构设计优化能够有效降低工程造价，带来可观的经济效益，不仅能让建筑物安全实用，又能使其经济美观，舒适。所以进行结构优化设计至关重要，实际设计中，要结合实际情况和具体条件来灵活运用设计优化方法，实现住宅建筑设计既安全又经济。

参考文献

[1]高立人等.高层建筑结构概念设计［M］．北京:中国计划出版杜,2005．

[2]GB50223-2004.建筑工程抗震设防分类标准[S].北京:中国建筑工业出版社.2004.

住宅结构设计篇2

基础工程设计是整个工程设计中的重要环节，我国地域辽阔，地质条件复杂，加之，近年来我国高层建筑迅速发展，基础工程设计显得尤其重要。但是，目前许多工程设计及工程方案阶段没有给予基础设计足够的重视，忽视了基础设计在工程设计中的介入时间性，造成了工程造价、工程周期等不必要的浪费。居住小区基础设计总体遵循原则为:保证工程质量安全、节省工程造价、控制工程周期以及方便施工。因此，在基础工程设计中，一般建议做到以下几点:①在基础设计选型中应根据结构状况、地质条件、施工条件等几个方面从技术上初步确定2个或以上比较合适的方案，并通过地质勘察资料，分析地质参数，研究工程地质特点和有利不利因素，对选定方案进行经济性和可行性比较，最终确定基础设计方案；②若多层住宅、高层住宅地基承载力足够，一般优先选用独立基础、平筏基础、梁筏基础等简单基础；③若需采用桩基础时，应进行桩型、桩径、桩长多方案比较，不同单体可选用不同桩型，当基础持力层土质较好时，应充分考虑桩土复合作用，同时在桩数较多且工期允许的情况下应先做静载荷试验，以便确定最终设计承载力，避免造成不必要的浪费。

2结构主体设计

住宅内梁布置设计一般应做到公共空间部分不露梁，结构梁不突出楼梯间，电梯厅内无梁；户内梁布置时，梁不穿越客餐一体厅、客厅、餐厅、房，以保证各功能空间完整及美观；梁不穿越厨、厕、阳台；户内梁不露出梁角线的优先顺序为客厅—餐厅—主卧室—次卧室—内走道—其它空间。当结构计算梁高与窗（门）顶距离≤200mm或无法做过梁时，结构梁直接做到窗（门）顶面；结构计算梁高与窗（门）顶距离＞200mm时，结构梁高按计算确定，中间距离用窗（门）过梁处理。框架梁纵筋配置时，尽量避免多排放置，一般最多不多于3排，以使纵筋配筋量控制在合理范围内。在结构设计中，如果梁柱节点配筋过密，势必会增加施工的难度及可操作性，进而影响混凝土的抗裂性能，因此在梁柱节点设计的时候，考虑将节点箍筋设计成钢筋笼，套入柱的纵向钢筋中，将二者绑扎或焊接牢固，最后放入梁的钢筋，达到提高该混凝土结构的抗裂性能的目的。住宅内剪力墙、柱设计一般应做到剪力墙、柱尽量不凸出填充墙的墙面，即尽量与填充墙厚保持一致。剪力墙、柱布置时，如靠近窗口位，且距离窗侧小于100mm时，剪力墙、柱端延至开窗侧端。转角凸窗窗端如必须布置剪力墙端柱或框架柱时，柱外边线必须对齐凸窗外边。过长的剪力墙应该开设洞口，过长的剪力墙在地震作用下容易产生和加大裂缝，墙体配筋容易拉断。规定长度大于8m的剪力墙应开设洞口，开设的洞口大小应该满足结构计算要求。

3住宅裂缝控制

住宅裂缝控制设计是居住设计重要内容，裂缝不仅影响建筑美观度、耐久性、防水性、抗渗性等建筑功能，同时也会引起一系列社会问题。有资料表明，有关裂缝的投诉占房屋工程质量投诉的30%以上。一般居住建筑楼板裂缝产生的原因很多，主要的原因还是由于设计、施工以及管控环节问题所致。针对结构设计上出现的裂缝问题要求控制楼板的裂缝应做到：①控制钢筋混凝土楼板的最小厚度，建筑物平面刚度突变处楼板及异形板可考虑适当加厚；②在房屋平面有较大凹凸处，两端阳角处，厨房、卫生间、阳台等楼板配置抗温度收缩钢筋（或者双层双向钢筋），同时在现浇板的板宽急剧变化或大开洞削弱处等易引起收缩应力集中处，控制钢筋间距，配置抗温度筋；③当住宅长度大于40m时，应在楼板中部设置后浇带，后浇带两边应设置加强钢筋，地下室设计按30m～40m间距设置后浇带，如不能设后浇带处可设加强带，现浇楼板混凝土强度等级不小于C25,且不宜大于C40。

4结语

工程结构设计关系到建筑的安全性、经济性、适用性，因此，对拆迁安置住宅在现实工程设计中必须重视结构概念化设计、仔细研究建筑结构的特点，采取合适的结构设计方案和控制措施，才能达到该建筑在安全性与经济性的协调统一。

住宅结构设计篇3

关键词：多层钢结构住宅 结构设计

一 现状分析

在现代社会中，经济取得了高速的发展，人民的生活水平和生活质量有了极大地改善，但是我们在获取财富，推动时代进步的同时，却也给整个环境造成了严重的污染，生态环境遭受了巨大的破坏。所以，现在人们提出绿色发展观念。改善经济的增长模式。在建筑业中，人们一直渴望采取一种新的技术既能满足社会居民的需求又能实现绿色建筑的构想。钢结构技术的出现和发展满足了人们的愿望，这种技术的应用不仅在设计施工和使用过程中展现自身的优势，同时也能有效地减少之前混凝土建筑产生的环境污染和垃圾废弃物，可谓是一举两得。在国外钢结构住宅设计应经有了很大的发展，国外有将近一半的高档建筑采用钢结构，就亚洲范围来说，日本和韩国的钢结构技术也是取得了很大的进步。中国是世界上最大的产钢大国，相应的炼钢技术也得到了完善。并且我国的建筑业在近些年来呈现出迅速增长的态势，所以钢结构住宅在我国有非常理想的发展前景。虽然现在我国在这方面和国外有很大的差距，我国的住宅还是以混凝土为主要的结构形式，但是政府的相关部门已经采取了很多措施来加快推进我国钢结构住宅的发展。并且在之前十一五计划中扩大民用建筑用钢被建筑部确定为新世纪住宅发展的重点。所以我们相信只要能够积极的开发和应用钢结构，努力研究相应的设计技术，我国的钢结构住宅业将会取得长足的发展。

二 结构设计分析

我们现在就多层钢结构住宅的结构设计中的相关问题进行分析。具体的内容主要包括涉及设计结构的选择和设计过程的注意要点。

结构选择。

结构的选择对于整个建筑有着重要的影响，只有清楚地了解各种结构体系的特点和内容，才能更好地进行选择，更好地发挥钢结构的优势。目前我国现在常用的多层住宅钢结构体系主要包括：钢框架体系、框架支撑体系、框架核心筒体系。当然国外还有框架剪力墙体系、大型框架-轻钢填充体系等等，这些在国内还处在研究的过程中，并没有应用到实际的施工建筑中。所以我们主要介绍一下广泛应用的钢框架和框架支撑体系。1对于钢框架体系来说，主要分为钢框架和劲性柱框架两种，我们重点分析钢框架的相关内容。钢框架体系的主要特点是：使用空间较大，刚度均匀，平面布置灵活；构建比较容易标准化和定型化；框架结构延性和自振周期长，重量轻，比较适合应用于抗震建筑；同时在承载力和稳定性上由于框架侧向的刚度较柔，受重力二阶效应的影响较大等等。其中在钢框架结构梁柱上，半刚性连接方式在受力特征上介于刚接和铰接，这种特征经过设计可以使框架的外在受力更加的合理，也可以更好地优化结构弯矩减少结构用钢量。但是这种半刚性的连接钢框架在实际的建筑中很少应用，这主要是因为它的受力变形是非线性的，这给实际的测算带来很多的不便，并且具体的安装和施工过程中也存在着一些问题。2对于框架支撑体系来讲它有中心支撑和偏心支撑两种，中心支撑框架的侧向刚度较大。在受压时它的能量吸收能力主要取决于它的长细比例和在反弹变形时对于局部屈曲的抗力。中心支撑框架耗能能力受到支撑屈曲的影响，在多层钢结构住宅的设计中，抗侧刚度不足的情况下不宜采用这种中心支撑框架。对于偏西支撑框架而言，它主要是在高烈度的情形之下，它的消能梁段就如同整个结构的保险丝一样，能够很好的消耗掉地震在建筑中产生的能量，从而保护建筑的稳定性。

设计过程中的注意要点。

1在多层钢架结构的布置方面，设计人员为了满足不同的需要，主要是通过调整框架的荷载传递方向来实现，一般会通过减小次梁截面从而使其沿着短向进行布置，但这样会导致主梁截面加大，减少楼层的净高，进而对顶层边柱造成影响，所以相关人员在结构的布置方面一定要进行合理的设计分析，从整体的角度进行把握，不可只关注一个方面。2梁柱截面的选择方面，一般在只有一个方向和梁刚连接时使用双轴对称的轧制或者是焊接的工字型的截面，而出现两个互相垂直的方向和梁刚连接的时候最好选择箱型的截面。3多层钢结构住宅的荷载除了按照相关的明文规定之外还要充分考虑到安装载荷以及楼层的附加水平载荷，这样才能更好地保证安全性和可靠性。4在一些地震的多发区我们需要对于他们的结构构件内力进行相应的调整，比如说对于框架支撑结构的斜杆可以通过使用端部铰接杆计算；进行内力分析计算时先对地震作用下内力进行调整，然后在进行其他方面的荷载产生的内力进行相关的组合等等。在整个的抗震设计中要按照强柱弱梁的基本要求进行，同时重视结构的抗震延性，在这方面美国有比较科学的研究，他们对于结构延性的要求很高，主要通过延性指数来表示延性，在这方面我们应该想他们虚心学习。当然除了上述的相关要点之外还要注意梁柱的刚性连接、结构的分析等方面。

结束

总之，对于多层钢结构住宅的结构设计是一个十分复杂工程，对此我们应该坚持以我为主的方针，积极地学习和借鉴国外先进的技术方法，根据我国的实际情况进行综合分析，统筹安排，从而一步步的提升我国在钢结构设计方面的整体水平。

参考文献

[1]沈祖炎．促进我国建筑钢结构产业发展的几点思考[J] ．建筑钢结构进展．2009．

住宅结构设计篇4

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

综上所述，钢结构强度高，用料省，自重较轻，可更好地满足建筑上，灵活分隔的要求。研究开发钢结构住宅，对提升住宅科技含量 改善人居环境具有重要意义。交错桁架体系杆件受力合理．大部分以受轴力为主，用钢量少．但其纵向刚度明显弱于横向刚度 要保证纵向层间位移角满足规范要求。钢管混凝土柱可以作为交错桁架柱子的主要形式。

住宅结构设计篇5

关键词：；钢结构住宅；绿色环保；节能，经济效益

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

引言：随着社会的快速发展，钢结构住宅的建筑设计是钢结构住宅设计的重要组成部分。钢结构住宅不同于传统的砌筑式住宅,新型建筑材料的运用越来越多，钢结构建筑材料的研发和利用，不仅可以节能环保，而且还可以最大限度的利用有效地空间，随着建筑业的可持续发展，钢结构将成为我国建筑行业新型的建筑材料。为了配合工业化住宅的建设,钢结构住宅作为一种新型的住宅建筑类型,需要针对钢结构建筑的特点,在建筑设计方面进行研究,并对一些特殊问题进行深入探讨。

一．钢结构住宅的建筑设计特点及存在问题

钢结构住宅建筑是工业化的集成产品,在《钢结构住宅建筑产业化技术导则》中明确指出:钢结构住宅建筑除应满足居住生活行为需求,在设计、制作、运输、安装、维修和管理等环节中还应遵从协调、配合及互动的原则。钢结构绿色节能住宅体系主要是从材料节能、建筑节能、设备节能以及可再生能源的利用等特点入手，从而实现绿色节能的目标。钢结构住宅的设计应以建筑设计为主导,同时与其他专业紧密配合。钢结构住宅建筑设计除要遵循住宅建筑设计一般原则外,还要特别解决以下几个问题:

（1）住宅结构单元的标准化设计与建筑空间造型多样化的矛盾影响绿色建筑的进程

按照钢结构特点,在钢框架范围内可按照使用需求对内部空间进行分割,但对钢结构的外部维护结构的处理,由于受到钢框架结构的限制而无法象传统住宅一样有较大的选择余地。钢结构住宅单元或套型模块设计要综合考虑柱、梁、楼板、外墙板、屋面板和隔墙板及设备、管线的优化选型,但不能因此完全简单划一,要尽量避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板,创造形式丰富多样的钢结构住宅户型。钢结构住宅体系对环境破坏小、污染小，并且住宅体系在改建或者拆迁的材料可以回收利用以及再生利用率比较高，所以钢结构建筑符合绿色建筑的要求，并且与钢结构相配套的技术的轻质材料主要采用的是符合节能建筑要求的新型材料，原材料可以循环使用，而且还有环保、节能的作用，因此，在建筑行业采用钢结构是推进我国绿色建筑的发展的重要方式。

（2）平面布置的系列化原则与住宅多样化功能的矛盾直接影响建筑工程的效益

其一方面钢结构体系要求建筑平面充分适应结构构件标准化设计、工厂化生产、通用化应用、多样化组合的特点,以满足工业化生产及装配式施工的要求,这必然要求住宅单元平面开间及进深尺寸的系列化及标准化。其二方面,居住建筑每个单元体内部功能相对复杂,包含会客、娱乐、就餐、就寝及卫生、厨房等不同的功能分区,在建筑设计上要求达到动静分区、居寝分区、洁污分区;同时要求设计出符合住户心理和生理需要的建筑内部空间,从而带来平面布局的复杂性和多样性。解决这两方面的矛盾关系到如何使钢结构住宅适应多样化的需求,满足住宅市场及住宅消费群的要求,使钢结构住宅能够真正进人市场,并成为有竞争力的住宅建筑类型。钢结构的建筑模数的协调统一标准不仅可以实现建筑工业大规模的生产，而且可以提高建筑的预工程化，使不同的建筑结构的配件具有一定的互换性和通用性。并且钢结构建筑的预工程化可以实现材料加工、建筑安装的一体化，不仅可以降低建筑的成本，而且可以缩短工期，从而提高建筑工程的效益。

（3）建筑设备标准化设计与多标准住宅户型的矛盾

住宅建筑设备部分,如卫生间、厨房间与人的使用密切相关,还涉及水、电等内容,有较多的设备管线。钢结构住宅设计应该尽量避免产生设备管线复杂的穿行及横跨主框架现象,最好能集中布置;厨房、卫生间应采取整体化设计,厨卫设备应符合模数协调原则;实行工厂预制成品、现场组装并为一次装修到位创造条件。而目前的主流户型基本上无法满足以上要求,因此处理好钢结构住宅建筑设备标准化的问题也是钢结构住宅设计必须解决的问题。

二．钢结构住宅体系的设计

钢结构住宅体系与一般的住宅体系不同，钢结构住宅体系主要指主体钢结构承重体系、围护系统的结构体系以及楼板结构体系。

（1）钢结构承重体系的分类有很多种类，但是应用于住宅体系结构的形式主要有纯框架结构体系、钢框架—支撑结构体系、空间错列桁架结构体系等钢结构体系。

其中纯钢架结构体系是指纵横方向的主要是有框架作为抵抗水平抗侧力和承重的构件组成的结构体系，这种结构形式的特点主要是可以形成较大的使用空间、平面布置灵活以及钢结构各部分的刚度均匀，构件简单，施工容易等特点。钢框架支撑结构的体系主要是在框架体系中的部分框架柱之间设立竖向的支撑形成的支撑框架，在住宅建筑的设计中采用这种形式的建筑特点是支撑结构有剪力墙的作用，并且可以承载很大的水平力，抗震性能好等优点，这种结构形式适用于30~40层的高层住宅的建筑。空间错列桁架结构体系主要是由柱、平面桁架和楼板组成，桁架高度和建筑楼层的层高相等，在相邻柱上下层交错布置，楼板的一端放在桁架的上弦，另一端放在相邻桁架的下弦。这种钢结构的特点主要是实用性能好，并且经济。这种钢结构形式一般使用与15~20层的中高层住宅的建筑。

（2）围护结构与主体结构设计的一体化

在国外的住宅建筑中，常见的住宅体系的设计是维护结构与主体结构设计的一体化，在住宅建筑中采用这种结构形式的特点是具有良好的防水性和防腐蚀性，并且屋面的保温隔热效果比较好，而且还可以使建筑的外形丰厚，但是我国的住宅体系，通常把维护结构的设计和主体结构的设计分开进行设计，这样不仅效果不好，而且还会增加工期。

（3）楼板结构体系的设计

楼面的结构主要有楼面板和钢梁组合而成的，钢结构住宅在设计的过程中，必须应该保证楼板有足够的强度和刚度以及整体稳定性，并且还应该具有防火、隔音以及防水、防腐蚀性能等。在现在的钢结构的楼板结构体系中，主要有以下几种形式：

1）预制预应力混凝土叠合楼板，这种结构形式主要是指将钢梁与预制预应力混凝土的薄板进行连接，然后在上面浇混凝土薄板形成的叠合装配整体结构。这种结构形式的特点主要是机械化程度高、运输吊装方便，可以采用高强度钢材和预应力技术。

2）压型钢板混凝土组合楼板，这种结构形式，主要采用蝶形压型的钢板楼板的总厚度应该达到130到150mm，并且由于组合楼板需要承受传递平衡力的作用，因此应该在钢梁与压型钢板的结合处设置栓钉，并且在设计的过程中，应该综合考虑楼板以及钢梁的组合作用。，这样可以提高梁的稳定性和承载能力。

三．钢结构住宅体系的前景发展与应用

综上所述，由于钢结构住宅体系具有诸多的优点，在当前我国的钢结构已经进入一个新的阶段，随着技术的不断革新；将为钢结构住宅提供更好的发展空间和技术支持；钢结构应节能环保的要求，将朝着绿色、无害化以及生态化的方向发展，在我国的建筑行业中将得到更为广泛的应用。随着科学技术的不断发展，钢结构住宅对构建可持续发展的资源性节约型的社会和经济效益的提高具有重要的作用，钢结构住宅体系将向可持续建筑方向发展，可持续建筑不仅可以满足当代人的需要，对我国建筑行业的发展提供好的发展前景，而且可以造福子孙后代。

四．结语

钢结构住宅是一种环保型绿色住宅建筑体系， 它在国内外的快速发展符合住宅产业化的发展趋势。在我国开展钢结构住宅建筑技术开发，具有推行住宅产业化、提高住宅质量的划时代意义。它有利于我国建筑行业技术进步， 有利于促进节能环保型建材的开发和拉动冶金行业内需。可以预期，随着高效建筑钢材的开发和建筑钢结构应用技术的发展， 钢结构住宅建筑必将具有更广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 李尊雨；王世轶；王健：《浅谈钢结构绿色节能住宅》科技信息；2009(20)：244

[2] 仇秀东：《浅谈钢结构住宅结构体系》大科技·科技天地；2010(9)：105--106

住宅结构设计篇6

【关键词】钢结构；装配式； 住宅；优化

装配式住宅诞生于20世纪初期，这种建筑设计标准定型，构件在自动化生产线上加工，现场采用螺栓、自攻螺钉等连接件和密封材料干式组装，无湿作业，施工安装便捷。近30年来在欧美等国家逐步发展起来。装配式住宅不仅改变了传统住宅的结构模式，而且完全替代了砖、混凝土、石材、木材，真正实现了标准化设计、工厂化生产、机械化施工，从而大大降低了施工现场的劳动强度，缩短了施工工期，这种方式已在国外得到了推广。为提高钢结构装配式住宅在我国的利用，本文对钢结构装配式住宅的发展现状进行总结，并从我国钢结构装配式住宅的设计思路及其优化方案等方面进行了探讨。

1 我国钢结构装配式住宅的现状

1.1设计方法落后

传统式住宅设计和装配式钢结构住宅的设计从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别。在设计方案阶段，通用结构体系和专用结构体系没有区分，数模化、标准化的设计思想没有得到足够重视；在施工图阶段，缺少对于构件及装配节点的深化探讨，没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计，这些问题或多或少阻碍了装配式钢结构住宅的发展。

1.2设计规范缺失

钢结构装配式住宅在我国发展的时间较短，在相关设计、施工标准等方面的规范文件缺失较多，与之相关的施工工艺、工法和安全规程还未建立，相对于国外发达国家的装配式住宅发展，我国还比较落后，甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容，使得装配式住宅在设计、审批、验收等方面无标准可依。这对于钢结构装配式住宅的大规模推广是一个障碍。

1.3部件发展滞后

钢结构体系住宅成套技术，由于缺乏技术引导及自主创新，市场需求并没有达到产业化的程度。我国的相关产品功能性单一，工厂化程度不高，产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前，该技术零散而不系统，技术水平及标准参差不齐，不配套，需进一步研究创新并进行整合。

1.4环保节能意识落后

一项调查数据显示，我国每年新建建筑中 95%属于高能耗建筑，产生的建筑垃圾每年高达数亿吨，其中产生的污染物是引起雾霾的主要因素。钢结构装配式住宅相对于传统的砖瓦建设材质具有节能环保方面的优势，但是在另外一方面，环保节能的钢材在整个钢结构住宅中的使用率很低，根据2012年的统计数据，环保节能的钢材利用率在10%左右，绝大部分的钢结构装配式住宅中使用的钢材仅仅是一般材质的钢材，在节能、环保、安全性能方面满足不了当前的需要。

2 我国钢结构装配式住宅的设计思路

2.1以建筑结构为主导，结构专业为辅助

钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计中的一般原则，以建筑结构为主导，结构专业为辅助。这是建筑设计的最重要原则，在满足这个要求的前提下，才能更多地关注其现场板材裁截量、使用功能、节能环保以及建筑效果等。单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性，不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的，必将影响钢结构住宅在我国的大量推广应用。

2.2户型设计标准化、定型化

目前在钢结构装配式住宅方面缺乏户型设计的标准化、定型化标准，大多住户住宅户型设计随意，规格多种多样，这样会导致钢结构装配式住宅现场施工的不确定性，严重拖延整个工程的现场施工周期，对整个工程造成严重的不利影响。因此，针对标准化生产的板材尺寸统一的特点，房间的深入设计要遵循一定的原则要求，房间开间的尺寸满足模数制的要求，尽可能减少异形板的使用量和现场版材裁截量，以提高生产效率，提高生产周期。

2.3 厨卫设计标准化、定型化

住房的心脏是厨房和洗手间，由于内部管道多，功能复杂，在设计施工的时候往往是最耗时耗力的部分。在钢结构装配式住宅设计过程中，一定要遵循复杂问题简单化的原则，对于厨房、卫生间的设计执行标准化，定型化。尽可能减少异形板的使用量和现场板材裁剪，住宅设计一套标准化、定型化的程序，减少施工过程中不确定因素影响，以提高整个工程的施工周期。

2.4 平面布置系列化、模块化和灵活化

在钢结构装配式住宅设计过程中，以住宅间、套型或单元为单位模块，以木块的多种拼接形式来适应总平面的布置变化。实现住宅平面功能的开放设计，充分发挥构件标准化设计、工厂化生产、通用化应用、多样化组合的特点。

3我国钢结构装配式住宅的优化方案

3.1 建立功能需求明确、结构合理的住宅户型

一套功能需求明确的户型必须遵守，合理布局、动静分区、充分利用的原则，合理布局就是将特性相近的行为单元组合在一起，动静分区则是在行为单元组合中尽量避免相互干扰，充分利用则是充分利用房间空间面积。钢结构装配式住宅，在房屋的柱梁方面数量要尽量少，节约钢材用量，设计并成功装配一套宜居舒适、布局合理、动静分区、洁污分区的优秀户型，

3.2 环保节能

“钢结构在建筑全寿命周期内贯穿减量化、再利用、资源化，减量化优先的循环经济发展原则，是当前城镇化建设对自然环境影响最小的一种建筑结构体系。钢结构是典型的环保绿色建筑，仅垃圾排放量就比传统混凝土建筑减少约六成。因此在钢结构装配式住宅中广泛应用环保节能的钢材，可以满足环保、节能的要求。在具体户型中控制建筑体形系数、床墙比、减少外形的凹凸、大坡顶、入口设门斗等技术，可以很好达到环保节能的目的。

3.3 追求户型造型的美观

户型的美观是现代人对生活的追求，钢结构装配式住宅作为一种先进的建筑方式，必须重视户型的美观。在具体过程中要遵循以下四个技巧，动静分开、公私分开、主次分开、干湿分开，重点对屋顶、檐口、入口雨棚顶、窗线条、腰线处理等方面的设计，有利于家具摆放，提高使用面积，也符合中国人的消费心理。

3.4 钢结构设计安全性高

装配式住宅钢结构在安全性能方面，要保证结构的钢材、螺栓与螺钉、围护材料、粘接密封材料符合要求。楼盖、墙体和屋盖的结构构造与连接形式、紧固件的选用符合规定。防火性能方面，注意建筑构件燃烧性能和耐火极限、房屋长度、面积、间距、装修材料、管道及其包覆材料、构件内填充材料等方面。耐久性方面，要求钢结构件采用镀锌进行防护。住宅舒适性方面，楼面、外墙和屋面所采取的填充保温棉、喷射液体发泡材料或外贴泡沫隔热板材等保温与隔热措施，以及墙体、楼板和屋顶所采取吸音、隔声（消声）措施，住宅围护结构采取的防结露措施均要满足技术要求指标。

参考文献：

[1] 叶之皓.我国装配式钢结构住宅现状及对策研究[D]. 南昌大学硕士论文. 2012， 11-17

[2]卢俊凡， 王佳， 李玮蒙. 等. 装配式钢结构住宅建筑体系的发展和应用[J]. 城市住宅. 2014（6）：23-26

[3] 陈以一， 王伟， 童乐为. 等. 装配式钢结构住宅建筑的技术研发和市场培育[J].住宅产业， 2012（12）：15-18

[4]张爱林， 胡婷婷， 刘学春. 装配式钢结构住宅配套外墙分类及其对比分析[J].工业建筑. 2014（8）： 11-15

住宅结构设计篇7

关键词：高层住宅；结构设计原则；技术性

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：

引言

高层住宅的工程质量直接关系着人们的生命安全，而影响高层住宅工程质量的因素主要是设计质量及施工质量。其中，高层住宅结构设计又直接影响着建筑之后的安全性、舒适性、经济性及合理性。

1高层住宅结构设计的特点

1.1容积率高

高层住宅有着极高的容积率，可以缓解人口住宅压力。相对单层或低层住房而言，高层住宅的容积率达到了低、多层住宅的几倍甚至几十倍。

1.2节省性强

高层住宅结构设计可以节省城市的土地使用面积，有助于城市景观的改造，让人们在更好的环境下生活。

1.3荷载量大

高层住宅因为楼层较多，其使用的钢材也较多。因此，高层住宅结构受到的自重、风荷载、地震力等竖直和水平方向上的荷载量较大。加上其地基和基础设计尤为复杂，基础上的荷载也是很大。导致高层住宅往往需要采用桩长较长的、桩径较大的钻孔灌注桩作为桩基础。

2高层住宅结构设计的原则

2.1安全性及耐久性原则

高层住宅结构设计必须遵行安全性原则，安全第一，高层住宅的安全与否关系着很多人的生命问题。在高层住宅结构设计中，要将安全性原则放在首位。高层建筑的结构设计也要遵循耐久性的原则，在选择结构体系及建筑材料的时候，要严格把关，保证建筑耐久性。

2.2舒适性原则

因为是住宅设计，所以要在结构设计的时候，充分的营造适宜居住的结构，要符合舒适性原则，满足住户的要求，如室内采光、温度、隔音效果和户型规模等问题。在结构设计的时候还要将居住者是否进行空间分割的问题考虑在内，在设计剪力墙的问题上，要尽可能的采用大开间进行布置。

2.3经济性原则

在进行高层住宅设计之前，要充分的掌握施工地点的特性，在保证建筑安全性、耐久性和舒适性原则之后，要选择最为合适的最为经济的构造设计。因为设计方案所带来的成本将会直接的影响到房屋的造价问题，所以要在设计高层住宅结构的时候，在保证质量的前提下，采用经济型设计方案。

3高层住宅结构设计问题处理措施

3.1在混凝土高规中对高层建筑结构的高宽比提出了一个限值，但是这个限制只是一个综合限值，是对于高层建筑结构刚度、整体的稳定性、经济性以及承载能力的宏观要求。也就是说，这个限值是可以突破的。通常情况下，在刚重比、层间位移、剪重比等都满足要求的情况下，高宽比可以不满足限值的要求。可是在高层住宅设计过程中，设计人员需要注意的是，因为高宽比增加，就会导致结构在水平方向增加抗侧力构件，例如：剪力墙等，这样就会使建筑结构在两个方向有不平衡的抗侧力，增加结构的造价，对结构的基础刚度和整体性要求也会提高。

3.2对于建筑平面呈线型的高层住宅结构，因为长度比较大，所以在两个主轴方向侧向刚度会产生较大的差异。另外，如果建筑处于风力荷载较大的地方，因为横向的风力荷载作用比较大，所以为了满足位移要求，就要沿着这个方向增加剪力墙，这样，也会加大两个主轴方向的刚度差异。在这样的情况下，两个主轴的动力特性差异也会随之增加，在动力荷载的作用下，动力影响复杂。所以在设计的时候，要控制两个主轴方向扭转周期和平动振动的周期之比在0.8之内。

3.3现在很多高层住宅都是商住两用的结构形式，所以底层的层高比较高，有的可以达到五、六米，而二层以上层高就比较低，大概在三米左右。这样设计的直接后果就是底层出现软弱层，这对结构的抗震性能非常不利，所以在设计的时候应该避免。在设计的过程中，应对这个问题最好的措施就是增加底层结构的刚度，保证底层刚度与上一层的刚度比值不小于1.5。如果底层的高度使上层高度的两倍或者两倍以上的时候，采取增加抗力构件的方式来增加底层的刚度就变得很困难，这时候就要做方案调整。可以加大底层抗侧力构件的长度或者厚度，也可以适当增加二层的高度，或者加大二层楼板的刚度等都可以。

3.4通常情况下，如果梁和剪力墙垂直搭置，梁的端部可以按照铰接的方式进行处理，支座位置的钢筋可以按照构造的要求进行配置，顶部的钢筋水平端的长度如果没有满足规范要求，可以采取在支座剪力墙里面设置机械进行约束的措施，例如：加小角钢、焊短钢筋等，以增加连接的强度，防止产生拉托效应。

3.5现在一些跃层住宅的设计中经常存在挑空楼层没有楼板的问题，因为中间层没有楼板，剪力墙的高度是两层，所以就会对结构的稳定性产生影响，这个时候，在设计的过程中就要按照构造的具体要求适当增加剪力墙的厚度，否则剪力墙的稳定性就会受到威胁。

3.6一些高层住宅建筑采用的是纯剪力墙结构，阳台以及露台的端部是框架柱，隔层才有楼板，而柱子的高度比较大，所以柱子需要承担的荷载比较大，这个时候在设计的过程中就需要注意要加强柱子的延性，以提高其水平抗剪能力，可以采取加大纵向钢筋的配筋率的方法，在柱子中设置芯柱或者型钢。

3.7在高层住宅结构中，一些复式住宅楼中，跃层楼板在客厅的顶部经常开洞，再加上楼梯的开洞面积，跃层楼板的开洞面积通常都会超过百分之三十，有的甚至超过百分之五十。针对这样的情况，一定要采取相应的加强措施。可以考虑适当加大楼板的厚度，加高主框架之间的连接构造，增加柱子刚度和梁刚度。亦可充分利用建筑线脚和装饰所需要的空间来布置合理的结构构件。

4高层住宅结构设计技术性优化

4.1剪力墙的技术优化

设计剪力墙的关键在于连接设计，对剪力墙的技术优化，可以提高建筑的抗震作用，保证建筑安全。在满足结构的刚度后，要从经济和抗力等因素全面综合的考虑，然后进行对抗侧力的布置，对抗侧力的布置不能纯碎的增加剪力墙的数量。剪力墙配置要遵循着均匀的原则，分布在周边，并根据水平位移的限值，尽量的保证最低量的剪力墙。

4.2结构耐久性技术优化

高层建筑的设计应该能在使用的期限内满足居住用户的要求，如果实际建筑没有达到设计寿命，则主要因素为设计结构中建筑结构问题，建筑结构的不合理会降低房屋的可靠性和使用寿命，所以在高层住宅建筑结构设计时，要充分的优化设计，让整体建筑结构符合要求，达到设计效果。

4.3结构设计中抗震性能的技术优化

在进行图纸设计的时候，要根据抗震标准进行设计，高层住宅的振型数不可低于15，尤其是建筑的结构层数越多，就需要增加其建筑刚度，就需要更合理的振型数和结构布置，使得建筑物在两个方向上的有效质量系数均达到规范的要求，在尽可能满足建筑使用的空间性的要求的同时，让建筑拥有更好的抗震性能。

5结语

根据我国的基本国情，高层住宅已经成为了一种发展趋势，在进行高层住宅结构设计时，需要遵循其设计的原则，分析结构设计中出现的技术性问题，并对技术进行优化，最终打造出高质量、低成本、舒适型的宜居高层住宅区，满足人们的需要，造福于人民。

参考文献：

[1]徐良贤,田力.高层住宅结构设计的技术性探讨[J].中华民居,2011,(10):180-181.

[2]唐瑛,曾扬.高层住宅结构设计的技术性探讨[J].城市建设理论研究,2012,(11).

住宅结构设计篇8

关键词：高层住宅；结构设计；结构抗震；承载力

Abstract: in the high-rise residential whole construction engineering, the structure design is very key link. With the quickening of the process of modernization, the style of the building structure pattern also emerge in endlessly, no doubt, to the design of high-rise residential structure brings new difficulties and new challenges. For high-rise residential structure design must be in effect and the internal space organization load for a basic point of departure. This paper, from the structure and seismic performance bearing capacity and to highlight the importance and from many, many angles to high-level residence the foundations of the structure properties, structure type and so on basic aspects carried on the detailed analysis and discussion.

Keywords: high-rise residential; Structure design; Structure seismic; Bearing capacity

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

高层住宅主体结构不仅承担自身的垂直荷载，还要承担风荷载和地震产生的水平荷载，随着建筑物高度的增加，垂直和水平荷载对结构的作用力就会增强，而增大了水平荷载产生的弯矩和剪力，直接影响到高层住宅结构的整体设计。因此，高层住宅建筑结构的设计是通过仔细计算、精心分析各项指标实现的，尤其是关于结构的荷载力和抗震结构的构造设计更为复杂化，以下从基础结构、结构分析计算、抗震构造设计等诸多方面对整体结构设计进行仔细研究和分析。

一、总体性能指标的控制

判断建筑结构抗震的可行性主要是依据风荷载和地震作用下水平位移限值来计算的，在风荷载和地震的作用下，检测结构的自振周期、振型曲线，以及建筑物底部弯矩和剪力是否处于一个合理的范围。总体指标对于建筑结构设计具有指导性的意义。比如，若结构刚度较大，周期较短时，会增大地震效应，而造成材料的大量耗费；如果刚度较小，会增大结构变形度，而影响建筑物的正常使用。笔者认为刚重比控制在10~15之间较为合理，周期大概是总层数的0.06~0.08倍之间为宜。另外，合理控制结构布置的扭转程度，应在偏心影响地震力的偶然作用下，整体纵向构件的水平位移限值和各层间的位移不应超过该楼层平均值的1.2倍。笔者认为不必考虑顶层构件，否则难以达到以上指标。

二、地基及基础结构设计

目前剪力墙结构高层住宅建筑对于埋置深度要求的考虑，一般都构建地下室结构，地基基础通常多采用桩筏基础。基础桩的合理选择，将直接对整个建筑工程的经济性和安全性产生重要影响。对于筏板厚度的数值计算，应涉及到墙冲切，桩冲切，及板配筋等诸多因素。另外，筏板的长度也应合理进行设置，由于考虑到地下室的有效合理使用，一般我们都采用后浇带施工来解决底层超长导致的收缩和裂缝，并取得了很好效果。高层住宅建筑的基础必须确保整体性好，满足整体的荷载力和建筑物允许变形的基本要求，同时能减少不均匀沉降的发生。高层住宅建筑应设置地下室，能将地基的沉降量和附加应力降低，且能有效保证地基的承载力和上部结构的稳固性，要严格依据地方性规范的要求，进行地基基础的合理设计。

三、结构分析与计算

（一）合理选择结构的整体计算软件。目前较为常用的计算软件主要有有SATWE,TAT,TBSA等，由于不同软件在进行模型计算时有一定差异性，而导致计算结果不尽相同。

（二）是否将地震力放大，应考虑隔墙等设施对于自振周期的影响。在结构设计新规范中，依据大量工程实测的周期值，明确提出了在风荷载和地震作用下的高层结构自振周期折减系数的计算。

（三）是否具有足够的振型数目。新规范中新增加了关于振型参与系数的概念，并严格规定了该参数的限值范围。

（四）近年来，大底盘、多塔楼的高层住宅建筑不断涌现，在进行此类型高层建筑的计算时，是将结构作为一个整体在进行多塔类型的计算，或人为分开进行计算，是结构设计工程师必须重视的问题。

四、剪力墙承重体系的设计

剪力墙结构一般是高层住宅多采用的结构体系，能有效减少非承重隔墙的数量, 比框剪结构用钢量更节省，且外部没有梁柱的外露，很受建筑商和住户的青睐。剪力墙结构体系是以大量纵横交错，既作为承重墙又作为隔断墙的剪力墙整体组成结构体系。按构成材料分为砖砌和钢筋混凝土的结构形式，可采取预制或者现浇的形式。此种墙体具有较大刚度，由于墙体纵横交错设置，刚度比框架结构形式大很多，能有效地抵抗风荷载和地震力的作用。

五、连梁的优化设计

由于剪力墙结构的连梁跨度较小，在地震的作用下产生很大弯矩和剪力，有时难于进行设计，若提高连梁的高度，有时配筋值也会很大。在进行连梁设计时，当刚度产生折减后，连梁的正截面或斜截面仍会出现受弯承载力或受剪承载力不足的问题，可通过增加洞口宽度的办法，以降低连梁的刚度。同时使结构的整体刚度得到降低，也就降低了地震作用力的破坏，保证连梁的承载力不超过限值。若出现局部连梁超限或超筋时，则应通过调整连梁内力的方法来解决，调整幅度应小于20%，保证连梁设计符合“弱弯强剪”的要求。

六、抗震构造的设计

为保证高层住宅结构具有足够的防抗震性能，满足“小震不坏、大震不倒”的基本要求，进行设计时应考虑以下诸多方面：选择场地时要遵循择优避劣的原则，同时采取各种措施确保地基的稳固性；选择抗震性能良好的结构体系；力求住宅平面的简单和规则，以避免应力集中作用出现凹角、收缩现象；应降低扭转产生的影响；力求结构整体刚度均匀，避免出现建筑物纵向体型复杂和外挑内收的变化过多；增强结构主体的空间整体性，增加超静定的次数，实施多道设防；提升构件的延性，避免产生脆性破坏；降低结构自重，降低地基土的压力，以达到抗震目的；合理调整平面的形状与尺寸范围，可采取预留临时施工缝的方法，对于防震缝尽量不设置或少设置，应引起广大建筑设计人员的高度重视。

七、结束语

总之，一个完整的高层住宅建筑必须由专业设计人员结合多方面的系统知识来完成，尤其是结构设计的优劣直接关系到建筑整体体型和空间的布置。因此，在进行高层结构设计过程中，应做好抗震概念的清晰掌握，采取各种构造措施，并通过适宜的分析软件以取得比较理性化的结果。只有各种专业人员通力协作，发挥各自的专业优势，才能择优选择最佳方案，进而设计出美观、实用、经济、安全的高层住宅建筑。

参考文献：

[1] 周志恒. 高层住宅结构设计几个问题的探讨[J]. 科技信息(科学教研), 2008,(03).

[2] 罗焕新. 现代城市小高层住宅结构设计单元的分析[J]. 四川建材, 2009,(03).

[3] 张岚. 高层住宅结构设计与分析[J]. 煤炭工程, 2009,(01).