高層住宅樓結構設計精選(九篇)

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第1篇：高層住宅樓結構設計范文

【關鍵詞】高層住宅;指標控制；基礎結構設計；配筋及構造設計；地震力組合數(shù)

1總體指標控制

計算判斷結構抗震是否可行的主要依據(jù)是在風荷載和地震作用下水平位移的限值; 地震作用下, 結構的振型曲線, 自振周期以及風荷載和地震作用下建筑物底部剪力和總彎矩是否在合理范圍中。總體指標對建筑物的總體判別十分有用。譬如說若剛度太大, 周期太短, 導致地震效應增大, 造成不必要的材料浪費; 但剛度太小, 結構變形太大, 影響建筑物的使用。合理的剛度是多少, 筆者建議對于小高層住宅μ/H 取1/2500～1/3500,剛重比在10～15 之間是比較合理的。周期約為層數(shù)的0 . 0 6 ～0 . 0 8 倍之間。另外, 對結構布置扭轉的控制: 在考慮偶然偏心影響的地震作用下, 樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移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。當然, 筆者建議對于頂層構件可不考慮在內, 否則很難滿足上述指標。

2基礎結構設計

本工程結構設計的最大特點是采用后張無粘結預應力寬扁梁結構。設計思路如下: 無粘結預應力筋主要用于平衡樓板和扁梁自重, 并滿足梁的抗裂度及變形要求。為保證構件延性, 按照《無粘結預應力砼結構技術規(guī)程》梁內配置適當普通鋼筋。耐火極限為兩小時, 無粘結預應力筋的保護層厚度不小于40mm。目前的短肢剪力墻體系高層由于考慮埋置深度的要求, 一般均設置地下室?；A則采用樁筏基礎。如何對樁進行合理選型, 將對整個地下室設計的經(jīng)濟性產(chǎn)生重要影響。例如某一工程, 上部十八層帶一地下室, 根據(jù)勘察報告, 采用Φ 4 0 0 預應力管樁, 可選樁長有樁長2 5 m , 單樁承載力特征值Ra=900kN,樁長34m,單樁承載力特征值Ra=1300kN。采用25m 樁需要290 根,采用34m 樁需要200 根。從樁本身比較兩種方案, 總的樁延米數(shù)量相當, 但采用2 5 m樁為滿樘布置, 筏板厚需1 2 0 0mm , 而采用34m 樁為墻下布置, 筏板可減至900mm,經(jīng)濟性明顯。因此, 筆者認為基礎選型應作方案比較, 才能選定經(jīng)濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值, 則應考慮樁沖切, 角樁沖切, 墻沖切及板配筋等多方面的因素。另外, 筏板長度的設置也須我們研究探討,由于考慮地下室的使用合理性, 常規(guī)我們采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫, 后澆帶的作用是明顯的, 但也給施工帶來了不少麻煩, 甚至由于處理不當而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層, 長寬均達1 0 0m 以上, 中間就設置幾條后澆帶, 也沒有其他措施, 筆者認為是不妥當?shù)摹?/p>

3配筋及構造設計

對于高層住宅來說, 剪力墻是面廣量大的, 因此合理的控制剪力墻配筋對于結構安全及工程的經(jīng)濟性具有十分重要的作用。

3.1 剪力墻墻體配筋( 以2 00厚墻體為例) 一般要求水平鋼筋放在外側, 豎向鋼筋放在內側。配筋滿足計算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。筆者建議加強區(qū)Φ10@200,非加強區(qū)Φ 8@200 雙層雙向即可,雙排鋼筋之間采用Φ6@600x600 拉筋。但地下部分墻體配筋則另當別論。因為地下部分墻體配筋大多由水壓力, 土壓力產(chǎn)生的側壓力控制, 而由于簡化計算經(jīng)常由豎向筋控制, 此種情況下為增大計算墻體有效高度, 可將地下部分墻體的水平筋放在內側, 豎向鋼筋放在外側。地下部分墻體鋼筋保護層按《地下工程防水技術規(guī)范》第4 . 1 .6 條規(guī)定: 迎水面保護層應大于50mm,且在保護層內按《混凝土結構設計規(guī)范》第9 . 2 .4 條規(guī)定增設雙向鋼筋網(wǎng)片。在這種情況下, 很多設計人員在進行外墻裂縫驗算時有效截面高度仍按保護層50mm 計算, 筆者認為是不妥當?shù)?。當采取了雙向鋼筋網(wǎng)片后, 計算保護層厚度至少可按3 0 mm來取值, 這對節(jié)省墻體配筋效果相當明顯.

3.2剪力墻按規(guī)范應設置邊緣構件, 一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件;其余剪力墻應按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》第7 . 2 .1 7 條設置構造邊緣構件。本節(jié)僅就構造邊緣構件的配筋作一點討論。我認為首先要區(qū)分剪力墻的受力特性及類別, 即: 普通剪力墻( 長墻) , 短肢剪力墻, 小墻肢和一個方向長肢墻而另一方向屬短肢墻來區(qū)別對待配筋。對于普通剪力墻, 其暗柱配筋滿足規(guī)范要求的最小配筋率, 建議加強區(qū)0 . 7 % , 一般部位0 . 5 % 。對于短肢剪力墻, 應按高規(guī)第7 . 1 .2 條控制配筋率加強區(qū)1.2% , 一般部位1 . 0 % ; 對于小墻肢其受力性能較差, 應嚴格按高規(guī)控制其軸壓比, 宜按框架柱進行截面設計, 并應控制其縱向鋼筋配筋率加強區(qū)1 . 2 % , 一般部位1 . 0 % ; 而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體, 設計中往往就按長肢墻進行暗柱配筋, 筆者認為這并不妥當, 建議有兩種方法。其一, 計算中另一方向短肢不進人剛度, 則配筋可不考慮該方向短肢影響; 其二, 計算中短肢進人剛度, 則配筋中應考慮該方向短肢的不利影響。建議該短肢配筋率加強區(qū)1.0 % ,一般部位0.8 %。

3.3 剪力墻中的連梁跨度小, 截面高度大, 在地震作用下彎矩、剪力很大, 有時很難進行設計, 如果加大連梁高度, 配筋值有時反而更大。連梁高度一般是從洞頂算到上一層洞底或從洞頂算到樓面標高。對于門洞, 上述所示情況梁的高度是一樣的; 但對于窗洞, 連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底, 有時則高度太高, 這樣高跨比太大, 并且與計算圖形不符, 相應配筋亦較大, 不合理。筆者建議, 連梁高度計算與設計統(tǒng)一規(guī)定從洞頂算到樓板面或屋面, 對于窗洞樓面至窗臺部分可用磚或其他輕質材料砌筑。對于窗臺有飄窗時, 可再增加一根梁, 兩根梁之間用磚填充。連梁配筋應對稱配置, 腰筋同墻體水平筋。

3.4目前, 各設計院在剪力墻的樓層處均設置暗梁, 而對暗梁的作用及配筋亦各有理解。筆者認為對于框架- 剪力墻結構,如剪力墻周邊僅有柱而無梁時, 則設置暗梁, 并且要求剪力墻兩端是明柱, 這是因為周邊有梁柱的剪力墻, 抗震性能要比一般剪力墻要好。剪力墻結構則沒有這方面的要求, 在墻板交接處設置暗梁對加強墻體整體性作用還是有的, 但究竟有多大則無從確定。因此筆者認為, 就目前而言, 在樓層位置設置暗梁是可行的, 但沒有必要設置太大斷面及配筋, 建議底部加強區(qū)斷面可取墻厚x300,配筋上下各2 Φ 16 , 一般部位斷面可取墻厚x 250 , 配筋上下各2 Φ 1 4即可?？傊? 高層設計時如何把握好合理性,經(jīng)濟性至關重要。在規(guī)范允許范圍內, 合理把握關鍵部位及次要構件, 什么地方應加強, 什么地方可以放松, 對于整個建筑物保證安全及降低造價影響巨大, 這也是我們在今后的設計中要不斷提高及改進的。

第2篇：高層住宅樓結構設計范文

【關鍵詞】高層住宅；地質條件；基礎設計；結構設計；建筑設計

引言

在我們的日常生活中，會經(jīng)常接觸到高層住宅樓。我們所說的高層住宅樓是指長期為人們提供居住的高層建筑，而家庭住宅高層建筑是建立在特定范疇基礎上的居住型高層建筑，是為了滿足家庭生活需要，利用技術手段創(chuàng)造的建筑物。高層住宅除了在傳統(tǒng)大城市里受到青睞，顯示高層住宅具有較大的市場需求和發(fā)展?jié)摿Α＝鼇硌睾：蛢鹊氐钠渌鞘幸蚕破鹆伺d建高層住宅的另一股熱潮，甚至在一些中小城市也出現(xiàn)了不少高層住宅。

高層住宅樓設計是一項復雜的、綜合的系統(tǒng)工程，住宅建造設計工作十分重要。高層住宅建筑設計必須根據(jù)使用要求，通過調查研究擬訂出高層住宅建筑的建造方案。另外，高層住宅建筑與周圍的環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體，而且高層住宅建筑環(huán)境是人文背景，所以在高層住宅建筑設計中，需要統(tǒng)籌考慮。這是因為，住宅建筑應具有良好的環(huán)境，同時也必須與環(huán)境相適應。影響高層住宅建筑設計的環(huán)境因素比較多，其中地質條件是影響住宅建筑設計最重要的因素。但是，長期以來地質學理論主要集中在找礦及交通工程方面，在高層住宅建筑設計上的應用研究還相對較少。本文主要從地基承載力、地質建材、地磁場效應、地震災害等方面討論地質條件對高層住宅建筑設計的影響。并對將來高層住宅樓設計發(fā)展中的前瞻性問題提出設計建議，最后對高層居住外部環(huán)境的發(fā)展趨勢做出展望。

1 高層住宅樓的特點

由于構成建筑物的物質手段與技術措施，住宅樓大多局限于土木石磚等比較原始材料，而且大都是陷于底層空間的不大建筑。隨著經(jīng)濟高速發(fā)展及城市人口的普遍增長，建筑理念的更新以及城市社會功能的多樣化發(fā)展，現(xiàn)代建筑的形式發(fā)生了巨大變化。當今世界各地修建的各類高層住宅樓技術先進，同時具有很強的藝術性。目前，許多高層住宅樓高度也越來越高，組成縱橫交錯的復雜空間，已經(jīng)相當于過去多種功能組合起來的復雜建筑群。此外，充分接近自然等更具人性化的高層住宅樓正被許多設計師所采用。同時，也造成了高層住宅樓的地質勘察研究重視的降低，也造成高層住宅樓建造難以實施。一旦發(fā)生地質災害，極易造成較大的損失及傷亡事故。所以高層住宅樓對建筑的工程地質勘探設計提出更高的要求。

2 地基承載力與高層住宅樓的基礎設計

住宅建筑與土層直接接觸的部分是基礎，因此，基礎的作用就是承上傳下地傳遞荷載。房屋的屋頂、樓板層、墻壁等組成部分的荷載，最后都通過墻壁傳給了基礎。所以，所選用的材料必須要有足夠的強度。而基礎又把建筑物的全部荷載傳到承受荷載的地基上，以承受荷載和地基的反作用力。并且地基不能經(jīng)受地下水等的侵蝕，或者產(chǎn)生不均勻沉降。如果地基受到破壞，房屋就會產(chǎn)生裂縫、傾斜，甚至倒塌。所以與地基承載力有關的基礎設計是否合理相當重要?；A所選擇的形狀應盡量使建筑物的荷載能夠均勻地傳到地基上。因此，基礎的設計直接關系到住宅建筑的安全使用和造價投入。

由于地基的承載能力一般都要比磚、石、混凝土等基礎材料的抗壓能力差得多。在同樣的地基承載能力條件下，基礎通常做成逐步加寬的形式，以擴大基礎底面與地基直接接觸的面積，使基礎傳給地基的單位面積上的壓力減小，而能與地基的承載能力相適應。對于工程地質條件比較復雜的場地，地質較差的地方布置綠地，地質較好的地方布置高層建筑，在交界的地方布置高層建筑應注意，讓一幢高層建筑跨越兩種性質的土層是不合理的。如果建筑上部荷載較大，基礎的底面積也應相應的增大，可以通過加固、打樁等辦法來改善地基的承載能力，同理，即使上部荷載相同，在承載力較高的巖土層埋深較淺的地段要充分發(fā)揮其承載力，基礎也應當以不同大小的底面積去適應地基的不同的承載能力。

3 地質建材與高層住宅樓的結構設計

高層住宅樓的建材都直接或間接與區(qū)域地質狀況有關，被統(tǒng)稱地質建材。地質建材比較笨重，搬運不便。地質環(huán)境提供了石、土、磚、瓦等建材，所以當?shù)卮笈d土木時，除了加工制作產(chǎn)品，大部分屬于未經(jīng)制作的原始材料，建筑高層住宅樓是就地取材。在施工時一般只需在建筑現(xiàn)場加工便可使用。這對于形成高層住宅建筑結構特色十分有意義。

我國高層民居建筑普遍采用梁柱式構架結構，這種結構對太陽能的應用不是十分有利。國外認為被動式太陽能采暖與制冷技術將是下世紀建筑設計的方向。目前，國外正在試驗太陽能集熱式墻體，由兩層保護性玻璃和中間透明塑料體復合而成，其原理是利用透明絕熱材料吸收太陽能用于高層建筑中的理論。為了很好的降低能耗，在設計中運用被動式低能耗技術與場地氣候和氣象數(shù)據(jù)相結合，同時，使停車場的地面混凝土具有良好的透水性能，使雨水存留于地下，增加環(huán)境中的水分，與停車場內的樹林形成一種供水循環(huán)系統(tǒng)，提高小區(qū)的綠化效果，提高生活質量。分隔房間的墻壁上留有通風口，并配置有通風設備，其具體方法是通過建筑外形的塑造、材料的選擇等?？傊?，一個地方的住宅結構設計必須要充分考慮該地的地質建材條件。

4 地震災害與高層住宅樓的防震設計

住宅建筑災害有地震、洪水、雷擊等自然災害，必須采取設沉降縫和樁基等措施，減少不均勻沉降引起的對高層建筑物的危害。人為災害地質環(huán)境直接影響地震等大災害防范，是住宅建筑設計中必須考慮的一個問題。

高層住宅建筑的群體設計在震區(qū)布設住宅群時。應根據(jù)地質調查，從抗震的角度考慮，除了在建筑場地的地質條件選擇上、住宅的平面和高度設計上予以特別重視外。布置建筑要避開危險和不利地段。在住宅群中必須留有適當?shù)氖枭龅刈鳛檎鸷Πl(fā)生時的避難場所。除了公共綠地外。由于房屋的自振周期短，須在居住小區(qū)中專門劃出一些臨時疏散場地；在房屋的可能倒塌范圍之間留出一定寬度的通道備用。震區(qū)房屋倒塌情況的調查資料表明，若房屋的自振周期與地基的末震周期接近，可根據(jù)這一指標設計通道寬度，以備震害發(fā)生時救災人員和車輛通行之用。如果在小區(qū)范圍內地基有硬有軟，則因該在軟土區(qū)布置剛性較大的建筑，這樣對建筑整體抗震有好處。為了抗震需要，住宅周圍的道路也要合理布設，一般情況為了使用上的方便，把宅前道路布設在臨近住宅出入口的一側，但在震區(qū)就必須把住宅群的道路布設在兩幢住宅之間，道路易于清理和使用。

5 磁場與住宅建筑的設計

地表磁場與生物體相互作用的效應有熱效應，所以地表磁場強度分布的地域差異是影響住宅布局的一個地質物理因素。如果地表磁場能量變化不是很強時，人類經(jīng)過長期演化已適應了這一地質環(huán)境。但地表磁場強度的分布具有地域差異性，在生物體內部產(chǎn)生的能量和溫升并不明顯的情況下，一旦局地磁場強度發(fā)生較大變化，會使組織的傳熱機能產(chǎn)生混亂，對居住者的生理狀況產(chǎn)生不良影響。當?shù)卮艔姸冗^大時，受地磁場影響的組織內吸收的能量遠大于生物體的新陳代謝能力時，球形紅細胞形成速度達到最高值，當超過組織的調節(jié)能力，紅細胞溶血速度明顯增大?？茖W家們還發(fā)現(xiàn)，很多疾病的發(fā)病率及造成的死亡率，都是因為局部體溫上升，最后導致組織的破壞和死亡。隨住宅建筑周圍的地磁強度月均值的增強而升高，會對居民造成一定的影響?？梢姡诟邔幼≌ㄖ季衷O計時，必須要注意選擇地磁強度適中的地方進行建造。

6 結語

地質環(huán)境條件是影響住宅建筑設計的重要因素之一。在高層住宅樓工程地質勘察研究過程中，要充分研究地基承載力與高層住宅樓的基礎設計、地質建材與高層住宅樓的結構設計、地震災害與高層住宅樓的防震設計。采用現(xiàn)代化的科技作為高層建筑物基礎，滿足設計及工程建設的要求，并在全國進行推廣應用。并對將來高層住宅樓設計發(fā)展中的前瞻性問題提出設計建議，最后對高層居住外部環(huán)境的發(fā)展趨勢做出展望。

參考文獻：

[1]American Society of Civil Engineers. Minimum Design Loads forBuildings and Other Structures[M].

[2]Cheng.C.M，Lin.Z.X，T Sai.M.S. Insight of aero elastic behaviorsof tall building gs near the influence of tensional／lateral fre quencyratio [D].Lubbock，Texas，USA；Eleventh International Conference onWind Engineering，2003.

[3]浦京遂.電磁環(huán)境與人體健康[J].大自然探索，1987(2)75-78.

第3篇：高層住宅樓結構設計范文

關鍵詞：高層住宅剪力墻轉換層結構調整構件設計

中圖分類號：TU241.8 文獻標識碼：A 文章編號：

1 工程概況

某高層住宅樓，采用框支剪力墻結構，總建筑面積為202210㎡，其中， 高層住宅地上28層，一層為架空門廳，層高7m，二層以上標準層，層高3.15m。建筑總高度84m，有兩層人防地下室，總建筑面積：1210.9㎡，基礎采用人工挖孔灌注樁，持力層為中、微風化花崗巖，建筑類別為一類，抗震設防烈度為7度。

2 抗震等級的確定

本工程轉換層以下為框架—剪力墻結構，轉換層以上為純剪力墻結構，是多層結構高層建筑，從而不能以單純的框架結構或者剪力墻結構形式來確定抗震等級，而應該嚴格按照現(xiàn)行規(guī)范的不同章節(jié)，分別針對性地確定結構體系各部位不同結構構件的抗震等級。該工程屬“框支剪力墻”結構，地上高度84m，轉換層設在三層樓面(屬高位轉換)，其框支框架抗震等級為一級，加強部位剪力墻抗震等級為一級，非底部加強部位剪力墻抗震等級為二級。

3 上部與下部結構的調整

建筑的側向剛度宜下大上小，且應避免剛度突變，然而帶轉換層的結構顯然有悖于此,因此《高規(guī)》對轉換層結構的側向剛度作了專門規(guī)定。對該工程而言，屬于高位轉換，轉換層上下等效側向剛度比宜接近于1，不應大于1.3。在設計過程中，應把握的原則歸納起來就是要強化下部，弱化上部，盡量避免出現(xiàn)薄弱層?？刹捎靡韵聨c方法進行調整：

（1）應與建筑工程師協(xié)商，使盡可能多的剪力墻落地，必要時甚至可以在底部增設部分剪力墻(不伸上去)。這是增大底部剛度最有效的方法。除核心筒部分剪力墻在底部必須設置外，還通過與建筑專業(yè)協(xié)商，讓兩側各有一片剪力墻落地，并且北部還有一大片L型剪力墻也落地。這些措施大大增強了底部剛度。

（2）底部剪力墻厚度應加大，而減小上部剪力墻厚度，轉換層以下剪力墻厚度取為300~500mm,上部厚度取為200mm。

（3）底部剪力墻應不開洞，以造成剛度削弱太多。

（4）采用C55混凝土，以提高墻混凝土強度等級。

4 結構布置

本工程轉換層下部為框架-剪力墻結構，體形復雜，不規(guī)則；轉換層上部為純剪力墻結構，由于建筑布置的不對稱，剪力墻的布置經(jīng)過多次試算，最后結果是質量中心與剛度中心偏差不超過1m，結構偏心率較小。除核心筒外，其余部位剪力墻布置分散、均勻，且盡量沿周邊布置，以增強整體抗扭效果。通過有關的計算結果，扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比為0.81，各樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移與樓層平均值的比值不大于1.4，均滿足平面布置及控制扭轉的要求。

5 結構整體計算與分析

本工程主要運用中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編制的《高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件》SATWE進行分析計算。計算結果見表1。

表1：住宅樓(23層)前五個結構計算周期

X方向的地震作用最小剪力系數(shù)為1.77%，Y方向的地震作用最小剪力系數(shù)為1.91%。最大層間位移見表2：

表2：住宅樓(23層)最大層間位移

轉換層位于三層，轉換層上下剛度比為：X方向:0.9839，Y方向:1.1982

結論：2棟1座樓周期、位移均正常。

6 結構構件設計

6.1框支柱設計

框支柱截面尺寸主要由軸壓比控制并滿足剪壓比要求。為保證框支柱具有足夠延性，對其軸壓比應嚴格控制。

（1）該工程框支柱抗震等級為一級，軸壓比不得大于0.6，對于部分因截面尺寸較大而形成的短柱，不得大于0.5。柱截面延性還與配箍率有密切關系，因而框支柱的配箍率也比一般框架柱大得多。箍筋不得小于φ10@100，全長加密，且配箍率不得小于1.5%。

（2）在工程中，個別框支柱還兼作剪力墻端柱，所以還應滿足約束邊緣構件配箍特征值不小于0.2的要求，折算成配箍率(C55混凝土)即為1.82%?？蛑е鶠榉浅Ｖ匾臉嫾瑸樵龃蟀踩?，對柱端剪力及柱端彎矩均要乘以相應的增大系數(shù)，每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的30%。因為程序計算時，一般假定樓板剛度無限大，水平剪力按豎向構件的剛度分配，底部剪力墻剛度遠大于框支柱，使得框支柱分配的剪力非常小。然而考慮到實際工程中樓板的變形以及剪力墻出現(xiàn)裂縫后剛度的下降，框支柱剪力會增加，因而對框支柱的剪力增大作了單獨規(guī)定。

（3）為了加強轉換層上下連接，框支柱其上部有墻體范圍內的縱筋應伸入上部墻體內一層；其余在墻體范圍外的縱筋則水平錨入轉換層梁板內，滿足錨固要求?？拐鹪O計時，規(guī)范規(guī)定了剪力墻底部加強部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍，其目的是在此范圍內采取增加邊緣構件箍筋和墻體縱橫向鋼筋等抗震加強措施，避免脆性的剪切破壞，改善整個結構的抗震性能。

6.2框支梁設計

框支梁截面尺寸一般由剪壓比控制，寬度不小于其墻上厚度的2倍，且不小于400mm；高度不小于計算跨度的1/6。

（1）本工程框支梁寬度為500~1000mm?？蛑Я菏芰薮笄沂芰η闆r復雜，它不但是上下層荷載的傳輸樞紐，也是保證框支剪力墻抗震性能的關鍵部位，是一個復雜而重要的受力構件，因而在設計時應留有較多的安全儲備。

（2）一級抗震等級的框支梁縱筋配筋率不得小于0.5%?？蛑Я阂话銥槠氖芾瓨嫾?，梁中有軸力存在，因此應配置足夠數(shù)量的腰筋，腰筋采用φ18，沿梁高間距不大于200mm，并且應可靠錨入支座內。框支梁受剪力很大，而且對于這樣的抗震重要部位，更應強調“強剪弱彎”原則，在縱筋已有一定富余的情況下，箍筋更應加強，譬如某根700寬框支梁箍筋采用φ16@100六肢箍全長加密，配箍率達到1.18%。

6.3樓板設計

框支剪力墻結構以轉換層為分界，上下兩部分的內力分布規(guī)律是不同的。

（1）在上部樓層，外荷載產(chǎn)生的水平力大體上按各片剪力墻的等效剛度比例分配；

（2）在下部樓層，由于框支柱與落地剪力墻間的剛度差異，水平剪力主要集中在落地剪力墻上，即在轉換層處荷載分配產(chǎn)生突變。

（3）由于轉換層樓板承擔著完成上下部分剪力重分配的任務，且轉換層樓板自身必須有足夠的剛度保證，故轉換層樓板采用C40混凝土，厚度200MM，￠12@150鋼筋雙層雙向整板拉通，配筋率達到0.41%。

（4）為了協(xié)助轉換層樓板完成剪力重分配，將該層以上及以下各一層樓板也適當加強，均取厚度150MM。

7 結束語

總之，帶轉換層高層建筑結構設計不僅要盡可能地滿足建筑的使用功能的要求，而且要使結構體系更加合理化，應從建筑功能、結構受力、設備使用、經(jīng)濟合理等多方面入手進行結構的選型和柱網(wǎng)布置，不斷地提升住宅建筑結構的設計水平，從而滿足建筑結構合理的使用要求。

參考文獻

[1]李中軍，徐茂江，李龍.預應力混凝土轉換層結構設計[J].建筑結構學報，2008.

第4篇：高層住宅樓結構設計范文

前 言

短肢剪力墻結構是剪力墻結構中的一種,多用于高層及小高層住宅建筑。短肢剪力墻結構的大多數(shù)墻肢相對較短,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。近年來,隨著人們對住宅,平面與空間的要求越來越高,原來普通框架結構的露柱露梁、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們的需求。在這樣的情況下,由于鋼筋混凝土短肢剪力墻結構具有墻肢可靈活布置,房間內無露梁露柱的現(xiàn)象,給建筑較大的靈活空間,剪力墻數(shù)量較少,減輕了自重,減小了水平地震作用,降低了鋼筋混凝土的用量等優(yōu)點,因此得到了廣泛運用。

新的《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2010)中規(guī)定:短肢剪力墻是指墻截面高度最大值與厚度之比大于4但不大于8的剪力墻結構,且墻后不小于300 mm。相比舊規(guī)范增加了厚度的限制。為此，本文將重點談談高層住宅中短肢剪力墻結構的設計應用。

1、工程概況

本工程為小高層住宅樓，總建筑面積約9890m2，房屋總高度32．8m。裙樓為外擴地下室，也作車庫使用，平面尺寸為45．6m×18m，層高3．3m，頂板面比主樓1層樓面低1．5m。

本工程建筑結構的安全等級為二級，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0．059，設計地震分組為第一組。地面粗糙度為B類，基本風壓值取0．35kN／m2，場地土類別為Ⅱ類，屬抗震有利地段。

2上部結構體系

本工程的平面體型較為復雜，住宅層結構平面Y向一側凹進的尺寸為10．8m，為Y向總尺寸的49．1％，大于30％，按《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010，屬平面不規(guī)則類型。裙樓采用框架結構，框架抗震等級為四級。

3、上部結構抗震計算結果分析

3.1主要結構構件

剪力墻截面厚度同相鄰砌體填充墻厚度：四周外墻肢肢厚240mm，內墻肢肢厚200mm；但無端柱的一字形短墻肢除外：底層肢厚300mm，其余肢厚240mm。剪力墻砼強度等級2層以下為C35，3層以上為C25梁、板的砼強度等級均為C25。主要連梁的尺寸多為240×500mm核心筒處樓板的厚度為200mm，頂層樓板厚度為120mm。

有別于肢長肢厚比不大于4．0的異形柱，短肢剪力墻的肢長肢厚比按規(guī)范要求控制在5―8范圍內，一般剪力墻的肢長肢厚比均大于8。值得注意的是，對肢長肢厚比為4―5范圍內的墻肢，目前規(guī)范尚無明確條文規(guī)定其構件類型，故設計時建議不要采用。

3.2計算結果分析

從構件力學特性上來說，短肢剪力墻的肢長與肢厚比≥5．0，更接近于剪力墻，故計算時將短肢剪力墻作為剪力墻而不是柱考慮應更合理。同時，對樓板SATWE可以考慮其彈性變形。雖然主樓結構平面較規(guī)則，立面也無剛度突變現(xiàn)象，但由于剛度較大的電梯井處筒體有點偏置，會產(chǎn)生扭轉的影響，為了計算準確，地震作用計算考慮了結構的扭轉耦聯(lián)和5％偶然偏心的影響，取了9個振型計算。

3.2.1自振周期的控制

考慮扭轉耦聯(lián)時的自振周期(計算時自振周期折減系數(shù)取0．8)如表1所示。從表l可得，結構扭轉為主的第一自振周期T3=0．7233s，平動為主的第一自振周期Tl=1．0532s，T3／T1=0．687

表1結構自振周期表

3.2.2結構位移的控制

最大層間位移角(應≤111000)、最大水平位移與層平均位移的比值(不宜大于1．2，不應大于1．5)及最大層間位移與平均層間位移的比值(不宜大于1．2，不應大于1．5)見表2，從中可以看出結從中可以看出結構在風荷載和地震作用下的位移均能很好地滿足規(guī)范限值

表2 結構位移表

3.2.3短肢剪力墻與一般剪力墻剛度比的控制短肢剪力墻及一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩見表3。由表中數(shù)據(jù)可見本工程一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的50%，滿足規(guī)范要求。

表3 底部地震傾覆力矩

4、主要技術措施

短肢剪力墻結構中的短肢墻受力以承擔豎向荷載為主, 承擔水平荷載為輔。因此,當短肢剪力墻較多時,潛在的危險有兩方面，一方面在剪力墻筒體出現(xiàn)問題以后，很弱的短肢剪力墻沒有足夠的延性和承載力，可能隨之而破壞；另一方面是短肢剪力墻本身在彈塑性階段抵抗豎向荷載的能力,如果短肢剪力墻失效，雖然結構仍然可以依靠其它剪力墻或井筒抵抗地震作用，但是承受豎向荷載的梁板將受到嚴重威脅,有時會發(fā)生“連續(xù)倒塌”。因此對短肢剪力墻結構較多的剪力墻結構在進行結構分析和截面設計時應采取比一般剪力墻結構更嚴的措施；

(1)應使短肢剪力墻具有足夠的延性:抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應比一般剪力墻的抗震等級提高一級采用；各層短肢剪力墻在重力荷載代表作用下產(chǎn)生的軸力設計值的軸壓比， 抗震等級為一、二、三級時分別不宜大于0.5、0.6、0.7；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。

(2)為避免短肢剪力墻過早剪壞，應按高規(guī)要求提高剪力增大系數(shù)，以提高抗剪能力，實現(xiàn)強剪弱彎的短肢墻。

(3)為提高短肢墻在豎向荷載下的承載力,應增大縱向鋼筋的全截面配筋率,底部加強區(qū)不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。

(4)高層短肢剪力墻結構在水平力作用下,顯現(xiàn)整體彎曲變形為主，底部小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉剪力，因而對外周邊墻肢應加大厚度和配筋量，加強小墻肢的延性抗震性能。

(5)短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢,當有扭轉效應時，會加劇已有的翹曲變形,使其墻肢首先開裂，應加強其抗震構造措施,如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率。

(6)為了確保水平力可靠傳遞,核心區(qū)樓板適當加厚,與核心筒相連的連梁按強剪弱彎設計，短肢墻之間的梁凈跨不宜過小(一般取4~6m)，使其具有一定的耗能作用。

結束語

作為剪力墻結構體系的分支，短肢剪力墻結構由于結構布置方面的靈活性和可調整性，使其各項技術經(jīng)濟指標均較一般剪力墻結構理想，因而在小高層住宅樓結構設計中已被廣泛采用。設計短肢剪力墻結構時，應區(qū)別于一般剪力墻結構，多結合住宅特點。使結構剛柔適中，并運用抗震概念設計的原則，采取有效的抗震措施，注重細部設計，從而做到結構設計安全、經(jīng)濟、適用。

參考文獻：

【1】GB50011-2010，建筑抗震設計規(guī)范。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010．

第5篇：高層住宅樓結構設計范文

關鍵詞：高層建筑；住宅建筑；設計

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

引言：

21世紀以來，高層建筑作為現(xiàn)代化城市建設中的主要建筑群，在城市化進程中的地位越來越重要，高層建筑的設計要建立在科學化、完善化和人性化的基礎之上，創(chuàng)設優(yōu)質的高層建筑工程對整個城市建設具有積極地促進作用。

一、高層建筑設計的論述

高層建筑一般由主體、頂部和裙房三個部分組成的，但是有些建筑在建筑設計中為了使整個高層建筑活躍生動起來，會在建筑設計中加入活躍元。高層建筑需要做到外部條件與其整體結構功能相一致，在設計中要展現(xiàn)當代先進的設計理念，同時發(fā)揮其應有的功能。各種類型的建筑設計都立足于處理好功能要求、技術條件和藝術形象這三個方面的關系。

高層建筑的建筑設計對于一個城市而言是非常重要的，很多高層建筑往往是一座城市的象征，具有城市的代表性，例如上海的東方明珠，巴黎的埃菲爾鐵塔等。同時高層建筑也會反應一個城市的經(jīng)濟發(fā)展水平和現(xiàn)代化程度。對于高層建筑來說，選擇合理的造型至關重要，因為其體量、高度巨大，且是城市的有機組成部分，對城市的形象和發(fā)展有很大影響。21世紀以來，隨著我國鋼筋混凝土高層建筑的飛速發(fā)展和當代科學技術的不斷進步，高層建筑的建筑設計問題日益凸顯，從基本的框架到建筑構造以及高層的疊加，每層都會存在諸多的設計問題尚待解決，這些問題會嚴重威脅到人們的財產(chǎn)生命安全。

二、高層住宅建筑設計中應遵循的原則

1、計算簡圖選擇要適當

在高層住宅建筑設計過程中，首先就要選擇適當?shù)挠嬎愫唸D。計算簡圖是進行結構計算的基礎，簡圖選擇得當是保證高層住宅建筑結構安全的重要依據(jù)。在選擇計算簡圖時，要從高層住宅建筑的具體實際出發(fā)，要保證結構內節(jié)點的誤差控制在一定范圍內，充分保證建筑計算簡圖的有效性。如果建筑計算簡圖選擇不當，將直接影響建筑的安全性，帶來嚴重的后果。

2、基礎方案選擇要得當

基礎方案的選擇直接關系到高層住宅建筑的穩(wěn)定性，因此在進行基礎設計時要充分考慮高層住宅建筑的周圍環(huán)境，要對建筑地質條件和上部結構類型進行對比分析，從而確定主體結構與基礎載荷的關系，保證高層住宅建筑設計主體的平穩(wěn)性。針對基礎方案的選擇，要盡可能選擇地基潛能較大的設計方案，這是為了保證高層住宅建筑地基的穩(wěn)固，防止由于基礎不穩(wěn)導致高層住宅建筑的安全風險。

3、結構方案選擇要合理

高層住宅建筑結構方案選擇要充分保證結構的安全性能，要保證整個結構體系可以承受外力的影響作用。針對結構方案的選擇要保證同一結構單元采用相同的結構體系，除此之外，結構設計要與材料的應用相協(xié)調，從而最大限度保證結構設計方案的應用效果，保證高層住宅建筑建設的安全性。

4、計算結果分析要正確

在進行高層住宅建筑設計過程中，大多應用現(xiàn)代化的計算軟件和設計工具，然而，不同的計算機軟件有不同的計算結果，這是由于現(xiàn)代化工具自身的局限性造成的。因此，在進行高層住宅建筑設計時，要客觀、正確的分析計算結果，從而保證計算結果的有效性，要結合工程建設的具體實際進行全方面的分析，并作出正確判斷，以保證高層住宅建筑設計的水平。

三、高層住宅建筑設計中存在的問題

高層住宅建筑在進行設計的時候為了更好的對大客流量和開闊的視野空間的要求，在進行設計時，通常在樓梯設計時是以寬大的敞開樓梯來作為主要的客流通道，同時，為了更好的滿足建筑防火方面的要求，高層住宅建筑在進行設計的時候要采用封閉的樓梯間或者是防煙樓梯間，因此，在進行高層住宅建筑設計的時候，設計人員通常采用防火卷簾來作為封閉方式，這樣能夠更好的達到防火方面的要求。在進行設計的時候為了更好的滿足相關的規(guī)范要求，同時對樓梯的數(shù)量和形式進行滿足，但是，這種設計方案是一種不可取的方式，在出現(xiàn)火災的時候，人員在疏散方面是存在著一定安全隱患。在進行高層住宅建筑設計的時候還是存在著一個非常明顯問題，就是地上層和地下層共用樓梯的問題，在防火方面，為了避免在出現(xiàn)火災的情況下建筑內的人員由地上層進入到地下層，不應該出現(xiàn)共用樓梯的情況。但是在實際設計時，由于在結構設計方面要考慮的問題是非常的多，因此，在樓梯設計時經(jīng)常會出現(xiàn)地上和地下貫通的情況，這樣能夠在結構上面更加便利，但是也是會導致出現(xiàn)一定的安全隱患。在很多的高層住宅建筑設計中，設計人員對樓梯的設計方案并沒有得到很多施工人員的注意，同時，在進行設計的時候對疏散通道的寬度也是存在著一定問題，疏散通道的寬度在進行設計的時候通常是會受到疏散門的影響，因此，在進行設計的時候，要對防火審核非常重視，同時，相關的負責人要對其非常重視，這樣才能更好的對人員的安全進行保護。在進行高層住宅建筑設計的時候對一些細小的問題不進行重視，在出現(xiàn)問題的時候可能會導致很大的安全事故。

四、高層住宅建筑設計的新理念

1、高層住宅建筑主體設計

高層住宅建筑承擔著城市的高級偶像的作用。高層住宅建筑有提供天際線視覺趣味的獨特的城市設計機會，能夠創(chuàng)造壯麗的天際線，而在街道層上卻以人的尺度行事。建筑物的頂部一般服務于天際線，襯在天空上的形狀是高層住宅建筑“聯(lián)系于無限”之點，是塔樓的一個特色。沒有天際線的摩天樓大概就像空間里一大堆不引人注目的體快。像高度發(fā)達的紐約和彈丸之地的香港都是由高樓大廈堆砌起來的，且看這兩大城市的天際線，錯落有致的城市建筑，間中穿插的塔樓，為城市的天空勾畫了優(yōu)美的輪廓，線條生動活潑、色彩繽紛多變。城市的天際線只是一維的立面邊線為主的輪廓線，可正如一幅藝術攝影，照片是單向面的，可它反映的是三維的城市空間，以及整個城市風貌的特點。

2、高層地下室設計

（1）抗浮設計。當?shù)叵率衣癫剌^深或地下水位較高時，地下室設計中應重視抗浮計算，采用樁基時應計算樁的抗拔承載力。板、覆土的自重對結構有利，計算強度時荷載分項系數(shù)取1.0，計算抗浮時荷載分項系數(shù)取0.9。地下室抗浮設計的重要依據(jù)是地下水位及其變幅，實際結構中，地下室面積大，形狀又不規(guī)則，局部上方可能沒有建筑，抗浮問題相對比較難處理，須作細致分析。在設計允許的情況下，應盡可能提高基坑坑底的設計標高，樓蓋使用寬扁梁或無梁樓蓋。

（2）防水設計。對于高層住宅建筑地下室，防水設計必須做得十分可靠，耐久性要與建筑物同步。若防水工程沒有做好，出現(xiàn)了滲漏，修復起來的難度會較高，且補漏費用將大大增加。所以地下室的防水工程必須保證施工的質量，才能避免出線返工補漏的現(xiàn)象。

3、防排煙設計

（1）避免缺漏。封閉樓梯間當不能直接天然采光和自然通風時，應按防煙樓梯間規(guī)定設置，同時規(guī)定了防煙樓梯間的設計要求，其中防煙樓梯間應在樓梯間入口處設前室、陽臺或凹廊。不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應設置機械防煙設施。除設有排煙設施和應急照明者外，高層住宅建筑內的走道長度超過20m時，應設置直接天然采光和自然通風的設施。自然通風主要靠熱壓或者氣壓作為驅動力力，上述的內走道則不具備自然通風要求。

（2）注重細節(jié)。若相鄰5層樓梯間開啟外窗總面積不小于2.0m2，樓梯間即可采用自然排煙方式。另外，采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室應設機械加壓送風的防煙設施。實際工程中，會遇到上面樓層的前室具備自然排煙條件，無須正壓送風。而下面樓層的前室不具備自然排煙條件，需要正壓送風。

（3）注重專業(yè)配合。地下室或半地下室與地上層不應共用樓梯間，當必須共用樓梯間時，應在首層與地下層或半在下層的出入口處，設置耐火極限不小于2.0小時的隔墻和乙級防火門隔開，并應有明顯標志。由于此條規(guī)定，所有的高層住宅建筑的疏散樓梯間均分成上下兩段。

4、高層住宅建筑采光設計

（1）通過將陽光反射至屋頂平面，日光可以到達比那些靠傳統(tǒng)窗戶或天窗采光更深的工作區(qū)域，但不增加窗戶附近的日光強度。

（2）通過利用相對小的進光區(qū)域有效傳統(tǒng)日光，可以不對陽光輻射產(chǎn)生嚴重的制冷負荷，從而達到節(jié)省能耗的目的。

（3）仔細設計阻擋陽光直射的系統(tǒng)，可以減少陽光直射導致的眩光和溫度不適。設計的難度在于每天和全年陽光位置及獲得的不斷變化。自然采光的建筑無論設計得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情況下才能節(jié)約能源。當然，進行采光設計時，可以在人工照明節(jié)能和少量增加陽光熱量獲得之間尋求平衡。我們可以完善座位和工作平面規(guī)劃，通過更好的窗戶和立面設計來減少眩光，獲得自然采光。研究表明，太陽光的適當獲得和開闊視野可以提供一種舒適感。然而，為保證一個安全、舒適的工作環(huán)境，使用者應該可以控制光線的數(shù)量和質量；設計者需綜合考慮能耗、背景光線、屋頂燈和窗戶的自然采光等因素，并為使用者提供最好的視覺環(huán)境。

五、結束語

當前，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，高層建筑越來越普遍。高層建筑不同于普通建筑，由于其層高較高，因此對安全性能的要求更高。做好高層建筑設計直接關系到高層建筑建設的質量和安全，關系到人們的生命和財產(chǎn)安全，同時關系到人們的滿意度問題。由此，只有做好高層建筑設計才能從根本上保證建筑建設的效益水平，才能從根本上促進建筑業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻：

[1] 楊獻宇．高層建筑設計原理[J]．硅谷，2010.

第6篇：高層住宅樓結構設計范文

關鍵詞：短肢剪力墻；結構設計；結構剛度；概念設計

中圖分類號：TU746　文獻標識碼：A　文章編號：1009－2374(2009)12－0149－03

近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，人們對住宅，特別是高層住宅平面與空間的要求也越來越高。若采用框架結構，往往因柱楞突出隔墻，妨礙美觀，影響使用效果。若采用一般剪力墻結構，雖無柱體外凸的缺點，但對于底部有停車場等公共設施的情況則矛盾很大，滿足不了建筑的使用功能。而且，對于房屋高度不太大的小高層建筑，采用剪力墻結構會造成剛度過大，重量增加，導致地震反應過強，使得上部結構和基礎造價提高。所以說，對于小高層建筑，一般剪力墻結構體系也不是一種理想的設計方案。為了避免上述缺陷，以一般剪力墻結構為基礎，吸取框架結構的優(yōu)點，使結構剛度調整到適宜，由此形成了一種結構體系――“短肢”剪力墻結構體系。短肢剪力墻結構是指墻肢截面高度為厚度5～8倍的剪力墻結構，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型及少量的“一”字型。和一般剪力墻相比，這種結構型式的優(yōu)點在于：

1　墻肢較短，布置靈活，可調整性大，容易滿足建筑平面的要求。

2　減少了剪力墻而代之以輕質砌體，結構自重相應減輕，從而減小結構整體剛度，增大振動周期，降低地震作用力。

3　墻肢高寬比較大，延性較好，對抗震有利。

4　連梁跨高比較大，以受彎破壞為主，地震作用下首先在弱連梁兩端出現(xiàn)塑性鉸，能起到很好的耗能作用。

5　墻肢的承載力得到了較充分的發(fā)揮。

目前，《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3-2002已對短肢剪力墻結構的設計作出了規(guī)定?，F(xiàn)以某小區(qū)一棟小高層住宅為例，介紹一下短肢剪力墻結構的設計情況。

一、工程概況

某工程3#樓，是1棟小高層帶電梯的住宅樓，總建筑面積約1.02萬m2，房屋總高度31.8m。主樓共10層，平面尺寸為45.6m×22m，其中架空層一層，層高4.8m，作車庫使用；地上9層為住宅標準層，層高3m；局部突出屋面部分為電梯機房。裙樓為外擴地下室，也作車庫使用，平面尺寸為45.6m×18m，層高3.3m，頂板面比主樓1層樓面低1.5m。

本工程建筑結構的安全等級為二級，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組為第一組，地面粗糙度為B類，基本風壓值取0.35kN/m2，場地土類別為Ⅱ類，屬抗震有利地段。

二、上部結構體系

本工程的平面體型較為復雜，住宅層結構平面Y向一側凹進的尺寸為10.8m，為Y向總尺寸的49.1％，大于30％，按《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001第3.4.2條，屬平面不規(guī)則類型。加上主、裙樓高差較大，地下室外擴部分面積也較大，故本工程設置了兩道防震縫，將上部結構劃分為三個較規(guī)則的抗側力結構單元，即主樓為兩個結構單元(完全相同)，裙樓為1個結構單元。其中，主樓結構單元局部高差較大部分采用后澆帶處理。

由于業(yè)主要求承重構件不能突出墻面，且架空層要盡量滿足停車位的需要，根據(jù)房屋高度，決定主樓采用短肢剪力墻結構。主樓10層，屬于高層建筑，剪力墻抗震等級按JG]3-2002第4.8.2條應定為四級，但由于是短肢剪力墻，根據(jù)JGJ3-2002第7.1.2條，決定按三級進行設計。裙樓采用框架結構，框架抗震等級為四級。

三、主樓上部結構抗震計算結果分析

(一)主要結構構件

剪力墻截面厚度同相鄰砌體填充墻厚度：四周外墻肢肢厚240mm，內墻肢肢厚200mm；但無端柱的一字形短墻肢除外：底層肢厚300mm，其余肢厚240mm。剪力墻砼強度等級2層以下為C35，3層以上為C25梁、板的砼強度等級均為C25。主要連梁的尺寸多為240×500mm，核心筒處樓板的厚度為200mm，頂層樓板厚度為120mm。

有別于肢長肢厚比不大于4.0的異形柱，短肢剪力墻的肢長肢厚比按規(guī)范要求控制在5～8范圍內，一般剪力墻的肢長肢厚比均大于8。值得注意的是，對肢長肢厚比為4～5范圍內的墻肢，目前規(guī)范尚無明確條文規(guī)定其構件類型，故設計時建議不要采用。

(二)計算結果分析

從構件力學特性上來說，短肢剪力墻的肢長與肢厚比≥5.0，更接近于剪力墻，故計算時將短肢剪力墻作為剪力墻而不是柱考慮應更合理。因此，結構整體計算采用中國建筑科學研究院開發(fā)的SATWE程序(2003年版)進行。SATWE采用的是在每個節(jié)點有六個自由度的殼元基礎上凝聚而成的墻元模擬剪力墻，墻元不僅具有平面內剛度也具有平面外剛度，可以較好地模擬工程中剪力墻的真實受力狀態(tài)，計算結果較精確；同時，對樓板SATWE可以考慮其彈性變形。

雖然主樓結構平面較規(guī)則，立面也無剛度突變現(xiàn)象，但由于剛度較大的電梯井處筒體有點偏置，會產(chǎn)生扭轉的影響，為了計算準確，地震作用計算考慮了結構的扭轉耦聯(lián)和5％偶然偏心的影響，取了9個振型計算。

1　自振周期的控制。考慮扭轉耦聯(lián)時的自振周期(計算時自振周期折減系數(shù)取0.8)如表1所示。從表1可得，結構扭轉為主的第一自振周期T3=0.7233s，平動為主的第一自振周期Tl=1.0532s，T3／T1=0.687

2　結構位移的控制。最大層間位移角(應≤1／1000)、最大水平位移與層平均位移的比值(不宜大于1.2，不應大于1.5)及最大層間位移與平均層間位移的比值(不宜大于1.2，不應大于1.5)見表2，從中可以看出結構在風荷載和地震作用下的位移均能很好地滿足規(guī)范限值。

3　樓層最小地震剪力的控制。GB50011-2001及JGJ3-2002規(guī)范中，均沒有對6度設防烈度區(qū)的樓層最小地震剪力系數(shù)值作限制，故本工程不予考慮。

4　短肢剪力墻與一般剪力墻剛度比的控制。短肢剪力墻及一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩見表3。由表中數(shù)據(jù)可見，本工程一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的50％，滿足JGJ3-2002規(guī)范第7.1.2條的規(guī)定。

四、結構設計的主要技術措施

(一)短肢剪力墻設計

為了保證結構有足夠的抗側剛度，設計中將電梯井道與樓梯間的剪力墻形成本結構的核心筒，其余剪力墻采用短肢剪力墻通過連梁連接，形成了具有一定抗側力的短肢剪力墻 結構體系。根據(jù)短肢剪力墻結構的特點：地震作用下的抗扭能力較弱，因此，本工程設計中將一般剪力墻布置在建筑四角處，短墻肢盡量均勻對稱布置，以減小水平力作用下的扭轉效應，且短墻肢絕大多數(shù)在兩個方向有連接，即截面型式多采用L、T型。少量短墻肢由于建筑需要采用了一字型，為了減少剪力墻平面外彎矩，設計時盡量不布置與之垂直相交的大跨度單側樓面梁，避免不了的墻肢，盡量設端柱。短肢剪力墻的肢長肢厚比按規(guī)范要求控制在5～8范圍內，并且保證每一段墻肢長度不小于1.2m。另外，對短肢剪力墻的軸壓比均控制在0.6以內，短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率均大于1.2％。由于短肢剪力墻的肢長較短，故截面配筋型式參照異形柱(如圖1所示)，縱向鋼筋間距不大于200mm，箍筋肢距不大于300mm，箍筋間距100mm。

(二)連梁設計

本工程中，由于剪力墻數(shù)量較多，且比較分散，布置均勻，墻肢較短，各片剪力墻之間抗側剛度相差不大，在水平力作用下，每片剪力墻受力較均勻因此，構成剪力墻壁的主要構件連梁無超筋現(xiàn)象?？绺弑取?的連梁按框架梁進行設計(頂層處按連梁的構造要求配筋)，其余連梁按JGJ3-2002中第7.2.26條的規(guī)定設計。為保證樓層處的梁連成一個整體，框架粱、連梁及暗梁設有一定數(shù)量的縱向鋼筋拉通。

(三)樓板設計

由于核心筒處的樓板受到電梯井及樓梯開洞的削弱，使得核心筒上下兩部分平面的連接較為薄弱，故與建筑專業(yè)協(xié)商，要求該部分樓板的連接寬度不小于5m，并在設計時加厚為200mm，配雙層雙向通長筋φ12@200。為加強建筑物的頂部約束，提高抗風、抗震能力，頂層樓板加厚為120mm。

五、短肢剪力墻結構的抗震薄弱環(huán)節(jié)及概念設計

短肢剪力墻結構是介于框架一剪力墻結構和一般剪力墻結構之間的一種結構形式，其抗震薄弱環(huán)節(jié)是建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、“一字形”短肢剪力墻及連梁。當有扭轉效應時，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂；在地震作用下，高層短肢剪力墻結構將以整體彎曲變形為主，短肢剪力墻因截面面積小且承受較大的豎向荷載，破壞嚴重，尤其“一字形”小墻肢破壞最嚴重；在短肢剪力墻結構中，由于墻肢剛度相對減小，連接短肢剪力墻間的連梁已類似普通框架梁，其受剪破壞的可能性增加。因此，在短肢剪力墻結構設計中，對這些薄弱環(huán)節(jié)，應加強概念設計和抗震構造措施。例如，短肢剪力墻在平面上分布要力求均勻，必要時可用一般剪力墻來調整剛度中心，使剛度中心盡量接近建筑物質心，以減小扭轉效應；由于短肢剪力墻的抗側移剛度相對較小，故設計時應盡量利用電梯、樓梯間來形成一個核心筒，確保結構有足夠的剛度，共同抵抗水平力；核心筒作為主要抗側力構件時，設計中應保證核心筒與其結構的連接區(qū)域可靠；短肢剪力墻的最小截面厚度要滿足規(guī)范要求的200mm。適當增加建筑平面外邊緣及角點處的墻肢厚度及長度，嚴格控制短肢剪力墻截面的軸壓比不超過規(guī)范要求，并加強短肢剪力墻(尤其是底部)的配筋，以提高墻肢的抗扭剛度、承載力和延性；短肢剪力墻截面小，壁薄，平面外穩(wěn)定性差，故宜在兩個方向均有梁與之拉結，連梁宜布置在各肢的平面內，避免采用“一字形”墻肢，否則應采取加大配筋、減小軸壓比、設置端柱等加強措施；高層結構中連梁是―個耗能構件，連梁的剪切破壞會使結構的延性降低，對抗震不利，故連梁設計中應按“強剪弱彎”的原則進行，如對跨高比≥15的連梁應按框架梁進行設計，以保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞。

六、結語

作為剪力墻結構體系的分支，短肢剪力墻結構由于結構布置方面的靈活性和可調整性，使其各項技術經(jīng)濟指標均較一般剪力墻結構理想，因而，在小高層住宅樓結構設計中已被廣泛采用。設計短肢剪力墻結構時，應區(qū)別于一般剪力墻結構，多結合住宅特點，使結構剛柔適中，并運用抗震概念設計的原則，采取有效的抗震措施，注重細部設計，從而做到結構設計安全、經(jīng)濟、適用。

參考文獻

[1]高層建筑混凝土結構技術規(guī)程(JGJ3-2002)[S]

[2]建筑抗震設計規(guī)范(GBS0011-2001)[s]

第7篇：高層住宅樓結構設計范文

關鍵詞：高層建筑；剪力墻結構；概念設計；基礎設計

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著社會經(jīng)濟的繁榮，我國小高層建筑發(fā)展迅速，結構體系日趨多樣化，設計思想也在不斷更新，高層鋼筋混凝土框架結構越來越廣泛應用于建筑中，高層鋼筋混凝土框架結構設計有著光明的應用前景。

一、工程概況

某高層住宅小區(qū)，總建筑面積為 625430.10m2，七棟塔樓地上14層帶 1層地下室，五棟七層塔樓，不帶地下室。住宅設計使用年限為50年，建筑耐火等級為二級?？拐鹪O防烈度為七度，主體為剪力墻結構，地下室為框架結構。地基基礎設計等級為乙級。本文主要就高層建筑剪力墻結構設計要點進行論述。

二、概念結構設計

概念設計在工程設計中需要結構設計人員布置剪力墻時在結構平面上盡量使 x向和 y向抗側剛度接近，剪力墻不宜過多以免剛度過大，在梁系布置上也應力求受力明確，傳力路徑簡捷，避免梁系為多重搭接傳力，造成安全隱患。在豎向布置上也要力求均勻，避免少數(shù)樓層出現(xiàn)敏感薄弱部位，使結構整體形成均勻的抗側力結構體系，在此基礎上，結合電算才能作出安全、經(jīng)濟、合理的結構。在本工程住宅樓主體剪力墻時，x向剪力墻墻肢較短，y向剪力墻墻肢較長，墻肢盡量多做成帶翼緣的L形、T形等，不做“一”字形短墻；高厚比多在8以上，通過這些措施使結構總體指標控制在規(guī)范允許范圍內?？傮w指標對建筑物的總體判別十分有用。譬如說若剛度太大，周期太短，導致地震效應增大，造成不必要的材料浪費；但剛度太小，結構變形太大，影響建筑物的使用。

對于高層住宅合理的剛度取 1/1000~1/2500，剛重比在10~15之間，周期約為層數(shù)的0.06~0.08倍之間。另外，對結構布置扭轉的控制，在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移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。該工程計算結果x方向地震作用的樓層最大層間位移為 1/1324，y方向地震作用的樓層最大層間位移為 1/1594，均小于《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(以下簡稱《高規(guī)》)第 4.6.3條要求的1/1000；x方向的位移比為 1.12，y方向的位移比為1.21，均不大于1.2，滿足“高規(guī)”第4.3.5條的要求。剛重比為10.8，自振周期為1.0123s，均在合理范圍內。

三、基礎結構設計

目前的剪力墻體系由于考慮埋置深度的要求，一般均設置地下室?；A多采用筏板基礎。合理選擇筏板厚度及邊緣挑出長度也直接影響結構整體安全和工程造價。該工程上部14層帶 1層地下室，根據(jù)勘察報告，取筏板厚為1000mm，經(jīng)細算后筏板可減至800mm。由于地庫室為單層框架結構，筏板基礎厚度計算后定為250mm，為解決柱對筏板的沖切，對柱下局部范圍加厚（見附圖1）。經(jīng)此處理經(jīng)濟性明顯。因此，基礎選型應作方案比較，才能選定經(jīng)濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值，對小高層來說一般筏板厚初選時可按樓層數(shù)計，即每層按 50mm厚增加。如14層建筑則初選可取 600mm厚試算，試算后根據(jù)筏板配筋情況再逐步加大或減小。筏板厚度及配筋與地基持力層的承載力和壓縮模量有關，同時應考慮樁沖切、角樁沖切、墻沖切、柱沖切及板配筋等多方面的因素進行優(yōu)化調整才能取得較滿意的結果。

筏板長度的設置也需進一步研究探討，由于考慮地下室的使用合理性，常規(guī)采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫。本項目采用添加劑以補償混凝土的因水化熱引起膨脹與收縮，或采用纖維混凝土等方法在一定范圍內可不設或少設后澆帶，并且對所設后澆帶采取必要的保護和加強措施。該工程地下室長134m，大于規(guī)范要求的55m，故筏板基礎采后澆帶來解決結構超長的問題。并在塔樓與地下室之間設置后澆帶，解決兩種不同荷載之間的不均勻沉降問題（見附圖2），效果良好。

四、剪力墻結構設計

4.1 剪力墻合理的布置

剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質心和剛心趨于重合，且x，y兩向的剛重比接近。在結構布置應避免“一”字形剪力墻，若出現(xiàn)則應盡可能布置成長墻( h /w > 8)；應避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上，若無法避免，則剪力墻相應部位應設置暗柱，當梁高大于墻厚的 2.5倍時，應計算暗柱配筋，轉角處墻肢應盡可能長，因轉角處應力容易集中，有條件時兩個方向均應布置成長墻；規(guī)范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍及8倍以下為短肢墻，大于8倍則為普通墻。該工程剪力墻布置后，剛心和質心x向在同一位置，y向相差0.5m，大大減小了扭轉效應；主梁擱置在剪力墻上的，在相應部位設置暗柱，以控制剪力墻平面外的彎矩。

4.2剪力墻配筋及構造

4.2.1剪力墻配筋

本工程剪力墻一層墻厚為 250mm,其余地面以上墻厚均為200mm，水平鋼筋放在外側，豎向鋼筋放在內側。六層以下水平筋￠10@ 200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用￠6 @ 400拉筋；六層以上￠8 @ 200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用￠6@ 600拉筋。地下部分墻體豎向配筋￠14@ 200為主要受力鋼筋，水平筋則構造配置，該工程均取￠12@ 150。地下部分墻體配筋大多由水壓力、土壓力產(chǎn)生的側壓力控制，簡化計算后由豎向筋控制。為增大計算墻體的有效高度，可將地下部分墻體的水平筋放在內側，豎向鋼筋放在外側。地下部分墻體鋼筋保護層按《地下工程防水技術規(guī)范》第 4.1.6條規(guī)定：迎水面保護層應大于50mm。

4.2.2 剪力墻邊緣構件的設置

試驗研究表明，鋼筋混凝土設置邊緣構件后與不設邊緣構件的矩形截面剪力墻相比，其極限承載力提高約40%，耗能能力增大20%，且增加了墻體的穩(wěn)定性，因此一般一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件；其余剪力墻應按《高規(guī)》第7.2.17條設置構造邊緣構件。

對于本工程剪力墻來說，其暗柱配筋滿足規(guī)范要求的最小配筋率，建議加強區(qū)0.7%，一般部位0.5 %；對于短肢剪力墻，應按《高規(guī)》第7.1.2條控制配筋率加強區(qū) 1.2 %，一般部位1.0 %；對于小墻肢其受力性能較差，應嚴格按《高規(guī)》控制其軸壓比，宜按框架柱進行截面設計，并應控制其縱向鋼筋配筋率加強區(qū)1.2%，一般部位1.0%，而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體，設計中往往按長肢墻進行暗柱配筋并不妥當，建議有兩種方法：其一，計算中另一方向短肢不進入剛度，則配筋可不考慮該方向短肢影響；其二，計算中短肢計入剛度，則配筋中應考慮該方向短肢的不利影響。建議該短肢配筋率在加強區(qū)取1.0 %，一般部位可取0.8 %。該工程地面一、二層設置構造邊緣構件，縱筋最大直徑為￠14，加強區(qū)暗柱配筋率最大為 1.45%，最小0.8%；三層及三層以上為構造邊緣構件，構造邊緣構件縱筋配筋率普遍在 0.6%~0.7%。

4.2.3 剪力墻的連梁

剪力墻中的連梁跨度小，截面高度大，雖然在計算中對其剛度進行折減，但在地震作用下彎矩、剪力仍很大，有時很難進行設計，如果加大連梁高度，配筋值有時反而更大。連梁高度一般是從洞頂算到上一層洞底或從洞頂算到樓面標高。對于門洞，上述所示情況梁的高度是一樣的；但對于窗洞，連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底，有時則高度太高，這樣高跨比太大，并且與計算圖形不符，相應配筋亦較大，不合理。所以連梁高度計算與設計統(tǒng)一規(guī)定從洞頂算到樓板面或屋面，對于窗洞樓面至窗臺部分可用輕質材料砌筑。對于窗臺有飄窗時，可再增加1根梁，2根梁之間用輕質材料填充。連梁配筋應對稱配置，腰筋同墻體水平筋。該工程連梁截面均為墻厚×400mm，大部分連梁縱筋為4￠14，箍筋為￠8@ 100；個別連梁縱筋為 4￠16，箍筋為￠8@100。

五、結語

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平也有了進一步的提高，隨之用戶對住宅的功能提出更高的要求，希望在使用建筑物過程中具有更大的靈活性，能夠適應多功能變換的需求。因此，在高層建筑結構設計中，需要結構設計人員通過充分運用概念設計把握結構的整體性，科學布置剪力墻，合理設計基礎，從中提高住宅的抗震性及安全性。

參考文獻

第8篇：高層住宅樓結構設計范文

關鍵詞：成本控制，建筑結構設計，探究

Abstract: this article is through the examples to this building structure design, and through the building design some factors to explore, cost control.

Keywords: cost control, the building structure design, explored

中圖分類號： TU3文獻標識碼：A 文章編號：

1.前言

一直以來，建筑工程師都將要表達的結構語言通過結構設計表現(xiàn)出來，這些結構語言包含較大，比如基礎、柱、墻、梁、樓梯以及大樣圖等等，將這些結構語言組合起來就形成了建筑物或者建筑物結構體系。而成本控制是各個行業(yè)關注重點，也是建筑企業(yè)獲利的直接體現(xiàn)。事實上，建筑結構設計和成本控制之間存在必然聯(lián)系，怎樣才能讓這兩者實現(xiàn)最優(yōu)化，是建筑設計者一直關注的焦點問題。在這種功能形勢下，探究建筑結構設計與成本控制具有實際意義。

2.建筑結構設計案例探究

對于建筑結構的探究上，本為就是以一個高層建筑的結構設計作為案例進行闡述。具體探究如下：

2.1工程案例概述

本文選擇案例工程位于某個市中心，建筑面積總共約為20萬平方米。由5棟高層住宅樓組合而成，每棟為30到31層，朝地下延伸了2層，底層是無裙、架空房；從地2層開始都是住宅房。

2.2確定結構體系

因為該建筑為高尚的住宅區(qū)，底層為架空的酒店式大堂，而且還引入了室外的景觀，因此對于底層剪力墻以及柱的位置要求較為嚴格，從二層都為住宅房要求方正實用。由于上部的墻體大都沒有辦法落地或者落于框支梁上，所以多實用了高位2300mm箱形的轉換結構。這樣就能夠加強轉換層整體剛度，同時還能夠增加框支梁抗扭性能。要依據(jù)合理的控制結構來增強總體剛度，這樣不但能夠滿足抗震需要還能夠抗風要求。而且把核心筒的剪力墻落地，并在建筑物的以及局部較為突出位置設置成約為800mm厚L型的剪力墻，就能夠有效避免獨立框支角柱出現(xiàn)，還將中部的部分剪力墻落地，用來確保落地剪力墻數(shù)量，平衡上下的剛度比。

2.3設計框支層結構

1）設計框支柱

本工程案例中框支柱的抗震能力為一級，軸壓的比限制為0.6。而框支柱的主要截面大都取1300*1300*1300*2300，通過相關計算可知每一個框支柱上所受力都比較均勻，軸壓之比也在0.42—0.51，這樣箱形的轉換層下框支柱變形具有一致性。設計框支柱剪力值大都是按照柱實配的縱筋來計算，并且還要乘上放大系數(shù)的1.1，并要將剪壓比控制到0.15之內。柱內縱向鋼筋使用的配筋率要大于1.2%，箍筋沿柱大都使用大于直徑12@100井字的復合箍，體積配箍率要大于1.5%，這樣柱就有一定延性，能夠實現(xiàn)強剪弱彎。

2）設計框支梁

本工程案例的框支梁的抗震設計為一級，框之主梁兩端擱置的框支次梁，受力上與簡之梁相似，因此設計較大跨中低筋，而支座面筋按照基本要求進行配置。設計兩端擱置在框支柱或者墻上框支梁，要看上面是否有剪力墻，如果沒有其受力模式按照普通的框架梁即可，如果上面有就要墻體和該梁共同動作。

在本案例工程設計中，主梁梁高為2300mm，在梁底與梁頂各自加設一層200mm厚箱板，梁的截面尺寸要按照剪壓之比為0.15來控制。

對于承受力較大的框支梁，要突出靠近支座的應力；從一些梁設計結果體現(xiàn)出來，如果出現(xiàn)梁端的抗剪不足現(xiàn)象，就要先對該梁的各個截面剪力值進行核查，就發(fā)現(xiàn)剪力不足大都是因為截面深入到框支柱的截面之中，因此對梁截面尺寸適當做調整，就解決了這種抗剪能力不足問題。

3）設計箱形轉換的層樓板

本文選擇的案例中箱形轉換層中箱體高位2300mm，起上下層板的厚度都為200mm。計算上下層板內力大都使用ANSYA有限元軟件來分析。本案例經(jīng)過相關分析顯示，在各種荷載工況的作用之下，箱體的上層板都會受到壓力，最大的平均壓力達到了1.2Mpa，箱體的下層板要受到拉力，最大的平均拉力達到了2.0Mpa。設計的時候，把樓板的裂縫控制到0.2mm以內，實配雙向雙層的直徑為16@150通長鋼筋。這種設計加強了整個轉換層上的剛度，形成了一個剛度較大的剛體，上部荷載就能夠傳遞到各個豎向的支撐構件之上，有效的增加了主梁抗扭性能。

建筑結構設計還包括多個方面，比如設計剪力墻、各個部分的計算分析等，都必須要依據(jù)相關設計標準進行實施，要做好科學合理的設計。

3.建筑結構設計要點

在建筑結構設計中存在一些主要要點，設計之時一定要抓住這些要點，才能設計出科學合理的建筑結構。綜合而言，主要結構設計要點表現(xiàn)在如下幾個方面：

①驗算抗震之時，不同樓蓋以及布置要采用不同剛柔、剛性以及柔性理論進行計算；同時，還要注意建筑場地的類別，一旦跨度超過了5層的最好加設剪力墻，這樣能夠有效改善結構抗震的性能。

②雨篷不能夠挑出填充墻；如果是大跨度的雨篷，就要在陽臺燈處梁之上考慮抗扭，其扭矩是梁中心線處板負彎矩與跨度一半相乘。

③框架的柱子、梁上的混凝土等級最好相差一級。

④設計之時，如果一些原因導致梁伙子過梁等等截面比較大時，就要驗算構建最小的配筋。

⑤對于出層面樓的電梯間不能夠使用磚混結構，一定要采用框架式。

⑥如果結構設計為框架結構，那么電梯的井壁最好是使用粘土磚砌筑，但是磚墻是不能夠承重；承重大都采用每層梁承托來承載墻體的重量。

⑦建筑的長度不能夠隨心所欲，要滿足伸縮縫的要求，不然就要采用相應措施，比如改善保溫，通長配筋，鋪設架空層以及加后澆帶等措施。

⑧柱子的軸壓比一定要滿足規(guī)范的要求。

建筑結構設計重點不僅僅上面這幾個方面，還包括電線管的集中穿板、構件的延伸等，設計之時一定要注意各個重點，做到詳略得當才能設計出科學的建筑結構。

4.建筑結構設計的成本控制

對于建筑行業(yè)來說，成本控制是提升利潤的一大措施。實施上成本控制貫穿于建筑中全過程，相比之下結構設計的控制至關重要。具體而言，主要是從如下幾個方面入手：

4.1材料方面

經(jīng)過多年的發(fā)展后，我國產(chǎn)鋼量大幅度升高已經(jīng)突破了兩億噸，而且鋼材的品種更是出現(xiàn)多樣化。各種新型的建材不斷涌入到市場并廣泛推廣，比如彩涂壓型鋼板、輕質包圍墻板以及樓承板等。因此設計建筑鋼結構階段時，對于鋼材選擇有更大空間與途徑。因為材料不同，導致工程直接費用不同，總造價也就不同。因此在設計階段選擇合理建筑材料，控制好材料的單價或者工程量，是有效控制成本最佳途徑。

在設計之時一定要清楚認識到，不同建筑結構最終產(chǎn)生工程造價肯定有所區(qū)別，事實上最科學、最合理的成本控制并不是花錢最少的建筑，而是要依據(jù)建筑施工中的能力、工期規(guī)定以及投資水平來科學分析造價，進行全面成本控制，要盡量將獲取利益與投資進行平衡，最大優(yōu)化配置成本控制，進而找出適合該建筑工程結構的最佳設計類型。下面就舉幾個例子進行闡述：

①彩涂鋼板；這種鋼材都是使用在輕鋼的廠房墻面板與屋面板，有不同基板厚度、板型以及板號、類別、鍍鋅層的厚度及不同彩涂層類別；而形式上又分為了保溫復合板、單板、單板加內保溫層等等，保溫層分為硬質巖棉、超細玻璃絲綿以及聚苯乙烯等等，各種樣式不同都導致材料價格上的差異，進而影響到建筑工程總價格。因此在設計之時，要根據(jù)建設所處大氣環(huán)境、性質等多方因素綜合考慮，科學選擇合理的板材有效控制成本。

②高層住宅的墻體材料選擇；事實上墻體材料花費占據(jù)了整個建筑總造價百分之十五到百分之二十五。對于高、多層的住宅來說，選用經(jīng)濟、配套以及節(jié)能墻體材料十分重要。如今，設計上外墻材料選用最多為水泥保溫的外墻板、NALC板等等；而內墻材料有GRC內墻板、改性石膏板、水泥保溫復合板等等，隨著設計的標準規(guī)范化，鋼結構的住宅體現(xiàn)也正超著定型化、標準化以及工業(yè)化方向發(fā)展，為成本控制埋下了基礎條件。

③高層住宅的樓承板;在設計之時，要根據(jù)建筑結構體系作用使用樓承板。樓承板主要使用了兩種形式，即將樓承板視為永久性的模板，這種大都采用普通的鍍鋅壓型鋼板就可以，對鍍鋅量以及耐火時間要求都不高，價格也不貴；但是另一種組合樓板，這種模板使用階段是用來替代受拉鋼筋的，對鍍鋅量以及耐火時間要求高，價格也貴。

4.2結構體系上

設計上不同結構體系與立、平面布置也影響著工程造價。設計之時，就要根據(jù)建筑物實際使用要求，設計出科學合理的立、平面布置與結構體系，這樣才能有效的控制工程成本，才能做到經(jīng)濟適用。

5.結束語

事實上，因為建設結構設計的不合理、不科學以及不適用，增加了建筑的成本是大量存在的，嚴重阻礙著建筑行業(yè)快速發(fā)展。因此必須要根據(jù)建筑結構設計挖掘潛在問題，并認清建筑結構設計的陳本控制中占據(jù)的重要作用，在建筑結構設計中實施科學、合理的成本控制，才能優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構與有效配置資源，讓建筑行業(yè)在低成本、高效的建設之中確保強勁，也只有這樣才能推動建筑行業(yè)快速發(fā)展。

【參考文獻】

[1]陳繼榮.建筑結構設計的常見問題分析[J]．科技動態(tài)與觀察,2010(4):29-33.

[2]李淼，張麗霞．淺談建筑成本控制[J]．科技信息,2010(6):132-134.

第9篇：高層住宅樓結構設計范文

關鍵詞：高層建筑；剪力墻；設計

Abstract: in recent years, the design of shear wall structure is widely applied in the high-rise building structural design, the shear wall with stiffness big integrity good advantage. Combining with the current structure design codes and different structure scheme of the high-rise residential, outlined the principles of shear wall in high-rise building design, as well as the matters needing attention in the design of shear wall structures of tall building and the measures for the optimization design of the high-rise shear wall light is analyzed and expounded, in exchange for the colleague.

Key words: high-rise buildings; Shear wall; design

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

引言

對于10層以上的高層住宅,若采用普通鋼筋混凝土框架結構, 因其框架柱截面較大而在室內外凸較多,則難以滿足使用要求(框架剪力墻結構也有類似問題)；若采用異形柱框架結構,則其總高度和軸壓比均難以滿足規(guī)范要求；將異形柱的肢長與肢厚之比進一步加大, 則成為短肢剪力墻或剪力墻,這正是目前高層住宅普遍采用的結構體系。采用剪力墻體系,可以避免結構豎向構件在室內凸出,少占建筑空間,改善建筑觀感,還能為建筑設計及使用功能帶來很大的靈活性和方便性。

一、剪力墻設計的原則

對剪力墻的設計要做到安全、經(jīng)濟合理，所以在設計的過程中除了對位移限制值的要求外，還要充分發(fā)揮框剪結構中各抗側力構件的作用。在剪力墻數(shù)量的設計的時候，位移限制值要滿足規(guī)范的規(guī)定，應盡量減少剪力墻數(shù)量，但應滿足在基本振犁地震作用下，剪力墻部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的一半。

1.樓層最小剪力系數(shù)的調整原則

在設計時候要盡量減少剪力墻的布置，最好設計為大開間剪力墻布置方案，來達到比較理想的側向剛度結構，樓層的最小剪力系數(shù)接近規(guī)范的極限值，但是這要滿足短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩不超過40%。這樣在減輕結構自重的時候降低地震作用帶來的危害而且造價方面可以減少。

2.樓層層間最大位移與層高之比的調整原則

規(guī)范規(guī)定最大的彈性層間位移在多遇地震作用標準值產(chǎn)生的樓層計算的時候，可以不除去結構整體彎曲變形，應計入扭轉變形在以彎曲變形為主的高層建筑中。由此可以看出，樓層間的扭轉和剪切變形對于一般的高層建筑是重點考慮的方面。豎向構件的多少決定著剪切變形的控制，但是即使構件的數(shù)量足夠多但是布置不合理，扭轉變形就會過大，仍然達不到層間位移的要求。所以，高層建筑能僅僅根據(jù)層問位移不夠不加分析地增加豎向構件的剛度，而應盡可能使扭轉變形最小。

3.結構扭轉為主的第一自振周期Tl與平動為主的第一自振周期T1之比（周期比）的調整原則

第一自振周期T1之比（周期比）的調整原則《高規(guī)》第4.3.5條規(guī)定，結構扭轉為主的第一自振周期與平動為卡的第一自振周期T1之比，小高層建筑不應大于0.90。限定周期比是使抗側力構件的平面布置更有效、更合理，使結構不至于出現(xiàn)過大的扭轉效應。

在實際工程設計中，應將結構豎向構件盡可能沿建筑周邊布置，降低結構中間構件的剛度，這樣既叮以提高結構的側向剛度，同時又能較大幅度的提高結構的整體剛度。

4.剪力墻連梁超限的調整原則

剪力墻的連續(xù)梁的跨高比小于2.5可能會出現(xiàn)彎矩和剪力超過規(guī)范的極限規(guī)定，所以其跨高比一般不小于2.5。規(guī)范規(guī)定連續(xù)梁不應拆減在跨高比不超過5的時候。在跨高比在5到6的時候，連續(xù)梁剛度也必須拆減，否則可能導致彎矩和剪力超過極限值。這點如果能在具體工程設計的時候能有效利用，工程造價會降低很多。

二、高層建筑剪力墻結構設計中的注意事項

上文中論述了，在高層建筑剪力墻在設計的過程中需要遵循一定的原則，才能夠保證設計質量，同樣，在設計的過程中還需要注意一些問題，防止設計中的疏漏之處。首先，在剪力墻結構設計時，其抗側剛度不能夠太大，以防止因抗側剛度過大造成的建立結構周期變小，使得建筑物受地震的影響較大；其次，剪力墻在設計時需要嚴格按照規(guī)范中對結構水平位移和震力的要求進行設計，并結合自身的設計經(jīng)驗和建筑施工區(qū)域的實際情況進行設計，將結構的水平位移和地震力控制在合理的范圍之內；在此，為了防止剪力墻結構的延性太差，在設計時需要注意剪力墻結構墻體的配筋不能過低；最后再設計時，要保證同一個建筑物中的剪力墻結構墻體不能太多，避免因為剪力墻結構太多增大建筑物自重而使其質量受到影響。

除上述注意事項之外，還需要注意，高層建筑剪力墻的設計需要運用相關的軟件進行輔助設計，因此說，在設計的過程中需要認真考察建筑施工地點的實際情況，根據(jù)相應的地理位置和施工的地域特點，調整好相關軟件的各項參數(shù)值以及簡化模型，使得其能夠最大限度的將工程的實際情況反映出來，確保設計時的計算結構能夠與實際的相一致。

三、高層建筑剪力墻的優(yōu)化設計措施

1.設計時注重對轉換層結構的設計

隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于生活質量的要求越來越高，因此建筑物的功能和形式也根據(jù)人們需求變得日益多樣化，功能也更加齊全。當高層建筑物的各樓層功能性使用功能不用的時候，在進行設計時也需要相應的變換結構布置，因此說需要設置轉換構件銜接建筑物的上下部，傳遞內力，而設置轉換構建的樓層則被稱為是轉換層，在剪力墻結構設計的過程中，需要格外注重對轉換層的設計，尤其是對高位轉換的底部大空間剪力墻結構的設計更需要慎重。

在高位轉換的底部大空間剪力墻結構設計時，由于高位轉換時剛度以及質量大的轉換層升到，因此需要對轉換層本身以及其上下的剛度比進行調整和轉換，使之能夠更接近，需要注意的是，轉換層本身的剛度和質量不要太大。在設計時，需要盡量采用重量和剛度較小的轉換層結構形式，在進行數(shù)據(jù)計算時要盡量采用參與組合的振型數(shù)。為了保證轉換層剪力墻結構設計的安全性和穩(wěn)定性，在設計計算的時候，需要認真的分析可能會出現(xiàn)的薄弱部位，在對其內力分配特點進行細致研究的基礎上，采取措施相應的調整內力和構建配筋的設計，以加強薄弱部位的綜合性能，確保整個轉換層剪力墻結構設計的質量。

2.設計時嚴格控制剪力墻的厚度

剪力墻的設計要遵循一定的設計原則，同時需要結合抗震等級進行設計，抗震規(guī)范中規(guī)定，八度地震設防區(qū)的剪力墻結構抗震等級至少是二級。上述規(guī)定中對于剪力墻的抗震等級進行規(guī)定，目的是為了防止因為墻體的平面外度太小以致穩(wěn)定性能較差造成在偏心荷載作用下壓屈失穩(wěn)。雖然說規(guī)范中的規(guī)定能夠起到一定的作用，但是不能夠忽視的是，這些規(guī)定對于八度地震設防區(qū)的高層建筑剪力墻結構設計還存在著一些不足之處，需要進行改進才能夠保證建筑的美觀和穩(wěn)定性，剪力墻的厚度問題就是一個值得注意的環(huán)節(jié)。例如在一個10 到15 層的剪力墻結構，一般情況下，墻肢在重力荷載代表值的作用下，其軸壓比都會小于0.2，電算結果墻體只需要構造配筋，但是底部功能要求3.9 米的層高，這樣就會使得墻體的厚度達到250 毫米，若

在不設置外縱墻的基礎上，且要求橫墻向外的端頭不帶翼墻，在這個層高下，墻的厚度就要達到350 毫米左右，這樣就會明顯超過厚度，造成設計的不合理。由此可見，在剪力墻設計過程中，需要采取措施，盡量降低墻體的厚度，在既保證視野開闊和美觀的前提下，提高建筑的穩(wěn)定性。

3.優(yōu)化連梁的設計措施

規(guī)范中規(guī)定，連梁的設計有兩種情況需要考慮，即抗震設計和非抗震設計，兩種情況的高跨比有大于2.5 和小于2.5 兩種，在截面受承載力方面有不同之處，在設計時需要具體問題具體分析，這就使得在連梁設計時需要進行塑性調幅，達到降低剪力設計值的目的。在連梁設計過程中無論是采用什么設計方式，需要注意的是，連梁進行調整后的剪力設計值以及彎矩都不能夠小于使用狀況值，同樣也不能夠小于比設防烈度低一度的地震組合的彎矩設計值，防止在使用的情況下出現(xiàn)連梁裂縫的現(xiàn)象，造成建筑物破損。

4.加強對剪力墻底部結構的設計

在剪力墻結構設計過程中，需要注意加強底部結構的設計，一般情況下，高層建筑的剪力墻結構設計，底部加強部分的高度可以選擇墻肢高度的八分之一和嵌固部分二者之間的較大值。在高層建筑剪力墻結構設計的過程中需要注意的是，要根據(jù)建筑工程的具體特點進行設計，不能夠想當然盲目的進行底部結構設計，同時需要對剪力墻的受力狀況進行詳細的檢驗和精確地計算，這樣才能夠保證設計的安全性和穩(wěn)定性。在設計時，可以借鑒其他先進的設計經(jīng)驗，采用恰當?shù)脑O計技巧，設計出安全實用的高層建筑剪力墻。

結 語

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，城市的高樓化趨勢不可動搖，高層建筑將會快速發(fā)展，所以剪力墻結構會得到更多的運用。剪力墻的抗震性好，造價相對低廉這就給剪力墻結構的發(fā)展提供了更好的準備。設計人員在對剪力墻的設計的時候要從各方面對其進行優(yōu)化設計，提高其方案水平，在滿足各方面的要求的時候使建筑物更加安全可靠。

參考文獻：

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