多层住宅结构设计大全11篇

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篇（1）

随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，使人们对住宅的要求越来越高。人们对房屋的使用功能、房间组合、采光以及立面造型等提出了很高的要求，而一些传统的砖混结构根本满足不了人们对住宅的要求。目前，都是在高烈度区，进行小墙肢剪力墙多层住宅结构的设计。以下对小墙肢和连粱结构的设计作进一步地分析和探讨。

一、小墙肢剪力墙住宅的发展

本文以大理市为例，对小墙肢剪力墙住宅的发展进行分析。《建筑抗震设计规范》明确规定砌体结构房屋总高度和层数。而对于9度区，总层数不能超过4层，多层粘土砖房总高度不超过12m。而大理市原来以9度来作为抗震设防烈度，现在根据新的抗震规范，以8度来作为抗震设防烈度，其设计地震分组为第一组。随着20世纪90年代的进入，大理市的人口以及规模不断地扩大，使住宅建设迅猛地发展起来了；这样就导致城市住宅用地趋于紧张性，而传统的砖混结构住宅根本无法适应城市发展的需要。根据统计调查，砖混结构住宅在大理市的住宅建筑中占据了一定的比例(这是按照面积计算的)。而超过抗震规范对砖混结构房屋的相应规定是小墙肢剪力墙多层住宅的层数与建筑高宽比。用部分墙段改为现浇钢筋泥凝土承重墙来作为它的结构形式，剩下的部分用砖改以及用其它的轻质来填充墙。小墙肢剪力墙不会受多层砖房总层数以及高度的抗震规范的限制，从而使框架结构住宅中方形框架柱突出墙面对室内布置的影响得到了避免。因此，在大理市住宅建设中，小墙肢剪力墙结构受到了高度地重视，并能够广泛地应用到住宅建设中。

二、小墙肢剪力墙用钢筋混凝土对住宅结构的设计

一些平面小开 、小进深、层高较低等是小墙肢剪力墙结构多层住宅的最大特点，钢筋混凝土小墙肢用窗间墙和部分纵横墙进行布置，并使楼屋面刚性板能够相连，这是由连粱和现浇钢筋混凝土来进行的，使小墙肢梁承重体系得以形成。通过一些工程设计来说明，小墙肢和连粱的设计能够合理地解决，并使建筑抗震设计规范的要求得以满足。

1、对墙肢结构进行设计。布置小墙肢剪力墙，要根据抗震设计的要求，把窗间

墙、楼梯间以及房间四角等布置成一字形以及十字形墙段，使各个结构平面主轴方向均匀、对称的布置好；这样使各墙肢肢长不用相差太大，从而使结构扭转得以减少。要接近各墙肢刚度，必须在水平地震保证作用的情况下进行，这样使墙肢受力均匀，也使个别长墙肢由于内力太大而导致设计超筋在竖向，从而使竖向刚度从下到上逐渐地减小，这都是由于混凝土强度以及墙厚的变化而造成的。因此，各墙肢之间的连系粱以及承担填充墙与楼面板荷载的主次梁的跨度不要超过

5m，这是墙肛布置所要做到的。如果对墙肢设置中间进行调整要超过5m才可以这样做。对于墙肢厚度来说，要与当地气候条件以及填充墙材料规格相结合。填充墙在连粱和主次梁上。而各墙肢刚度以及墙肢总量对小墙肢剪力墙结构抗侧移刚度起决定作用。造成结构刚度小、位移偏大，这都是由于墙肢太短以及墙壁率太小而引起的，这就给承载力、稳定性以及正常使用造成一定地影响。如果刚度偏大，地震反应大，会造成浪费。而对于9度区5到7层的住宅，要确定好墙肢长度并按以下原则进行。第一，要有足够的抗侧力刚度井，使各个独立墙肢得以保证，并与异形柱区别开来。第二，在水平地震作用的情况下，要让墙肢得以保证，并使它具有足够的延性，从而使墙肢高宽比得以避免。框剪结构与小墙肢剪力墙结构水平位移特征相类似，虽然它底部最小，中间较大，但是其顶部次之。在一些实际工程设计中，都与抗震规范的框架相符合。

2、对连梁进行结构设计。由连系梁连接在同一轴线上的各墙肢，使联肢墙得以形成，并导致墙肢的约束条件得以增加，从而使墙肢和结构的抗震性能以及连粱刚度的变化能够进一步地提高。这样使结构的总体抗侧移刚度受到直接地影响。对连粱截面和配置钢筋选择要合理，使结构的抗震能力能够进一步地提高。对于

连粱设计来说，要遵循以下原则:（1)对连梁剪切破坏要避免，即使破坏也要从弯曲进行破坏，使强剪弱弯要求的设计得以满足。（2)根据“强柱弱粱”延性的设计原则，从而使小墙肢剪力墙结构设计为“强墙肢弱连梁”的延性结构。这样能够使连粱有较好的延性以及适宜的刚度得以保证。对小墙肢剪力墙进行综合的考虑，从墙肢布置原则以及连梁跨度角度出发，而连粱截面的高度为300～500，这是结合实际进行取数的。按照住宅的工程为例，其底层层高3600，在这相同的条件下，使各墙肢间连粱截面高度得以改变。随着连梁刚度的增大而增大，从而使连梁和墙肢内力也随之增大起来。如果构件的配筋量增加了，会造成一定地浪费。因此，窗下墙的连粱不适合在多层住宅中使用，这样使刚度很大的剪切块产生，就不利于抗震的设计。在工程实际设计中，住宅建筑在9度区5～7层中，要选择即合理又经济的连梁截面的高度。如果刚度较小的连梁截面，就称作为弱连粱。

3、对连梁在地震中设计的建议。一般来说，连梁在小震作用下，使结构弹性强度和位移角能够符合规范要求，并得以满足。因此，在小震作用下，假如连梁的强度没有得到更好地保证，那么，对于大震下的连梁来说，其性能能够满足它的目标。目前，根据软件的弹塑性变形验算方法来计算，只体现构件抗弯的塑性铰部分，并没有使大震下构件的抗剪强度以及弹塑性工作要求得到反映，就单单地以大震下的层间位移角来满足要求，并使大震下的工作性能误认为具有保证性。这样通过截面验算的方法来使连梁在中震和大震下的抗剪工作性能得以保证。

4、墙肢与连梁截面设计以及构造的建议。对于其建议从原则上来说，要遵循抗震规范的要求，要与墙肢短的特点相结合，并调整墙肢端暗柱配筋以及改进水平抗剪配筋，从而使安全经济能够达成又是施工的最终目的所在。经过对结构抗震等级的确定，使地震作用效廊得以调整，也使墙肢腹板水平分布钢筋能够计算出来。但在设计中，用设端暗柱，并根据设计配筋率使腹板竖向分布能够均匀的设置好，并降低施工难度以及节约钢筋；这样使混凝土墙肢的延性能够进一步地提高。当施工遇到困难时，就要调整交汇点的配筋。对交汇点的配筋调整后，要使墙肢1和墙肢2的受力钢筋配置要求得以满足。

三、结论

随着社会主义经济的发展，住宅建筑结构设计要求也随之高起来了。小墙肢剪力墙结构结合墙肢短以及交汇点多等特点更适合建造多层住宅，并在高烈度区更值得应用和推广，也便于住宅结构的设计及施工。

参考文献：

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中图分类号:TU398.2　文献标识码:B　文章编号:1008-0422(2010)04-0122-02

1、引　言

随着我国住宅建筑规模的不断扩大和住宅产业化的发展,建筑功能优于普通框架结构的钢筋混凝土异形柱框架结构应运而生。与传统砖混结构、框架结构相比,异形柱避免了房间边角因采用矩形柱时所产生的棱角突出,从而使房间平整、布置灵活,而且增加了使用面积,体现住宅的经济性。

异形柱指的是除了矩形、圆形以外的截面形式,如T形、十字形、L形等截面形式,它的优点是,柱肢基本与填充墙等厚,使室内不出现柱肢,便于室内灵活布置,又可增加使用面积。异形柱结构受力体系由异形柱或异形柱加剪力墙、框架梁组成,共同承受水平荷载和竖向荷载。目前,国标《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJl49-2006)在总结地方规程的基础上已经正式实施,下面着重对多层建筑采用异形柱结构设计进行分析探讨。

2、异形柱结构的受力机理分析

2.1　承载能力

异形柱的截面形式主要有T形、十字形、L形和Z形(较少采用)等,L形多用于墙转角,T形和十字多用于纵横墙交接处。由于截面的这种特殊性,其墙肢平面内外两个方向的刚度相差较大,各个方向的承载力也有较大差异。

2.2　变形特征

异形柱的肢厚一般为200-250mm,为了获得足够的承载能力,异形柱的肢长一般不会太小,由此会容易造成剪跨比过小,形成短柱。由于肢厚较小,为薄壁构件,剪切中心与截面形心往往不重合,变形以剪切为主,构件的变形能力下降。由于异形柱属于薄壁构件,也会因截面曲率M/日较小,使弯曲变形性能有限,延性较差。

2.3　破坏机理

异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面之外,受力时要靠各柱肢交点处核心混凝土的协调变形。这种变形协调,使各柱肢内存在比较大的翘曲应力和剪应力。国内外大量的试验资料和理论分析表明,异形柱的破坏形态为:弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等。影响其破坏形态的因素有:荷载角、轴压比、剪跨比、配筋率以及箍筋间距与纵筋直径D的比值等。

异形柱由于其截面的特殊性及受力性能的复杂性,在设计中必须通过可靠的计算分析和必要的构造措施,来保证其强度和延性。

3、工程实例

湖南某行政单位宿舍楼,地上5层,总建筑面积为15200m2,建筑物总高度自室外地坪箅起为16.78m,宽度12.8m,高宽比为1.31,标准层层高为2.9m。地震设防烈度按6度考虑,抗震等级为3级,场地类别为Ⅲ类,基本风压为0.4kN/m2。平面布置如图1所示。

根据建筑使用功能要求,本工程采用现浇钢筋混凝土异形柱框架结构,在两个方向均有拉结。柱网均在5m以内,局部设置矩形柱,异形框架柱、梁宽均为200mm。砖砌填充墙采用190mm×190mm kMl型多孔砖,内墙采用加气混凝土砌块。

4、多层异形柱框架建筑结构整体分析

4.1　计算原理与参数

PKPM-SATWE采用数值计算原理和迭代方法,将受压区混凝土划分为若干个小单元,利用截面假定确定小单元各点的混凝土和钢筋应变,由混凝土和钢筋的应力应变关系曲线求得混凝土小单元和各根钢筋的应力,建立平衡方程,通过迭代方法求出所需配筋面积。

本工程结构混凝土强度等级采用C30,纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋

(D≤22mm),箍筋采用HRB235级钢筋。由于结构平面不规则性,考虑双向地震作用,地劈作用分析方法采用侧刚分析方法。

4.2　结构自振周期

结构的自振周期,如表1所示。

可以看出,水平地震力方向与坐标轴夹角为0°时,T3/T1=0.88

4.3　轴压比

异形柱不同截面形式的轴压比限值在文献中有详细的规定。表2列出了KZl、KZ3、KZ5、KZ7、I(Z8等有代表性的截面在水平力方向与坐标轴夹角分别为0°和45°时作用下的轴压比。

由于本工程建筑布置的特殊性,异形柱有少量一字形和z形柱,从表2的轴压比值可以看出,L形、T形、+形异形柱在水平力方向与坐标轴夹角为45。时的轴压比值较0°时的轴压比值均大,特别是L形柱,轴压比差值较大,轴压比公式为

μN=N/fcAc　(1)

其中:μN为轴压比;N为考虑地震作用组合的轴向压力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值;Ac为异型柱截面面积。

从式(1)可知,同截面同混凝土标号的异形柱轴压比越大,则上部荷载越大,故本工程异形柱设计中应采用水平力方向与坐标轴夹角为45°时的数据作为依据。文献通过模型分析提出L形等肢异形柱应考虑45°和-45°地震作用方向的计算,这与本文研究得出的结论吻合。

4.4　底层剪力控制

通过异形柱受力机理分析可知,异形柱受力时,柱肢内存在相当大的剪应力和翘曲应力,故异形柱受力计算除按轴压比控制进行双偏压计算外,还应计算抗剪应力。

从表3中可以看出,水平力方向与坐标轴夹角为45°时,5种不同形式的异形柱柱底剪力较水平力方向与坐标轴夹角为0°时大,特别是L形截面的异形柱。这与异形柱在不同方向水平力作用下获得的轴压比数值趋势相符。同时应考虑L形柱在45°和-45°地震作用方向的计算。

4.5　层间位移角

结构在水平力方向与坐标轴夹角分别为45°(曲线1)和0°(曲线2)作用下,x和y方向的最大层间位移角,如图2、3所示。从图中可以看出x和y方向下层间位移角均小于等于1/600,满足规范相应要求。曲线1对应楼层n各点层间位移角值均小于曲线2相对应值,说明结构在水平力方向与坐标轴夹

角为45°时抗侧力能力较好。

5、异形柱框架结构设St中的优化措施

5.1　异形柱框架结构设计中的优化措施

从以上分析可以看出,异形柱结构与矩形柱结构在性能上存在较大差异,设计过程中应重点控制和优化对异形柱结构整体性能影响较大的内容,具体如下:

1)调整异形柱平面框架布置形式,使其刚度中心尽量与形心重合,相应调整异形柱柱肢高,使其满足扭转与平动第1周期比T3/T1

2)异形柱的方向性较强,在进行整体计算分析时,应增加45°和-45°风和地震作用方向的计算,保证结构的安全度。

3)Z形柱本文未详细分析,其剪切中心与形心虽然重合,但框架梁往往布置在两翼,不可避免地产生翘曲应力,故设计时,建议将框架分析所得的截面弯矩乘以1.15-1.25的增大系数以考虑翘曲应力的影响。

4)异形柱受力后,柱肢端部会出现较大应力,加上梁作用于柱肢上,应力产生不均匀性。一般越靠肢端,应力越大,对柱肢形成偏心压力,因而在异形柱配筋时,应在肢端设置暗柱,离端部厚度范围内设2φ14的构造钢筋,箍筋同柱,可限制柱肢混凝土裂缝开展,提高异形柱局部抗压、抗剪强度及变形能力。

5.2　异形柱混凝土节点核心区处理措施

由异形柱的截面特性,决定了梁柱节点核心区域面积较小,而梁柱纵筋交汇使得箍筋配置不可能太多。为了满足抗剪承载力的要求,只能提高混凝土的标号,但随之带来的问题是构件变脆,同时与梁板混凝土强度的协调也成问题,有时了为个别柱的需要,而使全部柱的混凝土标号提高,也造成了投资上的浪费。

为了解决这一问题,设计时采用了在节点核心区的柱内加竖向钢板的方法,钢板伸过节点核心区上下一定的长度锚固,按钢板与混凝土协同工作来计算分析,确定钢板的截面尺寸。最终设计的结果是钢板截面尺寸较小,不影响梁柱钢筋的布置,且钢板设置灵活,哪里需要哪里加,从已建成工程使用来看,效果较好。

6、结　语

综上所述,异形柱结构由于具有不出现柱楞,不露梁,并能够增加使用面积等优点,以及民用建筑市场朝着大开间、太空间方向的发展,应用前景将日益广泛。结构设计时应根据其受力特点,充分了解其破坏机理,选用合理的结构形式,正确掌握分析方法,其结构才能有可靠的安全保证。

参考文献:

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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

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Abstract: the steel structure housing for light weight, low cost basis by the parties to the comprehensive advantages attention. This paper light steel structure housing system of the advantages, specific discusses the light steel housing structure of multi-layer system design method.

Keywords: light steel structure, residential design, design method

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

引言

钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构。钢结构住宅因自重轻，基础造价低，适用于软弱地基，安装简便，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。

多层轻钢住宅在国内是一个全新的概念。轻钢建筑，即轻型钢结构建筑，是指以轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、轻型热轧型钢、薄钢板、薄钢管及以上各构件拼接、焊接而成的组合构件等为主要受力构件，大量采用轻质围护隔墙材料的低层和多层建筑.多层轻钢住宅属于轻钢建筑范畴，系指采用多层轻型钢结构为骨架、以居民长期居住为目的的房屋建筑。在设计中，应做到既保持轻钢建筑的优点，又满足居住的舒适性要求。

一、轻型钢结构住宅体系的优点

高强度承重轻型钢结构住宅具有显著的优越性:

(1)代替传统的建筑材料，.实现住宅产业工业化，改善人类社会居住环境。以钢代木、以钢代砖、以钢代混凝土的环保节能型住宅，是21世纪改善人类社会居住环境的最佳产品。.

(2)理想的保温隔热性能。。

(3)显著的节能效果。超轻钢结构住宅热传导低，保温性能好，节能效果突出。

(4)优异的隔音性能。

(5)长期耐久性能。主体结构采用1. 2mm厚轿车外壳用钢板。双面镀有铝和锌，防锈蚀性能好、强度高，具有权佳的耐久性能。实验结果证实，超轻钢结构主体的耐久性能可达100年。

(6)优越的抗震性能。超轻型钢结构建筑，整体刚性好、强度高、重量轻、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的1/5，抗震性能是砖混结构的2扩倍以上，并可抵抗70m / s的飓风，使生命财产能得到有效的保护。

（7）薄墙体，大空间，变化自如。

(8)施工速度快、周期短、效率高，不受季节影响，全天候施工。

(9)工厂化生产。超轻钢结构住宅实现住宅完全工厂化生产，在施工现场组合安装，既减轻现场施工强度，又提高施工效率和工程质量。

(10)结构的废旧利用率为100，是真正的环保建材.

二、多层轻型钢住宅的结构体系设计方法

多层轻型钢住宅宜采用三维框架结构体系，也可采用平面框架体系，此时须加强各框架间的连接与支撑。

框架体系轻钢住宅自重轻，结构较柔，自振周期较长，对地震作用不敏感。但框架体系抗侧移刚度小，在风荷载、地震作用下，其层间侧移和总侧移较难满足规范要求，故需设置各种侧向抗力体系。

多层轻钢住宅的结构体系有：纯框架体系，框架一支撑体系，交错桁架体系，框架一剪力墙体系，框架一核心简体系等等，具体选用应结合建筑功能、建筑模块及建筑围护等要求合理选用。

图1框架支撑结构体系示意图

由于篇幅有限，下文中就轻型钢结构住宅楼(屋)盖结构的具体设计情况进行详细介绍。

在钢结构建筑中，楼板结构体系的选择至关重要，它除了将竖向荷载直接分配给墙、柱外，更重要的作用是保证与抗侧力结构的空间协同作用，因此，必须保证楼板体系有足够的刚度、强度和整体稳定性，同时应尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重，提高装配化程度，并考虑设备管线的布置。

1、压型钢板组合楼板

组合楼板能充分利用材料的特性，具有承载力高、刚度大、结构高度小、抗震性能好、造价低等特点，越来越受到工程界的重视。

压型钢板主要有两种形式:(1)压型钢板既是模板，又作为现浇混凝土楼板底部受拉配筋.此种楼板使用较多。(2)压型钢板复合板，采用如聚苯乙烯等保温隔热隔音性能好的夹心材料，屋面用得较多。压型钢板造价很高，一般多层住宅不宜采用。

2、现浇钢筋混凝土楼板

现浇钢筋混凝土楼板是目前建筑中应用较广的一种楼板结构形式，对于钢结构住宅也同样适用(图2).

Tu 2 现浇钢筋混凝土楼板构造

为保证混凝土楼板与钢梁的共同作用，钢梁翼缘必须设置必要的栓钉，钢筋与钢梁的连接和构造比较复杂。它的整体性、防水性和防火性均较好，装修方便，可以适应不同使用功能房间布置的要求。楼板承载力大，但模板较费，且现场有大量的湿作业，施工速度慢，周期较长.

3、钢骨架轻质保温隔声复合楼板

钢骨架轻质保温隔声复合楼板具有承载能力大、轻质、保温、节能、隔声、不裂缝、防火、管线暗敷、工厂化生产、无模板施工等综合功能。

4现浇混凝土组合楼板

包括密排托架一现浇混凝土组合楼板和双向轻钢密肋组合楼板等。楼面次梁采用密排托(析)架，与混凝土楼板组合工作.各类设备管道可从托架腹中穿过，节约净空。双向密肋楼板的承重骨架按房屋开间大小组装成整体骨架，有利于整体吊装。

5、轻骨料或加气混凝土楼板(ALC板)

可以大大减轻结构自重，同时具有较好的使用功能，但承载力、整体性稍差.

6、现浇钢骨混凝土大跨度空心楼盖

有两种形式：梁式钢骨混凝土空心楼盖，框架梁为钢骨混凝土明梁；无梁(暗梁)钢骨混土空心楼盖。楼板中埋没GBF轻质高强复合薄壁空心管。

7预制现浇层楼板

包括预制多孔板加薄现浇层楼板或预制预应力薄板上登合现浇层楼板。这种叠合楼板无需模板，但整体性较全现浇钢筋混凝土楼板稍差.考虑到提高现场装配程度，’提高工厂化水平，新世纪花园7"楼采用了预应力空心板加50mm厚处合层方案。

三、发展趋势

1设计方法和理论研究的进一步完善

轻钢结构是近年在国内刚发展起来的新型结构，相应的技术规范、规程的编制工作相对滞后，多数设计人员钢结构知识陈旧，缺乏相关培训，对轻钢结构设计理论和计算方法不熟悉，有待完善。

2、新型材料的应用与建筑构造处理

在建筑构造处理、建筑配件选用等万面，目前国内多由各生产厂家目行处理，这使得工程质量往往难以保证。

3、制作安装队伍的自动化与专业化

轻钢结构的制作安装是专业性能很强的技术工作，对从业人员的教育程度、专业水平和操作技能有相当高要求，这需要有一定的工程实践和经验积累，而非普通工人经过简单培训就能胜任的。

篇（5）

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

1.抗震结构体系的类型

关于多层轻钢住宅结构抗震体系的类型，根据抗侧力结构体系的组成方式划分，有如下几种类型：

1）纯钢框架结构。这种结构在水平作用力之下，有两部分的框架侧移，一是结构倾覆力矩造成柱拉压变形，引起整个结构的弯曲，二是结构剪力造成梁柱受弯之后，引起了部分的侧移。纯钢框结构具有比较好的延性体系，而且平面布置上各个部位的刚度都较为均匀，具有较长的自震周期。如下图1.1所示：

图1.1：纯钢框架结构

2）框架支撑结构体系，荷载力集中于结构的梁柱上，但抗侧的刚度比较小，如果结构的高度较高，结构的抗侧刚度不能满足设计的，而如果结构的梁柱截面设计得太大，又会增加结构设计施工的成本，因此框架支撑结构体系通常都均匀对称布置了支撑构成中心支撑框架结构。如下图1.2所示：

图1.2：框架支撑结构体系

3）伸臂及带状桁架。建筑物越高，其支撑系统的高度和宽度也会随之增大，但抗侧的刚度会明显下降，为了提高结构体系的刚度，可以在建筑物的顶部和中部位置设置伸臂及带状桁架结构，提高建筑结构体系的抗弯能力。如下图1.3所示：

图1.3：伸臂及带状桁架

4）钢框架混凝土剪力墙结构，在钢框架当中设置混凝土剪力墙，布置于住宅的建筑平面中心位置，以提高结构的抗侧力刚度水平。这种结构由钢框架和混凝土两种不同的材料组成，属于混合型的结构。如下图1.4所示：

图1.4：钢框架混凝土剪力墙结构

2.抗震结构体系设计的基本方法

地震的作用具有复杂性，在计算其作用力的时候要尽量简单化，常见的有底部剪力法：

根据结构水平地震作用的规律，确定结构总水平地震作用的分布状态，在计算的时候，需要考虑所有主轴方向的自由度。

总水平地震作用的标准值大小，可用公式2.1计算： （式2.1）

上式中

指的是结构体系的总水平地震作用标准值；

指的是水平地震影响系数；

指的是多层建筑的重力荷载。

当水平地震作用沿结构高度的方向分布，可用公式2.2计算： （式2.2）

上式中

指的是在第i层水平地震作用的标准值；

和分别代表第i层和第j层的计算高度；

和指的是集中在第i层和第j层的重力荷载代表值；

指的是结构顶部附加地震的作用系数。

3.抗震结构体系设计的内容

抗震结构体系的设计内容，可分为钢框架抗侧力体系、钢框架梁柱连接体系两种：

1）钢框架抗侧力体系

钢框架抗侧力体系包括偏心支撑框架、抗弯框架和中心支撑框架三种类型。如下图1.5所示：

图1.5：钢框架抗侧力体系

首先是偏心支撑框架，一端的支撑斜杆和梁连接，偏离梁柱轴线的交接点，另外一端在梁柱的交界处相连接。这种结构，能够在支撑梁和支撑柱之间形成耗能短梁，以消耗地震的能量，适用于地震频发地区的多层房屋。

其次是抗弯框架，组成部分是梁柱，不仅布置灵活，而且不占室内空间。其设计原理是利用梁端的非弹性变形特征，用塑性铰来消耗地震产生的能量，但其抗侧的刚度比较小，如果侧向力太大，需要增加梁柱截面的面积，会增加设计和施工成本。

再次是中心支撑框架，将斜向支撑构件设置于抗弯框架里面，使得支撑面、梁柱的轴心线连接成一体，以支撑承受水平的荷载，这种设计方法侧向刚度比较大，而且不需要使用太多的钢梁就能够抵抗侧向力，适合用于非地震区域的多层房屋设计。

2）钢框架梁柱连接体系

钢框架梁柱连接体系根据连接的刚度，可以分为以下三种，如下图1.6所示：

图1.6：钢框架梁柱连接体系

首先是刚性的连接模式。在设计当中，可以采用全焊连接和栓焊混合连接两种模式，完全熔透对接梁翼缘和柱翼缘的焊缝。

其次是半刚性的连接模式。包括顶底角钢连接、带双腹板角钢的顶底角钢连接、端板连接，将钢板焊接于梁端，然后再与梁腹板、梁翼缘焊接。而T型钢的连接则是在梁上和下翼缘的位置设置T型钢，然后将高强螺栓连接在梁柱上面。

再次是柔性连接模式。连接梁腹板和柱，常见的是承托连接，这种连接方法是在柱翼的承托件上设置梁，然后用小角钢与柱连接于梁端，这样就能控制住梁整体的稳定性。

4.结束语

综上所述，多层轻钢住宅的抗震结构体系，要求具备足够的强度、刚度和延性，是我国目前建筑设计环节的重点所在。我们一方面是提高体系的抗侧移水平，另一方面是确保体系在地震发生时的侧移限值。根据多层轻钢住宅结构体系的受力特点，我们可以找出这种住宅抗震结构体系受力的基本原则。多层轻钢结构的住宅设计抗侧力体系的研究，需要综合结构体系的布置模式、受力变形情况和结构体系的总体特点，通过多方案的比较选择，才能够设计出符合抗震基本要求的住宅结构方式。

篇（6）

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

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关键词：钢结构住宅；楼板类型；综合比较

Key words: steel structure housing; slab types; comprehensive comparison

中图分类号：TU39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0068-01

0引言

钢结构住宅作为一种新型的住宅形式，是在最近20年间才开始投入实际工程中使用的。虽然钢结构在保护环境、资源合理利用、推进住宅产业化发展等方面具有绝对优势，但还存在很多限制其发展的因素，例如钢结构建筑材料价格高，加上缺乏行之有效的行业法规，几方面原因导致钢结构在普通民用建筑中难于推广应用。鉴于此，本文特以多高层钢结构住宅设计为例，选取其楼板设计为分析对象，从选择原则、类型及综合对比等方面进行了深入地比较与分析，望对钢结构应用于普通民用住宅中起到推进作用。

1多高层钢结构住宅楼板的选择原则

钢结构的基本元件是冷弯或热轧的型钢和钢板，它的承载能力高，外部尺寸小，重量轻，由于框架这种形式，建筑内部支撑少，空间布置的灵活性大。在设计中，针对结构材料和类型特征，应把握如下设计准则:

①设计中综合考虑布置梁柱的位置，特别是柱的形式、排列和柱距，应最大限度地满足居住空间灵活性的要求。②选择合理的楼盖结构跨度，既不要太大（导致板厚加大，自重增加），也不要太小（不经济）。③选择适当的位置布置结构支撑体系，以不妨碍建筑空间布局为宜，应避免设在有门窗洞口或将来住户有可能开设门窗洞口的位置。④选择适宜的钢结构类型，考虑人力、气候、原材料、工期、造价等综合因素的影响。⑤结构构件设计应尽量简化且尺寸精确，以免增加现场安装的困难和导致废料的产生。⑥选择隔声、防渗效果好的楼板体系，保障居住环境的舒适性。⑦充分考虑钢构件的防火性能以及因此而产生的费用。

2多高层钢结构住宅楼板的类型

2.1 全现浇楼板这种楼板与混凝土结构建筑完全相同，楼板建造需支模，大量湿作业，施工现场工作量大，混凝土养护时间较长。而且因混凝土收缩、地基沉降、温度等原因，楼板易开裂，影响使用功能。但是成本低、防火性能较好、施工单位较熟悉，目前在钢结构住宅中仍有不少应用。

2.2 半预制半现浇楼板①压型钢板-现浇钢筋混凝土楼板。通过栓钉将压型钢板固定在钢梁上，作为永久性模板，同时考虑压型钢板参与部分楼板受力。现浇混凝土层整体性好，方便水、电等设备管线的敷设。由于压型钢板底部不平整，而且压型钢板外露防火性能较差，因而楼板下部需要做防火处理并加设吊顶，既增加造价又降低室内空间净高，国外一些生产企业对压型钢板进行技术改造，生产推广闭口型压型钢板作为钢结构楼层模板。该种钢承板将板波口部缩小，板面与混凝土现浇层接触面较多，而暴露在外的面积较小，因而可以不做板底防火处理，即能达到楼板防火要求。同时由于板底平整，无须吊顶，只要板底喷涂即可，保证室内有效净空。现浇混凝土若采用轻骨料混凝土，可以大大降低结构楼板自重。②预制预应力叠合现浇楼板。将工业化预制的预应力混凝土薄板与钢梁连接，上浇混凝土现浇层组成叠合板。这种叠合板同样无须模板，施工方便，且省去了压型钢板，可降低造价。楼板厚度根据跨度大小经计算确定。通常，预应力混凝土薄板厚度为0~100mm，宽度国内普遍采用900mm、1200mm两种类型，长度可达到6m。现浇混凝土板厚度为50~80mm，现浇层加强楼板整体刚度，防止预制板开裂，并可以增加楼板的隔声性能。③双向轻钢密肋组合楼盖。由钢筋或小型钢焊接的单品析架正交成的平板网架，并在网格内嵌入五面体无机玻璃钢模壳而形成双向轻钢密肋组合楼盖。施工时利用平板网架自身的强度、刚度，并配1~2点临时支撑即可完成无模板浇注混凝土作业。钢框架梁和轻钢析架被现浇混凝土包裹形成双向组合楼盖，增加了楼板的刚度。无机玻璃钢模壳高度约250mm，500~600mm见方，混凝土现浇层厚度为50~70mm，楼板总厚度较大（密肋模壳可供设备管线穿过），需要架设吊顶。④密排小桁架-现浇混凝土楼板。楼面次梁采用密排小析架替代，与现浇混凝土楼板组合作用，各类管线可从析架空腹穿过，同密肋模壳楼板一样，也需要设置吊顶。

2.3 全预制楼板①压型钢板干式组合楼板。以冷弯薄壁型钢制成的大波纹压型钢板作为结构楼板骨架，结构钢梁预制为下翼缘加强加宽型，压型钢板置于结构钢梁的下翼缘上，跨度可达6m，上部钉高密度水泥刨花板，下部加一层保温隔声材料，底部防火石膏板吊顶。楼板各部件工厂预制，现场施工组装，构件采用螺栓连接，施工全过程无水化。压型钢板厚度与钢梁相同，楼板总厚度在200~400mm。总重量约为混凝土楼板的1/6。在欧洲各国使用较多，国内只有引进的小住宅采用。②预制加气混凝土楼板。预制加气混凝土楼板是以硅砂、水泥、石灰等为主要原料，内配经过防锈处理的加强钢筋，经过高温、高压、蒸气养护而成的多气孔混凝土板材。计算密度650kg/m3，是混凝土的1/4。具有质轻耐火等特点。板材由工厂预制加工，可根据设计要求定制，也可批量定型化生产。板材容许最大荷载5.0kN/m2，最大长度可达4m。现在国内已有生产厂家引进日本等国家技术设备，大量生产制作并投入使用。

3多高层钢结构住宅不同类型楼板的综合比较

篇（8）

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

剪力墙分为平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力，在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑，整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中 ，由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成，筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体，其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。此两类剪力墙比较复杂，最好采用有限元法借助于计算机进行计算。其计算判断过程是由整体参数来判断的有关计算方法有那些注意的问题,希望大家展开讨论.

还有个比较重要而且需要进一步理解的概念是:协同工作原理 基本的原理是这样的:框架结构和剪力墙结构，两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型，曲线凹向原始位置；而剪力墙的侧移曲线是弯曲型，曲线凸向原始位置。在框架—剪力墙（以下简称框-剪）结构中，由于楼盖在自身平面内刚度很大，在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。这使得框—剪结构的侧移曲线既不是剪切型，也不是弯曲型，而是一种弯、剪混合型，简称弯剪型。在结构底部，框架将把剪力墙向右拉；在结构顶部，框架将把剪力墙向左推。因而，框—剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些，比纯剪力墙结构的侧移要大一些；其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时，二者之间为保持变形协调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系，即为协同工作原理。

一、 框架抗震等级和机构高度的调整

抗震设计的细长框架—剪力墙结构，在基本振型地震作用下，其框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，框架部分的抗震等级应按纯框架结构采用，柱轴压比限值宜按框架结构的规定采用；其最大适灾高度和高宽比限值可比纯框架结构适当增加。

目前不论手算近似方法还是计算机方法，一般均采用了楼板平面内刚度无限大的假定，即认为楼板是平面内不变形的。在框—剪结构中，剪力墙的间距较大，实际上楼板是会变形的。在水平作用下，剪力墙部位水平位移较小；而在框架部位由于框架的刚度较小，楼板位移较大，相应地框架的实际水平力比计算值大。

更重要的是，剪力墙刚度较大，承受了大部分水平力，在地震力作用下，剪力墙会首先开裂，刚度下降，从而使部分地震力向框架转移，框架承受地震力会增加。此外，框架是框—剪结构抵抗地震作用的第二道防线，有必要提高其设计地震力，以使强度有更大的储备。

因此，在地震力作用下，框—剪结构中框架的剪力标准值应适当调整，

在钢筋混凝土中不使用垫块，将无法保证钢筋位置达到设计要求，严重时会出现钢筋笼歪斜、钢筋保护层大小不一、钢筋外露等严重质量缺陷，大大降低构件承载能力，严重影响施工质量。在剪力墙浇筑过程中，为防止钢筋移位，最好的办法是使用对拉螺栓，螺栓在模板内和钢筋焊接固定，在外由模板横向牵扯，既固定了钢筋又固定了模板，是最完善的方式，完全能替代垫块的作用。其实，对拉螺栓在建筑工程中非常常见，如果有人注意观察，如混凝土水池等结构的内外壁上有些钢筋露头，最后完工后会被割除，然后在其位置涂抹沥青漆防腐，这些就是对拉螺栓的痕迹。

二、 剪力墙的机构布置

1．平面布置。剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受，所以剪力墙应沿平面主要轴线方向布置。

（1）矩形、L形、T形平面时，剪力墙沿两个正交的主轴方向布置；

（2）三角形及Y形平面可沿三个方向布置；

（3）正多边形、圆形和弧形平面，则可沿径向及环向布置。

单片剪力墙的长度不宜过大：

（1）长度很大的剪力墙，刚度很大将使结构的周期过短，地震力太大不经济；

（2）剪力墙以处于受弯工作状态时，才能有足够的延性，故剪力墙应当是高细的，如果剪力墙太长时，将形成低宽剪力墙，就会由受剪破坏，剪力墙呈脆性，不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时，应用楼板或小连梁分成若干个墙段，每个墙段的高宽比应不小于2。

2．每个墙段可以是单片墙，小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8.0m，以保证墙肢是由受弯承载力控制，和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时，墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用，每个墙段作为一片独立剪力墙计算。

2.1边缘构件的设置

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。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，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。

(1)考虑梁约束作用时，结构刚度特征值 增大，自振周期T1减小，地震力增大，因而总底部剪力增大；剪力墙承担的剪力加大，但除底层外，墙弯矩反而有所减小；框架承担的剪力减小；建筑物顶点位移减小，但层间位移加大。

（2)在求得总剪力墙、总框架、总连梁内力以后，常根据各构件刚度进行第二步分配，计算构件控制断面的内力。

篇（9）

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。

篇（10）

中图分类号：TU765文献标识码： A

引言

一般来说砖混结构多层房屋构造柱和圈梁的设置按照设计规范要求进行设置。构造柱设置在外墙四角、错层部位、横墙与外纵墙交接处，较大洞口两侧，大房间的内外墙交接处。

按地震烈度7度设防，七层以下的多层房屋内墙与外墙交接处，内墙局部较小墙垛处、楼梯间四角处均应设置构造柱；层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间外墙转角及内墙交接处应设置构造柱。

圈梁的设置，装配式钢筋混凝土楼屋盖或木楼屋盖的砖墙，横墙承重6-7度，在外墙及内纵墙屋盖及每层楼盖处，内横墙，屋盖处间距不应大于7m；楼盖处间距不应大于15m和与构造柱相对应部位，纵墙承重时每层均设置圈梁，且抗震横墙上的圈梁间距适当加密，现浇或装配式钢筋混凝土楼屋盖与墙体可靠连接的房屋可不另设圈梁，但楼板与相应构造柱用钢筋可靠连接。

圈梁应闭合设置，遇有洞口应上下搭接。圈梁在要求的间距内无横墙时，利用梁或板缝中配筋替代圈梁。对于构造柱和圈梁的设置及断面尺寸的大小等问题，直接影响多层砖混房屋的抗震安全性和经济合理性。现就满足建筑结构安全要求，方便建筑施工，又具经济合理要求，谈谈自己的见解。

一、钢筋混凝土构造柱的设置

1、钢筋混凝土构造柱设置在外墙四角、错层部位、横墙与外纵墙交接处、较大洞口两侧、大房间外墙交接处。

钢筋混凝土构造柱的断面是根据所起的作用，即墙体在破碎后的拉结作用加以确定的，因此，累积断面不必过大，一般单个构造柱取断面240×180mm就可以，考虑方便施工，实心砖墙砌筑容易操作，构造柱断面取240×240mm为宜。

有些把构造柱断面取与墙厚同宽，如：240×370mm、370×370mm，一是从经济合理上考虑是一种浪费，同时也对北方地区外墙保温也不利，容易出现“冷桥”现象。

对带有地下室的多层房屋，或特殊房屋局部墙厚为490mm者，就取490×490mm的断面做法是大可不必，可以按抗震规范要求构造柱贯穿地下室，达到基础满足构造柱埋深即可，相应调整断面及配筋。

在构造柱设置数量上尽可能按抗震设防烈度多在平面的“点”上考虑，多设一个小断面构造柱所起的作用要比把材料浪费在大断面的构造柱合理的多；现在房屋平面布置，以住宅楼为例，考虑功能及需求较多，布局比较复杂，多亮点、大开间、多功能，客卧起居，厨卫书房，半越全越，平面立体变化形式繁多，考虑通风、采光、开间大、转角多，立面造型样式规划需要，建筑外观愈来愈应适应城市发展需要，因此，在转角、交错的立面要求的前提下，平面上的“点”相应就比以往“一”字、“品”字、“L”形的“火柴盒”的建筑物多，建筑物的构造柱设置“点”相应增加，本身抗震性能相应提高，为此考虑“小”断面、多设“点”逾显其经济合理性。

2、根据带构造柱墙片往复加载试验发现，在墙片变形的最初阶段，构造柱只协助砖墙抗剪，当墙体出现贯通交叉裂缝后，构造柱的主要作用是约束裂开的三角形块体向外的错动，当墙体达到严重破碎阶段，墙体破碎变形很大时，构造柱才进入变弯状态，为此，构造柱竖向钢筋采用4Φ12，就可以满足各种情况的要求，但考虑到四角可能受到双向荷载的共同作用及扭转影响，因此，可适当加大断面及配筋，按规范要求7层以下、地震烈度7度设防的多层砖混房屋四角构造柱竖向配筋4Φ14，构造柱与圈梁相交的节点处，构造柱箍筋加密，加密范围在每层下端700mm，上端500mm或1/6层高。

加强圈梁与构造柱的节点连接，使凡有构造柱的部位均有圈梁通过，使得墙体构造柱和圈梁在箍结下形成框体，可大大提高墙体的抗裂、抗倒、抗剪能力。

加强构造柱与墙体的连接，墙体与构造柱混凝土连接采取墙体留置大马牙槎方法，在混凝土柱根部采取先退后进的方法，保证混凝土大面落于基层上，同时砖墙内采用甩筋压砌方法与大马牙槎配合，与构造柱混凝土结合，于节点处采用每半块砖压1Φ6钢筋与构造柱连接，竖向间距为500mm，同时保证“T” “L”“+”“-”节点的交叉连结压墙拉结筋压墙深度按规范每边不小于1m，且带有弯钩，遇墙垛可相应达到埋深。为便于检查混凝土浇筑质量，应沿构造柱全高留有一定的混凝土外露面，若柱身外露有困难，可利用马牙槎作为混凝土外露面。

加强构造柱与现浇混凝土构件的连接，凡遇构造柱的预制构件，为充分发挥构造柱的作用，可改预制构件为现浇构件，对于现浇混凝土楼板由于其设置板下或板边圈梁，可与构造柱一同整浇，现浇板内钢筋锚于构造柱内，直接连结。

3、构造柱的设置，尽可能始于基础。在基础施工时，构造柱应贯穿地下室，穿越建筑物抵抗水平力的薄弱区域，尤其是在出自然出自然地表区域不采用变截面处理方法，少截面变化。这一原则对构造柱设置来说，是起到抵抗水平推力而形成剪力的有效办法，出现截面变化就增加了抵抗剪力的薄弱点。

多通高设置,构造柱全高贯通,提高了建筑物的整体性,同时也便于施工,无特殊要求构造柱不变位、不截断，如遇结构布置发生变化时，构造柱位置变化或增加构造柱，可考虑跨越一层搭接变化位置设置，由结构梁或圈梁等位置引出满足规范要求，应避免随墙体厚度变化而变化，做到设计考虑周全，设置合理，通高一致，避免半截柱、后栽柱。

二、钢筋混凝土圈梁的设置

1、混凝土圈梁断面高度一般采用120-180mm为宜，对于圈梁兼过梁者，可采用过梁洞口相应断面高度，通常采用小断面高度。

对于地基土耐力差或土质条件不好、不一致的须增设基础圈梁，可视基础形式而确定基础圈梁的断面、配筋来抵抗不均匀沉降。

凡层间内墙、外墙交接部位设置圈梁，应按平面布局、多拐角，按均等设置附加钢筋的方法，解决圈梁与构造柱连接方式，外墙转角构造柱设置位置是圈梁拐角重要部位，外墙转角圈梁钢筋是保证构造柱与圈梁、楼板墙体整体连结的重要组成部分，转角圈梁钢筋配置正确与否是形成整体的关键，按照圈梁形成闭合的设置原则，正确配置显得至关重要，如果配筋错误，形如虚设，起不到应有的作用，所以在设置钢筋时就应该选定节点。标明规范要求做法，起到拐点的作用。

如果在跨越洞口，不能闭合时应有相应的措施，保证其构造搭接长度或采取其它处理办法。

在屋盖下设置圈梁时，考虑地震烈度较高时，易出现屋盖板下或圈梁下1-4皮砖墙范围内出现周围水平裂缝，为此，可在顶层砖墙顶端每隔一米左右设1Φ6-10竖向钢筋锚入圈梁内以减轻其破坏程度，增加其整体性。

圈梁拐角搭接长度，在未贯通的圈梁拐角接头大于1m，可从圈梁内甩出墙体拉筋Φ6-10，间距为200-300mm，以保证抗震时应力集中部位得到很好的连接。

2、对于抗震烈度7度设防的多层房屋，圈梁配筋的最小直径不小于4Φ12，一般抗震级别圈梁的纵筋采用4Φ8-10足可以满足抗震设防要求。

小钢筋直径满足规范要求设置，不必要设置大量配筋，圈梁层层设置，形成构造柱、圈梁墙体，现浇楼板框体，整体性连接可靠，共同参与抗震、抗剪，能大大地增强、提高房屋整体抗震能力，重点解决可能出现应力集中部位的整体刚度问题，强调节点配筋的正确，构造附加筋正确配置，以达到抗震效果。

从楼板与圈梁的位置上看，圈梁可分为板下圈梁、板边圈梁。

板下圈梁适合内墙预制板下施工，板边圈梁及板下板边高低圈梁更适合于现浇整体楼板施工，外墙圈梁兼过梁，板下板边均可设置，对提高外墙转角封闭框架与构造柱、墙体连结效果最佳。

当建筑布局开间过大时，要求跨度大于4.8m的板与圈梁拉结。板边圈梁设置与现浇楼板一同整浇，满足抗震要求。

三、新型住宅结构布局的结构形式的思考

阜新可利用资源，煤矿副产品煤矸石，可以废物利用。烧制煤矸石实心砖、空心砖，按“墙改”要求，还能有相当一段时间可利用煤矸石实心砖，砖混多层结构一段时间内在区域内还存在，为满足日益增长的对住宅功能的需要，为克服砖混结构的局限性，对结构形式布局房屋的开间，跨度越来越大，还要考虑工程造价的经济合理性要求。

结构形式为砖混结构加钢筋混凝土内框架结构更适合个别特殊地域的经济发展，因此，砖混结构的构造柱、圈梁，整浇钢筋混凝土楼板与钢筋混凝土内框架结构，能够提高建筑布局的功能多方面要求，较全框架结构更具经济合理性，解决贫困地区工程造价，适应地域消费水平，以满足日益增长的现代化生活需求。

结束语

新时代的背景下，通过对房屋构造柱以及圈梁的合理设置，很大程度上提高了砖混结构住宅的稳定性以及抗震能力，尤其是在对贫困地区进行建造时，合理的设置布局不但可以带来良好的社会效益，也能降低建筑成本，获得很好的经济效益。

篇（11）

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、问题提出：

随着国家房地产政策的持续收紧，公司对项目设计阶段的成本控制的越来越重视，这就对结构专业的产品标准化设计提出了更高的要求。如何在满足结构安全的前提下，优化用钢筋砼含量是结构设计需要解决的问题。

二、研究目标及方法：

我们首先在集团范围内，从已建和在建项目中选出进行结构钢筋混凝土含量分析的若干项目。最终选的项目按区域分为：南京栖霞项目（多层，7度抗震）、三桥项目（小高层、高层，7度抗震）；苏州运河项目（高层，6度抗震）；上海南汇项目（多层、小高层，7度抗震）；武汉项目（高层，6度抗震）。将项目按业态分类，分别对钢筋砼预算指标进行统计和比较，接着，我们将钢筋砼指标与行业标杆企业万科的同类业态进行了纵向比较，最后我们并对钢筋砼含量影响因素进行分析。

(一)、多层住宅分析

1、钢筋砼含量

2、设计主要参数

单方差异说明：地下室主要原因是建筑构造不同。同为2层地下室，指标分析时，栖霞项目按单层面积计算，南汇项目按2层地下室面积计算。上部结构的墙地比对指标的的影响比较明显，栖霞项目为0.796，南汇项目为0.667。

(二)、小高层住宅分析（18层）

1、钢筋砼含量指标

2、设计主要参数

单方差异说明：地下部分人防地库要比非人防地库高出45kg/左右。上部结构户型差异的因素小户型住宅，单方略高。

(三)、高层住宅分析（＞18层）

1、钢筋砼含量指标

2、设计主要参数

单方差异说明：地下部分情况况较为复杂，由于受面积划分区域以及满足结构受力计算要求等因素，钢筋混凝土含量指标有较大波动。上部结构户型差异的因素小户型住宅，单方略高。

三、公司住宅与万科项目结构钢筋混凝土含量的对比

多层住宅项目比较

差异比较：除去公司项目恒温恒湿特点因素外，项目结构设计的混凝土底板过厚，底板配筋也比较大。

四、影响钢筋砼含量分析

1、影响因素

1.1、地区：风压、雪载、抗震等级（地震加速度、地质）、规范差异等；

1.2、建筑：体型（平面、高宽比）、层数、层高、拐角窗等；

1.3、结构：结构方案是否转换、厚板、基础形式、结构构造等

2、影响因素排序

2.1、地下室结构较为复杂:

2.1.1.

2.1.1建筑构造不同。如同为2层地下室，指标分析时，有的按单层计算，有的可按双层面积计算。

2.1.2地下室的使用功能对含钢量的影响较大，人防结构，与非人防结构相比，含钢量超出40kg/左右

2.1.3从各项目地下室钢筋砼含量统计数据说明，受力工况较为复杂，即使是同一结构类型的建筑,其含钢量也有多有少,差值可达一两倍。

2.2建筑方案对含钢量影响主要表现在建筑物的规则性上，具体体现在开间、进深、层高、平面形状的凹凸、竖向立面的缩进、悬挑等等。

三、结论