多层住宅结构设计精选(九篇)

第1篇：多层住宅结构设计范文

关键词：轻型钢结构，住宅设计，设计方法

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。

参考文献

第2篇：多层住宅结构设计范文

关键词：多层民用住宅剪力墙结构设计

1、多层轻钢住宅的优势

由于结构体系自身的限制，住宅平面布局多为封闭式的小开间，不能适应不断变化的居住模式的要求。与传统住宅相比，多层轻钢住宅具有明显的特点与优势，日益受到重视。

1.1外形美观，建筑造型简洁，丰富，构件截面尺寸小，净使用面积增加。钢材强度高，可以提供较大的柱网布置；当考虑楼板的组合作用，使用组合梁或扁梁时，可以增加净高。这种开放式住宅既为建筑师提供设计的回旋余地，又为住户提供了灵活分隔室内空间的可能。

1.2自重轻，抗震性能好。采用高效轻型薄壁型材，构件截面特性优良，相对承载力高，受力性能良好，整体刚度大，抗震性能好，可以大量节约材料，减轻结构重量，降低基础，运输和安装费用。因此，对地震区，地质条件差和运输不便的地区，其优越性更为明显。

1.3供货迅速，安装方便，可以比混凝土结构至少缩短一半工期。在当前贷款利率高的金融形式下，早投产，早回收投资，这对于降低工程总造价，增加投资效益幅度是十分重要的。

1.4干法施工，装备化程度高，建设快速，高效，质量有保证。

1.5轻钢结构在生产和使用的过程中能源与原材料消耗低，建筑垃圾少，粉尘少，噪音低，具有很高的可重复使用性和可循环性，因此是一种绿色环保结构。

2、结构体系的选择

结构体系的选择，不仅要从满足建筑的使用功能出发，节约投资考虑，更主要的是取决于建筑的高度，即取决于建筑层数的多少。建筑层数越多，高度越高，则由于风力或地震力引起的侧向力就越大，建筑物必须有相应的刚度来抵抗侧向力。因此，随着建筑层数的不断增加，结构体系也就需要不断的发展。目前，多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有以下几种。

2.1框支结构体系。纯框架在风、地震荷载作用下，侧移不符合要求时，可以采用带支撑的框架，即在框架体系中，沿结构的纵、横两个方向布置一定数量的支撑。在这种体系中，框架的布置原则和柱网尺寸，基本上与框架体系相同，支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置，沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接，形成一个支撑芯筒。采用由轴向受力杆件形成的竖向支撑来取代由抗弯杆件形成的框架结构，能获得比纯框架结构大的多的抗侧力刚度，可以明显减小建筑物的层间位移。

2.2纯框架结构体系。纯框架结构体系在地震区一般不超过15层。框架结构的平面布置灵活，可为建筑提供较大的室内空间，且结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大的延性，自振周期较长，因而对地震作用不敏感，抗震性能好。但框架结构的侧向刚度小，由于侧向位移大，易引起非结构构件的破坏，因此不宜建的太高。

2.3框架剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构体系，这种结构以剪力墙作为抗侧力结构，既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度，可用于40至60层的高层钢结构。当钢筋混凝土墙沿服务性面积（如楼梯间、电梯间和卫生间）周围设置，就形成框架多筒体结构体系。这种结构体系在各个方向都具有较大的抗侧力刚度，成为主要的抗侧力构件，承担大部分水平荷载，钢框架主要承受竖向荷载。

3、主要构件设计

3.1柱

前已述及，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，同时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3～10，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。因此，尽管平面受力结构中，选用H型钢或I字钢在受力上还是合理的但总体上，箱形钢管柱尤其是方钢管混凝土柱应得到广泛应用。方钢管混凝土柱将是钢结构住宅发展的 主要方向，但由于缺乏相应的规范、规程，目前在住宅中应用还很少。尤其钢管砼梁、柱的连接较为复杂，不利于工厂制作和现场施工，应加大力度开发研究。

3.2楼面屋盖结构

楼面和屋盖必须有足够的强度，刚度和稳定性，同时应当尽量减少楼板厚度，增加室内净高。压型钢板－混凝土组合楼盖是目前应用较为广泛的形式。它具有施工速度快，平面刚度大，增加房屋净高的优点。具体做法是在钢梁上铺设压型钢板，再现浇100～150mm混凝土。在钢梁上焊接足够的剪力连接件，使钢梁与混凝土协同工作构成组合楼盖。这种做法耗钢量较大，且需防火处理。可以用预应力钢筋混凝土薄板取代压型钢板。此外，预应力圆孔板、迭合板、组合扁梁也是常用形式。

3.3支撑和剪力墙形式

多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱，随着层数的增加，为了抵抗水平地震作用，减小层间错移，常在墙体内布置垂直支撑，为了方便门窗开洞，支撑形式可以灵活采用，如X型、单斜杆型、K型、M型、W型、V型和人型等。建议多采用偏心支撑，因其在地震作用下具有较好的延性和耗能性能。

剪力墙按其材料和结构的形式可分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土带缝剪力墙和钢板剪力墙等。钢筋混凝土剪力墙刚度较大，地震时易发生应力集中，导致墙体产生斜向大裂缝而脆性破坏。为避免这种现象，可采用带缝剪力墙。钢板剪力墙是以钢板做成剪力墙结构，与钢框架组合，起到刚性构件的作用。

4、节点设计

连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这必须避免。按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。初学者宜选择可以简单定量分析的前两者。常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式。

连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定。会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。

连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，初学者可偏安全选用前者。设计手册中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便。也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成。

具体设计主要包括以下内容：

4.1焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应和被连接金属材质适应。E43对应Q235，E50对应Q345. Q235与Q345连接时，应该选择低强度的E43，而不是E50.

焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。

4.2栓接：

铆接形式，在建筑工程中，现已很少采用。

普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。

高强螺栓，使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分承压型和摩擦型。两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12.常用M16~M30.超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。

自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接。国外在低层墙板式住宅中，也常用于主结构的连接。

4.3连接板：可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm.然后验算净截面抗剪等。

4.4梁腹板：应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。

4.5节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。此外，还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。

4.6节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。

第3篇：多层住宅结构设计范文

关键词：多层砌体；住宅建筑；结构设计；问题

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

随着我国的国民经济高速发展,综合国力得到了大大的提高,相应带动了大量的城乡改造工程。但城市的发展在幅员辽阔的中国极不平衡,较为落后、偏僻的城市,由于经济实力较差、交通不便等原因,楼房的建设依然以砌体结构为主,如办公楼、教学楼、多层住宅、沿街二、三层店铺和多层底商住宅楼等。因设计水平所限,注重了承载力的计算,忽视了构造措施和概念设计;注重了本专业的设计,忽视了和别的专业相协调,在许多建筑的施工图设计中,已经埋下了很大的安全隐患。这样的设计不仅不符合现行设计规范,而且降低了建筑结构的可靠度和安全性

一、砌体结构的含义

用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构叫做砌体结构。我国砌体结构应用非常的广泛,它具有可以就地取材，非常好的耐久性和比较好的大气稳定性和化学稳定性,也同样具有不错的保温隔热性能。

二、 砌体结构的特点

多层砌体房屋是指由烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。通常砌体结构房屋给人们的印象多数是建筑高度不大、层数较少、层高较低、窗户较小、内部墙较多，立面造型简单，这种印象正好说明了砌体结构的建筑特点。砌体结构由粘土砖或砌块砌筑而成，材料呈脆性，其抗剪、抗拉和抗弯强度较低，因此抗震性能较差，即便有圈梁、构造柱等加固措施，在强烈地外，巷子中砖瓦紧凑地接着淅淅沥沥的水滴。“滴答滴答下小雨了，种子说我要发芽，我要发芽。”记得初来时，我在小巷中震作用下，破坏率仍然较高。

三、多层砌体住宅建筑结构设计易忽视的问题

1、地基处理及基础设计

地基及基础在建筑的安全性方面的重要作用不言而喻。砌体结构房屋，由于平面不规则，或房屋高差较大引起建筑物重量悬殊较大，或由于地基不均匀，即房屋各部位下面持力层地基强度不同，以及下卧层软硬程度不同，而引起较大的不均匀沉降。显然，对于以脆性材料为主的砌体结构这种不均匀沉降更是极其不利的。但由于砌体结构上部荷载相对来说并不很大，许多设计人员往往在设计中不太重视，在地基处理和基础设计时的比较随意，如：（1）人为造成不均匀地基。如建筑距离较小时，为了解决基础外放的问题，同一结构单元，桩基和天然地基或换填土地基混用等。（2）采用软件进行基础设计时，为减少绘图工作量，归并系数较大，这等同于独基(或条基)采用不同的地基承载力特征值。从理论上讲，上述两种情况，事实都是对同样的地基承受不同的附加应力，必然会产生不均匀沉降。

为更好的控制不均匀沉降，从而减少由于沉降差引起的结构附加应力。在做地基处理及基础设计时应该更加细致，比如：对同一结构，承载能力较低的地基之上的基础，宽度取值可比计算值大些，以减少对地基的附加压力，从而减少沉降值；而地基强度较高的基础，宽度可按计算设置甚至略小于计算值（慎用），以期人为增加该部分基础的沉降量，减少与较软弱地基部分的沉降差。

设计中如遇到地质条件很不均匀的复杂地基时，除了对由于地基承载力不同而引起的砌体结构房屋的不均匀沉降作上述处理外，相应的应上部结构也适当进行加强，以增强结构的整体刚度，抵抗地基的均匀沉降。如增加设置圈梁的层数和圈梁设置的密度，加强不同土层的交接房屋结构的连接构造和配筋等。

2、预制过梁的设计与施工

过梁是墙体门、窗或设备洞口上承担竖向荷载的构件。在设计及施工工程中常见问题如下:

（1） 过梁端部支承长度不足.(一般为240mm)

从设计角度讲，过梁截面设计主要取决于：过梁上荷载选取；正截面受玩，支座斜截面受剪承载力计算；按梁端有效支承长度或过梁有效支承长度验算支承处砌体局部受压。预制尺寸的误差，施工操作中的随意摆放都能导致过梁支承长度的不足。在此中情况下，容易导致支承处砌体局部受压强度不足。更有甚者，一端与构造柱相连的过梁没有采用与构造柱整体浇筑， 只是在构造柱相应位置处甩筋后浇，使过梁支座截面的斜截面抗剪能力降低，满足不了设计要求。

（2） 门窗洞口处过梁与设备洞口处过梁不区别对待

设备洞口处过梁与门窗洞口处过梁的区别在于设备洞口处过梁须预留洞口(供穿管用)，造成其本身强度的削弱。有的设计人员人为：住宅结构中过梁的荷载不大，故常常忽略。但是在实际工程之中，确确实实有的设备洞口上方的过梁由于开洞而设计时没有加强，从而导致过梁跨中出现竖向裂缝，影响正常使用。所以在砌体住宅设计中，考虑过过梁开洞削弱的影响， 适当加大设备洞口连梁的截面高度和配筋，避免在使用期间其出现裂缝，满足正常使用要求。

3、砌体承重墙设备留洞问题

（1）砌体住宅结构设计中,楼梯间由于楼层处开大洞没有楼板连接形成了砌体结构中的一个比较薄弱的部位。然而，近几年的砌体住宅设计中,往往把设备留洞放楼梯间在两侧横墙上，致使本来就比较薄弱的部位更加变的薄弱了。具体表现如下:

a）楼梯间横墙处较大洞口两侧没有设置构造柱。

b）相邻洞口之间净距过小。

（2）因为结构施工图中很少有设备洞口定位,有时只是在《结构设计总说明》统一注明墙体开洞加强措施，从而导致现场施工中墙体留洞带有很大的随机性.较大的消弱了墙体的侧向刚度，大大降低了墙体侧向承载力。对此提出建议如下:

a）较大洞口或洞口集中部位两侧设置构造柱，构造柱整层通高配置。并应于相应洞口（洞口上皮一致）上方设置现浇混凝土过梁，与两侧构造柱整浇一起。

b）若洞口上皮不一致时，除按条1 设置构造柱外，洞口间净距最小须保证各洞口过梁在墙体上支承长度之和。

c）待设备箱体安装完毕固定后,应用细石混凝土添塞充实。其次，砌体结构承重墙体砌筑过程中，各管线的预埋尤其注意。施工中往往由于疏忽大意，导致管线没有预埋墙体之中，而只能在墙体上开线槽，卧管线与槽中。这种做法实际上存在几个缺陷：其一，墙体开槽，削弱墙体强度。其二，线槽填充的混凝土与砌体材料的热涨性能差异较大，将导致墙面开裂。其三，墙体悬挂器件穿孔时，易损坏管线，造成漏水，漏电。所以在施工时应组织周密，勿漏项，尽量避免这种费力不讨好的返工之做。

4、楼板配筋问题

砌体住宅结构设计中，楼板钢筋的用量占据上部结构钢筋用量的很大比例。而开发商为了减少投资，控制造价，一味控制建筑结构用钢量。甚至提出限制钢筋用量的设计要求。有的结构设计人员就从楼板配筋上下“功夫”， 不合理的缩减楼板配筋或者过分相信软件计算数据，没有考虑工程经验在内，从而造成钢筋配置量偏小，构造布置上不满足要求，导致楼板开裂或产生过大挠度变形，影响住宅的正常使用。造成这一现象的主要原因在于：结构计算中的理论条件与现实工程实际的情况不相符。列举实例如下：（1）楼板负筋位置的正确保证。理论设计原则是采用“大直径，大间距”。实际配置中仅满足设计配筋需要从而采用了直径小的钢筋。这样一来，施工人员的踩踏、现场浇注混凝土的砸压造成负筋下移，结果是：a）楼板保护层过大，表层混凝土开裂b）楼板支座截面处楼板计算高度变小，支座负筋配置量加大，导致配筋不足，引起支座裂缝。（2）卫生间等开有较多洞口的楼板没有考虑洞口削弱的影响，设计过程中没有人为的适当增强。在多层砌体住宅结构设计中，卫生间所辖板块较小，建议楼板配筋采用双层双向全部拉通的布置方式。而对于放置浴缸、浴盆的卫生间，其活荷载的取值应加大。

我国是一个发展中国家，经济发展还很不平衡，在今后很长一段时间里，多层砌体结构房屋还会在中小城镇、广大农村，尤其是广大民居建筑中还将广泛采用。因此，设计人员必须严格执行规范和相应的构造要求，只有这样才能有效消除设计质量隐患，保护人民生命财产安全。另外，还要深入开展科学研究，充分挖掘技术潜力，努力克服材料弱点，进而提高多层砌体结构的抗震性能，为经济建设服务。

参考文献：

[1] 余春梅. 构造柱的作用与质量通病防治[J]. 内江科技, 2008,(09)

[2] 彭炽凡. 构造柱彻体结构受压承载力测试与分析[J]. 广东科技, 2007,(01)

[3] 刘彤, 程春丽. 浅谈砌体结构抗震的新发展[J]. 黑龙江科技信息, 2009,(22)

第4篇：多层住宅结构设计范文

关键词：高层住宅 结构设计 探讨

一、住宅结构的设计

1、高层住宅平面结构的设计

高层住宅的平面结构设计必须要考虑受力和传力问题，结构尽量简单、规则，以实现受力均匀，减轻震灾的影响。a.为保证平面有足够的刚度，平面的长度不能过大，而楼板的刚度必须保证，以在平面凹入后，楼板的配筋得以加强。同时为了应对楼板削弱后产生的过大应力，在平面的端部角区和凹角部位不宜设电梯，但从功能上考虑建筑的布置，电梯可以用剪力墙筒体在上述部位进行设置。b.高层住宅的结构设置沉降缝或者伸缩缝等，可以衍生独立的结构单元。所以在高层住宅的平面设计中，应采用精细的内力分析法，解决出现的刚度偏心的问题。c.在进行复杂高层住宅的抗震设计时，对角部重叠部位和细腰形的平面部分，使用加厚的楼板进行加强。

2、高层住宅结构的竖向设计

高层住宅结构的竖向设计，体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收，结构宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。

3、高层住宅结构设计的控制参数

结构设计中控制参数直接影响建设结构的安全性。因此，应严格按照结构规范选择合理的控制参数，以提高结构整体的控制率。设计中的参数包括轴压比、剪重比、刚重比、层间位移比、刚度比、周期比的处理等。，可以通过增强墙、构件的刚度进行调整；刚度比主要是为了限制竖向结构的不规则性，避免结构突变形成脆弱层，当出现不符合规范的抗扭刚度时，可以改变结构的布置进行调整。层间受剪承载力比主要是控制竖向不规则性，以避免竖向楼层受剪承载力突变，形成薄弱层。刚重比主要为控制结构的稳定性，避免结构在风载或地震力的作用下整体失稳，刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但刚重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。

二、高层住宅结构设计的现状和存在的问题

1、高层住宅结构的现状

城市化进程的不断加快，造成城市的住房紧张，房价一路高升，迫使住宅由多层向高层发展，出现了钢筋混凝土框架结构的高层住宅。高层住宅建设经过几十年的快速发展，研制出了高强度的建筑材料，完善了抗震结构体系，创立了新的设计理论，尤其是计算机在结构设计中的应用，为高层建筑的安全设计提供了有力支持。

2、高层住宅结构设计中存在的问题

工程质量的好坏，尤其是住宅建筑的质量优劣直接影响人们的生命安全。结构的设计对于建筑的安全、经济来说至关重要。但在结构设计中还存在着一系列概念、方法上的差错，这些差错有的是没有理解设计方法；有的是设计人员不顾实际情况盲目套用别人的设计结果；有的则是没能建立正确的设计结果的验证体系。所以为保证建筑的质量，必须加强设计人员管理和提升设计结果的验收标准。

三、高层住宅结构设计优化及抗震结构优化的措施

1、高层住宅结构设计优化存在的问题及原因

结构设计的优化通过将有限分析技术和优化技术相结合，实现了对结构尺寸和形状的控制。但在具体的应用中仍存在着结构优化与理论不一致的问题，原因主要有：目前高层住宅建筑没有明确规定要使用优化设计；建筑的设计和管理体制使设计人员缺乏对结构进行优化设计的动力；传统的结构设计优化方法无法实现离散变量优化，因为建筑尺寸的大小、型钢的型号变化都不是有规律的，不合理的分析反而会使工程的计算量急剧增加。

2、高层住宅结构优化设计的理念

随着全球气候变暖、环境污染、生态破坏等问题的出现，“绿色建筑”应运而生。“绿色建筑”是人类实现与自然和谐共处，享受高效、舒适生活空间的有效途径，还可以实现资源节约，环境保护。它是在最大限度地保护生态平衡的基础上，充分利用自然资源进行建造的建筑，所以又称为生态建筑、节能环保建筑。经过结构设计的优化，建筑结构降低了对钢筋、混凝土等资源的使用量。这样既保护了环境又实现了资源的充分利用。

3、高层住宅抗震结构设计的原则

合理的结构形式对于增强高层住宅的抗震性有着重要作用，因为建筑物的结构会随着地震的发生而改变。要做到建筑结构具有很强的抗震性能，需要高层住宅的设计人员根据建筑类型和抗震等级选择不同的结构类型。所以在对高层住宅结构进行抗震设计时，首先应综合考虑建筑的性能，如：稳定性、承载能力、延性、刚性，对于结构比较薄弱的部位应加强抗震措施。同时在进行抗震设计时，应设多重防线，从而使高层住宅形成完整的抗震体系，达到良好的抗震效果。

4、高层住宅的抗震结构中应重视体型的规则性

在高层建筑结构的抗震设计中应重视的规则主要有：建筑主体的抗侧力应沿着竖向结构均匀变化，强震区的高层住宅对于这种结构抗震规则要严格执行，以避免薄弱层的破坏影响整个结构；两个主轴在抗侧力结构中的方向变形特性与刚性应比较相近，这样两个主轴方向的刚度就会比较匀称，从而使住宅结构具有好的抗震性能及抗风能力；在主体抗侧力结构的平面中同一主轴方向的抗侧力的刚度应均匀，这能很好地增强高层住宅的抗震延性，相反如果刚度不均匀会造成应力的集中，从而破坏整体的结构。

5、高层住宅抗震结构设计优化的策略

在建筑的结构设计中高层住宅的结构设计是最重要的内容，建筑结构设计的方案合理与否，关系着结构的经济和安全性能。抗震结构体系作为高层住宅抗震设计的重要内容，在设计中应根据住宅的规模及经济条件等因素进行综合考虑，这样不仅可以增强整个抗震体系的抗震能力，还能保证住宅设计的安全性及经济性。

结语

高层住宅作为社会经济发展的产物，其建设要求既安全环保又效益显著。这样住宅结构的设计不仅要缩短设计周期，充分利用建筑材料的性能，还应把握高层住宅结构设计中存在的问题，对住宅结构的设计进行优化，加强结构的抗震性能，以改善人们的生活环境，减轻城市发展的压力。

参考文献：

[1]石建，武大远.浅谈小高层住宅结构设计的几个问题[J].林业科技情报，2007，03：51+53.

[2]林武，庞维钊.住宅结构设计中应注意的问题[J].建材与装饰（下旬刊），2008，04：35-36.

第5篇：多层住宅结构设计范文

【关键词】高层住宅；混凝土结构；抗震设计对比

十层及十层以上的住宅，我们称之为高层住宅，高层住宅是城市化、工业现代化的产物，它具有节约土地，增加住房和居住人口的优点，所以其备受青睐。不过，高层住宅也有很多方面较之多层建筑有更高的要求，从安全的方面考虑，其结构抗震设计尤为重要，不同的地区抗震设防烈度不同，则对应的结构抗震设计方案也存在很大的差异。为了更好地提高建筑物的抗震性能，确保建筑结构的安全性与稳定性，就要求我们针对不同的高层住宅，来分别做出不同的结构抗震设计，并结合实际情况，运用现代化的施工技术，以确保抗震构造措施得以有效的实现，从而使之在竣工交付使用后，能发挥最好的抗震性能，真正实现建筑的经济性及安全性的双赢。

一、地震力作用对高层住宅混凝土结构造成的影响

（一）地震力作用对高层住宅结构体系的破坏

在地震力的作用下，高层住宅的框架填墙体系容易在框架柱的上部形成剪切型的破坏损伤，而由于受到窗下墙的作用，极容易导致窗洞部分产生短柱形的破坏。在整个高层建筑的结构系统中，由于其最底层的刚度比较低，所以所受到的影响作用也比较大，造成的破坏程度更加严重，使其对整个高层住宅的混凝土结构造成不同程度的损坏与影响作用[1]。

（二）地震力作用对高层住宅结构构件的破坏

由于在高层住宅的主体结构中，通常采用的是矩形平面形式，一旦发生布置电梯井等重要构件的偏离现象，往往就使建筑结构的刚度受到一定损害，而对于结构中那些三角形与L形的不对称式的平面形式，在出现扭转震动时就会进一步加剧地震对建筑结构所产生的影响作用，而在剪刀墙的高层建筑结构中，柱所承受的破坏程度通常要比梁和板要强的多，使得剪刀墙的窗台下面容易出现各种交叉性裂缝，使得建筑层之间的位移角度过大，而进一步造成对结构构件的破坏力与影响力。

二.两种高层住宅混凝土结构抗震设计方案对比

（一）方案A：短肢-剪力墙结构抗震设计方案

随着人们对高层住宅的平面布局要求越来越高，原先的普通框架结构的抗震性能已经不能满足人们的需要，于是经过不断地创新与改进短肢-剪力墙结构被更加广泛的应用到高层建筑的抗震结构设计中。其自身所具有的刚度大，整体性能高，使其能够在高层住宅的结构构建中所用的钢材数量较少，且其能够有效的将承重墙与隔墙合二为一，相对来说更具经济性，外形也更加美观。

（一）方案B：普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构抗震设计方案

该方案的特点主要是依据建筑平面布局来设置钢筋混凝土抗震墙，为较长的强开结构东使其能够合理的分成连肢墙，确保各个墙段刚度的均匀性。由于抗震墙数量较多，能够构成完整的抗震体系，对高层建筑的抗震设计特别有力。

（二）两种方案对比分析

通常情况下20层一下的高层住宅所采用的抗震结构一般为传统的现浇钢筋混凝土抗震墙结构，各个墙肢轴压往往比计算值要小，且墙体的配筋为构造配筋，使得墙体的承载能力不能的得到有效的发挥，工程的造价费用偏高。而采用短肢剪力墙抗震结构，由于其能合理的将部分的钢筋砼墙进行合理设置，使其置换成其他的砌体，来有效的降低了结构的自重，并能使得偏大部分的结构刚度得到有效降低，结构的地震反应也会随之减小，还能进一步降低工程的施工费用，墙体的保温性能也会得到有效的改善。通过两种方案的对比分析我们不难看出，不管是在抗震性上还是经济性上，短肢-剪力墙结构设计都优先于普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构设计。

三、高层住宅中混凝土结构的抗震设计的优化设计

（一）增加抗震防线的数量

在高层住宅的混凝土抗震结构体系中，往往包含了很多个具有明显的延伸性的分体系与结构构件，为了更好地提高建筑物的抗震性能，就需要使的各个结构构件进行有效的协同连接，设置出更多的抗震防线。如果在整个建筑体系中只设置一道防线，那么一旦该防线遭到破坏，在接下来的余震或者二次地震发生时，就会对高层主体的建筑结构造成更加严重的损害，甚至进一步造成建筑物的倒塌。因此，在进行工程建筑的设计过程中，设计人员要充分考虑到抗震防线的构建工作。

（二）设计合理的框架连接

在进行高层住宅的结构简化时，必须合理的依照剪力墙与框架柱的限制来进行不同模式的预估，并要求其忽略掉不均匀沉降对建筑结构所产生的变形影响，通过有效的内力与截面分析，充分考虑剪力墙和框架在进行连接时的影响作用，根据架梁两端的变形状况采用科学的手段进行有效分析，来设计出合理的框架连接，保证整体建筑结构的完整性与稳定性，来进一步实现必要的建筑抗震效果。

，提高建筑结构的弹性与延伸性，确保主体结构的抗侧移能力，提高重要建筑部件的配筋率，来形成多道抗震防线，从而实现高层住宅良好的抗震效果[3]。

（三）强化主体结构的设计

加强对主题结构的基础设计，将会对建筑结构的抗震性能起到一定的推动作用。在进行高层住宅的基础设计中，应当尽可能的把相同的结构单元安排到地质相似的地基上开展建设，并能在地基发生变化的时候对其进行修护与改进工作，不断提升基础结构的整体性与硬度，来进一步确定地基的承载力，完善主体结构的设计工作，从而进一步提高高层住宅混凝土结构的抗震性能。

结语：

高层住宅越来越被广泛运用在居住设计中，在满足人们使用要求的同时，广大工程设计人员应该极其重视其结构抗震设计。在高层住宅的结构抗震设计中应注重概念设计，轻精度计算；应重视结构的选型和平面、立面布置的规律，加强构造措施，优先选择抗震性能较好且经济合理的结构体系。在抗震设计师，应保证结构整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载力、刚度和延性。

参考文献：

[1]陈昌坤，潘宠平.某高层住宅抗震安全性评估[J].工程抗震与加固改造，2014，（3）：103-108.

第6篇：多层住宅结构设计范文

【关键词】钢结构；规程

近几年来，在我国出现的钢结构住宅建筑形式有：普通钢结构住宅工程、国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅工程，还有自主研发的轻钢框架配套复合保温墙板的低层和多层钢结构住宅工程等等。伴随着众多钢结构住宅建筑形式的出现，规范钢结构住宅的技术标准亟待出台。《规程》是结合我国城镇建设和建筑工程发展的实际情况，在广泛调查研究，认真总结近几年我国钢结构住宅建设经验，并在做了大量的有关材性、体系和节点等试验的基础上，制定出来的。

业内人士表示，《规程》的出台将进一步推动我国钢结构住宅向产业化、集成化发展，从而降低住宅建设对资源的浪费，尽早实现中央提出的建筑节能目标。 多年来，我国住宅建设主要是粗放型生产，住宅建造以现场手工湿作业生产方式为主，不仅生产效率低、建设周期长，而且能耗高、环境压力大，住宅的质量和性能难以保证，寿命周期难以实现。轻型钢结构住宅则解决了上述难题，这一住宅形式不仅能够给用户营造更舒适、安全的使用空间，而且在提高住宅建设质量和产业化方面可发挥重要的、积极的作用。

在《规程》颁布之前，随着国民经济的迅速发展，人们对住房的要求越来越高，对安全住宅、舒适住宅、健康住宅、绿色住宅等高品质住宅的需求越来越强烈，轻钢结构住宅满足了人们对理想住宅的要求。与此同时，近年来国家住宅产业政策一直以节能、产业化为导向。因此，在这样的背景下，国家有关部委先后出台了一系列推动轻钢结构住宅发展的产业扶持政策。

专家解读《规程》要求及适用范围

一位参加《规程》编制的业内专家介绍说，近几年来，在我国出现的钢结构住宅建筑形式主要有：普通钢结构住宅工程、国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅工程、自主研发的轻钢框架配套复合保温墙板的低层和多层钢结构住宅工程等等。伴随着众多钢结构住宅建筑形式的出现，规范钢结构住宅的技术标准亟待出台。结合我国城镇建设和建筑工程发展的实际情况，在广泛调查研究，认真总结近几年我国钢结构住宅建设经验，并在做了大量的有关结构体系和节点等试验的基础上，由中国建筑科学研究院负责，组织有关设计、高校、科研和生产企业等单位共同编制了这部《轻型钢结构住宅技术规程》。

参与《规程》起草的钢结构专家介绍说，《规程》适用于以轻型钢框架为结构体系，并配有满足其功能要求的轻质墙体、轻质楼板和轻质屋面建筑系统，是轻型钢结构住宅的设计、施工和验收的标准。《规程》要求重点突出“轻型”，可用于抗震或非抗震地区的不超过6层的钢结构住宅建筑。对公寓等其他建筑可参考使用。需要指出的是，轻型钢结构住宅的设计、施工和验收，除应符合本《规程》外，还应符合现行国家有关标准的规定。

《规程》中所说的“轻质材料”是指与传统的材料如钢筋混凝土相比较而言。轻型钢框架是指由小截面热轧H型钢、高频焊接H型钢、普通焊接H型或异形截面的型钢、冷轧或热轧成型的方（或矩、圆）形钢管组成的纯框架或框架――支撑结构体系，结合轻质楼板和利用墙体抗侧力等有利因素，可使钢框架结构体系不仅用钢量省，而且解决了可以建造多层结构的技术问题，尤其是能与我国现行规范体系保持一致，满足抗震要求，是一种符合中国国情的建筑结构体系。

轻型钢结构住宅作为一种专用建筑体系，其设计与建造必须要有材性稳定、耐候、耐久、安全可靠、经济实用的轻质围护配套材料及其与钢结构连接的配套技术，尤其是轻质护墙体及其与钢结构的连接配套技术。由于其轻型，结构性能优越，建筑层数又不超过6层，易于抗震。只要配套材料和技术完善，则经济性较好，便于推广应用。

轻型钢结构住宅是一种新的建筑体系，涉及的材料是新型建筑材料，设计方法是建筑、结构、设备与装修一体化。这种住宅着重强调材料配套、技术配套、设计配套，在企业开发的专用体系基础上，按《规程》的规定进行具体工程设计、施工和验收。

普通钢结构与现浇钢筋混凝土楼板结构体系的钢结构住宅，应按我国现行有关标准设计。对冷弯薄壁型钢低层住宅建筑，应按其专业标准执行。

另外一位参与《规程》编制的专家介绍说，轻型钢结构住宅工程应在施工总承包单位自检合格的基础上，由施工总承包单位向建设单位提交工程竣工报告，申请工程竣工验收。在施工质量验收中，应按检验分批、分项工程，分部（或子分部）工程的划分，并应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和其他相关专业规范的规定。

轻型钢结构住宅未来之路还很长，不仅需要国家相关政策的支持，还需要房地产开发商、建材商及百姓能够认可这一建筑结构形式。因此，轻型钢结构住宅的未来如何，取决于多种因素。 附：《规程》中的强制性条款

规程中的第3.1.2、3.1.8、4.4.3、5.1.4、5.1.5五条为强制性条文，必须严格执行。

3.1.2轻钢结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度以及硫、磷含量的合格保证。对焊接承重结构的钢材应具有碳含量的合格保证和冷弯试验的合格保证。对有抗震设防要求的承重结构钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85，伸长率不应小于20%。

3.1.8不配钢筋的纤维水泥类板材和不配钢筋的水泥加气发泡类板材不得用于楼板及楼梯间和人流通道的墙体。

4.4.3外墙保温板应采用整体外包钢结构的安装方式。当采用填充钢框架式外墙时，外露钢结构部位应做外保温隔热处理。

5.1.4轻型钢结构住宅结构构件承载力应符合下列要求：

无地震作用组合时，γ0Sd≤Rd；有地震作用组合时Sd≤Rd/γRE。式中：γ0为结构重要性系数，对于一般钢结构住宅安全等级取二级，当设计使用年限不少于50年时，γ0取值不应小于1.0；Sd为作用组合的效应设计值，应按本规程第5.1.5条规定计算；Rd为结构或结构构件的抗力设计值；γRE为承载力抗震调整系数，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定取值。

参考文献

1、住建部《轻型钢结构住宅技术规程》[J]；建筑技术；2010年07期

2、《轻型钢结构住宅技术规程》即将出台[J]；钢结构；2010年09期

作者简介：

第7篇：多层住宅结构设计范文

关键词：钢结构；房屋住宅建筑；工程设计

中图分类号：TU39 文献标识码：A

概述

在我们国家，一方面钢结构房屋住宅建筑起步很晚，大规模研究开发，设计制造，施工安装钢结构住宅建筑还是近几年才逐步发展起来的。据不完全统计，目前已在北京、广州等大城市开展了低层、多层和高层钢结构住宅试点工程，但这些仅仅是处于研究和试点工程阶段，随着市场经济建设的实际需要，我们需要做的工作还有很多。

另一方面，我国的房屋施工面积目前已经达到32亿平方米，其中住宅施工面积是25亿平方米，商品住宅投资2.56万亿。特别是唐山、汶川大地震造成生命财产的巨大损失，对我国的房屋建筑体系和结构安全性能提出了极其重要、革命性课题。再有我国的钢铁原料充足，单从绿色、环保、可循环和可持续发展的先进理念出发，应当提倡鼓励发展钢结构住宅。基于这些，在我国钢结构房屋住宅建筑需求是十分可观的。

基于以上两点，为了推进我国住宅建筑的产业化，国务院曾于1999年在第72号文件中明确提出:发展钢结构住宅，有利于扩大钢结构住宅在我国的市场占有率，将会加速住宅产业化过程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。由此我们不难看出，钢结构房屋住宅建筑是我国生产力发展到一定阶段的必然产物，会成为住宅产业领域的一支新生力量。

1.钢结构房屋住宅建筑特点及标准规范

1.1 特点

在我国，钢结构住宅主要是以钢结构为骨架，配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成。它具有自重轻，墙、梁、柱面积减小，在一定意义上来说还可降低基础费用、增加使用面积及便于管线布置；同时还具备重量轻、强度高、抗震好优点，适应结构变化和建筑外貌风格；还具有污染少，易维修改造并可循环利用，符合低碳、绿色环保和可持续发展总体要求。

1.2标准规范。在我国有关钢结构住宅政策及标准规范如下：《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见的通知》国办1998.8.20；《钢结构住宅设计规程》CECS261--2009；《上海市多高层钢结构住宅技术规程》DJ08-2029-2007；《莱钢钢结构绿色节能住宅建筑体系技术导则》JD14-002-2006 ；关于印发《钢结构住宅建筑产业化技术导则》的通知，建设部文件建科[2001]254号等。

2.钢结构房屋住宅建筑设计原则

为了推进我国钢结构房屋住宅建筑的产业化，规范化，市场化建设，在其建设中有必要遵循一定的设计原则，方能满足人类的实际需求。

2.1 钢结构房屋住宅建筑设计中要运用新技术、新材料、新的构造形式来满足使用者的各项需求。我们知道，住宅是为特定人群建设的，首先要满足人的需求，其建筑风格和形式要贴切反映人的使用方式、审美取向等。现行的建筑设计趋势即是要求住宅遵循“以人为本”的宗旨和根据使用者特征而细腻设计这一特点。

2.2 做好结构的稳定计算。目前在钢结构房屋住宅建筑设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效力框架稳定计算。然而，实际框架多种多样，而设计中为了简化计算工作，需要设定一些典型条件。

2.3建筑师的重要性。在实际设计中，建筑师必须同结构工程师、机械工程师、设备工程师密切配合，才能保证建筑构思能够在特定的技术条件下得以实施，也只有在深入了解材料的特性、材料所能创造的结构形式及相应的技术措施以后，才能有更广泛的构思能力，才能使自己的构思更具有独特性和创造性，而且方案的可实施性才能更强。

3 钢结构房屋住宅建筑案例设计

3.1工程概况

某城市软体区1#商住楼建筑面积3.3万平方米，地下二层，地上二十层。在此建筑楼内，地下是车库，一到三层是公建部分，四层及其以上是居住楼，它的外窗使用PVC塑钢窗以及中空玻璃。其中承载重量的框架是箱形截面柱和H型梁。由于屋内的空间很大，可以精装修，这样更能发挥出钢结构的优势作用。介于是钢结构加工制作箱型柱，我们采用的是钢板。这样，对于加工以及钢结构构件的除锈和焊接必须在加工车间完成。

3．2箱型柱制作方法

3.21钢板的拼接。因为段柱高度均在12米以下，为了确保在下料后钢板的直线度，施工人员要做的是把两块钢板拼接在一起。

3.22 组装焊接。在这里施工人员采用的是H型钢作为暂时的组装平台，并组装焊接衬板以及在两个腹板上划上组装线。在衬板内侧每隔300mm焊10-20mm焊缝。将一腹板与隔板组对进行定位焊。

在焊接时，施工人员采用2台埋弧自动焊沿着相同的方向去焊接两条焊缝。在等一层焊接完成后要把箱体翻过来，焊另一面的两条焊缝。其方法与上述的相同。等到焊接完成再把箱体翻身去焊接另一面的两条焊缝去。焊接完成后，施工人员要把引熄弧板在离母材5毫米处切断。

3.3 钢结构的安装

3.31箱型柱的安装

在实际施工安装过程中，箱型柱的完成顺序是材料采购，加工，运输，吊装，连接，剪力墙框架立柱为150*150H型钢。其中立柱单根最长是12.5米，最短的是4.5米。

3.32 吊装顺序的基本思路是从中心向四周拓展，进而确保框架在安装时的对称以及牢固。立柱安装吊装采用QTZ-80型塔式起重机，利用柱顶临时设计连接耳板为吊装吊点进行吊装。立柱连接采用临时连接板和临时螺栓进行连接，形成稳定的单元框架后调整焊接及UT检测。

3.33 钢梁安装。在这施工人员可以将其分为主梁安装，次梁安装以及外挑梁安装。同时要注意，在立柱形成单元后，主梁要使用捆绑串吊施工，依据此工程的设计要求吊装的数量应在两到四根。因为空间与接点的现实情况，次梁与剪力墙框架梁通常使用单根吊装。

4.总结与建议

目前，钢结构房屋住宅建筑被有关部门确定为重点推广应用的技术与产品，其诸多优点与符合可持续发展、循环经济，便于实现产业化推广等特性已得到更广泛的认可。通过地震造成建筑物损毁与重大人员伤亡的惨痛教训，在地震区更多采用重量轻、抗震性能好的钢结构住宅建筑已成为许多政府部门或建设主管部门的共识。

但在实际施工建设中我们要不断总结与交流经验，提高钢结构住宅的设计、建造的水平与质量，针对不同地区、差别的工程个案，应制定专门的设计、施工技术条件，通过采取优化技术与管理措施，切实为社会提供经济实用、性能优良的钢结构住房。

参考文献

[1]蔡玉春.面向产业化的钢结构住宅工程管理模式研究[D].武汉理工大学，2010.

[2]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育，2007(08).

第8篇：多层住宅结构设计范文

一、农村住宅产业化

（一）农村住宅产业化的概念

所谓住宅产业化，是指将住宅的生产和经营纳入社会化大生产范畴，用工业化生产方式生产住宅，使住宅产品的开发系列化、生产工业化、技术集约化、销售配套化，从而使住宅建造成本降低，提高住宅生产效率[1]。而农村住宅产业化则是将住宅产业化的概念应用到农村住宅中，以提高农村住宅的建造质量和生产效率。农村住宅产业化包括以下几方面内容：（1）村庄布局规范化，控制和改变布局的凌乱。（2）农宅设计标准化、体系化，从而为农村住宅产业化生产奠定基础。（3）农宅部品及构配件的生产和施工产业化，即事先将住宅的部品和构配件在工厂进行批量生产，然后在施工现场用机械化的方法进行组装，这是农村住宅产业化的核心内容。（4）农宅的生产、供应和销售一体化，即将农宅建设从投资、设计到部品生产、施工及销售形成一体，组成能够产业化生产农村住宅的企业[2]。

（二）鄂东南地区农村住宅产业化的可行性分析

1.各具特色的村落特征

鄂东南农村住宅的建设一直处于一种自发随意的状态，各地区建筑形式之间没有统一的风格，体现出建造的无序性。但是在同一个地方区域，因为生产和生活方式基本趋同并且都是相同的建造体系，农民大多按照左邻右舍的户型进行设计，因此建造出来的房子趋于相似。这种户型功能和建造体系上的相似，为住宅产业化发展提供了一定基础，有利于大规模复制生产。

2.设计条件趋于相似

农村住宅产业结构的调整，鄂东南地区同一区域内的农村住宅功能模式基本趋同。比如有的区域的农村大都以运输为生，农宅建设上需要配备车库；有的区域的农村着力发展乡村旅游，农宅功能应更加灵活，有利于改造。这种生产生活方式的相似性提供了住宅产业化设计条件。

3.农村地区有着模数化的传统

鄂东南地区在农宅建设中仍然广泛使用预制板这种建材，农民习惯于在购入预制板后，能把暂时多的预制板储存下来，在以后其价格高时将它卖出，比如卖给正要进行住宅建设的邻居。可见农民构件的接受程度还是很高，这有利于住宅产业化在农村的推行。

4.丰富的自然资源

鄂东南地区电力资源充沛，钢材、水泥、石膏、沙、石等材料资源丰富，这为住宅产业化结构体系的实施提供了丰富的原材料。

5.技术准入门槛低

鄂东南地区农村住宅大多以低层为主，基本是二到三层的农宅。这样，某些住宅产业化技术稍加改良就能应用于农村住宅的建设。低层为主的农村住宅形式大为降低了技术的准入门槛，不用像多层或者高层住宅那么复杂，农民自身经过培训也就能够进行建设[3]。

二、鄂东南地区农村住宅

产业化设计策略研究

“光?宅”是作者参加2015年台达杯国际太阳能建筑设计竞赛的参赛作品（图1）。该方案是湖北“黄石住宅公园”内一个产业化节能示范农宅，为考虑今后农村住宅产业化的示范、推广及应用的目的，设计充分考虑到当地钢材资源丰富、农村经济水平较发达的特点，选取了轻钢结构作为建筑基本结构体系，为增强农宅的适应性提供了更多的可能。结合当地农村发展模式和农民生活现状，并从构件标准化、空间部品化、户型多样化和功能灵活化等方面提出了鄂东南地区农村住宅产业化的设计策略。

（一）构件标准化设计策略

由于黄石地区钢材资源丰富，轻钢住宅本身具有节能环保、便捷易用、利于产业化推广等特点以及中国已有一些轻钢结构住宅的实践经验，本设计作品选取轻钢结构作为建筑基本结构体系，对其进行了构件标准化设计。首先，为了同时满足轻钢结构体系模数尺寸和鄂东南地区农宅常用模数尺寸的要求，对设计作品进行了基本模数的配适设计。作品以600mm 的网格模数作为轻钢农宅标准化构件，并以300mm为模数的少许构件对调房屋的面宽和进深进行微调，从而形成适合不同需求的建筑尺寸。其次，对设计作品进行了构建拆分，依次形成了柱、梁、板、连接件等构件要素，并对每一部分都进行了满足模数要求的构件标准化设计，形成了整个农宅的标准化构件库（图2）。

（二）空间部品化设计策略

由于设计作品在系列化设计中采用相同或相似大小的卫生间、楼梯间、天井和阳光房，所以对卫生间、楼梯间、天井和阳光房等功能空间进行了单元空间的成品化设计，在工厂加工装配成一个房间整体后再在现场进行组装。天井和阳光房是对太阳能技术的部品化设计。其中天井部品是集采光、通风、太阳能光热技术为一体的产品设计，可按照居民意愿选用，而阳光房部品集合了夏季遮阳、冬季采暖等功能，结合了太阳能光电技术的产品设计（图3）。

（三）户型多样化设计策略

为了适用于夏热冬冷地区的住宅示范，为我国夏热冬冷地区的城镇集合住宅、低层住宅和农村住房提供文化传承与新技术应用的集成示范。基于构件标准化、空间部品化设计的基础上，以60?O、90?O、120?O为宅基地面积，设计了三种不同尺寸的双层农宅户型，以实现户型的多样化。宅基地60?O的户型建筑面积为123.68?O，设置了1个兼餐厅功能的堂屋、1个起居室、2个卧室、1个厨房、储藏室、卫生间、阁楼功能空间等，主要适用于一代人的居住要求，居住主体可以为单独居住的老年人或年轻人等等。宅基地90?O的户型建筑面积为173.96?O，设置了1个堂屋、1个起居室、2个卧室、1个餐厨合用厨房、储藏室、卫生间、阁楼功能空间等，主要适用于两代人的居住要求，居住模式可以为老人和一个儿子合住或者年轻夫妇外出打工老人和旅游者合住等等。宅基地120?O的户型建筑面积为218.45?O，设置了1个堂屋、1个起居室、3个卧室、1个厨房、1个餐厅、储藏室、卫生间、阁楼功能空间等，主要适用于三代同堂的居住要求（图4）。

（四）功能灵活化设计策略

近年来，为相应当地政府对乡村旅游的大力推广，作品以宅基地120?O的户型为例，进行功能灵活化设计。在不改变户型原有建筑框架的基础上，通过对内部墙体结构进行适当调整，对功能进行局部重新划分，以餐饮、居住两种经营模式为特例，设计了旅店型和餐馆型农宅户型（图5）。

第9篇：多层住宅结构设计范文

关键词:抗震性能;钢结构;住宅;建筑

中图分类号:TU391

文献标识码:B

文章编号:1005-569X(2010)06-0156-02

1 引言

近几年,我国的住宅建筑产业化发展速度十分迅猛,发展方向突破传统的户型、材料和结构体系呈多元化趋势,关于住宅建筑行业发展的讨论也是百家争鸣、各具特色。作为住宅建筑领域的新兴力量,钢结构住宅的发展和讨论也越来越被业界和学界所重视[1]。而我国属于一个地震多发的国家,建筑灾害成为地震灾害中最具破坏和杀伤力的灾害,这更加强了全国从事钢结构设计和研究的同仁们对于普通住宅建筑抗震的思考。本文针对住宅建筑的钢结构,探讨其抗震性能。

2 住宅建筑钢结构的抗震结构

住宅抗震性能研究以居民钢结构住宅楼为研究工程案例,该住宅楼轴线长482m,宽137m,共6层,主体结构高201m,总高246m,局部凹进48m,建筑高宽比176小于九度抗震限制55,建筑总面积479759m2。

2.1 墙体材料的选择

由于居民钢结构住宅楼钢结构体系的框架重的特性,故考虑选用轻质块材墙体比较适合,通常包括蒸压加气混凝土砌块墙体、混土小型空心砌块墙体(普通型和轻集料)、粉煤灰砌块墙体等。蒸压加气混凝土砌块是以水泥、石灰、矿渣、砂、粉煤灰、铝粉等为原料经细、计量配料、搅拌浇注、发气膨胀、静停切割、蒸压养护、成品加工、包装工序制造而成的多孔混凝土。它具有质轻、保温、防火、可锯、可加工等特点,选用尺寸规格为(600mm×100mm)-(300mm×20mm~300mm)。加气混凝土表面强度低、空隙率大、吸水性高,用于外墙勒脚处应砌筑200mm高混凝土,以防止潮气渗入。

2.2 纯钢框架结构的布置

受梁柱体系高跨比的限制,随着跨度的增加,结构钢梁的高度也随之增加,通常结构钢梁高跨比1∶15~20[2]。从结构受力分析的合理性和经济性两方面考虑,居民钢结构住宅楼大跨度钢结构柱网以6~7.2m为宜。此时结构梁高约300mm~500mm,按建筑层高2.8m考虑,立面开窗高度能达1.4m以上。

此外在实际住宅建筑过程中,居民钢结构住宅楼将梁柱连接中在梁翼缘部位采取有可靠连接且刚度较大的连接形式,当作刚接,否则,当作铰接。当梁柱连接按刚接或铰接进行框架计算与设计时,其构造应尽量符合刚接或铰接的假定,以使结构内力分析准确,设计安全。

3 住宅建筑钢结构的抗震性能设计

3.1 抗震设计思想

针对该居民钢结构住宅楼,采用以概率理论为基础的多水准设计方法,并参考国外抗震设计思想来研究其抗震设计,具体设计思想如下描述。

(l)当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求居民钢结构住宅楼结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求居民钢结构住宅楼的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。

(2)当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,居民钢结构住宅楼可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求居民钢结构住宅楼结构具有相当的延性能力(变形能力),不发生不可修复的脆性破坏。

(3)当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,居民钢结构住宅楼结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求居民钢结构住宅楼具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。

3.2 抗震反应谱分析

按照《建筑规范抗震设计的要求》,多遇地震下地震影响系数取0.16,结构阻尼比取0.035,场地特征周期取0.455[3]。居民钢结构住宅楼地震反应谱计算结果如表1所示:

表1 普通住宅建筑地震反应谱计算结果

结构形式KJKJ-ZCKJ-JLQ

顶点位移102.226838

出现位置第二层第二层顶层

柱端底部剪力1609956200

柱端底部剪力占底部总剪力百分比100%55.4%7.4%

剪重比4%4.7%6.7%

从计算结果可以看出,在8度地震作用下,柱底剪力明显减小,支撑和剪墙对于分担柱底剪力的效果非常明显,纯框架结构在该烈度下抵抗侧移的能力显不足,在X和Y方向均没能控制柱层间位移角超限。由于支撑的分散布置,度增加对于周围柱子的承载力没有带来太大的压力,剪重比数值都很下,说明罕遇地震非线性的分析中考虑重力二阶效应是十分必要的,而且很有可能成为控制因素。而且柱子采用箱型柱也免去了强弱轴差异带来的结构,使某个单一方向的刚度不足,随着抗侧力刚度的增加,最大层间位移角有向上发展的趋势。

在居民钢结构住宅楼中,钢框架结构和钢框架支撑结构柱子的作用有很大程度的浪费,为了降低用钢量,可采用变截面设计,随着楼层的增加对柱子截面进行折减。框架剪力墙结构的层间位移图形比较平滑,楼层间的侧移变化不是很大,且最大层间位移有向顶层发展的趋势,在设计的过程中不但不能采用变截面折减,相反需要考虑顶层位移的控制。

4 结语

住宅建筑纯钢框架结构在8度区的抗震表现虽然不是很理想,在侧移方面不能达到规范的要求,但是由于调整的幅度不是很大,可以尝试增大构件截面的方式来控制位移超限,需要指出的是,由于在居民钢结构住宅楼钢结构中使用了箱型截面的框架柱,其在控制两个方向侧移、和承载力方面的效果比较显著,在实际的设计中是一个重点可以考虑的柱形方案。

参考文献:

[1] 张 涛,王元清,石永久,等.钢筋混凝土框架顶部钢结构加层的抗震性能反应谱分析[J].工程抗震与加固改造, 2006(3):95~100.

[2] 张 保, 聂子云. 钢结构的抗震性能分析与设计[J]. 硅谷,2009(17):19.