高层住宅结构设计问题及对策

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摘要：随着城市化进程的加快，高层住宅建筑越来越多，对于高层住宅建筑结构设计力求规范合理是很有必要的。现阶段我国高层住宅结构设计过程中往往存在一定的问题，这在一定程度上影响到我国高层住宅结构设计水平的提高。本文提出其中存在的几点问题及解决对策，以便促进高层住宅结构设计水平的不断提高。

关键词：高层住宅；结构设计；问题探讨

随着我国经济的飞速发展以及人口的不断增多，为了解决住房的问题，我国城市居民的住宅向高层结构发展。在这一开发建设过程中，结构设计是其安全性以及舒适性的前提，也是高层住宅建设的基础。可以说，结构设计的好坏直接决定了整个建筑的质量以及可使用的程度，因此我们要重视高层住宅结构设计中问题的探讨解决。

1高层住宅结构设计问题

1.1抗震问题

在进行高层住宅结构设计过程中，抗震方面的设计是最为重要的一个环节，同时也是让设计人员较为头疼的一个环节，因为其设计十分复杂。在进行这一方面的设计的过程中，不仅仅要对相关建筑材料、结构进行分析以及选择，同时，还要对整个建筑群进行考虑。我国是一个地震频发的国家，但同时因为我国也是国土辽阔的大国，有的地区没有经历过比较明显的地震灾害。所以在结构设计的过程中，部分设计人员并不是十分重视抗震设计这一问题。除此之外，由于我国物力财力方面的影响，导致结构设计相关抗震设置标准的制定时放宽了尺度。另外，经济利益的驱使，有相当部分的开发商为了追求利益最大化，对建筑结构设计造价给出指标限制降低工程成本。上述各种原因导致了我国建筑结构设计时结构抗震存在不足，高层住宅是居民密集聚集的建筑，高层住宅结构抗震问题导致广大居民的生命安全存在隐患。

1.2楼层平面布置问题

在进行高层住宅结构设计的过程中，大部分结构设计人员在进行结构构件布置时往往会感到十分的头痛。建筑方案设计时，为了最大化地追求建筑使用舒适功能要求，住宅房间布置时按照各自的使用功能划分，从而导致结构抗侧力构件的墙体、柱子不能对齐布置，最终导致平面梁布置时不能形成连续贯通的框架。从结构传力的角度分析，平面布置没有形成一个统一的结构体系[1]。我们都知道，虽然说理论计算或计算机程序在数学或是力学上都是可以给出结果，但是这种结果与理论假定及实际是存在较大出入的。我们知道结构设计理论计算分析十分重要，但是结构的概念设计及结构的构造设计同样重要，结构概念及构造设计是实现理论设计的重要补充。由此我们就可以看出，在进行高层住宅设计的过程中，设计人员要重视结构概念的理解，不能单独追求建筑使用功能的舒适而忽略结构的安全问题。

1.3剪力墙问题

剪力墙在高层建筑物的结构中具有十分关键的作用，通过这一构件结构能够较为有效的抗侧力。在高层住宅中我们会遇到很多楼梯间周围布置剪力墙的方案，因为楼梯间一侧墙体没有楼板连接，使得该剪力墙分担整体结构水平力能力大大降低[2]。然而，大多住宅中各种设备管井尤其是通风井排放在该剪力墙的另一侧，导致墙体两侧相连的有效楼板十分有限。这与我们布置剪力墙作为结构主要承担侧向力构件的初衷相反，致使整体结构的抗侧力能力大大降低。此外，建筑工程在进行施工的过程中，部分施工单位会进行工期的缩短，这样施工人员为了赶工期不得不加快建筑速度，这在一定程度上影响到其施工质量。在使用商品混凝土进行泵送的时候，往往会增加水泥的用量，减少粗骨料的使用量，由于这两者的比例产生了一定的变化，会在一定程度上增加了结构的收缩量。加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，使得混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。

2高层住宅结构设计问题的相关对策

2.1优化结构抗震设计

在结构抗震设计的过程中，对于建筑物的高宽比进行严格的把握，要根据相关规范标准进行设计，采取多种计算程序比较复核。对设计人员进行抗震设计思想宣传，加强结构抗震设计重要性的认识，应以人民的生命财产安全为出发点。根据我国现行经济发展水平与时俱进地修订改进抗震相关标准，提高设计安全储备。对于住宅等一旦发生地震极有可能造成重大伤亡的建筑结构设计，加快学习采用建筑隔震等新技术措施，增加抗震安全储备。

2.2平面布置时合理地考虑结构概念

在进行建筑平面方案设计的过程中，为使理论与实际最大限度的相接近，建筑方案的确定应适当地考虑结构方案的可行性及优劣性。建筑设计师应充分地将结构设计抗震概念及结构受力概念融入到建筑方案中，充分考虑对结构抗震的优劣影响，对于涉及生命安全的重要建筑结构，必要时应以结构安全为前提[3]。结构设计人员也应对建筑方案的确定提出合理的优化建议，对于确实影响结构安全的建筑设计方案应本着安全第一的原则提出修改。

2.3剪力墙的设计

建筑结构设计时与建筑及设备专业做好沟通，最大限度减少其布置方案对剪力墙的不利影响。应以理论与实际最大限度接近为原则，设计人员要灵活地尝试剪力墙布置方式，不要被一贯的布置思想束缚，进而保障结构整体抗侧力刚度的要求。加强结构构造措施，适当加强与墙体相连楼板的厚度及配筋率。条件允许时可以将剪力墙设置成L型或是T型，通过这样的方法，才能够发挥这一面墙的作用。对于工期紧、混凝土强度设计值较高或处于温差变化较大位置的剪力墙，应适当增加墙体配筋率，降低裂缝的产生。

3总结

综上所述，高层住宅结构设计过程中需要设计人员注意的问题有很多，例如：抗震问题、平面布置问题、剪力墙问题等。建筑结构设计应以安全为基本前提，在理论分析合理计算的基础上，重视结构概念设计，结构构造措施。设计人员应根据其实际情况进行对策的提出，从而不断提高其设计质量。

作者:赵国 崔涛 单位:大连市建筑设计研究院有限公司 大连天鸿建筑设计有限公司

参考文献：

[1]熊品华,刘明全,文勇,朱林辉,周赞高.丽都国际超高层住宅结构设计的几点做法[J].建筑结构,2009,v.39S1（12）:267-270.

[2]田建平.抗震区高层住宅适用结构体系与短肢剪力墙结构设计注意的问题[J].内蒙古科技与经济,2005,7（11）:134-136.

[3]吴庆,王晓岷,葛军.夏热冬冷地区高层住宅围护结构节能设计策略[J].合肥学院学报(自然科学版),2009,v.19;No.v.1903（10）:76-78.