高层住宅楼结构设计篇1
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
高层住宅楼结构设计篇2
本工程总建筑面积为96412.72平方米，位于广东省清远市佛冈县。层数最高为28层，最低为1层。地上部分共有9栋：1号楼为一类高层居住建筑，沿街高层1层商铺，建筑层数28层。2号楼、3号楼、5号楼为一类高层商住楼，2号楼为26层，3号楼、5号楼为28层。沿街高层2层商业。B1、B2、B3、B5、B6栋为低层商业建筑，建筑层数为3层。B6栋为1层。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，建筑场地类别为Ⅱ类。场地无可震动液化土层分布，亦无发震断裂，属稳定地区。
2工程特点
本工程整体设计思路要求典雅、高级、舒适。建筑立面风格追求新古典主义，平面布置讲究高度灵活性，可以居住、办公为追求大尺度。由于开发商要求功能多样化、适应性强、个性鲜明，使得建筑设计平面与立面复杂、多变。所以与一般工程相比，本工程有鲜明特点，结构设计不利因素相对集中，体型相对复杂，给结构设计带来了很大难度，其结构特点具体体现在以下几个方面:
（1）在地下室设置后浇带，后浇带在两个月后浇筑；适当提高地下室底板、侧壁的配筋率。
（2）地下室外防水层采用柔性防水(聚胺脂涂层或卷材)，即使出现微小的收缩裂缝，外防水层也能起到阻止渗漏的作用。
（3）地下室及裙楼采用双向梁布置，采用控制裂缝宽度性能较好的变形钢筋，壁板、楼板钢筋按照“宁细勿粗，宁密勿疏”的原则配置。
（4）从减少砼自身收缩率的角度考虑，优化砼的配合比设计，加入合适的添加剂，控制水灰比、砂率、水泥用量及塌落度等指标；另一方面要求加强砼的振捣及养护，应有可靠措施保证砼在全湿润条件下硬化，优先考虑蓄水养护。
3结构设计要点
3.1基础及基坑支护
3.1.1基础形式
高层采用筏形基础，裙楼和B1~5采用天然独立基础；基础持力层为(2-2层)卵石层，地基承载力特征值fak=700Kpa，混凝土强度等级为C30。
3.1.2基坑支护方案
本工程基坑侧壁安全等级为二级，基坑支护设计与地基基础及地下室结构设计没有矛盾，满足建筑物的使用要求。
3.2地下室结构
地下室底板：采用平板式底板，板厚h＝300mm。
地下室顶板：采用梁板式布置，板厚h=180mm。
3.3 上部结构体系
根据建筑使用功能的需要，本工程为剪力墙结构。
4结构计算与分析
采用中国建筑科学研究院PKPM工程部编写的《SATWE》程序计算。
4.1基本假定及主要参数取值
上部结构计算取地下室顶板作为嵌固端。上部结构由下至上分为三栋高层结构计算，自编号分别为1#楼、2#楼、3#楼、5#楼。考虑了平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数使振型参与质量不小于总质量的90％，振型数为18。主要参数取值如下：不考虑活荷载的不利分布，梁弯矩增大系数取1.0；周期折减系数取0.9；中梁刚度增大系数取2.0。
4.2主要计算结果
4.2.1自振周期及第一扭转平动周期比
各结构单元的自振周期及周期比详表1，可见以扭转为主的第一周期与以平动为主的第一周期的比值均≤0.90，满足《高层建筑混凝土结构设计技术规程》第4.4.5条的要求。
4.2.2弹性层间位移角
弹性层间位移角即层间最大位移与层高的比值详表2，可见层间位移角均满足《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.6.3条的要求。
表2地震作用及风荷载的最大位移角表
4.2.3扭转不规则性指标
在考虑偶然偏心情况下，用于判断结构扭转不规则性的楼层最大弹性水平位移（或层间位移）与该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的比值详表3，可见1#楼、2#楼、3#楼、5#楼最大的位移最大值与平均值比值均大于1.2，小于1.5，未超出《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.4.5条的限值。
表3扭转不规则性指标最大值
4.2.4水平地震作用下基底的剪重比
各结构单元在水平地震作用下基底的剪重比详表4，基底剪重比均大于1.6％，满足《建筑抗震设计规范》第5.2.5条的要求。(当小于1.6%时，程序自动放大至1.6%)
4.2.5刚重比
刚重比 EJd /（H2ΣG）详表5，可见刚重比均≥1.4，满足《高层建筑混凝土结构设计技术规程》第5.4.1条对结构稳定性的要求。各栋刚重比均≥2.7，可以不考虑重力二阶效应的影响。
4.2.6楼层侧向刚度比
楼层侧向刚度不小于相邻上一层的70%，和其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%的较大值。满足规范要求。
4.2.7轴压比
本工程轴压比按地下一层控制，剪力墙轴压比控制在0.70以内(一字墙0.60以内)，框架柱轴压比控制在0.90以内。
计算结果分析表明，本工程各项整体指标均能满足相关规范的有关要求或未超出规范规定的最大限值；柱的轴压比和各构件的强度及变形也均能满足规范的要求。
5地基基础
5.1场地工程地质特征
本工程场地位于清远市佛冈县；西面为四层图书馆及广播电视中心，北面为青松东路，东面为文明路，南约120m为106国道。场地上部为冲洪积层，下部为基岩。各岩土层的状态、埋深和厚度变化不大，场地地基属均匀地基。
5.2场区地下水
勘察期间场地地下水位埋深1.74～2.14m，标高69.12~75.35m。场地地下水埋藏较浅，地下水位一般高于地下室底板上部，地下室的抗浮水位取标高75.50m。地下水对混凝土有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
5.3场地的等级分类
建筑场地类别为II类，场地处于丘陵地区，地形地貌简单，地形平坦。不存在坍塌、滑坡、泥石流、严重地陷等不良地质作用及地质灾害现象。地下无人防工程、坑道及矿产资源。无活动性断裂构造。周边无污染源，地下水及土壤基本未受污染。本工程场地等级为二级，地基等级为二级，工程重要性等级为一级，岩土工程勘察等级为甲级。
5.荷载取值
本工程基本风压：高层部分按50年重现期取值为w0=0.30kN/m2（计算位移、周期时采用）；100年重现期取值为w0=0.35kN/m2（计算构件配筋时采用）。多层部分按50年重现期取值为w0=0.30kN/m2，地面粗糙度B类，建筑体形系数μs=1.3。
高层住宅楼结构设计篇3
Key words: Housing construction; structural design; seismic design
中图分类号：F416.9 文献标识码A 文章编号
一、工程概述
某高层住宅楼，采用框支剪力墙结构；地上32层（95.9m） ，首层二层为商业，首层层高为4.8m，二层层高4.1m，二层以上为住宅，层高为2.9m；2层地下室，为车库及设备用房，负一层层高5.6m，负二层层高3.8m。三层楼面设置了梁板式结构转换层，设计使用年限为50年，安全等级为二级，建筑物抗震设防类别为标准设防（丙） ；地震分组第一组，抗震设防烈度7度；基本加速度为0.10g，场地类别为二类。
二、结构设计与布置
1、抗震等级的确定
本工程考虑地下室顶板作为嵌固部位，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 （JGJ3 － 2010）第3.9.3条规定确定抗震等级；框支框架抗震等级为一级，剪力墙底部加强部位抗震等级为一级，非底部加强部位的剪力墙抗震等级为二级；地下一层抗震等级一级，地下二层抗震等级二级；整体结构仍按一般剪力墙结构采取抗震构造措施。
2、转换层结构布置
构件选择转换层可供选择的构件形式有梁、桁架、空腹桁架、箱形结构，斜撑、厚板等。在工程实践中，以转换梁的型式最常见，它设计和施工简单，受力明确，广泛应用于底层大空间剪力墙结构中，本工程经比较后采用了巨型梁转换层结构型式。
3、标准层结构布置
标准层墙柱布置时尽量使结构的刚度中心与质量中心重合，以减少地震作用下的扭转效应，因此把剪力墙均匀布置在建筑物的周边。平面形状变化尤其凹凸较大时，在凸出部分的端部附近布置剪力墙，同时增强边角部位剪力墙的刚度，加大平面远端刚度结合楼梯间及电梯间布置筒形剪力墙，用来结构控制位移，提高抗震性能。并且在布置剪力墙时纵横剪力墙尽量组成L形、T形，在纵横两个主轴方向上使剪力墙刚度基本上一致。在设计过程中，与建筑专业紧密配合，尽量使上部墙体直接落在框支柱或框架转换梁上，而不随便采用次梁转换标准层结构的竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下而上逐渐减小，混凝土强度等级由C50渐变至C30，剪力墙厚度由300mm渐变至200mm。
标准层住宅在剪力墙局部开设角窗，削弱了剪力墙结构体系的整体性，针对这一不利因素，在角窗处设置了200mmX1200mm的梁（上翻600mm） ，以提高在地震作用下的结构的整体抗扭能力；除此之外标准层框架梁截面设计为200mmX550mm，内部梁根据使用净高和受荷情况而定，最高不能高于600mm。标准层的核心筒位于平面中心，电梯间开洞使楼面有较大的削弱，结构设计时将核心筒内楼板板厚加厚至150mm，并采取双层双向配筋，以加强其刚度；边角板厚120mm且不小于板计算跨度的1/35，其余板厚不小于100mm且不小于1/35。
三、结构计算及结果分析
住宅采用中国建筑科学研究院PKPM系列SATWE软件计算分析，以SATWE的计算结构为施工图的主要设计依据。
1、振型及周期
住宅计算振型数为24个，计算结果显示抗震计算时的振型参与质量与总质量之比为：X向为96.05%，Y向为96.01%；可见计算时采用的振型数是足够的计算基本周期及扭转因子，空间振型的周期：T1=2.82（Y方向平动系数1.0；T2=2.49；X向平动系数0.98） ；T3=2.18（扭转系数0.98）根据大量工程实例的统计，正常情况下框架剪力墙结构的第一自振周期大概范围为：T1=（0.08 ～ 0.12）n（n为建筑物的层数） ，本工程第一振型的周期约为0.09n属于在正常范围之内按刚性楼板假定进行结构整体计算时，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9。本工程扭转周期比Tt1/T1=0.773，满足规范要求结构的水平位移在规范的允许范围之内，结构的刚度合理。
住宅存在着一定的扭转不规则，即在考虑偶然偏心影响
的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与楼层平均值之比超过1.2倍，但是其比值较小（＜1.31） ，特别是塔楼部分普遍都小于1.25，最大值都在裙楼。这是由于裙楼处的水平刚度较大，其平均层位移很小，但是由于裙楼质心到端部尺寸很大，尽管扭转角很小也容易造成扭转不规则指标超限考虑到裙楼的层间位移绝对值都很小，层间位移角值比规范限基本小一倍以上，因此，对于整个结构的影响是比较小的。
2、转换层刚度比
刚度比计算选用剪切刚度参数计算，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比为：X方向γ=1.198，Y方向γ=1.182，转换层上下层侧向刚度比较小；转换层上下层的层间位移角比较接近，在转换层处还是实现了侧向刚度渐变的要求的。
3、动力时程分析
住宅采用SATWE程序进行动力时程分析，对结构进行了补充设计。波形采用mmw－3、lan3－3，lan5－3以层间剪力和层间变形为主要控制指标。与振型分解法结果相比，大部分楼层墙。梁配筋基本一致，说明整个结构的刚度设计合理。设计中对薄弱楼层的配筋采取了加强措施。
四、结构构件设计
1、框支柱
框支柱抗震等级为一级，轴压比不得大于0.6，对于部分因截面尺寸较大而形成的短柱，不得大于0.5。柱截面延性还与配箍率有密切关系，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，全长加密，且箍筋体积配箍率不得小于1.5%。抗震设计时，规范规定了剪力墙底部加强部位（从地下室底板算起至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10） ，其目的是在此范围内采取增加边缘构件箍筋和墙体纵横向钢筋等抗震加强措施，避免脆性的剪切破坏，改善整个结构的抗震性能。
2、转换层楼板
框支剪力墙结构以转换层为分界，上下两部分的内力分布规律是不同的。在上部楼层，外荷载产生的水平力大体上按各片剪力墙的等效刚度比例分配；而在下部楼层，由于框支柱与落地剪力墙间的刚度差异，水平剪力主要集中在落地剪力墙上，即在转换层处荷载分配产生突变。由于转换层楼板承担着完成上下部分剪力重分配的任务，且转换层楼板自身必须有足够的刚度保证，故转换层楼板采用C45混凝土，厚度200MM，￠10@150钢筋双层双向整板拉通（采用三级钢） 。
五、结束语
综上分析，在建筑结构设计时，除了满足建筑的使用功能的要求之外，还要使结构体系更加合理，应从建筑功能、结构受力、设备使用、经济合理等多方面入手进行结构的选型和柱网布置，从而满足建筑结构合理的使用要求。
参考文献：
高层住宅楼结构设计篇4
某高层住宅，设计使用年限为 50年，建筑耐火等级为二级。抗震设防烈度为七度，主体为剪力墙结构，裙房为框架结构。地基基础设计等级为乙级，主体为筏板基础，裙房为柱下独立基础和墙下条形基础。总建筑面积为5231.08m2，东西长约45m，南北长约18m，主体为地上15层带 1层地下室，右边裙房为地上 1层带 1层地下室，前边裙房为地上 1层。
2 概念设计与总体指标控制
概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震的作用， 避免出现敏感的薄弱部位导致过早地破坏，因此剪力墙的布置应以此为原则精心布置，方可使结构在整体上安全合理。目前很多设计剪力墙满布，造成结构体系刚度过大，引起地震力加大，虽然满足强度要求，但混凝土用量大，钢筋用量也随之加大，并且加大后的地震力有时集中于某些薄弱部位，造成安全隐患。
建筑结构平面布置时，概念设计应尽量使 x向和 y向抗侧刚度接近，剪力墙不宜过多以免刚度过大。在竖向布置上也要力求均匀，避免少数楼层出现敏感薄弱部位，使结构整体形成均匀的抗侧力结构体系，在此基础上，结合电算才能作出安全、经济、合理的结构。在本工程住宅楼主体剪力墙时，x向剪力墙墙肢较短，y向剪力墙墙肢较长，墙肢尽量多做成带翼缘的L形、T形等，不做“一”字形短墙；高厚比多在8以上，通过这些措施使结构总体指标控制在规范允许范围内。总体指标对建筑物的总体判别十分有用。
3 基础设计
高层建筑剪力墙结构设计由于考虑埋置深度的要求，一般均设置地下室。基础多采用筏板基础。合理选择筏板厚度及边缘挑出长度也直接影响结构整体安全和工程造价。该工程上部 15层带 1层地下室，根据勘察报告，取筏板厚为1000mm，经细算后筏板可减至800mm。由于地库室为单层框架结构，筏板基础厚度计算后定为250mm，为解决柱对筏板的冲切，对柱下局部范围加厚（见附图1）。经此处理经济性明显。因此，基础选型应作方案比较，才能选定经济合理的方案。而对于筏板厚度的取值，对高层来说一般筏板厚初选时可按楼层数计，即每层按 50mm厚增加。
筏板长度的设置应考虑地下室的使用合理性，通常采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝。本项目采用添加剂以补偿混凝土的因水化热引起膨胀与收缩，或采用纤维混凝土等方法在一定范围内可不设或少设后浇带，并且对所设后浇带采取必要的保护和加强措施。该工程地下室长120m，大于规范要求的55m，故筏板基础 采后浇带来解决结构超长的问题。并在塔楼与地下室之间设置后浇带，解决两种不同荷载之间的不均匀沉降问题（见附图2），效果良好。
4 剪力墙设计
4.1 剪力墙布置
剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且x，y两向的刚重比接近。在结构布置应避免“一”字形剪力墙，若出现则应尽可能布置成长墙（ h /w > 8）；应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的 2.5倍时，应计算暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件时两个方向均应布置成长墙；规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍及8倍以下为短肢墙，大于8倍则为普通墙。该工程剪力墙布置后，刚心和质心x向在同一位置，y向相差0.5m，大大减小了扭转效应；主梁搁置在剪力墙上的，在相应部位设置暗柱，以控制剪力墙平面外的弯矩。
4.2剪力墙配筋及构造
4.2.1剪力墙配筋
该工程剪力墙一层墙厚为 250mm，其余地面以上墙厚均为200mm，水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。六层以下水平筋￠10@ 200双层双向，双排钢筋之间采用￠6 @ 400拉筋；六层以上￠8 @ 200双层双向，双排钢筋之间采用￠6@ 600拉筋。地下部分墙体竖向配筋￠14@ 200为主要受力钢筋，水平筋则构造配置，该工程均取￠12@ 150。地下部分墙体配筋大多由水压力、土压力产生的侧压力控制，简化计算后由竖向筋控制。
4.2.2 剪力墙边缘构件的设置
试验研究表明，钢筋混凝土设置边缘构件后与不设边缘构件的矩形截面剪力墙相比，其极限承载力提高约40%，耗能能力增大20%，且增加了墙体的稳定性，因此一般一、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；其余剪力墙应按《高规》第7.2.17条设置构造边缘构件。
对于本工程剪力墙来说，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，应按《高规》第7.1.2条控制配筋率加强区 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，设计中往往按长肢墙进行暗柱配筋并不妥当，建议有两种方法：其一，计算中另一方向短肢不进入刚度，则配筋可不考虑该方向短肢影响；其二，计算中短肢计入刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率在加强区取1.0 %，一般部位可取0.8 %。该工程地面一、二层设置构造边缘构件，纵筋最大直径为￠14，加强区暗柱配筋率最大为 1.45%，最小0.8%；三层及三层以上为构造边缘构件，构造边缘构件纵筋配筋率普遍在 0.6%～0.7%。
4.2.3 剪力墙的连梁
剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，虽然在计算中对其刚度进行折减，但在地震作用下弯矩、剪力仍很大，有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。所以连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加1根梁，2根梁之间用轻质材料填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。该工程连梁截面均为墙厚×400mm，大部分连梁纵筋为4￠14，箍筋为￠8@ 100；个别连梁纵筋为 4￠16，箍筋为￠8@100。
5结语
综上所述，在高层建筑转换层的结构设计时，既要尽可能地满足建筑的使用功能的要求，又要使结构体系更加合理，应从建筑功能、结构受力、设备使用、经济合理等多方面入手进行结构的选型和柱网布置，从而满足建筑结构合理的使用要求。
高层住宅楼结构设计篇5
计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值; 地震作用下, 结构的振型曲线, 自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中。总体指标对建筑物的总体判别十分有用。譬如说若刚度太大, 周期太短, 导致地震效应增大, 造成不必要的材料浪费; 但刚度太小, 结构变形太大, 影响建筑物的使用。合理的刚度是多少, 笔者建议对于小高层住宅μ/H 取1/2500～1/3500,刚重比在10～15 之间是比较合理的。周期约为层数的0 . 0 6 ～0 . 0 8 倍之间。另外, 对结构布置扭转的控制: 在考虑偶然偏心影响的地震作用下, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不宜大于该楼层平均值的1 . 2 倍, 不应大于该楼层平均值的1 . 5 倍。当然, 笔者建议对于顶层构件可不考虑在内, 否则很难满足上述指标。
2基础结构设计
本工程结构设计的最大特点是采用后张无粘结预应力宽扁梁结构。设计思路如下: 无粘结预应力筋主要用于平衡楼板和扁梁自重, 并满足梁的抗裂度及变形要求。为保证构件延性, 按照《无粘结预应力砼结构技术规程》梁内配置适当普通钢筋。耐火极限为两小时, 无粘结预应力筋的保护层厚度不小于40mm。目前的短肢剪力墙体系高层由于考虑埋置深度的要求, 一般均设置地下室。基础则采用桩筏基础。如何对桩进行合理选型, 将对整个地下室设计的经济性产生重要影响。例如某一工程, 上部十八层带一地下室, 根据勘察报告, 采用Φ 4 0 0 预应力管桩, 可选桩长有桩长2 5 m , 单桩承载力特征值Ra=900kN,桩长34m,单桩承载力特征值Ra=1300kN。采用25m 桩需要290 根,采用34m 桩需要200 根。从桩本身比较两种方案, 总的桩延米数量相当, 但采用2 5 m桩为满樘布置, 筏板厚需1 2 0 0mm , 而采用34m 桩为墙下布置, 筏板可减至900mm,经济性明显。因此, 笔者认为基础选型应作方案比较, 才能选定经济合理的方案。而对于筏板厚度的取值, 则应考虑桩冲切, 角桩冲切, 墙冲切及板配筋等多方面的因素。另外, 筏板长度的设置也须我们研究探讨,由于考虑地下室的使用合理性, 常规我们采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝, 后浇带的作用是明显的, 但也给施工带来了不少麻烦, 甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。而有些高层, 长宽均达1 0 0m 以上, 中间就设置几条后浇带, 也没有其他措施, 笔者认为是不妥当的。
3配筋及构造设计
对于高层住宅来说, 剪力墙是面广量大的, 因此合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。
3.1 剪力墙墙体配筋( 以2 00厚墙体为例) 一般要求水平钢筋放在外侧, 竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。笔者建议加强区Φ10@200,非加强区Φ 8@200 双层双向即可,双排钢筋之间采用Φ6@600x600 拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。因为地下部分墙体配筋大多由水压力, 土压力产生的侧压力控制, 而由于简化计算经常由竖向筋控制, 此种情况下为增大计算墙体有效高度, 可将地下部分墙体的水平筋放在内侧, 竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4 . 1 .6 条规定: 迎水面保护层应大于50mm,且在保护层内按《混凝土结构设计规范》第9 . 2 .4 条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下, 很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm 计算, 笔者认为是不妥当的。当采取了双向钢筋网片后, 计算保护层厚度至少可按3 0 mm来取值, 这对节省墙体配筋效果相当明显.
3.2剪力墙按规范应设置边缘构件, 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;其余剪力墙应按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7 . 2 .1 7 条设置构造边缘构件。本节仅就构造边缘构件的配筋作一点讨论。我认为首先要区分剪力墙的受力特性及类别, 即: 普通剪力墙( 长墙) , 短肢剪力墙, 小墙肢和一个方向长肢墙而另一方向属短肢墙来区别对待配筋。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, 应按高规第7 . 1 .2 条控制配筋率加强区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, 笔者认为这并不妥当, 建议有两种方法。其一, 计算中另一方向短肢不进人刚度, 则配筋可不考虑该方向短肢影响; 其二, 计算中短肢进人刚度, 则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率加强区1.0 % ,一般部位0.8 %。
3.3 剪力墙中的连梁跨度小, 截面高度大, 在地震作用下弯矩、剪力很大, 有时很难进行设计, 如果加大连梁高度, 配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞, 上述所示情况梁的高度是一样的; 但对于窗洞, 连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底, 有时则高度太高, 这样高跨比太大, 并且与计算图形不符, 相应配筋亦较大, 不合理。笔者建议, 连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面, 对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时, 可再增加一根梁, 两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置, 腰筋同墙体水平筋。
高层住宅楼结构设计篇6
高层住宅可分为多种不同的类型：按平面形式划分，高层住宅分为：外廊式，内廊式，楼梯间式和核心式。按单元组和划分，高层住宅分为：连列单元式和独立式。按建筑体型划分,高层住宅分为：塔式，板式，条式和墙式。不同种类型的住宅形式可按具体需求使用。
二、高层住宅总平面上的布局优化
创造舒适的居住生活，优越的居住环境，满足人们要求一个安静、安全、卫生、方便、舒适的生活环境的要求。高层住宅的总平面设计需要考虑住宅的日照情况，适合的楼间距及当地的风向状况，还要兼顾到城市噪声、周边环境等因素。
1、考虑住宅的日照情况时，要让尽可能多的住户享受充足的阳光。
2、适宜的楼间距及当地的风向状况可以保证居民生活的独立性和私密性，是住户高质量生活的保证。
3、利用当地的风向状况设计总体布局可以保证居室良好的通风，也可以避免在楼栋间出现强风道。
4、兼顾周边环境需要考虑到旁边是否有大型的公园、湖泊等景观，总体布局应以尽可能多的面向景观为宜。
三、高层住宅单体的优化设计
为了满足居住生活的舒适性，应该将家庭成员的公共空间、生活空间及卫生空间三类空间合理布置，使彼此不相互干扰，可以使得居民生活舒适更有规律，更健康。可以从一下几个方面着手：
1、空间尺度：需要一个合理的开间尺寸，且和层高相匹配。例如，客厅过大层高只有3米会失去家的温馨感觉，过于压抑；房间长宽比大于2的，狭长而不好布置家居。
2、空间私密性：每一个居民都希望有自己的隐私，所以做好空间私密性的设计。
3、公共空间优化：重点装修住宅楼的大堂，每层的电梯厅，走道等，应将管道线路隐藏，以示美观
4、底层处理：在南方城市底层要架空，北方最好选用多层次入户以保证住宅楼内温度。
5、合理适用的地下场地：根据地质条件对地下室进行设计。
四、高层住宅内的垂直运输
高层住宅里的垂直运输仅仅依靠楼梯是远远不够的，但是没有楼梯又是不安全的，所以要将电梯楼梯相结合，才能更加是适合居民的居住。另一方面，生活垃圾的处理措施要得当，不能影响居民正常生活。
1、楼梯：高层住宅的必要的运输工具之一；最重要的是它可作为火灾发生时的疏散通道。楼梯位置应与电梯有机地结合成一组，以利相互补充。
2、电梯：要保证安全可靠、方便、经济，有一定的数量和运载能力。电梯不宜紧邻主要房间，尤其不宜紧邻卧室。
3、垃圾道：解决了高层楼房使用者为倒垃圾的苦恼与麻烦，但有异味等不利影响，所以现在大多不采用。
五、高层住宅的安全防火及疏散问题
随着楼层增高，居民人数增多，安全防火及疏散问题成了高层建筑普遍存在而且特别重要的问题。一旦发生火灾将造成巨大的危害，而且楼层越高，风力越大，火灾蔓延快，所以要特别重视防火设计。
基于把火灾限制在最小范围内的设计理念，应把建筑物划分成若干个防火分区。分区规则如下：一类建筑：19层及其以上的普通住，1000m2/区；二类建筑：10-18层的普通住宅，1500m2/区。每一防火区应具有两个安全疏散口，以保证双向疏散。18层以上的塔式高层住宅应设两个安全出口。18层及18层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2，且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅，可设一个安全出口。
消防用水应有独立的电源、水泵和远距离开关，室内消防给水管应布置成环状，其进水管不应少于两根，以保证消防水源有足够的水量和水压。消防栓宜设在疏散楼梯或走道附近明显易于取用的部位，其间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达失火现场。消火栓的间距由计算确定，且高层建筑不能超过30m。
安全疏散间距是指从户门到安全出入口之间的最大距离。为于两个安全出入口之间的房间距最近的安全出入口的最大距离应不超过40m。位于袋形过道内的房间距安全出入口的最大距离则必须限制在20m以内。
疏散通道宜直接采光和通风，若无直接自然通风见长度超过20m的内走道，或虽各直接自然通风但长度超过60m的内走道，应设管机械排烟设施。在建筑底部出口处不能与底层商店、地下室、锅炉房的出入口混合使用。
六、高层住宅的结构体系及设备系统
高层住宅设计中的结构体系主要有三种形式：框架－剪力墙结构、剪力墙结构以及框支剪力墙结构。
1、框架－剪力墙结构体系是以框架体系为主体，以剪力墙为辅助补救框架结构不足的一种组合体系。框架－剪力墙结构体系最高可达100m左右，建筑物的高宽比H/B不宜大于4～5。
2、剪力墙结构是全部由剪力墙承重而不设框架的结构体系。由于剪力墙结构体系全部由纵横墙体组成，故房屋的刚度比框架－剪力墙体系更好，适用的层数比框架－剪力墙结构更多。
3、框支－剪力墙结构体系是由于以框架代替了若干片剪力墙，所以房屋的抗侧力刚度有所削弱，其刚度比全剪力墙结构体系差，不过又比框架－剪力墙结构体系要好。
高层住宅的设备系统有：供暖系统、给水系统、排行水系统、排雨水系统、燃气系统、消防用水系统、供热水系统、空气调节系统、电气及照明系统、电视及通讯系统、安全防卫系统等。
七、高层住宅的其他问题
1、入口处管理及社会服务设施：入口处要设有保安，避免外来人进入引起不必要安全问题。一楼最好设置超市或者大卖场，便民购物，是居民生活更方便。在高层住宅里面设置洗衣房，方便工作繁忙或者单身人士使用。
2、对于带走廊的高层住宅的密闭与通风：南方可以做开放式外廊，以便通风；北方要做密闭式外廊，保证室内温度。
高层住宅楼结构设计篇7
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
高层住宅楼结构设计篇8
随着人们生活水平的提高，对住宅提出了更高要求，已由安全、适用逐步走向舒适、健康。健康住宅、生态住宅、高品质住宅等高要求住宅将成为住宅发展的趋势。健康住宅的健康性主要包括居住环境和社会环境的健康性，其中住宅声环境满足要求是健康住宅的重要因素。在住宅设计、施工等环节，有关住宅隔声与减振处理方面的技术研究，实践应用方面尚存在技术难题和技术瓶颈。本文结合健康住宅的声环境要求，提出健康住宅隔声施工的技术措施并通过工程试点应用，提出隔声施工的方案和措施。 1高要求住宅的声环境设计依据 设计依据参照:①《声环境质量标准》GB/3096—2008;②《建筑隔声评价标准》GB/T50121—2005;③《社会生活环境噪声排放标准》GB22337—2008;④《住宅性能评定技术标准》GB/T50362—2005;⑤《住宅建筑规范》GB50368—2005;⑥《绿色建筑评价标准》GB50378—2006;⑦《健康住宅建设技术规程》CECS179:2009;⑧《民用建筑隔声设计规范》GB50118—2010;⑨健康住宅建设技术要点;⑩绿色生态住宅小区建设要点与技术导则。 2高要求住宅的声环境要求 结合高要求住宅的声环境设计依据，分别提出了住宅室内外声环境要求，以及住宅中主要构件的隔声性能要求，包括墙体、楼板及门窗的隔声要求等。住宅所在区域的声环境标准，对于0类住宅声环境功能区允许噪声推荐值:昼间≤50dB(A)，夜间≤40dB(A);对于1类住宅声环境功能区允许噪声一般值:昼间≤55dB(A);夜间≤45dB(A);对于2类住宅声环境功能区允许噪声低限值:昼间≤60dB(A);夜间≤50dB(A)。高要求住宅宜建设在0类和1类声环境功能区。普通住宅室内允许噪声级分别为:卧室昼间≤45dB(A)，夜间≤37dB(A);起居室昼间≤45dB(A)，夜间≤45dB(A)。而高要求住宅室内允许噪声级分别为:卧室昼间≤40dB(A)，夜间≤30dB(A);起居室昼间≤40dB(A)，夜间≤40dB(A)。对比可以发现，高要求住宅的卧室、起居室(厅)内的允许噪声级要求较高。住宅墙体的隔声要求要结合住宅中墙体的部位和功能，有分户墙、户内隔墙、邻卫生间墙、含窗外墙等，应分类选用，墙体及楼板的隔声要求如表1所示。 3高要求住宅隔声方案与技术措施 3．1楼板隔声方案和措施 为满足高要求住宅中楼板的隔声要求，可采用浮筑楼板、铺设弹性面层、采用组合楼板减振做法等来改善住宅结构传声对邻室的干扰。浮筑楼板做法是将20mm厚挤塑聚苯乙烯板(FM250)用专用聚合物砂浆或黏结剂粘贴在楼板找平层上，然后根据不同面层厚度施工40～65mm厚陶粒混凝土垫层，再铺地砖或复合木地板面层。据检测报告，其计权标准化撞击声压级达到62dB，若不采取隔声技术措施，撞击声压级将＞80dB。在浮筑楼板结构施工中，因为固体声的振动易沿墙、梁、柱、基础及楼板系统侧向传透到其他各层房间，尤其是由于楼板与四周墙体的刚性连接，将振动能量沿结构传播，导致其他结构也辐射声能，因此隔绝撞击声的矛盾显得更为突出。尽量避免楼板与周边墙体、洞口等的任何刚性连接是很重要的，即防止“声桥”的不利作用，否则将使楼板的隔声性能大为降低。“声桥”往往由楼面施工时漏浆和垫层中设备管线敷设不当等原因引起，如由于踢脚板处理不当，楼面与墙面产生刚性连接。对于铺筑龙骨的地板，常见的弊病是将龙骨直接搁在基层上，或是用钉贯穿弹性垫层而将地板和基层楼板钉牢，这样甚至可使浮筑木地板的隔声效果几乎完全丧失。为防止出现“声桥”，应注意楼板在面层和墙的交接处采用隔离措施，以免引起墙体振动，在地面与墙之间设置垂直的弹性垫，并注意踢脚板细部的隔声处理。 3．2墙体隔声方案和技术措施 对于墙体的隔声性能，应结合墙体的类型分类选用墙体的隔声方案和措施。采用湿作业砌筑的墙体，墙体砌筑质量、墙体留置开关盒或开设管槽等会削弱墙体有效截面形成薄弱环节，墙体抹灰质量、墙体洞口或缝隙是影响墙体隔声的主要因素。施工中避免墙体开关盒背靠背设置，开关盒采用隔声毡包裹和密封处理，保证砌筑砂浆饱满度、抹灰厚度和质量，减少墙体通缝和孔洞，避免形成声学通道，是提高砌筑墙体隔声的有效措施。而穿墙管道四周处理是影响整个墙体隔声的一个关键工序，所有穿墙管道必须设置套管，可采用钢或塑料套筒，套筒与管道之间用岩棉嵌填严密，然后用弹性胶条封闭。套筒与墙体之间用岩棉、玻璃棉等材料仔细嵌填严密，最后用水泥砂浆密封封口。在主体结构设计允许的情况下，宜尽量利用承重墙作为分户墙。如果分户墙属于填充墙，可选用陶粒混凝土或密度大的增强石膏砌块等。同时，应注意墙中的管路与嵌槽，不得出现贯通现象。如240mm多孔砖、200mm厚混凝土、180HL钢丝网水泥轻质墙板和200mm厚模卡砌块构造的墙体，隔声量可以达到要求。分户墙中所有电气插座、配电箱或嵌入墙内对墙体构造造成损伤的配套构件，在背靠背设置时应相互错开位置，并应对所开的洞(槽)有相应的隔声封堵措施。对分户墙上施工洞口或剪力墙抗震设计所开洞口的封堵，应采用满足分户墙隔声设计要求的材料和构造。为防止楼板和墙体上孔洞、缝隙的漏声，对楼板和墙体上的各种孔、槽、洞均要求采取可靠的密封隔声措施。分户墙中设置电气配套构件，在背对背安装时相互错开的距离宜≥600mm。用于封堵分户墙上施工洞口或剪力墙抗震设计所开洞口的材料和构造的隔声性能，要达到原设计分户墙的相应标准要求，以保证原设计墙体的隔声性能。墙体的隔声方案和隔声技术措施如表2所示。 3．3门窗隔声方案和措施 影响建筑外窗的隔声性能因素包括窗户开启形式、窗户材质、玻璃配置、密封措施和五金配件耐久性等。当外窗玻璃表面质量相同时，隔声性能从劣到优的顺序为:中空玻璃＜单层玻璃＜夹层玻璃＜单夹层中空玻璃＜双夹层中空玻璃，对于通过改变规格参数来提高玻璃的隔声等级STC，建议应按如下顺序进行调整:增加声阻尼(采用夹层玻璃和增加PVB厚度)→增加空气层厚度→增加玻璃厚度。密封措施和五金配件耐久性较好的建筑外窗隔声性能下降得小，宜选择适宜的密封措施和五金配件。结合使用和功能要求，优先选择开启灵活，安全性高，隔声性能好的窗户。门窗是住宅中隔声的薄弱环节，提高门窗的隔声性能对改善围护结构的隔声性能意义重大。门窗的隔声方案和技术措施如表3所示。#p#分页标题#e# 4结语 声环境满足要求是健康住宅、生态住宅和高品质住宅的重要内容，是体现住宅舒适和健康的重要条目。通过研究健康住宅的声环境要求，推动从健康角度研究住宅，解决健康住宅的关键技术措施，特别是促进住宅隔声施工技术的形成，满足居住者对住宅的环境需求。住宅隔声是个系统工程，开展建筑、结构、施工、装饰、节能、公共卫生与社会学等的跨学科研究，从规划设计、施工、物业管理、监理监测等环节入手，形成住宅隔声施工的成套技术，为高要求住宅隔声的建设施工服务。
高层住宅楼结构设计篇9
引言：
21世纪以来，高层建筑作为现代化城市建设中的主要建筑群，在城市化进程中的地位越来越重要，高层建筑的设计要建立在科学化、完善化和人性化的基础之上，创设优质的高层建筑工程对整个城市建设具有积极地促进作用。
一、高层建筑设计的论述
高层建筑一般由主体、顶部和裙房三个部分组成的，但是有些建筑在建筑设计中为了使整个高层建筑活跃生动起来，会在建筑设计中加入活跃元。高层建筑需要做到外部条件与其整体结构功能相一致，在设计中要展现当代先进的设计理念，同时发挥其应有的功能。各种类型的建筑设计都立足于处理好功能要求、技术条件和艺术形象这三个方面的关系。
高层建筑的建筑设计对于一个城市而言是非常重要的，很多高层建筑往往是一座城市的象征，具有城市的代表性，例如上海的东方明珠，巴黎的埃菲尔铁塔等。同时高层建筑也会反应一个城市的经济发展水平和现代化程度。对于高层建筑来说，选择合理的造型至关重要，因为其体量、高度巨大，且是城市的有机组成部分，对城市的形象和发展有很大影响。21世纪以来，随着我国钢筋混凝土高层建筑的飞速发展和当代科学技术的不断进步，高层建筑的建筑设计问题日益凸显，从基本的框架到建筑构造以及高层的叠加，每层都会存在诸多的设计问题尚待解决，这些问题会严重威胁到人们的财产生命安全。
二、高层住宅建筑设计中应遵循的原则
1、计算简图选择要适当
在高层住宅建筑设计过程中，首先就要选择适当的计算简图。计算简图是进行结构计算的基础，简图选择得当是保证高层住宅建筑结构安全的重要依据。在选择计算简图时，要从高层住宅建筑的具体实际出发，要保证结构内节点的误差控制在一定范围内，充分保证建筑计算简图的有效性。如果建筑计算简图选择不当，将直接影响建筑的安全性，带来严重的后果。
2、基础方案选择要得当
基础方案的选择直接关系到高层住宅建筑的稳定性，因此在进行基础设计时要充分考虑高层住宅建筑的周围环境，要对建筑地质条件和上部结构类型进行对比分析，从而确定主体结构与基础载荷的关系，保证高层住宅建筑设计主体的平稳性。针对基础方案的选择，要尽可能选择地基潜能较大的设计方案，这是为了保证高层住宅建筑地基的稳固，防止由于基础不稳导致高层住宅建筑的安全风险。
3、结构方案选择要合理
高层住宅建筑结构方案选择要充分保证结构的安全性能，要保证整个结构体系可以承受外力的影响作用。针对结构方案的选择要保证同一结构单元采用相同的结构体系，除此之外，结构设计要与材料的应用相协调，从而最大限度保证结构设计方案的应用效果，保证高层住宅建筑建设的安全性。
4、计算结果分析要正确
在进行高层住宅建筑设计过程中，大多应用现代化的计算软件和设计工具，然而，不同的计算机软件有不同的计算结果，这是由于现代化工具自身的局限性造成的。因此，在进行高层住宅建筑设计时，要客观、正确的分析计算结果，从而保证计算结果的有效性，要结合工程建设的具体实际进行全方面的分析，并作出正确判断，以保证高层住宅建筑设计的水平。
三、高层住宅建筑设计中存在的问题
高层住宅建筑在进行设计的时候为了更好的对大客流量和开阔的视野空间的要求，在进行设计时，通常在楼梯设计时是以宽大的敞开楼梯来作为主要的客流通道，同时，为了更好的满足建筑防火方面的要求，高层住宅建筑在进行设计的时候要采用封闭的楼梯间或者是防烟楼梯间，因此，在进行高层住宅建筑设计的时候，设计人员通常采用防火卷帘来作为封闭方式，这样能够更好的达到防火方面的要求。在进行设计的时候为了更好的满足相关的规范要求，同时对楼梯的数量和形式进行满足，但是，这种设计方案是一种不可取的方式，在出现火灾的时候，人员在疏散方面是存在着一定安全隐患。在进行高层住宅建筑设计的时候还是存在着一个非常明显问题，就是地上层和地下层共用楼梯的问题，在防火方面，为了避免在出现火灾的情况下建筑内的人员由地上层进入到地下层，不应该出现共用楼梯的情况。但是在实际设计时，由于在结构设计方面要考虑的问题是非常的多，因此，在楼梯设计时经常会出现地上和地下贯通的情况，这样能够在结构上面更加便利，但是也是会导致出现一定的安全隐患。在很多的高层住宅建筑设计中，设计人员对楼梯的设计方案并没有得到很多施工人员的注意，同时，在进行设计的时候对疏散通道的宽度也是存在着一定问题，疏散通道的宽度在进行设计的时候通常是会受到疏散门的影响，因此，在进行设计的时候，要对防火审核非常重视，同时，相关的负责人要对其非常重视，这样才能更好的对人员的安全进行保护。在进行高层住宅建筑设计的时候对一些细小的问题不进行重视，在出现问题的时候可能会导致很大的安全事故。
四、高层住宅建筑设计的新理念
1、高层住宅建筑主体设计
高层住宅建筑承担着城市的高级偶像的作用。高层住宅建筑有提供天际线视觉趣味的独特的城市设计机会，能够创造壮丽的天际线，而在街道层上却以人的尺度行事。建筑物的顶部一般服务于天际线，衬在天空上的形状是高层住宅建筑“联系于无限”之点，是塔楼的一个特色。没有天际线的摩天楼大概就像空间里一大堆不引人注目的体快。像高度发达的纽约和弹丸之地的香港都是由高楼大厦堆砌起来的，且看这两大城市的天际线，错落有致的城市建筑，间中穿插的塔楼，为城市的天空勾画了优美的轮廓，线条生动活泼、色彩缤纷多变。城市的天际线只是一维的立面边线为主的轮廓线，可正如一幅艺术摄影，照片是单向面的，可它反映的是三维的城市空间，以及整个城市风貌的特点。
2、高层地下室设计
（1）抗浮设计。当地下室埋藏较深或地下水位较高时，地下室设计中应重视抗浮计算，采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。板、覆土的自重对结构有利，计算强度时荷载分项系数取1.0，计算抗浮时荷载分项系数取0.9。地下室抗浮设计的重要依据是地下水位及其变幅，实际结构中，地下室面积大，形状又不规则，局部上方可能没有建筑，抗浮问题相对比较难处理，须作细致分析。在设计允许的情况下，应尽可能提高基坑坑底的设计标高，楼盖使用宽扁梁或无梁楼盖。
（2）防水设计。对于高层住宅建筑地下室，防水设计必须做得十分可靠，耐久性要与建筑物同步。若防水工程没有做好，出现了渗漏，修复起来的难度会较高，且补漏费用将大大增加。所以地下室的防水工程必须保证施工的质量，才能避免出线返工补漏的现象。
3、防排烟设计
（1）避免缺漏。封闭楼梯间当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置，同时规定了防烟楼梯间的设计要求，其中防烟楼梯间应在楼梯间入口处设前室、阳台或凹廊。不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置机械防烟设施。除设有排烟设施和应急照明者外，高层住宅建筑内的走道长度超过20m时，应设置直接天然采光和自然通风的设施。自然通风主要靠热压或者气压作为驱动力力，上述的内走道则不具备自然通风要求。
（2）注重细节。若相邻5层楼梯间开启外窗总面积不小于2.0m2，楼梯间即可采用自然排烟方式。另外，采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室应设机械加压送风的防烟设施。实际工程中，会遇到上面楼层的前室具备自然排烟条件，无须正压送风。而下面楼层的前室不具备自然排烟条件，需要正压送风。
（3）注重专业配合。地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间，当必须共用楼梯间时，应在首层与地下层或半在下层的出入口处，设置耐火极限不小于2.0小时的隔墙和乙级防火门隔开，并应有明显标志。由于此条规定，所有的高层住宅建筑的疏散楼梯间均分成上下两段。
4、高层住宅建筑采光设计
（1）通过将阳光反射至屋顶平面，日光可以到达比那些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域，但不增加窗户附近的日光强度。
（2）通过利用相对小的进光区域有效传统日光，可以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷，从而达到节省能耗的目的。
（3）仔细设计阻挡阳光直射的系统，可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。当然，进行采光设计时，可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划，通过更好的窗户和立面设计来减少眩光，获得自然采光。研究表明，太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而，为保证一个安全、舒适的工作环境，使用者应该可以控制光线的数量和质量；设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素，并为使用者提供最好的视觉环境。
五、结束语
当前，随着经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，高层建筑越来越普遍。高层建筑不同于普通建筑，由于其层高较高，因此对安全性能的要求更高。做好高层建筑设计直接关系到高层建筑建设的质量和安全，关系到人们的生命和财产安全，同时关系到人们的满意度问题。由此，只有做好高层建筑设计才能从根本上保证建筑建设的效益水平，才能从根本上促进建筑业的良好发展。
参考文献：
高层住宅楼结构设计篇10
摘要： 进入21世纪以来，人们生活水平不断提高，现代社会对建筑施工项目整体质量要求越来越高。随着高层建筑物数量的增加，建筑物中高层框剪结构住宅楼板施工面临着更大的挑战。要想满足现代社会对建筑整体质量的实际要求，施工企业必须结合实际建设状况，不断强化中高层框剪结构住宅楼板施工，为提升建筑物的整体质量提供技术保障。但是，在实际施工建设过程中，建筑物中高层框剪结构住宅楼板施工受诸多因素的影响仍存在较多问题，如楼板开裂、脱落以及老化等。中高层框架结构一旦出现质量问题，建筑物整体质量将受到严重削弱。因此，建筑施工企业必须采用新技术、新工艺和新材料有效预防和处理中高层框剪结构楼板开裂问题。
Abstract: Since the turn of the century, people’s living standard has improved greatly, and the requirements for the overall quality of construction projects are also becoming higher. With the increasing of the number of high-rise buildings, the construction of high-rise frame shear structure residential floor is faced with stronger challenges. In order to meet the practical requirements for the overall quality of buildings of the modern society, the construction enterprises must enhance the high-rise frame shear structure residential floor construction combined with actual situation so as to provide technical support for improving the overall quality of the buildings. But in actual construction, due to the impact of various factors, there are still many problems in the construction of high-rise frame shear structure residential floor, such as cracking, falling off and aging. Once there is quality problem in the middle and high-rise frame structure, the overall quality of the building will be seriously weakened. Therefore, the construction enterprises must adopt new technology, new techniques and new material for the prevention and treatment of middle and high-rise frame shear floor cracking.
关键词 ： 施工；中高层建筑；框剪结构；楼板开裂；对策
Key words: construction；middle and high-rise building；frame shear structure；floor cracking；countermeasures
中图分类号：TU755 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0120-02
1 中高层框剪结构住宅开裂常见的处理方法
本文中研究的中高层住宅楼为两栋框剪结构建筑物，地下室2层，地上26层，标准层面积为1220平方米，总建筑面积为37100平方米。其中1号楼施工到第十层时在混凝土养护一个月并拆除梁板模后，施工人员在楼板位置发现了局部裂缝问题，还存在多处大面积的裂缝问题，该位置在浇水养护的过程中出现了明显的漏水现象。楼板出现裂缝的原因十分复杂，常见的影响因素有楼板位置的温度变化异常、材料质量不合理以及施工工艺不完善等。虽然部分中高层建筑楼板开裂不会对建筑物的正常使用产生太大危害，但是，裂缝会降低建筑物混凝土结构的防水性，导致建筑物整体耐久性和整体质量降低。图1是框剪结构建筑物示意图。
施工单位对楼板位置产生的裂缝问题进行了研究和探讨之后发现：楼板位置裂缝问题不具有发展性，裂缝基本保持稳定。为此，研究人员针对实际施工状况对中高层框剪结构住宅开裂的处理方法做了总结：第一，宽度在0.03mm以内的非贯穿裂缝，对框剪结构的整体承载能力和持久性不会产生影响，该类裂缝通常不需要后期处理；第二，如果裂缝的宽度在0.03mm以上，该类非贯穿裂缝会直接引发钢筋锈蚀等问题，在降低框剪结构整体承载能力的同时，还会缩短建筑物的使用寿命，通常采用表面防水聚酯砂浆对裂缝位置进行封闭处理；第三，如果裂缝呈不成片、分散形态分布，该类贯穿性裂缝会引发钢筋腐蚀等问题，通常利用改性环氧树脂灌浆法处理；第四，如果楼板裂缝成片存在，施工人员必须凿除混凝土重新浇筑。
2 中高层框剪结构住宅楼板开裂的主要原因
2.1 施工不当 施工不当对住宅楼板质量控制工作会产生严重的影响。施工不当表现在以下方面：第一，混凝土振捣不合理。中高层框剪结构住宅楼板混凝土振捣施工过程中，充分合理的振捣施工可以保证水泥砂浆和骨料在模板中得到紧密的排列，在提高混凝土抗裂性能和密实性方面发挥着至关重要的作用。如果振捣不严实，会导致骨料和水泥砂浆排列不严实，楼板表面会出现砂浆层，楼板表面砂浆水分蒸发后，导致表面裂缝问题产生；如果振捣不均匀，楼板混凝土表面会出现明显块状和凹凸不平等问题，楼板位置将出现裂缝问题。
第二，模板施工不合理。建筑物模板必须具有较强的支撑性能和刚度，如果模板支撑性能较差或者刚度不够，当楼板受较大外力作用时，很容易引发楼板变形和开裂等问题。如果施工时间比较紧迫，混凝土质量没有达到设计标准要求施工人员就拆除了模板和底模，楼面在承受较大荷载后会造成楼面结构扭曲或者开裂等问题。
第三，施工安排不合理。在实际施工过程中，楼板混凝土浇筑施工结束后，必须保障混凝土强度达到设计标准要求才能实施下道工序施工，如果不严格按照设计要求进行施工就很容易引发楼板裂缝问题；在混凝土初凝的过程中，如果混凝土表面承受了较大的荷载力作用，也容易导致楼板位置产生不规则的裂缝。
第四，混凝土养护不到位。中高层框剪结构住宅楼板混凝土施工中一次性浇筑的面积通常比较大，混凝土表面和空气接触的面积也因此较大，混凝土表面水分蒸发非常快，水泥缺少水化热作用后引发混凝土表面迅速收缩等问题；混凝土养护过程中，如果混凝土表面保湿隔热工作不完善也会导致楼板开裂。
2.2 材料配合比不科学 合理的材料配合比在控制建筑物质量控制工作中发挥着至关重要的作用。如果材料配合过程中存在计量不准确、粉煤灰掺量不合理、含砂量大以及砂子过细等问题，将会直接导致材料配合比不合理。水灰比的变化情况直接决定混凝土的整体强度值，在实际配合过程中，如果水泥和掺合材料、水以及外加剂溶液的配合量计量工作出现较大误差，混凝土材料的整体强度将明显降低，导致楼板位置出现裂缝问题；混凝土配置过程中，如果出现粉煤灰掺量过大、含砂量大以及砂子过细等问题，混凝土材料的抗拉强度将受到严重削弱，在使用过程中容易出现塑性收缩从而导致裂缝问题；中高层框剪结构住宅楼板施工需要泵送混凝土材料，混凝土材料在泵送过程中容易出现混凝土砂浆过多和骨料少等问题，导致楼板位置产生裂缝。
2.3 设计不周全 设计不周全主要体现在以下几方面：第一，中高层框剪结构住宅平面布局长度超出设计要求并呈现不规则现象，导致后浇带和伸缩带位置设置不符合实际要求；第二，楼板设计厚度不合理。实际厚度只能满足设计要求，没有综合考虑其他影像因素；第三，楼板中预埋线管数量偏多，导致楼板位置混凝土厚度偏薄；第四，楼板位置使用单层钢筋，在支座处配置的钢筋间距偏大。
3 施工中高层框剪结构住宅楼板开裂的预防和处理对策
在实际施工建设过程中，中高层框剪结构住宅楼板开裂的影响因素很多，除了常见的施工工艺不当、材料比配合不合理以及设计不周全以外，环境和使用不合理等也会对楼板位置混凝土结构质量产生影响。笔者对该工程进行了实际考察后，针对施工不当、材料比配合不合理以及设计不周全等问题对相关预防和处理办法做了研究介绍。
3.1 施工中高层框剪结构住宅楼板开裂的预防措施
3.1.1 混凝土浇筑和养护 实际施工过程中，中高层框剪结构住宅楼板混凝土浇筑和养护工作必须严格按照设计要求进行。混凝土浇筑和养护工作人员在明确混凝土初凝时间和出厂时间后，必须确定合理的混凝土浇筑和振捣时间，为混凝土能够在初凝之前完成浇筑和振捣工作提供时间保障；住宅楼板混凝土振捣施工应该综合使用平板振动器，为提高振捣的质量打下坚实的基础；混凝土浇筑和养护过程中，施工人员还要确保混凝土在最终凝结之前对楼板板面进行抹面处理，抹面施工结束后，施工人员应该在第一时间内利用塑料薄膜覆盖楼板表面，冬季施工时还应考虑增加保温材料的覆盖，以对楼板进行养护处理。
3.1.2 材料的吊运和模板的施工 要想有效预防中高层框剪结构住宅楼板裂缝等难题，施工人员还必须高度重视材料的吊运和模板的施工质量控制。材料在吊运过程中应该合理控制吊轻放的次数；材料的堆放位置必须做好模板垫层处理，尽量与楼板跨中部位保持一定距离；合理控制吊运荷载对楼板产生的冲击；模板材料的选用和支撑体系的支设材料在满足设计要求的同时，还应该综合考虑施工过程中吊装荷载与模板体系稳定性和安全性和控制，在模板支撑体系立杆以下位置铺垫合适厚度的垫层；楼板拆模的过程中，楼板混凝土和养护试块满足了设计质量要求后，施工人员才能拆除支撑模板。
3.1.3 材料比方面的预防措施 第一，施工人员应该按照设计要求提高配合比计量的准确性。材料比配合过程中，在合理控制水灰比例的同时，还应该合理控制搅拌时间；结合施工现场砂含水量的实际状况合理调整材料的配合比；混凝土的强度和坍落度必须保持一致；第二，混凝土骨料用量通常占总体积的75%左右，选用粗细程度适中的石子进行材料配合，石子的含泥量在1%以下；砂子选用中、粗砂，含泥量控制在3%以内。
3.1.4 设计方面的预防措施 第一，中高层框剪结构住宅楼板设计必须综合考虑强度要求，并对楼板可能出现裂缝状况进行计算；第二，在楼板每隔25m左右的位置设置合理的后浇带，结合实际施工状况在楼板中间墙体设置一条宽度适中的伸缩带；在楼板死角位置设置双向钢筋。
3.2 施工中高层框剪结构住宅楼板开裂的处理措施
3.2.1 表面处理法 表面处理法要求施工人员在确定楼板位置裂缝的实际状况后，在表面涂抹和粘贴相关材料控制裂缝的危害性。表面涂抹的范围通常有严格的控制，通常情况下，楼板位置出现大面积的裂缝问题会直接采用贴补法，减少楼面渗漏等问题。
3.2.2 填充法 填充法通常运用于裂缝宽度超过0.03mm的楼板裂缝位置。楼板位置出现0.03mm以上裂缝通常会引发钢筋材料腐蚀和渗漏等问题，施工人员可以在裂缝表面使用防水聚酯砂浆封闭法对裂缝进行处理，通过直接填充裂缝的方法减少实际使用中楼板渗水等问题。
3.2.3 灌浆法 灌浆法应用范围十分广泛，并且具有良好的应用效果。如果楼板裂缝不成片或者分散分布，施工人员应该及时采用改性环氧树脂灌浆法对楼板裂缝进行处理，为提高楼板的使用寿命打下坚实的基础。最后，施工人员还可以采用结构补强法处理中高层框剪结构住宅楼板裂缝问题。在实际施工过程中加强管理和后期养护，为减少和控制楼板混凝土裂缝问题做好充分的准备工作。
4 结束语
总之，建筑施工企业要想有效解决中高层矿建结构住宅楼板开裂问题，首先应该从建筑物施工材料质量控制着手，为提高建筑物的整体质量打下坚实的基础。另外，建筑物混凝土浇筑施工结束后，如果浇筑后的混凝土表面没有及时覆盖处理，受长时间风吹日晒的作用，混凝土表面的水分蒸发后，将产生严重的收缩问题，中高层建筑物楼板位置收缩值明显高于其他位置，在加大楼板拉应力的同时，还会加快楼板位置混凝土上水分蒸发速度，导致楼板开裂问题。因此，建筑施工企业必须综合各项影响因素，为提高建筑物的整体质量提供动力保障。
参考文献：
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高层住宅楼结构设计篇11
在我们的日常生活中，会经常接触到高层住宅楼。我们所说的高层住宅楼是指长期为人们提供居住的高层建筑，而家庭住宅高层建筑是建立在特定范畴基础上的居住型高层建筑，是为了满足家庭生活需要，利用技术手段创造的建筑物。高层住宅除了在传统大城市里受到青睐，显示高层住宅具有较大的市场需求和发展潜力。近来沿海和内地的其他城市也掀起了兴建高层住宅的另一股热潮，甚至在一些中小城市也出现了不少高层住宅。
高层住宅楼设计是一项复杂的、综合的系统工程，住宅建造设计工作十分重要。高层住宅建筑设计必须根据使用要求，通过调查研究拟订出高层住宅建筑的建造方案。另外，高层住宅建筑与周围的环境是一个统一的整体，而且高层住宅建筑环境是人文背景，所以在高层住宅建筑设计中，需要统筹考虑。这是因为，住宅建筑应具有良好的环境，同时也必须与环境相适应。影响高层住宅建筑设计的环境因素比较多，其中地质条件是影响住宅建筑设计最重要的因素。但是，长期以来地质学理论主要集中在找矿及交通工程方面，在高层住宅建筑设计上的应用研究还相对较少。本文主要从地基承载力、地质建材、地磁场效应、地震灾害等方面讨论地质条件对高层住宅建筑设计的影响。并对将来高层住宅楼设计发展中的前瞻性问题提出设计建议，最后对高层居住外部环境的发展趋势做出展望。
1 高层住宅楼的特点
由于构成建筑物的物质手段与技术措施，住宅楼大多局限于土木石砖等比较原始材料，而且大都是陷于底层空间的不大建筑。随着经济高速发展及城市人口的普遍增长，建筑理念的更新以及城市社会功能的多样化发展，现代建筑的形式发生了巨大变化。当今世界各地修建的各类高层住宅楼技术先进，同时具有很强的艺术性。目前，许多高层住宅楼高度也越来越高，组成纵横交错的复杂空间，已经相当于过去多种功能组合起来的复杂建筑群。此外，充分接近自然等更具人性化的高层住宅楼正被许多设计师所采用。同时，也造成了高层住宅楼的地质勘察研究重视的降低，也造成高层住宅楼建造难以实施。一旦发生地质灾害，极易造成较大的损失及伤亡事故。所以高层住宅楼对建筑的工程地质勘探设计提出更高的要求。
2 地基承载力与高层住宅楼的基础设计
住宅建筑与土层直接接触的部分是基础，因此，基础的作用就是承上传下地传递荷载。房屋的屋顶、楼板层、墙壁等组成部分的荷载，最后都通过墙壁传给了基础。所以，所选用的材料必须要有足够的强度。而基础又把建筑物的全部荷载传到承受荷载的地基上，以承受荷载和地基的反作用力。并且地基不能经受地下水等的侵蚀，或者产生不均匀沉降。如果地基受到破坏，房屋就会产生裂缝、倾斜，甚至倒塌。所以与地基承载力有关的基础设计是否合理相当重要。基础所选择的形状应尽量使建筑物的荷载能够均匀地传到地基上。因此，基础的设计直接关系到住宅建筑的安全使用和造价投入。
由于地基的承载能力一般都要比砖、石、混凝土等基础材料的抗压能力差得多。在同样的地基承载能力条件下，基础通常做成逐步加宽的形式，以扩大基础底面与地基直接接触的面积，使基础传给地基的单位面积上的压力减小，而能与地基的承载能力相适应。对于工程地质条件比较复杂的场地，地质较差的地方布置绿地，地质较好的地方布置高层建筑，在交界的地方布置高层建筑应注意，让一幢高层建筑跨越两种性质的土层是不合理的。如果建筑上部荷载较大，基础的底面积也应相应的增大，可以通过加固、打桩等办法来改善地基的承载能力，同理，即使上部荷载相同，在承载力较高的岩土层埋深较浅的地段要充分发挥其承载力，基础也应当以不同大小的底面积去适应地基的不同的承载能力。
3 地质建材与高层住宅楼的结构设计
高层住宅楼的建材都直接或间接与区域地质状况有关，被统称地质建材。地质建材比较笨重，搬运不便。地质环境提供了石、土、砖、瓦等建材，所以当地大兴土木时，除了加工制作产品，大部分属于未经制作的原始材料，建筑高层住宅楼是就地取材。在施工时一般只需在建筑现场加工便可使用。这对于形成高层住宅建筑结构特色十分有意义。
我国高层民居建筑普遍采用梁柱式构架结构，这种结构对太阳能的应用不是十分有利。国外认为被动式太阳能采暖与制冷技术将是下世纪建筑设计的方向。目前，国外正在试验太阳能集热式墙体，由两层保护性玻璃和中间透明塑料体复合而成，其原理是利用透明绝热材料吸收太阳能用于高层建筑中的理论。为了很好的降低能耗，在设计中运用被动式低能耗技术与场地气候和气象数据相结合，同时，使停车场的地面混凝土具有良好的透水性能，使雨水存留于地下，增加环境中的水分，与停车场内的树林形成一种供水循环系统，提高小区的绿化效果，提高生活质量。分隔房间的墙壁上留有通风口，并配置有通风设备，其具体方法是通过建筑外形的塑造、材料的选择等。总之，一个地方的住宅结构设计必须要充分考虑该地的地质建材条件。
4 地震灾害与高层住宅楼的防震设计
住宅建筑灾害有地震、洪水、雷击等自然灾害，必须采取设沉降缝和桩基等措施，减少不均匀沉降引起的对高层建筑物的危害。人为灾害地质环境直接影响地震等大灾害防范，是住宅建筑设计中必须考虑的一个问题。
高层住宅建筑的群体设计在震区布设住宅群时。应根据地质调查，从抗震的角度考虑，除了在建筑场地的地质条件选择上、住宅的平面和高度设计上予以特别重视外。布置建筑要避开危险和不利地段。在住宅群中必须留有适当的疏散场地作为震害发生时的避难场所。除了公共绿地外。由于房屋的自振周期短，须在居住小区中专门划出一些临时疏散场地；在房屋的可能倒塌范围之间留出一定宽度的通道备用。震区房屋倒塌情况的调查资料表明，若房屋的自振周期与地基的末震周期接近，可根据这一指标设计通道宽度，以备震害发生时救灾人员和车辆通行之用。如果在小区范围内地基有硬有软，则因该在软土区布置刚性较大的建筑，这样对建筑整体抗震有好处。为了抗震需要，住宅周围的道路也要合理布设，一般情况为了使用上的方便，把宅前道路布设在临近住宅出入口的一侧，但在震区就必须把住宅群的道路布设在两幢住宅之间，道路易于清理和使用。
5 磁场与住宅建筑的设计
地表磁场与生物体相互作用的效应有热效应，所以地表磁场强度分布的地域差异是影响住宅布局的一个地质物理因素。如果地表磁场能量变化不是很强时，人类经过长期演化已适应了这一地质环境。但地表磁场强度的分布具有地域差异性，在生物体内部产生的能量和温升并不明显的情况下，一旦局地磁场强度发生较大变化，会使组织的传热机能产生混乱，对居住者的生理状况产生不良影响。当地磁强度过大时，受地磁场影响的组织内吸收的能量远大于生物体的新陈代谢能力时，球形红细胞形成速度达到最高值，当超过组织的调节能力，红细胞溶血速度明显增大。科学家们还发现，很多疾病的发病率及造成的死亡率，都是因为局部体温上升，最后导致组织的破坏和死亡。随住宅建筑周围的地磁强度月均值的增强而升高，会对居民造成一定的影响。可见，在高层住宅建筑布局设计时，必须要注意选择地磁强度适中的地方进行建造。
6 结语
地质环境条件是影响住宅建筑设计的重要因素之一。在高层住宅楼工程地质勘察研究过程中，要充分研究地基承载力与高层住宅楼的基础设计、地质建材与高层住宅楼的结构设计、地震灾害与高层住宅楼的防震设计。采用现代化的科技作为高层建筑物基础，满足设计及工程建设的要求，并在全国进行推广应用。并对将来高层住宅楼设计发展中的前瞻性问题提出设计建议，最后对高层居住外部环境的发展趋势做出展望。
参考文献：
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高层住宅楼结构设计篇12
0 引言
目前，在我国北方地区，多层的砖混结构住宅楼，由于建造简易，成本较低，在中小城镇中应用尤为广泛，易为中低收入人群接受，所以是住宅建筑中的一种主要形式。应当看到，由于我国幅员辽阔，城镇化程度不高，在今后相当长的历史时期内，大部分人群的居住条件，仍然会以多层砖混住宅为主。即便是经济发达地区和少部分高收入人群，基于青睐多层住宅层数不高，上下方便，也喜欢选择住多层住宅。这些人一般只是要求单套面积较大，使用功能齐全，并不太在乎房屋的总层数。因此，探讨多层住宅设计中的一些细节问题，使我们的多层住宅设计，更加人性化、合理化，对我们有很大的现实意义。本人仅就多层砖混住宅门斗的设计问题，谈几点粗浅的认识。
1现状与发展趋势
现今的多层砖混住宅楼，除少数标准稍高的而外，大多数都未设计有外门斗，主要原因是：
以往的住宅楼设计，限于当时的经济条件，一般都力求减少公用辅助面积，降低建造费用；
人们对住宅的使用要求，当时尚限于住宅这一基本要求，没有别的奢想；
对建筑节能缺乏足够的认识，没有在非保温的楼梯间进口处加一个外门斗，提高住宅楼的保温节能效果。因此一般的住宅楼，特别是北入口的住宅楼并没有另外设外门斗，人们不但不把它当作一种欠缺，反而更能得到建设决策者们的欢迎。
在住宅开发销售过程，因为设有外门斗分摊公用面积，购房者似乎降低了购房费用，比较容易接受这种做法，而开发商却更加感到这是一种实惠。
在危房改造和棚户区改造中，这种做法能用更少的投资解决更多困难民众的用房问题，这种急功近利的行为，更受到地方政府的欢迎。可见，在某种程度上，多层住宅楼不设计外门斗，在一些业内人士中，形成了一种固有的错误观念。
笔者认为，在多层住宅楼设计时，特别是北入口的住宅楼，都应当尽可能地、主动地加设外门斗。这是因为：
外门斗可以改善人们的居住条件，提高生活质量。试想如果进门外及有外门斗，人们在刮风的风雪日子，进出门口时要收拾雨具，收拾外装，打点孩子、或者呼唤家人，光靠一个雨篷的遮挡是不够的。
外门斗内更便于设置信报箱、送奶箱，有利于提高住宅公共服务性能；
外门斗可以使住宅的立面造型更加富于变化，可以更方便地对楼号门号进行标识，便于人们认别。总之，外门斗可以更加完善住宅楼公共部分的使用功能，应当提倡和实现住宅楼外门斗的设计。
2外门斗设计的一些细节处理
多层住宅外门斗设计，对一般从事过住宅楼设计的建筑师来说，应当是轻而易举的事情。然而在实际工程中，关于细节，不同的设计人员也会有不同看法和处理手法。下面把自己的一些看法和处理手法做些介绍，与同行们交流。
外门斗的平面开间和进深尺寸
外门斗的开间尺寸与相应的楼梯间开间尺寸对齐，这主要是便于外门斗侧墙与楼梯间构造柱的拉结。以往我们曾看到过个别设计外门斗开间尺寸比楼梯间开间尺寸稍小一些的，其目的不知是为了节省一点点建筑面积或其他原因，这种做法我们不赞成，外门斗的进深尺寸，我们主张至少取2100MM，以保证门斗在一道门开启的情况下还能保持一辆自行车的长度。有些设计把门斗进深尺寸压缩到1500MM，这无疑会使人感到尺寸过紧，不利于发挥外门斗的正常使用功能。
外门斗处外门的设置
正常设计的外门斗应当设置两道门。其中外门斗应当选用自由门，宽度不宜小于1500MM。门扇上段应配有采光玻璃，下段则不要配玻璃。门的材质，应根据小区建设标准和物业管理条件而定，条件好的地方，可选用标准高一些的门。在一些解困房、平改房、危改房的小区，在小区物业管理水平和居民文明程度尚低的情况下，也可暂时不设外门，只留门洞，但门外都应设计雨篷。外门斗的内门，不论什么条件，均应安设防盗、保温、防火的电子对讲门。总门的质量和豪华程度，应与小区住宅建筑标准相适应，门的宽度都可以选为1200MM的3：7双扇平开门。不论内门、外门，门的高度均应一致，可选用2000MM，最低不宜小于1950MM，最高不宜大于2100MM。外门斗间的建筑高度和采光措施，外门斗的建筑高度，应根据住宅楼不同建筑标准而异。普通的可取2200MM，此时在两侧墙上各按设一个宽600MM左右单扇固定窗采光，或宽900MM双扇推拉窗采光。当住宅建筑标准稍高时，应将外门斗建筑高度适当加高，高至一、二层楼梯平台中间处，这时采光可以两侧高窗为主，辅以第一个楼梯平台上第一个楼梯间外窗为采光，这些窗因为很难请到可靠的人进行开窗管理，都应以固定窗为好。
门斗年的建筑构造与细部设置
这个问题本来十分简单，但值得注意的是，现在相当多的住宅楼设计图纸，往往急于求成，交代不细，致使一些很容易做得更好的地方，没有做好，笔者认为，设计人在实际工作中应当注意如下一点：首先，门斗内地面的标高，最好应比楼梯间起步处地面标高低20MM，比入口处台阶或散水高100-130MM。其次，应当明确内墙裙做法，是水泥砂浆墙裙刷涂料还是贴墙砖墙裙或贴石墙裙，都应明确在设计图纸中注明其材料和高度；最后，应当设置与住户数相符的信报箱，设置适当数量的公用送奶箱，在设计图上明确他们的型号和位置尽量选用内嵌式。最近几年我们看到的相当多的住宅楼都未设置信报箱和送奶箱，应当把这种情况看成是一种欠缺。
门斗的外立面设计
外门斗立面设计总体要求是与住宅立面设计相适当和匹配。通常都是采用低管头有组织排水加一些线条处理。应当注意的是，有的设计为了形成管头排出，采用现浇钢筋砼浇出大管头的做出，这样做不但费工费料，而且不利于抗震，我们不造成这类做法。
3门斗的结构设计与施工
多层住宅外门斗的结构选型应当采用与主体住宅结构采用相同的结构形式。在砖混结构住宅楼外门斗结构中，主要结构措施是在两个墙角各加一个构造柱，住主筋一般为4根直径12的钢筋。顶盖处板边缘加设加强筋，不另设圈梁。另外，一部分人认为，一般多层住宅层数为6层，有些带阁楼为7层，外门斗为一层灰因为不均匀沉降而引出外墙链接处裂纹，强调门斗部分与主体部分要分段施工。先施工主体，待封顶后才能砌筑门斗。但笔者认为，只要地基承载力不是特别低（例如：fak≤100kPa），就没必要这么做。因为门斗一般外伸不多，它的基础部分与主体结构式一个整体，整体的刚性基有变形协能力。结构主体与门斗部分同时施工，可以减少以后接槎的麻烦，也减少了墙体链接处裂纹的可能性[3]。
3 结 语
阐述了在多层住宅楼建设中外门斗的一些想法，并且主要以北入口住宅楼门斗设计谈了一些看法和做法。在实际工程中，作为住宅楼的建筑设计师，还可以根据小区的建筑标准，人文环境，以及南入口或是否带半地下室等情况，对门斗采用不同的平面尺寸、立面造型来发挥自己的灵感。通过对这一问题的探讨，使我省的多层住宅设计，随着我国经济的发展，人民生活的提高，不断丰富它的内涵，使住在这类住宅的人们更加称心如意。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部.GB50096-1999.住宅设计规范[S].北京：建筑出版社，2000.
[2]中华人民共和国建设部.JGJ37-87.民用建筑设计通则[S].北京：建筑出版社，2000.
[3]熊丹安.建筑结构[M].广州：华南理工大学出版社，2006.
高层住宅楼结构设计篇13
现今,随着城市建筑物的日益增多,尤其是高层建筑不断增多。根据高层建筑使用功能不同，可以分为居住高层建筑、工业高层建筑、公共高层建筑等。对于高层建筑，最引人注目的是居住型高层建筑。家庭住宅高层建筑是建立特定范畴基础上的居住型高层建筑，是为了满足家庭生活需要，利用技术手段创造的建筑物。高层住宅在传统大城市里受到青睐，显示高层住宅具有较大的市场需求和发展潜力。高层住宅楼设计是一项复杂的、综合的系统工程，住宅建造设计工作十分重要。高层住宅建筑设计必须根据使用要求，通过调查研究拟订出高层住宅建筑的建造方案。另外，高层住宅建筑与周围的环境是一个统一的整体，而且高层住宅建筑环境有其人文背景，所以在高层住宅建筑设计中，需要统筹考虑。影响高层住宅建筑设计的环境因素比较多，其中地质条件是影响住宅建筑设计最重要的因素。本文主要从地基承载力、地质建材、地磁场效应、地震灾害等方面讨论地质条件对高层住宅建筑设计的影响。并对将来高层住宅楼设计发展中的前瞻性问题提出设计建议，最后对高层居住外部环境的发展趋势做出展望。
一、高层住宅楼与地质的关系以及其特点
过去由于构成建筑物的材质与技术手段的制约，住宅楼大多局限于土木石砖等比较原始材料，大都陷于底层空间的多层建筑。随着经济高速发展及城市人口的普遍增长，建筑理念的更新以及城市社会功能的多样化发展，现代建筑的形式发生了巨大变化。当今世界各地修建的各类高层住宅楼技术先进，同时具有很强的艺术性。目前，许多高层住宅楼高度越来越高，组成纵横交错的复杂空间，已经相当于过去多种功能组合起来的复杂建筑群。此外，充分接近自然等更具人性化的高层住宅楼正被许多设计师所采用。但是由于高层住宅楼的地质勘察研究滞后，造成高层住宅楼建造难以实施；一旦发生地质灾害，极易造成较大的损失及伤亡事故。所以高层住宅楼对建筑的工程地质勘探设计提出了更高的要求。
二、地基承载力的特点
住宅建筑与土层直接接触的部分是基础，因此，基础的作用就是承上传下地传递荷载。房屋的屋顶、楼板层、墙壁等组成部分的荷载，最后都通过承重墙传给了基础。所以，所选用的材料必须要有足够的强度。而基础又把建筑物的全部荷载传到承受荷载的地基上，以承受荷载和地基的反作用力。并且地基不能经受地下水等的侵蚀，或者产生不均匀沉降。如果地基受到破坏，房屋就会产生裂缝、倾斜，甚至倒塌。所以与地基承载力有关的基础设计是否合理相当重要。基础所选择的形状应尽量使建筑物的荷载能够均匀地传到地基上。因此，基础的设计直接关系到住宅建筑的安全使用和造价投入。
由于地基土的承载能力一般都要比砖、石、混凝土等基础材料的抗压能力差得多。在同样的地基承载能力条件下，基础通常做成逐步加宽的形式，以扩大基础底面与地基直接接触的面积，使基础传给地基的单位面积上的压力减小，而能与地基的承载能力相适应。对于工程地质条件比较复杂的场地，地质较差的地方布置绿地，地质较好的地方布置高层建筑，在交界的地方布置高层建筑应注意，让一幢高层建筑跨越两种性质的土层是不合理的。如果建筑上部荷载较大，基础的底面积也应相应的增大，可以通过加固、打桩等办法来改善地基的承载能力。同理，即使上部荷载相同，在承载力较高的岩土层埋深较浅的地段要充分发挥其承载力，基础也应当以不同大小的底面积去适应地基的不同的承载能力。
三、地质建材对住宅的影响
高层住宅楼的建材都直接或间接与区域地质状况有关，被统称地质建材。地质建材比较笨重，搬运不便。地质环境提供了石、土、砖、瓦等建材，所以当地大兴土木时，除了加工制作产品，大部分属于未经制作的原始材料，建筑高层住宅楼是就地取材。在施工时一般只需在建筑现场加工便可使用。这对于形成高层住宅建筑结构特色十分有意义。
我国高层民居建筑普遍采用梁柱式构架结构，这种结构对太阳能的应用不是十分有利。国外认为被动式太阳能采暖与制冷技术将是下世纪建筑设计的方向。目前，国外正在试验太阳能集热式墙体，由两层保护性玻璃和中间透明塑料体复合而成，其原理是利用透明绝热材料吸收太阳能用于高层建筑中的理论。为了很好的降低能耗，在设计中运用被动式低能耗技术与场地气候和气象数据相结合。同时，使停车场的地面混凝土具有良好的透水性能，使雨水存留于地下，增加环境中的水分，与停车场内的树林形成一种供水循环系统，提高小区的绿化效果，提高生活质量。分隔房间的墙壁上留有通风口，并配置有通风设备，其具体方法是通过建筑外形的塑造、材料的选择等。总之，一个地方的住宅结构设计必须要充分考虑该地的地质建材条件。
四、地震灾对住宅的影响
