高层住宅建筑结构设计中的一些问题

江 涛

(江西省建筑设计研究总院)

0.引言

随着经济的快速发展，我国的城市居民住宅向中高层方向发展。在高层住宅建筑的开发建设过程中，结构设计是其中一个重要的环节。结构设计的好坏决定了高层建筑整体的综合水平。高层住宅建筑结构设计是设计工作中的一个难点和重点。

1.高层住宅建筑结构设计的基本要求

1.1 满足舒适度要求

住宅的建筑设计主要还是满足住户居住的舒适满意度，合理的对户型进行分配，对人居环境进行改善，结构在设计方面应该配合机电和建筑专业，尽可能的在居住的空间中避免使用隔音效果不好的建筑材料，在建筑建造过程中减少露柱的情况出现，以住户的舒适度为目标，室内环境上要通透，采光效果要好，这样可以给居住者带来良好的居住环境。在房屋的结构设计中，应该考虑室内空间的可调控性，便于住户能够按照自己的喜好进行改装。

1.2 认真执行规范

在高层住宅建筑结构设计中，应该严格按照规范来执行，对一些房屋的伸缩缝间距的规格，不要有偏差。对于现在的高层住宅建设过程中，使用的材料大多是砂石混泥土，这种材料拥有较高的强度级别，但是在建造过程中，如果水泥的用量比较多的话，就可能使得墙体、和主梁结构上出现裂缝。在居民购买房屋时，会去查看房屋的质量和相关的完整度，如果发现墙体有裂缝那么就不会考虑这个房屋，或者是在购买后要求退换。虽然一些墙体出现的轻微裂缝并不会对房屋的整体结构有着安全性上的威胁，但是出现这种现象，给住户心理带来的担忧还是比较明显的。由此在高层建筑上应该严格按照规范来执行，以免建筑完工后多带来的诸多问题而引起的不必要的麻烦。

1.3满足经济性要求

在经济活动中住宅已经变成一种商品，居民具有购买力，就可以获得相应的房产。开发商在房屋的建造中，要求资金投入少，效益的回报比较高，买房者就是对房屋的要求要在外观上能够精美，布局设计上要合理，房屋的价格方面要适中，房屋的质量上要上乘。因此，在房屋的建造的选择上应该根据建造的地点和相关的层数进行比照，为满足经济性需求的前提下对房屋结构进行综合设计和资源优化建设。关于地基的合理设计与否，关系到房屋的整体结构以及房屋的整体造价情况。

2.高层结构设计问题分析

2.1抗震结构设计问题

在高层建筑结构设计中抗震结构设计是最重要的一个环节，同时也是高层建筑中比较复杂的一个环节。在结构设计中需要考虑到对建筑材料、建筑结构的选择，以及对整体建筑的抗震结构有着设计上的要求。由于，我国并不是地震高发的国家，使得设计人员对建筑的抗震设计重视程度不高，再加上我国的物力财力的限制导致我国在抗震设置的标准上相对的较低，也使得抗震设防裂度和结构设计中之间拥有这对应的关系。2.2楼层平面、立面刚度问题

在高层结构设计中，最常见的问题莫过于是楼层平面的刚度问题。一些高层建筑结构设计人员在进行建筑结构布置时，缺乏必要的结构观念。众所周知，程序尽管在数学、力学模型上是成立的，但是在实际中，不可抗力等因素产生的偏差很难保证程序计算的准确性，构件的不安因素增多导致结构的不安全，所以这对设计人员的结构概念要求很强，同时也需要对楼层平面刚度的标准进行限制。2.3剪力墙设置问题

剪力墙在建筑结构建造中，能够有效的抗测力。在建筑工程中，许多的施工队伍为了赶工作进度工程在质量方面很难得到保障，并且在使用混凝土进行泵送时，增加水泥用量，减少中粗骨的含量，水泥的用量和中粗骨与骨料的配比都会影响结构的收缩量，从以往的一般收缩量300με上升到400με以上，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，使得混泥土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。

3.高层住宅建筑结构设计问题的有效对策

3.1抗震结构设计的优化

在对建筑抗震结构进行设计的时候对建筑抗震结构进行设计的过程中，需要通过专业的抗震结构设计人员针对建筑特点以及地方的地震发生状况进行分析，以满足建筑物抗震结构设计规范为基础对建筑物的抗震结构进行严格设计，通过严格控制结构的高宽比，根据有关规定和相关经验墙体的高宽比以及超静定次数的变化会影响到混凝土抗震墙的性质转变[1]。所以为了提高抗震墙的性能，主要通过以下几点：一、 在处理一道截面较长的抗震墙方面，设计师应该充分利用其洞口设置成弱连梁，使每个墙段的高宽比不宜小于2.5，尽量将墙体分成单肢墙、多肢墙或者是小开口墙，从而提高抗震墙的变形能力，以免剪力墙受到损坏；二、由于在水平力的作用下，剪力墙的刚度一般比较大，剪力墙中的连梁很容易因为强大的内力从而超过截面的数值要求，所以在实际设计中，连梁的刚度适当减少，从而将这些连梁弯曲，让他们变成塑性而不发生脆性损坏[2]。设计人员通过对抗震数据的精确计算和分析，从建筑物的地基结构设计、建筑物主体结构设计以及承重墙、主梁等抗震构建结构设计的方面综合考虑，促进建筑物的抗震能力的提升。比如在对剪力墙的抗震结构设计过程中，应该充分考虑到剪力墙的抗震要求，设置单独的承重墙和承重柱，严格按照规范要求从最底层开始进行计算。

3.2合理的选择平面和立面

在结构的设计上面应该为了减少一些不必要的麻烦，设计人员应该从结构的刚度、结构中心和几何的运用设计到同一个基准线上，保证施工队严格按照设计标准进行施工，减少施工队伍的麻烦。对扭转方面应该设计人员应该考虑到水平承载力所受的各种因素。通过对立面和平面的选择，来解决高层建筑设计的问题[3]。在平面的选择上应该保证与刚度中心和质量中心重合，这样可以缩小位移比。可以通过增加规范规定的表格来确定相关的数据标准，提高高层建筑的产品质量。3.3剪力墙的设置

在对剪力墙的设置上，主要是应该要以对称结构布置为主，减少结构的扭转，确保上下贯通，从而保证建筑结构的刚度的连贯性且变化情况稳定，设计上应该将剪力墙设置成L型或者是T型确保能够发挥剪力墙的作用；剪力墙的布置位置最好在结构的外围，这样可以很好的增强结构的抗扭曲形变作用。设计师在设计的过程中应该对楼层的温度进行考虑，来控制剪力墙的间距，参照有关的数据，保证楼层设计的合理有效。

4.结语

综上所述，高层住宅的结构设计主要还是抗震结构设计的优化，合理的选择平面和立面，剪力墙的设置方面进行改进，重视高层住宅建筑结构设计中的一些常见的问题，并解决相关的问题，有利于促进中国高层住宅建筑结构设计更好的发展。

[1]王燕，王维. 浅谈高层建筑结构分析与设计[J]. 山西建筑，2013，12(05)：24-26.

[2]饶远文. 结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J]. 价值工程，2013，12(09)：15-17.

[3]张文朝，孔露露. 房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J]. 中国城市经济，2013，02(14)：12-15.