小高层住宅结构概念设计分析
小高层住宅结构设计浅谈
小 高 层 住 宅 结 构 设 计 浅 谈
郭 秀 丽
摘 要 ： 了概念设计在 小高层住宅结构设计 中的重要性， 简述 介绍 了结 构总体 指标 的控制措 施， 以实际工程为例 ， 论述 了
基础选型及剪力墙 的设计方 法， 出做好小 高层 的构 件设 计对整个建筑 物具有 重要意义。 指 关键词 ： 小高层住 宅， 基础设计 ， 剪力墙 中图分 类号 ： Ｕ３ ８ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ
小高层住宅建筑的结构设计探讨
小高层住宅建筑的结构设计探讨随着社会经济的繁荣，我国小高层建筑发展迅速。
设计思想也在不断更新。
结构体系日趋多样化。
本文介绍小高層住宅建筑结构选型，并对抗震结构设计的重点进行阐述。
标签小高层结构；概念；选型；抗震1 小高层住宅建筑的概念一般而言，小高层住宅主要指7层至12层高的集合住宅。
从高度上说具有多层住宅的氛围，但又是较低的高层住宅，故称为小高层。
小高层较之多层住宅有它自己的特点：建筑容积率高于多层住宅，节约土地，投资成本较多层住宅有所降低；小高层住宅的结构大多采用钢筋混凝土结构，从建筑的平面布置来看，则大多采用板式结构，在户型设计方面有较大灵活性；小高层住宅由于配备了电梯，增加了居住的舒适感。
本文对小高层建筑结构设计的重点进行论述。
2 二、小高层住宅建筑结构选型小高层住宅建筑一般可采用以下几种结构类型:2.1 框架结构框架是由横梁和柱通过节点而组成。
框架的横梁或柱，既承受垂直荷载、也承受水平荷载。
在小高层房屋中，随着房屋层数的增多和总高度的增加，水平力对结构构件的截面尺寸和配筋量的控制作用就愈大，在框架结构中更加突出。
框架横梁的内力，主要是剪力和弯矩，柱的内力，主要是轴力和弯矩。
框架结构建筑平面布置灵活、可形成较大的空间（见下图）且在立面处理上，也易于表现建筑艺术的要求，是框架结构优点。
框架结构信宅户型平面图2.2 剪力墙结构剪力墙结构房屋是将房屋的内、外墙都采用实体的钢筋混凝土结构，它既承担垂直荷载、也抵抗水平力。
因剪力墙是一整片高大的墙体、侧面又有刚性楼盖的支撑，故在其平面内有很大的侧向刚度，属于刚性结构，能承受较大的水平荷载。
在水平荷载作角下.剪力墙是一个底部固定、顶端自由的竖向悬臂梁，主要是因墙肢的拉、压而产生“弯曲型”变形。
剪力墙结构房屋因被实体的剪力墙分割成各个单独的空间，建筑布置和使用都受到一定的限制，（见下图）故仅用于抗震高烈度地区的住宅建筑。
剪力墙结构住宅户型平面图2.3 框架—剪力墙结构框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的框架柱，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度。
小高层住宅结构设计探讨
小高层住宅结构设计探讨摘要：随着社会经济的繁荣，我国小高层建筑发展迅速。
设计思想也在不断更新。
结构体系日趋多样化选择好的结构方案，使得在结构设计中即满足建筑使用要求，又能保证结构的安全性、合理性、经济性。
关键词：小高层住宅；结构形式；结构方案1小高层住宅的优越性随着住宅层数的增加,容积率的提高,同等规模的居住区的用地面积也会相应减少。
小高层住宅能有效地节约用地。
住宅设计应以人为本。
电梯的使用,体现了对人的关怀。
小高层住宅电梯的使用,不仅解决了垂直交通问题,方便居民(尤其是老龄居民)的出入,而且大大提高了房屋的居住品质。
小高层住宅由于采用框架和剪力墙结构体系,整体性、抗震性都大大优于多层砖混结构。
小高层住宅的经济性体现在电梯的优化设计和土建费用较低方面。
总之,小高层的整体投入低于高层,其中7层～9层的小高层住宅的投入只略高于多层住宅,但由于节约了土地,也就减少了资源浪费、节省了大笔的费用。
2小高层住宅的基本结构形式2.1框架结构框架结构一般适用干多层结构和小高层结构，适用高度范围在60.0m以下(6度设防)框架结构具有布置灵活，可以有较大的室内空间等特点。
填充墙采用轻质隔墙可以减轻结构自重，但是框架柱内凸会影响户型的实际使用面积，并影响家具的布置，有时由于住宅中房间分隔的不规则性又造成柱网的难以布置。
《高规》在第4.8.2条中规定，对高度大干30.0m的框架结构建筑，在抗震为6度设防的地区，抗震等级为三级，sATwE程序计算结果为：在水平荷载(风荷载及地震荷载)作用下，水平位移与层间位移比为最大(1／1200)；由于框架柱作为唯一的抗水平力构件，轴压比限值为0.90，故框架柱截面尺寸较大。
并且由于建筑的造形或使用的要求，会形成框架的一端位于柱上、另一端位于梁上的现象，或几根框架柱不在同一条轴线上，形成单跨框架现象，从而成为抗震的薄弱环节。
在需要考虑到抗震设防要求的结构设计中，由于框架粱柱截面比较小，剐度比较低，抗震性能又差，如果采用砌体填充墙，在地震中会损坏严重并且修复费用高，所以对高层结构不宜采用。
小高层住宅砼框架结构设计
小高层住宅砼框架结构设计摘要：随着社会的发展与进步，重视住宅砼框架结构设计对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍小高层住宅砼框架结构设计的有关内容。
关键词小高层；钢筋；混凝土；框架；结构设计；中图分类号：tu318文献标识码： a 文章编号：引言随着社会经济的繁荣，我国小高层建筑发展迅速。
设计思想也在不断更新。
结构体系日趋多样化。
现在越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构，所以钢筋混凝土结构在整个建筑市场起到越来越重要的地位。
一、框架结构的耗能机理框架结构主要是以压弯构件——竖向框架柱和以弯剪构件——水平框架梁组成的。
实际工程计算的例子表明，框架结构的延性很大程度上取决于框架梁和框架柱构件本身的延性和屈服弯矩。
在地震作用下，框架结构每经过一个循环，加载时先是结构吸收或储存能量，卸载时释放能量，但两者不相等。
两者之差为结构或构件在一个循环中的“耗失能量”(耗能) ，也即一个滞回环内所含的面积。
结构吸收的地震能量可以由力——位移曲线所包围的面积来表示。
二、结构方案概述某小区的某幢住宅，十二层，一梯两户两单元，对称结构，层高均为2.90m，建筑物总高34.80m，长34.20m，宽14.70m，每层面积490m2，总面积5880m2，抗震烈度为6度，场地土类别为三类，基本风压：0.60kn/m，采用“多层及高层建筑结构三维分析与设计软件”（satwe）程序及有关规范对不同的结构方案进行计算并分析比较。
2.1 框架结构此方案的特点是一般用于多层结构及小高层结构，适用高度范围一般为60.0m以下（6度设防）。
框架结构布置灵活，具有较大的室内空间，使用较为方便。
填充墙可采用轻质隔墙，减轻结构自重。
但内凸的框架柱直接影响到户型的实际使用面积及家具布置。
2.2 异型柱框架结构这种结构体系是框架结构的一个派生结构形式，它除了具有框架结构的特点外，与墙同宽的异型柱很好地解决了建筑平面使用问题。
根据行业标准《砼异型柱结构技术规程》jgjl49-2006第3.1.2条抗震设计为6度时，异型柱结构适用的房屋最大高度为24m，本工程建筑总高为34.80m.故不宜采用异型柱框架结构。
小高层建筑结构设计探讨(1)
小高层建筑结构设计探讨作者：苟建军来源：《城市建设理论研究》2013年第11期摘要：随着我国城镇化建设脚步的加快，小高层建筑开始大范围的出现在大家的眼前。
基于小高层建筑容积率高于多层住宅，节约土地，投资成本较多层住宅有所降低；同时住宅的结构大多采用钢筋混凝土结构，从建筑的平面布置来看，则大多采用板式结构，在户型设计方面有较大灵活性，同时小高层住宅由于配备了电梯，增加了居住的舒适感等，小高层由于独特的优势而深受大众喜爱。
本文针对小高层建筑结构的设计进行探讨。
关键词：小高层建筑；结构设计；探讨中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：1.小高层建筑结构特点1.1水平荷载成为决定性因素建筑物自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑物高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与建筑物高度的二次方成正比；另外，对某一定高度建筑物而言，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
;1.2轴向变形不容忽视高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1.3侧移成为控制指标与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。
随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
1.4结构延性是重要设计指标相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。
为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
对小高层建筑结构设计分析
波上下颠颠 ， 尤其是屋 面板端部离开墙体 ， 摩擦 力减小 ， 后再 然
被 Ｓ波 水 平 晃 晃 ， 岂能 不 掉 下 来 。 所 以 ， 且 在 造 价 增 加 不 多 的 而 情况下 ， 考虑采用现浇钢筋硅楼板， 应 以保 证 在 地 震 中 最 大 限度 地 保护 人 民生 命 财 产 安全 。目前 在 我 国沿海 开发 较 快 的城 市 中 ，
维普资讯
建材 与 装 饰 ２ ０ ０７年 １ 月 下旬 刊 １
建筑 与 设 计
对 小 高层 博 摘 要： 改革 开 放 以 来 ， 宅 建 筑 一 直 是 城 市 建 设 的热 点 。为 了适 应 人 们 对 居 住 环境 的要 求 ， 宅 设 计 发 生 了很 大 的 变 化 。本 文 从现 住 住 状、 遇到 的 问题 及 对 未来 的展 望 对 小 高 层 建筑 结构 进 行 分 析 ， 供 各位 参 考 。 以 关 键 词 ： 高 层建 筑 ； 构 设 计 小 结
（） ２ 当墙体 承载力不足 时， ． ±０ ０以下部分可采用 ３０墙 （ ７ 外
墙 到 室外 地 坪 以下） ００ 。± ． ０以上 可 采 用 配筋 砌 体 。
（） ２ 门窗 洞 口越 开 越 大 为满足 人们 对采 光通 风 的要求 ，墙体 开洞 率超 过 ５ ％的现象 ５
仍 然存在 ， 少项 目施工 图都 是经审 查后 ， 计单位 又修 改补发 的 。 不 设
唐 山地 震表 明 ，预 制 楼 板 的震 害 是 严 重 的 。根 据 地 震 波 理 论， 在地 震 中 ， 能量 是 由 Ｐ波 和 ｓ 传 播 的。 Ｐ波 速 度 快 ， 量 其 波 能 小 ， 竖 向运 动 沼 波 速 度 慢 ， 量 大 ， 水 平 运 动 。在 地 震 过 程 作 能 作 中， 建筑 物 首 先 接 受 到 Ｐ波 ， 次 是 Ｓ波 。简单 说 ， 制楼 板 被 Ｐ 其 预
浅谈概念设计在小高层住宅结构中的应用
幅。 粘弹性减震器 由三块钢板夹以聚丙烯 粘弹性材料组成 ， 由它
连接楼面拓架与外框筒柱 ，能够很快将水平动力转化 为应变 能 或 热 能耗 散 掉 。动 力 阻 尼 器 ， 般 设 置 在 建 筑 物 的 顶 部 ， 自振 一 其
建材 与装 饰 ２ １ ０ ０年 Ｏ ８月
园 林 、 筑 、 划 与 结 构 设 计 建 规
浅 谈概 念设 计在 小 高层 住 宅 结构 中的应 用
陈 忠
（ 州省 黔西 南州 兴义市 贵 ５２０） ６ ４ ０
摘 要： 小高层住宅结构设计时， 须做好概念设计。 文章结合实 际介绍 了小高层住宅结构概念设计 的基本原则 ， 利用整体性概念设计 和构造性概念设计方法， 加强小高层住宅结构的概念设计， 提高结构设计水 平， 保设计质 量。 确 关键 词 ： 小高层住宅； 概念设计； 设计 水平； 质量
１ 小 高层住宅结构概念设计 的基本原则
１１ 结构 的简 单性 ．
结构的简单性是指结构在地震作用下具有直接和 明确 的传
递 途 径 。结 构 体 应 具 有 明确 的 计 算 简 图和 合 理 的地 震 作 用 传 递 途 径 。只 有 结 构 简 单 ， 能对 结 构 的 计 算 模 型 、 才 内力 与位 移 进 行 分 析 ， 而对 结 构 抗 震 性 能 的估 计也 比较 可 靠 。 从
（） 用 高 刚 度 材 料 １采
从材料的角度 来说， 目前我国高层建筑主要采用钢筋 混凝
减震器） 或动力阻尼器 （ 如调谐液体 阻尼器 ， Ｔ Ｄ 减 少侧 向振 即 Ｌ）
土结构， 因此 ， 如何 充分发挥混凝土 与钢 筋 的综合 优势 ， 对于提
高结构 的刚度意义重大。这两种材料根据设计要求可 以有 多种 组合 ， 比较 常 见 的 是型 钢 混 凝 土 结 构 和 钢 管 混 凝 土 结 构 。 型钢 混
小高层住宅楼的结构优化设计浅析
小高层住宅楼的结构优化设计浅析导言随着城市化进程的加快，人们对于住宅楼的需求也越来越多。
广阔的市场前景促进了建筑行业的兴起与发展，建筑的安全性、经济性也越来越受到人们的关注。
小高层住宅楼的结构的优化不仅能够提升建筑本身的抗震能力，而且建筑本身的结构优化能为企业减少不小的成本支出。
小高层住宅结构的设计选型小高层住宅采用的结构模型主要有框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构。
但是随着人们对住宅的空间要求越来越高，原有的框架结构已经不能满足人们对于空间分隔的要求了，因此，新型的结构模式应运而生。
现在小高层建筑普遍采用的结构类型主要有“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”。
1.异形柱结构异形柱结构主要包括异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构。
异形柱是多肢的，它的剪切中心主要分布在平面范围以外，荷载时会产生较大的剪应力和翘曲应力，由于剪应力的存在，经常会造成柱肢出现裂缝。
加上异形柱具有变形能力低、延展性较差的劣势，所以经常会出现建筑材料的破损。
设计者在进行设计之前必须要通过可靠的计算和必要的构造措施来保证建筑材料的刚度，从而防止建筑材料的损坏。
2.短肢剪力墙结构短肢剪力墙的结构，是指在规定的水平作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%，这就要求短肢剪力墙的截面厚度不能小于300mm，墙肢的截面高度需要是墙肢厚度的4~8倍左右。
这种结构布置比较灵活，能够很好的结合建筑平面，不会和建筑的使用功能产生冲突。
再者，这种结构能够很好的利用中心剪力墙力的作用，达到建筑结构对刚度的要求。
经过两者的比较，发现“短肢剪力墙”这种模式比较适合现在的结构设计理念，一方面能够满足居民对建筑空间的需求，另一方面，也可以保证结构的刚度和承载力达到最佳水平，从而保证住宅的安全性。
结构优化方案的选择1.建筑竖向体型优化小高层建筑的竖向体型不宜有过大的外挑和内收，竖向体型应该遵行规则、均匀的要求，结构强度的选择需要上小下大，从下至上，逐渐递减。
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小高层住宅结构概念设计分析
摘要：十八大中提出城市化进程的发展速度要满足社会发展的需求，越来越多的农村人口将会涌入城市，土地资源急剧减少就成为了城市化进程急需解决的问题，为此小高层住宅可在缓解用地压力方面发挥自己的优势。
小高层住宅结构概念设计存在于结构设计师对各种备选方案进行选择的过程中，此过程所要处理的问题也是五花八门，要根据不同的问题进行不同的分析。
关键字：结构体系、概念设计、原因、荷载、局部、使用性能、原则、阐述、系统、突变、地震作用、安全系数、刚重比、特征、共同作用
中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：
在进行小高层住宅结构设计时，需根据住宅建造地点、平立面体型、层数因素，在满足结构安全性、耐久性、舒适性要求的前提下选用合理的结构体系来进行设计。
为保证小高层住宅结构安全性、降低建造成本，应该严格按照规范要求进行设计。
首先介绍下小高层住宅结构概念设计的过程：设计人员在结构选型、结构布置、分析计算、截面设计过程中，会遇到细部处理的种种问题，此时设计人员会分析各个类型的原因并结合建筑工程结构设计的一般规律，以获得正确、方便、可靠的处理方法。
概念设计与传统设计有很多不同之处，即使建筑物布置方案与所受荷载作用相同，也会有不同的分析方法。
由于不同的设计人员会有不同的设计思想，在局部处理方面，也会有不同的处理方式。
强调概念设计的重要性，意在要
求建筑和结构工程师在建筑以及结构设计过程中重视规范、规程有关结构概念设计的各项规定。
工程设计不能沉陷于单纯计算的误区，对于结构不规则、整体性较差的工程，只凭借现行一般的设计思想和水平，很难保证小高层住宅结构的安全性以。
小高层住宅结构的概念设计可分为两大类，一是构造性概念设计，二是整体性概念设计。
构造性概念设计应该秉承结构设计的“四强四弱”原则，为把结构建设成为一个优良的抗震、抗风系统，需要在施工图阶段进一步加强结构的构造措施。
整体性概念设计是把整体结构空间系统简化为杆件连接系统，结合荷载以及系统的几何体系，分析并计算每一部位的受力状态。
举一个例子加以阐述，比如说将整个系统视作一个刚体，那么可以求出底层以及基础的承载力。
把系统分割成许多子系统，计算杆件受力的受力情况，这样就可以求出楼层梁板的内力。
小高层住宅结构的规则性以及均匀性
小高层住宅结构的平面布置应该是简单、规则、对称的布置方式，只有这样，结构在不确定因素作用下，才会有直接和明确的传力路径。
小高层住宅结构的规则性主要包括平面、立面是否规则。
均匀性主要是指平面、立面结构构件的布置以及刚度分布是否均匀，是否合理。
结构的薄弱部分容易产生过多、过于集中荷载超限等问题，会影响结构的使用安全。
所以小高层住宅结构的布置，应避免刚度、传力路径、承载能力的突变。
平面规则、结构布置均匀的小高层住宅能够使各子结构重新分布内力，有利于防止薄弱的结构过度变
形，造成安全隐患。
小高层住宅结构设计的控制目标
在外部力量作用下，地震作用对小高层住宅结构影响最大。
下面通过地震作用对小高层住宅结构的影响，介绍结构设计的控制目标。
水平地震的作用是双向的，结构布置应使结构能够抵抗任意方向的地震作用。
在一般情况下，应使结构沿平面两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力。
风荷载以及地震作用下水平位移的极限值是判断结构抗震是否达标的主要标准。
在结构的震动变形、自振周期、地震作用、风荷载、雪荷载影响下，建筑物底部所受剪力以及总弯矩是否在可控范围之内，是建筑物是否安全的判别标准。
有些设计人员为增加结构安全性，会过大增加构件截面尺寸，超量配筋，加大安全系数，这种做法不能在根本上提高结构安全性，有可能会造成脆性破坏，也会大量浪费材料，造成工程成本大幅度提高。
小高层住宅结构的刚度选择既要减少地震作用的影响，也要避免结构变形超过限值。
结构应具有足够的抗扭刚度以及抵抗扭转振动的能力。
现有的抗震设计中没有考虑地震在地面运动的扭转分量，所以在概念设计中应注意提高结构的抗扭刚度以及抵抗扭转振动的能力。
若是考虑的结构刚度过低，在荷载超负荷作用下，结构变形过大，轻者影响使用功能，重者结构破坏，殃及人民的生命、财产安全。
建议对小高层住宅刚度取值μ/h=1/2500～1/3500,刚重比控制在10至15之间，周期约为层数的0.06～0.08倍之间。
在结构扭转的控制方面，考虑到偶然偏心影响，楼层竖向构件的最大水平位
移、层间平均位移比值应小于该住宅层高度的1.2倍，也应小于住宅层高度平均值的1.5倍，对于住宅的顶层可以不用考虑。
3、小高层住宅结构的整体性
小高层住宅结构的楼盖可以视作水平隔板，他不仅可以将惯性力聚集并传递给各个竖向抗侧力子结构，还可以使这些子结构能够共同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀、布置复杂或者抗侧力子结构水平变形特征不相同时，整个结构需要依靠楼盖来使抗侧力的子结构共同工作，所以小高层住宅结构的楼盖具有非常重要的作用。
4、小高层住宅结构剪力墙设计
小高层住宅的剪力墙结构具有侧向刚度大，结构整体性优越、抗侧力性能佳，另外空间内没有过多的梁柱等影响空间布置的构件，所以空间布置比较容易、比较方便。
剪力墙的受力、变形特征，类似框剪结构，但相对于框剪结构，剪力墙在房间内部布置、刚度分配方面更加合理，所以在小高层住宅设计中比较常见。
下面介绍剪力墙的布置：剪力墙的布置应该均匀合理，整个建筑物的质心与刚心应该趋向于重合，且两向的刚重比数值相差不大。
剪力墙特点是平面内刚度以及承载力都很大，但平面外相反。
当剪力墙与平面外方向的梁连接时，会造成墙肢平面外弯矩产生，所以当楼面主梁搁置在剪力墙时，应在剪力墙相应位置增设暗柱。
构造措施中的概念设计
通过以往震害情况以及其他工程质量事故的分析，发现在结构设
计中计算分析只能保证建筑物在地震、静力荷载作用下整体安全性，但是很难避免不确定外力对结构局部造成的破坏。
建筑物附属部分以及墙体倒塌等现象，都表明简单的计算不能满足工程的安全需求，基于此种原因，在小高层住宅结构设计中，应多考虑一些必要的构造措施。
根据小高层住宅的建造地点、平立面体形、层数等因素，在满足结构安全性、使用性、耐久性与舒适性等要求的前提下采用合理的结构体系。
设计人员要严格按照设计规范要求，在满足结构安全前提下，尽量优化设计方案，节省工程成本。
黄晓亮小高层住宅剪力墙设计的注意事项【j】中国新技术新产品，2010,no.07
郭晓梅小高层住宅结构体系优化分析【j】天津大学，2007,no.07 阳文辉住宅钢筋混凝土结构体系经济性能研究【j】山西建筑，2009,no.07。