建筑住宅樓設計文獻綜述 劉欣欣摘 要：隨著國家基礎建設的快速發展和人民生活水平條件的提高，人們對住宅樓建筑的功能設計要求也越來越高。建筑住宅樓的結構設計,不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結構具有足夠抵抗側力的剛度,使結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規定的范圍內。本文對某住宅樓的相關方面的設計進行了廣泛的探討。關 鍵 詞：建筑 住宅樓 設計 框架結構 The Builing residential building design reviewAbstract: With the rapid development of national basic construction and peoples standard of living conditions improve, people on residential building design requirements are also getting higher and higher. Construction of residential building structure design, not only with adequate capacity, and must make the structure has sufficient resistance to lateral force rigidity, so that the structure under action of horizontal forces generated by the limitation of lateral displacement in the specified range. Based on a residential building in the relevant aspects of the design has been widely discussed. Key words: Building residential building Design Frame structure1 引言 隨著技術的迅速發展，我國住宅建設進入了一個新的階段，房地產行業蓬勃發展，新的住宅和住宅小區不斷涌現，近期國家又大力提倡保障房和經濟適用房建設隨著認識和生活水平的提高，人們已經不滿足居住在單調、呆板的住宅，有著更新和更多的追求。但是目前有的住宅存在種種問題，導致住戶購房后還要對住宅進行二次裝修，甚至對承重墻、管道井等進行拆改，造成房屋結構存在安全隱患。這就要求設計師更多地了解和掌握住戶的心態及需求，做到統籌考慮、合理安排、精心設計，設計出經濟、合理、適用的住宅來。同時建筑的內在技術含量和功能的要求也越來越高，特別對住宅建筑來說更是出現了與傳統模式不同的新特點的住宅建筑。本文從住宅建筑的建筑設計、特殊要求、結構設計、防火設計等多方面說明了建筑住宅樓(框架結構)設計的要求?？偲矫娌贾每偲矫娌贾脩侠聿季?、功能分區明確、節約用地、交通組織順暢，并應滿足當地城市規劃行政主管部門的有關規定和指標?？偲矫娌贾脩M行環境和綠化設計。綠化與建筑物、構筑物、道路和管線之間的距離，應符合有關標準的規定。2 基礎設計和住宅空間 2.1 住宅空間設計 地基基礎是建筑物的根本，又屬于地下隱蔽工程。它的勘察、設計和施工質量直接關系著建筑物的安危。因此，合理優化選擇地基基礎型式，使地基基礎工程在滿足正常使用功能及安全的條件下，做到設計合理，節約資源，降低造價，已成為工程技術人員的一個新的研究課題。由于工程體型相對簡單, 選為獨立基礎，設100 mm 寬的抗震縫, 同時兼作伸縮縫。 2.2 住宅空間設計當代住宅空間是從傳統的小開間、獨立封閉的家居環境轉變為大開間、靈活分隔的開放式居住環境，進而演變成現在無固定模式的家居空間。追求的是空間與功能的對應，與人群的和諧關系。樓層入口空間比較特殊，是室內外空間的轉換，在建筑主入口實現。一般都采用通透式的設計手法，減弱內外的界限，形成室內外空間的融合。3 柱設計 3.1 柱設計概況 本工程框架柱設計的一個突出問題就是鋼筋混凝土柱的軸壓比問題。在設計中經常出現, 框架柱的斷面由軸壓比限值確定。這往往使柱子斷面很大,一方面,這樣大的柱子,很容易使柱的剪跨比(L=H/2h)大于2 而形成短柱;另一方面,由于柱斷面很大,占去了許多建筑空間,建筑師們不易接受,同時,由于自重增大,引起地震反應增大,造成惡性循環。因其使用人員的確定性，功能設計復雜而全面，一般包括客廳、餐廳、臥室、衛生間、各種功能房等設施布置。在這類住宅樓中一般將上述功能分區或分層布置，做到互相聯系。 3.2框架柱截面形狀的影響框架柱的斷面形狀將直接影響著柱截面界限破壞時鋼筋和混凝土內應變,應力的分布和混凝土受壓邊緣的極限應變,從而影響到不同的截面形式的框架柱, 反映出的強度變形特性是不一樣的,在相同條件下,圓形柱的軸壓比限值可提高10%左右。但本工程為住宅建筑，考慮房間布局的因素，只選用矩形截面的柱而不考慮選擇圓柱。 3.3 框架柱剪跨比的影響建立在截面界限破壞基礎上的軸壓比公式中, 未考慮剪應力的影響,沒有體現出剪跨比的影響,事實上,剪跨比能夠大體反映截面上彎曲正應力與剪切應力的比例關系, 因而是框架柱破壞形式的主導因素。通常認為框架柱的剪跨比越大,延性越好。在一般配筋條件下,當入2 時,框架柱在橫向水平剪力作用下,一般都會發生延性好的彎曲破壞;當入2 時,框架柱就變成了短柱,在橫向水平剪力作用下,一般發生延性差的剪切破壞。這種情況在本工程中出現在與樓梯休息平臺相連的框架柱和墻有大開窗處的框架柱。對與短柱本工程采取全長加密，取8100。4 梁設計4.1 梁設計概述 隨著我國城市經濟的迅速發展, 大量建筑的興建, 建筑人員根據建筑功能和環境條件有目的的選擇主次梁樓( 層) 蓋的設計方案也隨之增多, 同時也出現在主次梁樓蓋設計中應怎樣合理布置柱網的綜合效益最好。究竟應該選擇短跨為主梁還是選擇長跨為主梁, 在框架梁的彈性受力分析和承載力計算時, 是否應該考慮現澆板的共同工作效應, 如何有意識地對端跨進行調整會更有利。4.2 如何合理布局主次梁與柱網 主次梁體系的傳力途徑從廣義講是樓面荷載通過板傳給次梁, 再由次梁通過受彎傳給主梁, 最后由主梁傳給柱子，在支承和傳遞荷載的過程中, 主次梁的變曲變形均與它們各自承擔的彎矩M及其自身跨度的平方成正比,而與彈性模量E和彎曲平面內截面慣性矩I成正比, 另一方面, 從設計要求來分析, 建筑功能要求主次梁所占的結構空間高度越小越好。因此, 工程做主次梁樓蓋的柱網布置時考慮上述影響優先選擇的柱網是矩形以短跨為主梁, 長跨為次梁, 而且短跨與長跨的比例應小于0.75比較經濟, 工程一般比較常取0. 65 0.7, 這樣設計出來的主次梁截面高度能協調一致, 從而保證樓蓋的結構高度最小, 另一方面, 從工程的使用功能和建筑美學方面考慮, 主梁的布置是依據房間布局而定的。以短跨主梁截面尺寸為300 mm 600 mm, 次梁截面尺寸為200300mm,現澆板厚為90 mm, 在正常使用荷載作用下。5 板設計5.1 板厚取值現澆樓蓋中, 板的混凝土用量約占整個樓蓋的50% 60%, 板厚的取值對樓蓋的經濟性和自重的影響較大, 在滿足板的剛度和構造要求的前提下, 應盡量采用較薄的板,雙向板的最小板厚度為80 mm, 板的厚度與跨度的最小比值: 四邊簡支板為1 /40, 連續板為1 /50。工程最大板跨為5 m, 其余板跨均小于4 m, 考慮到工程為住宅樓, 板內有埋機電暗管, 因此小于4m 的板跨板厚也取100 mm, 5m 板跨板厚取140 mm。5.2 板的配筋板的配筋主要對板中某些不合理的配筋進行調整, 如工程衛生間, 陽臺處, 標高都為H - 0.05 m, PKCAD配筋時一般對負筋在板有高差情況下也通長配筋。5.3 支座負筋直徑的取值 對于工程的設計, 一般板厚都是100 mm。根據簡支板現行混凝土結構設計規范給出的最小構造支座負筋為8200, 這與舊規范所給的6 200合適, 因為6 200的筋太軟, 鋼筋架易被踩蹋, 致使負筋的有效高度很低而發揮不了構造負筋的作用, 現行所規定使用的8鋼筋雖比6鋼筋要好些, 但如不采取其它措施, 也同樣易產生構造負筋變位。6 建筑住宅樓的防火分區 建筑防火分區包括水平防火分區和垂直防火分區兩部分。水平防火分區是用防火墻或防火門、防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個或幾個防火分區；垂直防火分區，是將具有1.5h 或1.0h 耐火極限的樓板和窗間墻(兩上、下窗之間的距離。不小于1.2m)將上下層隔開。因全樓無自動滅火系統，按規范要求，地上建筑水平防火分區按1500m2 控制，可將每個單元設為一個防火分區，用防火墻分隔。鋼筋混凝土墻耐火極限達2h 以上，柱達3h 以上，梁、板達2h 及1.5h 以上，其他均滿足耐火等級為一、二級各構件耐火極限和燃燒性能的要求。地面宜按家具位置埋設弱電和強電插座。(2)采暖調解室及控制室的樓地面宜采用架空防靜電地板。7 建筑住宅樓的結構設計 7.1 結構布置及建筑平面圖根據辦公建筑的特殊要求對辦公樓各層進行結構布置。其中板的經濟跨度:1.72.7m；次梁的經濟跨度:4.06.0m；主梁的經濟跨度：5.08.0m。一般(區格長邊a和短邊b)a/b3時為單項板；2ab3時若視為單向板，則沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋；ab2時為雙向板。根據結構布置及房屋建筑制圖統一標準有關規定，作辦公樓各層平面圖，各立面圖及剖面圖(帶樓梯)，確定框架計算簡圖。 7.2 荷載統計根據建筑結構荷載規范及辦公建筑基地實際情況，確定各樓面荷載(包括永久荷載和可變荷載)、梁，柱，墻，門窗重力荷載等。 7.3 框架在荷載作用下的內力計算根據分層法計算框架在豎向荷載作用下的內力。根據反彎點法或D值法計算框架在水平荷載作用下的內力。 7.4 梁柱的內力組合根據建筑結構荷載規范及永久荷載和可變荷載的組合規律，確定荷載的最不利組合。 7.5 梁柱的配筋計算根據梁柱的內力組合進行受彎構件正截面承載力的計算，斜截面受剪承載力的計算，受壓構件正截面承載力的計算，及滿足各種構造要求。 7.6 單獨計算樓梯的配筋8 公共設備系統在總體因素上，要有完善的公共設施系統如變電所、水泵加壓房、交換站（鍋爐房）、消防控制室、燃氣調壓站等，還應該考慮數據交換站、保安監控室的合理位置布置，在現在的住宅建筑中物業服務會所也是必須考慮的重要因素。另外，在住宅建筑設計中，應該考慮為住戶裝修預留足夠的空間余地，以便住戶的更新改造和個性的發揮，在設計荷載、結構形式、建筑材料的使用上綜合考慮。除上述因素外，住宅建筑設計還應特別注意以下幾方面：（1）樹立節約能源、環境保護意識，從建筑體形、建筑材料、建筑設備的選擇等方面考慮，從建設的源頭設計抓起，執行節能減排、保護環境的國家基本國策。 （2）樹立安全觀念，重視消防設計，注意從防、堵、滅、逃、結語救幾個環節周密考慮。不但注重單體建筑消防設施、通道、防護距離的設計，還要注重居住區消防設施配套設計，相關專業密切配合，設計出安全、可靠、合理的消防系統。（3）樹立以人為本、和諧共生的理念，創造綠色、文明內涵、有文化傳承的住宅建筑。景觀設計越來越被人們重視，人和自然環境的和諧，建筑和自然環境的和諧，盡量做到集自然的元素樹木、花草、流水、山石和非自然因素燈光、道路、建筑、雕塑、人文為一體，創造出回歸自然的氛圍，與建筑主題風格、當地風土人情，風俗習慣相一致，盡量采用當地的材料，因地制宜，創造出人性化、生態化的居住環境。在不妨礙居住環境的空間，設計出適當的運動場地，滿足居住者休閑和健身鍛煉的需要。9 結語當前，中國經濟的快速發展，住宅建筑己經由量向質發展。住宅建筑需求從空間需求向生活質量需求轉變，高品質、新生活是當前住宅發展的主題，綜合考慮設計因素，提高高品質住宅建筑的適用性能、安全性能、耐久性能、環境性能和經濟性能，可以最大限度滿足新生活方式的需求，可以改變人們的生活理念，提高人們的生活質量，促進物質文明和精神文明的共同發展。參 考 文 獻1 劉桂娟，淺談當前住宅建筑設計（j），科技資訊，2010 （24）.2 付祥釗，建筑節能原理與技術（c），重慶大學出版社，2008.093 何積銘，淺談對綠色建筑設計案例分析及研究（j），四川建材，2009，354 南王萍.淺談住宅建筑節能設計j.山西建筑，2007，33（25）