劉欣欣 住宅樓設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

建筑住宅樓設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 劉欣欣摘 要：隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)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(shè)計(jì)要求也越來越高。建筑住宅樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠抵抗側(cè)力的剛度,使結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。本文對某住宅樓的相關(guān)方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了廣泛的探討。關(guān) 鍵 詞：建筑 住宅樓 設(shè)計(jì) 框架結(jié)構(gòu) 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(shù)的迅速發(fā)展，我國住宅建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，房地產(chǎn)行業(yè)蓬勃發(fā)展，新的住宅和住宅小區(qū)不斷涌現(xiàn)，近期國家又大力提倡保障房和經(jīng)濟(jì)適用房建設(shè)隨著認(rèn)識和生活水平的提高，人們已經(jīng)不滿足居住在單調(diào)、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(dǎo)致住戶購房后還要對住宅進(jìn)行二次裝修，甚至對承重墻、管道井等進(jìn)行拆改，造成房屋結(jié)構(gòu)存在安全隱患。這就要求設(shè)計(jì)師更多地了解和掌握住戶的心態(tài)及需求，做到統(tǒng)籌考慮、合理安排、精心設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、合理、適用的住宅來。同時(shí)建筑的內(nèi)在技術(shù)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(xiàn)了與傳統(tǒng)模式不同的新特點(diǎn)的住宅建筑。本文從住宅建筑的建筑設(shè)計(jì)、特殊要求、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防火設(shè)計(jì)等多方面說明了建筑住宅樓(框架結(jié)構(gòu))設(shè)計(jì)的要求?？偲矫娌贾每偲矫娌贾脩?yīng)合理布局、功能分區(qū)明確、節(jié)約用地、交通組織順暢，并應(yīng)滿足當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃行政主管部門的有關(guān)規(guī)定和指標(biāo)。總平面布置應(yīng)進(jìn)行環(huán)境和綠化設(shè)計(jì)。綠化與建筑物、構(gòu)筑物、道路和管線之間的距離，應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和住宅空間 2.1 住宅空間設(shè)計(jì) 地基基礎(chǔ)是建筑物的根本，又屬于地下隱蔽工程。它的勘察、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量直接關(guān)系著建筑物的安危。因此，合理優(yōu)化選擇地基基礎(chǔ)型式，使地基基礎(chǔ)工程在滿足正常使用功能及安全的條件下，做到設(shè)計(jì)合理，節(jié)約資源，降低造價(jià)，已成為工程技術(shù)人員的一個(gè)新的研究課題。由于工程體型相對簡單, 選為獨(dú)立基礎(chǔ)，設(shè)100 mm 寬的抗震縫, 同時(shí)兼作伸縮縫。 2.2 住宅空間設(shè)計(jì)當(dāng)代住宅空間是從傳統(tǒng)的小開間、獨(dú)立封閉的家居環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榇箝_間、靈活分隔的開放式居住環(huán)境，進(jìn)而演變成現(xiàn)在無固定模式的家居空間。追求的是空間與功能的對應(yīng)，與人群的和諧關(guān)系。樓層入口空間比較特殊，是室內(nèi)外空間的轉(zhuǎn)換，在建筑主入口實(shí)現(xiàn)。一般都采用通透式的設(shè)計(jì)手法，減弱內(nèi)外的界限，形成室內(nèi)外空間的融合。3 柱設(shè)計(jì) 3.1 柱設(shè)計(jì)概況 本工程框架柱設(shè)計(jì)的一個(gè)突出問題就是鋼筋混凝土柱的軸壓比問題。在設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn), 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(shí),由于自重增大,引起地震反應(yīng)增大,造成惡性循環(huán)。因其使用人員的確定性，功能設(shè)計(jì)復(fù)雜而全面，一般包括客廳、餐廳、臥室、衛(wèi)生間、各種功能房等設(shè)施布置。在這類住宅樓中一般將上述功能分區(qū)或分層布置，做到互相聯(lián)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(shí)鋼筋和混凝土內(nèi)應(yīng)變,應(yīng)力的分布和混凝土受壓邊緣的極限應(yīng)變,從而影響到不同的截面形式的框架柱, 反映出的強(qiáng)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(chǔ)上的軸壓比公式中, 未考慮剪應(yīng)力的影響,沒有體現(xiàn)出剪跨比的影響,事實(shí)上,剪跨比能夠大體反映截面上彎曲正應(yīng)力與剪切應(yīng)力的比例關(guān)系, 因而是框架柱破壞形式的主導(dǎo)因素。通常認(rèn)為框架柱的剪跨比越大,延性越好。在一般配筋條件下,當(dāng)入2 時(shí),框架柱在橫向水平剪力作用下,一般都會(huì)發(fā)生延性好的彎曲破壞;當(dāng)入2 時(shí),框架柱就變成了短柱,在橫向水平剪力作用下,一般發(fā)生延性差的剪切破壞。這種情況在本工程中出現(xiàn)在與樓梯休息平臺(tái)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(shè)計(jì)4.1 梁設(shè)計(jì)概述 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展, 大量建筑的興建, 建筑人員根據(jù)建筑功能和環(huán)境條件有目的的選擇主次梁樓( 層) 蓋的設(shè)計(jì)方案也隨之增多, 同時(shí)也出現(xiàn)在主次梁樓蓋設(shè)計(jì)中應(yīng)怎樣合理布置柱網(wǎng)的綜合效益最好。究竟應(yīng)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(jì)算時(shí), 是否應(yīng)該考慮現(xiàn)澆板的共同工作效應(yīng), 如何有意識地對端跨進(jìn)行調(diào)整會(huì)更有利。4.2 如何合理布局主次梁與柱網(wǎng) 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(dān)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(nèi)截面慣性矩I成正比, 另一方面, 從設(shè)計(jì)要求來分析, 建筑功能要求主次梁所占的結(jié)構(gòu)空間高度越小越好。因此, 工程做主次梁樓蓋的柱網(wǎng)布置時(shí)考慮上述影響優(yōu)先選擇的柱網(wǎng)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(yīng)小于0.75比較經(jīng)濟(jì), 工程一般比較常取0. 65 0.7, 這樣設(shè)計(jì)出來的主次梁截面高度能協(xié)調(diào)一致, 從而保證樓蓋的結(jié)構(gòu)高度最小, 另一方面, 從工程的使用功能和建筑美學(xué)方面考慮, 主梁的布置是依據(jù)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(xiàn)澆板厚為90 mm, 在正常使用荷載作用下。5 板設(shè)計(jì)5.1 板厚取值現(xiàn)澆樓蓋中, 板的混凝土用量約占整個(gè)樓蓋的50% 60%, 板厚的取值對樓蓋的經(jīng)濟(jì)性和自重的影響較大, 在滿足板的剛度和構(gòu)造要求的前提下, 應(yīng)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(xù)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(nèi)有埋機(jī)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(jìn)行調(diào)整, 如工程衛(wèi)生間, 陽臺(tái)處, 標(biāo)高都為H - 0.05 m, PKCAD配筋時(shí)一般對負(fù)筋在板有高差情況下也通長配筋。5.3 支座負(fù)筋直徑的取值 對于工程的設(shè)計(jì), 一般板厚都是100 mm。根據(jù)簡支板現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范給出的最小構(gòu)造支座負(fù)筋為8200, 這與舊規(guī)范所給的6 200合適, 因?yàn)? 200的筋太軟, 鋼筋架易被踩蹋, 致使負(fù)筋的有效高度很低而發(fā)揮不了構(gòu)造負(fù)筋的作用, 現(xiàn)行所規(guī)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(chǎn)生構(gòu)造負(fù)筋變位。6 建筑住宅樓的防火分區(qū) 建筑防火分區(qū)包括水平防火分區(qū)和垂直防火分區(qū)兩部分。水平防火分區(qū)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(gè)或幾個(gè)防火分區(qū)；垂直防火分區(qū)，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(dòng)滅火系統(tǒng)，按規(guī)范要求，地上建筑水平防火分區(qū)按1500m2 控制，可將每個(gè)單元設(shè)為一個(gè)防火分區(qū)，用防火墻分隔。鋼筋混凝土墻耐火極限達(dá)2h 以上，柱達(dá)3h 以上，梁、板達(dá)2h 及1.5h 以上，其他均滿足耐火等級為一、二級各構(gòu)件耐火極限和燃燒性能的要求。地面宜按家具位置埋設(shè)弱電和強(qiáng)電插座。(2)采暖調(diào)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1 結(jié)構(gòu)布置及建筑平面圖根據(jù)辦公建筑的特殊要求對辦公樓各層進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。其中板的經(jīng)濟(jì)跨度:1.72.7m；次梁的經(jīng)濟(jì)跨度:4.06.0m；主梁的經(jīng)濟(jì)跨度：5.08.0m。一般(區(qū)格長邊a和短邊b)a/b3時(shí)為單項(xiàng)板；2ab3時(shí)若視為單向板，則沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；ab2時(shí)為雙向板。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置及房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)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(jì)算簡圖。 7.2 荷載統(tǒng)計(jì)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范及辦公建筑基地實(shí)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(nèi)力計(jì)算根據(jù)分層法計(jì)算框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力。根據(jù)反彎點(diǎn)法或D值法計(jì)算框架在水平荷載作用下的內(nèi)力。 7.4 梁柱的內(nèi)力組合根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范及永久荷載和可變荷載的組合規(guī)律，確定荷載的最不利組合。 7.5 梁柱的配筋計(jì)算根據(jù)梁柱的內(nèi)力組合進(jìn)行受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算，斜截面受剪承載力的計(jì)算，受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算，及滿足各種構(gòu)造要求。 7.6 單獨(dú)計(jì)算樓梯的配筋8 公共設(shè)備系統(tǒng)在總體因素上，要有完善的公共設(shè)施系統(tǒng)如變電所、水泵加壓房、交換站（鍋爐房）、消防控制室、燃?xì)庹{(diào)壓站等，還應(yīng)該考慮數(shù)據(jù)交換站、保安監(jiān)控室的合理位置布置，在現(xiàn)在的住宅建筑中物業(yè)服務(wù)會(huì)所也是必須考慮的重要因素。另外，在住宅建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)該考慮為住戶裝修預(yù)留足夠的空間余地，以便住戶的更新改造和個(gè)性的發(fā)揮，在設(shè)計(jì)荷載、結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)還應(yīng)特別注意以下幾方面：（1）樹立節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)意識，從建筑體形、建筑材料、建筑設(shè)備的選擇等方面考慮，從建設(shè)的源頭設(shè)計(jì)抓起，執(zhí)行節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的國家基本國策。 （2）樹立安全觀念，重視消防設(shè)計(jì)，注意從防、堵、滅、逃、結(jié)語救幾個(gè)環(huán)節(jié)周密考慮。不但注重單體建筑消防設(shè)施、通道、防護(hù)距離的設(shè)計(jì)，還要注重居住區(qū)消防設(shè)施配套設(shè)計(jì)，相關(guān)專業(yè)密切配合，設(shè)計(jì)出安全、可靠、合理的消防系統(tǒng)。（3）樹立以人為本、和諧共生的理念，創(chuàng)造綠色、文明內(nèi)涵、有文化傳承的住宅建筑。景觀設(shè)計(jì)越來越被人們重視，人和自然環(huán)境的和諧，建筑和自然環(huán)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?zé)艄狻⒌缆贰⒔ㄖ?、雕塑、人文為一體，創(chuàng)造出回歸自然的氛圍，與建筑主題風(fēng)格、當(dāng)?shù)仫L(fēng)土人情，風(fēng)俗習(xí)慣相一致，盡量采用當(dāng)?shù)氐牟牧?，因地制宜，?chuàng)造出人性化、生態(tài)化的居住環(huán)境。在不妨礙居住環(huán)境的空間，設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)場地，滿足居住者休閑和健身鍛煉的需要。9 結(jié)語當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，住宅建筑己經(jīng)由量向質(zhì)發(fā)展。住宅建筑需求從空間需求向生活質(zhì)量需求轉(zhuǎn)變，高品質(zhì)、新生活是當(dāng)前住宅發(fā)展的主題，綜合考慮設(shè)計(jì)因素，提高高品質(zhì)住宅建筑的適用性能、安全性能、耐久性能、環(huán)境性能和經(jīng)濟(jì)性能，可以最大限度滿足新生活方式的需求，可以改變?nèi)藗兊纳罾砟?，提高人們的生活質(zhì)量，促進(jìn)物質(zhì)文明和精神文明的共同發(fā)展。參 考 文 獻(xiàn)1 劉桂娟，淺談當(dāng)前住宅建筑設(shè)計(jì)（j），科技資訊，2010 （24）.2 付祥釗，建筑節(jié)能原理與技術(shù)（c），重慶大學(xué)出版社，2008.093 何積銘，淺談對綠色建筑設(shè)計(jì)案例分析及研究（j），四川建材，2009，354 南王萍.淺談住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)j.山西建筑，2007，33（25）