试谈高层经济适用房建筑结构设计

论文导读：
摘要：随着我国高层经济适用房的建设，高层住宅的建筑结构设计也逐渐得到了人们的普遍关注，尤其是住房的经济性、实用性、抗震性、结构的设计、材料的选取和使用等几个方面的关注。本文主要通过对高层经济适用房的框架结构，抗震能力等作为出发点对高层经济适用房的建筑结构设计进行探究。
关键词：高层经济适用房；建筑结构设计
2306-1499（2013）23-
1.引言
目前，随着我国城市化进程的高速发展，建筑用地日益紧张，高层建筑拔地而起，日益增加。如何保证高层建筑的质量成了人们最为关注的理由，要想确保高层建筑的质量，首先对高层建筑结构设计挑出了挑战。在保证住房质量的前提下，提高住房的使用性和经济型，由于经济适用房的居住着都是中低收入的人群，所以在高层的设计中，要尽量的避开过多的装饰设计增加建筑施工的成本和减少室内空间的使用面积，经济适用房的建设不但要兼顾经济型和适用性，更重要的是符合人们的居住习惯和消费心理。

2.高层经济适用房的建筑结构设计布置要求

2.1 平面结构布置要求

高层经济适用房的建筑结构设计的平面形状应采用规则的结构布置，要尽量做到简单、规则、对称，使结构的质心与刚心重合。由于建筑功能要求必须进行不规则设计时，可以将建筑结构进行划分，使其形成比较规则的简单独立结构单元，防止产生扭转效应。扭转效应对建筑结构中的端部构件位移，建筑结构扭转过大还会出现应力集中现象，造成建筑结构的破坏。判定建筑结构扭转十分过大有两种策略：（1）概念设计法。设计者在进行平面结构布置时，近似计算出质心和刚心，找出偏心距，并通过制约平面规则性，尽量让质心和刚心重合；（2）比值法。通过制约楼层最大弹性水平位移与楼层两端弹性水平位移的比值来确定结构扭转情况，如果比值超过

1.2，则为结构扭转不规则。

2.2 竖向结构布置要求

高层经济适用房的建筑结构竖向布置的最基本原则是均匀、规则。均匀是指建筑结构的上下体型、刚度、承载力和质量的分布及变化均匀。就建筑结构的上下体型来讲，应当是自下而上逐渐收进，且应限制收进尺寸，不应出现过大变化或突然变化。上部楼层收进后，楼层的平面尺寸会减小，高振型影响会加大。如果竖向结构布置上部楼层设计过大，就会造成扭转明显加大，头重脚轻，使建筑结构失去稳定性。就建筑结构的刚度来讲，其竖向结构设计也应该为下大上小，从下而上逐渐减小。
如果建筑结构下层设计刚度较小，会形成建筑结构薄弱层，导致建筑结构下部变形，严重的还会造成建筑倒塌。规则主要是指建筑体型规则。如果必须要求变化，也应是有规则的渐变。建筑体型严重不规则的的建筑在地震时特别容易形成集形，引发倒塌事故。

3.高层经济适用房的建筑结构设计相关理由研究

3.1 高层经济适用房的建筑结构体系选取

设计者在设计建筑结构时首先要明确建筑的结构体系，只有根据具体情况，正确选取建筑结构体系才能设计出经济合理的结构。目前，高层经济适用房建筑一般都是钢筋混凝土结构，采用的结构有剪力墙结构、框架剪力墙结构、异型柱框架剪力墙结构以及短肢剪力墙结构等。
框架剪力墙结构由框架和剪力墙组合而成，以剪力墙作为主要抗侧力构建，承受大部分水平荷载，框架则主要承受竖向荷载，框架和剪力墙合理分工，共同受力（见图1.高层经济适用房的建筑结构设计由专注毕业论文与职称论文的www.7ctime.com提供,转载请保留.）。剪力墙应均匀设置平面形状变化较大和竖向荷载较大的部位。该结构体系以框架结构为主，剪力墙为辅助，较适用于25 层以下的建筑。
异型柱框架剪力墙结构属于框架剪力结构的一种衍生形式，它结构的优点是在横向荷载的承载方面，利用设置在楼梯间和电梯间的钢筋混凝土的核心筒结构来承载大部分荷载；在垂直荷载的承载方面，采取“异型柱”的方式来承载它的荷载。在许多一般框架结构的住宅中，柱体往往是突出墙面的，不仅有损美观，而且还极大的影响了住宅使用功能的发挥，但是异型柱的宽度因为和墙体一致，所以可以很好地解决上面的理由。
剪力墙结构是利用钢筋混凝土墙板来取代框架结构中的粱柱，伞部承受结构的竖向以及水平方向的力，因而剪力墙是竖向承重和抵抗侧力的重要结构（见图2.）。一方面，这种结构体系通常采取平面布置形式，由于剪力墙受竖向荷载和水平荷载共同作用，剪力墙应双向或多向布置。另一方面，因为该结构全部由剪力墙组成，它的刚度要比框架剪力墙结构更加好，该结构体系通常适用40 层以下的高层住宅建筑等。但是，需要注意的是它的结构高宽比不宜大于6，其高度也需要考虑抗震需求。
短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构，主要形式有：“-”型、“+”型“┓”型“Z”型、“Y”型等。由于其具有肢短的特点，在进行建筑布置时，能有效减低墙体结构的自身重量，同时结构布置极为灵活，应用比较广泛，但其抗震性能较差，地震区应用经验不多，可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中，考虑到高层建筑的安全，其数量不宜过多，规范对其有严格的限制。

3.2 高层经济适用房的建筑结构设计的参数制约和调整

在高层经济适用房的建筑结构设计中，各参数的制约和调整直接影响建筑结构的安全性，合理的选择各个制约参数，并作出适当的调整，可以提高建筑结构的整体制约效率，增加建筑结构的合理性。以下介绍了一些重要参数的制约与调整：（1）轴压比：通过限制轴压比，可以保证建筑结构的延性要求。轴压比可以通过增大墙、柱的截面，提高墙、柱混凝土强度等策略进行调整。（2）层间位移角：限制建筑结构的层间位移角，可以保证高层建筑结构的稳定性，避开因出现过大位移影响使用。层间位移角只能通过加强竖向构件刚度的策略进行调整。（3）周期比：建筑结构的抗扭刚度不能太弱，以减小扭转对建筑结构产生的不利影响。周期比只能通过转变结构布置进行调整。（4）剪重比：限制各楼层的最小水平地震剪力，确保建筑结构的安全。剪重比可以通过加强竖向构件刚度的策略进行调整。（5）刚度比：刚度比的规范主要是为了是建筑结构布置更有规则性，避开建筑结构沿竖向突变，形成薄弱层。刚度比可论文导读：2009年徐艳华.小高层建筑结构设计探讨.科技致富向导，2011年姚琦.高层住宅剪力墙结构的优化制约因素探讨.四川建筑科学研究，2007（6）.上一页12
以通过适当加强下层墙、柱和梁的刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度来调整。

4.符合人们的居住习惯

高层经济适用房的建设，室内一般是面积处于中等面积区间，格局比较简单，户型多样两室为主，面积不大，方便使用，经济适用房是由一个地区的政府组织房地产开发企业和集资建房单位兴建的，以微利价向城镇中中低收入家庭出手的住房，具有社会保障性质的商品住宅。它的相对于同期市场的要适中，适合中等级低收入家庭的负担能力，并且在房屋的建筑标准和质量上也不能削减和降低，并且具有更高的实用价值。所以在高层经济适用房的建设中，要充分的考虑到人们的居住习惯和人们的心里特点，房屋的设计要坚决的杜绝华丽，要考虑到室内每一个空间的设计，以及对建筑空间的最大程度的应用，摒弃没有不必要的装饰设计，减少工程的造价，这样在人们购买时能够实用更合理的价钱买到称心如意的房子。
5.结束语
总而言之，高层经济适用房的建筑结构设计是个系统的，全面的工作，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计，在工作中应事无巨细，善于反思和总结工作中的经验和教训。
参考文献：
[1]张静.小高层建筑结构形式的探讨[J].中国新技术新产品，2009 年
[2]徐艳华.小高层建筑结构设计探讨[J].科技致富向导，2011 年
[3]姚琦.高层住宅剪力墙结构的优化制约因素探讨[J].四川建筑科学研究，2007（6）.