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1、建筑結構選型論文：小區(qū)小高層住宅建筑結構選型分析與研究摘要本文針對目前應用較普遍的小高層住宅建筑,結合實際工程對各種結構體系特點進行了經濟適用性、抗震性能等的對比分析,對結構選型設計具有一定的參考價值?！ ￡P鍵詞結構選型;框架結構;框架剪力墻;剪力墻0引言 隨著我國經濟的持續(xù)快速增長,城市規(guī)模也日益擴大。伴隨著城市居民對經濟文化和社會生活等各方面需求的快速增長,對住房的要求也日益提高。但是,城市土地資源非常有限,勢必要求其住宅建筑更多地向空中發(fā)展,其中小高層住宅建筑由于其經濟適用的諸多優(yōu)點,受到了許多開發(fā)商和用戶的青睞?！ ⊥ǔＧ闆r
2、下,小高層住宅一般是指層數從7~12層的集合性住宅建筑。因其具有高層建筑的特點,但從高度的角度上說又是較低的住宅建筑,因此稱之為小高層建筑。小高層建筑相對于多層住宅建筑有著明顯的優(yōu)點,因為建筑容積率比多層住宅高,使土地得到了更充分的利用,也有效降低了開發(fā)商的投資。城市小高層住宅建筑普遍都采用鋼筋混凝土結構,且大多采用梁板結構來進行平面布置,因此小高層住宅在戶型設計方面相對于砌體結構等有很大的靈活性?！ τ谛「邔幼≌ㄖ慕Y構設計,結構選型是擺在工程師面前的首要問題。應用哪種結構體系既能滿足抗震性能的要求,又能使結構的適用性和經濟性最
3、佳。本文結合太原市某小區(qū)小高層住宅樓的結構選型設計,對目前應用較普遍的幾種結構體系的特點進行了分析比較,對工程同行具有一定的參考意義。 1結構形式特點概述 太原市某小區(qū)的某幢小高層住宅建筑,12層,一梯兩戶,兩單元結構完全對稱。樓層層高均為3.00m,建筑總高度為36.00m,通長34.20m,寬為13.90m,每層面積約480m2,總建筑面積約5800m2。場地屬于抗震烈度8度區(qū),場地土類別為三類,基本風壓為0.40kN/m,現對其不同的結構方案特點進行分析比較?！ ?.1框架結構 由橫梁和柱通過節(jié)點連接組成的結構體系是框架結
4、構[1]。框架結構的梁和柱,在施工和使用期間,既承受垂直方向的荷載,也承受水平方向的荷載;既有動荷載,也包括靜荷載。在小高層住宅結構設計中,隨著建筑層數的逐漸增多和建筑總高度的升高,橫向水平側力對結構構件的橫截面尺寸和配筋量的影響就越顯著,而且這種影響在框架結構建筑中尤其突出?？蚣芙Y構中梁所受的內力,主要包括剪力和彎矩。柱的內力則主要包括軸力和彎矩,有時也受一定的剪力。由框架結構承重的結構體系,建筑平面布置相對靈活能構成相對較大的空間;立面設計時,采用輕質隔墻可大大減輕結構的自重,這些都是框架結構體系的優(yōu)點。但是,通常情況下,框架柱尺
5、寸相對過大而造成內凸的現象,也直接影響到戶型的美觀和空間的實際使用效率。 1.2框架剪力墻結構 通常情況下,城市小高層住宅建筑的普遍結構形式為框架結構體系[2]。但是,在抗震設防高烈度地區(qū),如果仍單純地采用框架結構,由于抗震設計的要求將直接導致柱的橫截面尺寸過大,嚴重影響建筑的美觀或使用效率,并使得結構設計極不經濟。在這種情況下,若采用框架剪力墻結構體系進行設計,則可極大地降低柱的受力負擔,減小柱截面,同時結構的側移也能得到有效改善?！ ⊥ǔ？蚣芗袅Y構體系也簡稱框剪結構,它是通過在框架結構體系中布置數量合適的框架柱,以便進行自
6、由靈活的平面布置,滿足使用功能不同的建筑要求。同時,又因剪力墻的設置,使結構體系具有足夠的剛度。在城市小高層住宅建筑中,采用框架剪力墻結構體系,利用鋼筋混凝土核心筒做成電梯間,用于承受絕大部分的水平荷載,框架柱則主要承受來自豎向的垂直荷載。這樣使得建筑設計上既可進行自由靈活的平面布置,結構設計上又能滿足強度和剛度方面的需求,但是內凸的框架柱同樣影響到戶型的美觀和空間的實際使用效率?！ ?.3剪力墻結構 建筑的內、外墻體都是采用實體鋼筋混凝土的結構體系稱為剪力墻結構體系,其剪力墻承受建筑物全部的垂直荷載和水平荷載[3]。因為剪力墻結構
7、墻體都是由實體鋼筋混凝土墻構成,樓面又是由剛性樓蓋構成,所以剪力墻結構在其平面內有很大的抗側剛度,屬于剛性結構體系,能抵抗相對較大的水平側力。在水平側力作用下,剪力墻結構可看做是底部固接的豎向懸臂梁構件,由于墻肢受到的拉力或壓力主要產生“彎曲型”變形。剪力墻結構體系把建筑劃分成若干個單獨空間,使得建筑的平面布置不夠靈活,受到很大的限制,而且相對造價也較高,故僅應用于較高抗震烈度地區(qū)的住宅建筑。剪力墻結構的另一特點是可根據建筑平面的布局而設置鋼筋混凝土墻體,戶型的美觀和空間的實際使用效率得到了改善?！ ?結構抗震性能的比較 2.1結構
8、抗震概念設計 當建筑物遭遇強烈地震作用時,其破壞機理和過程相當復雜,但我們可以通過加強對建筑物結構的抗震概念設計,從概念上把握建筑結構設計的抗震合理性,避免其遭遇強烈地震時發(fā)生嚴重破壞甚至倒塌[4]。住宅建筑的外形設計
