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摘要: 小高层较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。
关键词: 高层; 建筑; 设计; 造型; 结构; 外部尺度
Abstract: a small high-rise multilayer residence has its own characteristics: the building volume rate is higher than multilayer residence, saving land, the investment cost is multilayer residence reduced; Residential building structure is used mostly steel reinforced concrete structure, from the building layout perspective, mostly using plate structure, in door model the design flexibility have larger; Small high-rise residential because equipped with the elevator, increased the intimacy of the living. In this paper, the small high-rise building structure the focal point of design was discussed.
Keywords: top; Architecture; Design; Modelling; Structure; External scale
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
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靈活性；小高层住宅由于配备了电梯，增加了居住的舒适感。对小高层建筑结构设计的重点进行论述。
一、 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:
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。
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，故仅用于抗震高烈度地区的住宅建筑。
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。在小高层建筑中，采用框架-剪力墙体系，既可以使建筑平面布置比较灵活，又能满足结构在强度上和抗侧移刚度方面的要求。
一般情况下,小高层民用建筑的主要结构形式为框架结构。但是在抗震设防地区,如果仍然采用框架结构,将导致柱截面过大,影响建筑的使用功能或外观效果,并且使建筑结构不够经济。如果采用框架-剪力墙结构,可以减小柱截面,满足建筑的要求,有效减少结构侧移,从而降低结构造价框架-剪力墙体系在小高层建筑中以广泛应用。
二、小高层建筑结构设计
1、结构体系的选取
由于小高层建筑总高有限，如果采用全剪力墙结构，显得过于保守。所以笔者认为一般可采用异形柱结构中的框架一剪力墙结构体系，此种结构体系一方面可以满足水平荷载的承载力及变形要求，另一方面也比较经济。
2、基础设计
墙下基础优先选择条基，基础持力层宜选择坚硬的中风化岩石当遇到溶洞时，可采用桩基来处理。值得提出的是，由于墙下基础反力很大，我们需要演算基础的抗剪切承载力。另外，地下室底板长度的设置也须我们研究探讨，由于考虑地下室的使用合理性，常规我们采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝，后浇带的作用是明显的，但也给施工带来了不少麻烦，甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝，而有些高层，长宽均达100m以上中间就设置几条后浇带, 也没有其他措施是不妥当的。
3、剪力墙设计布置
剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且X，Y 两向的刚重比接近。在结构布置应尽量避免一字形剪力墙若出现则应布置成长墙（h/W>8）；应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时,应计算暗柱配筋,转角处墙肢应尽可能长,因转角处应力容易集中,有条件两个方向均应布置成长墙;规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比 8倍以下为短墙,大于8倍则为普通墙。这就引起高厚比为 7.9倍及8.1 倍的两种墙的受力特性截然不同，而配筋亦大相径庭， 这显得比较机械而不合理。
4、配筋及构造
对于小高层住宅来说， 剪力墙是面广量大的， 因此合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。
（1）剪力墙墙体配筋(以200 厚墙体为例) 一般要求水平钢筋放在外侧, 竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。建议加强区Ф10@200 非加强区Ф8@200 双层双向即可，双排钢筋之间采用中6@600X600 拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。 因为地下部分墙体配筋大多由水压力，土压力产生的侧压力控制，而由于简化计算经常由竖向筋控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可将地下部分墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《 地下工程防水技术规范》第 4.1.6条规定, 迎水面保护层应大于50mm,且在保护层内按 《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下，很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm 计算，笔者认为是不妥当的，当采取了双向钢筋网片后。计算保护层厚度至少可按30 mm 来取值，这对节省墙体配筋效果相当明显。
（2）剪力墙按规范应设置边缘构件，边缘构件的设置及配筋在《 高层建筑混凝土结构技术规程 》中有明确的要求，但笔者有不同看法，笔者认为首先要区分剪力墙的受力特性及类别，即：普通剪力墙（长墙），短肢剪力墙，小墙肢和一个方向长肢墙而另一方向属短肢墙来区别对待配筋。对于普通剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区0.7%,一般部位0.5%；对于短肢剪力墙，应按高规第7.1.2 条控制配筋率加强区1.2%,一般部位1.0%；对于小墙肢其受力性能较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区，一般部位，而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋，笔者认为这并不妥当， 建议有两种方法。其一，计算中另一方向短肢不进人刚度，则配筋可不考虑该方向短肢影响；其二，计算中短肢进人刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响， 建议该短肢配筋率加强区1.0%，一般部位0.8%。
（3）剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，在地震作用下弯矩，剪力很大， 有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。笔者建议，连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑，对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
（4）目前，各设计院在剪力墙的楼层处均设置暗梁，而对暗梁的作用及配筋亦各有理解，笔者认为对于框架一剪力墙结构，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则设置暗梁，并且要求剪力墙两端是明柱，这是因为周边有梁柱的剪力墙，抗震性能要比一般剪力墙要好。剪力墙结构则没有这方面的要求，在墙板交接处设置暗梁对加强墙体整体性作用还是有的，但究竟有多大则无从确定。因此笔者认为，就目前而言，在楼层位置设置暗梁是可行的，但没有必要设置太大断面及配筋， 建议底部加强区断面可取墙厚x300， 配筋上下各2Φ16，一般部位断面可取墙厚x250，配筋上下各2Φ14即可。
参考文献
[1] 陈之莹. 多层及小高层住宅结构优化设计实例[J]. 福建建筑, 2007,(05) .
[2] 侯宁. 浅论多层及高层建筑结构设计[J]. 科技致富向导, 2009,(06) .
[3] 张天池. 对小高层建筑结构的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2009,(07) .
[4] 张靖. 小高层建筑结构型式的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2009,(13) .
[5] 何辉,吴祖跃. 浅谈高层建筑结构的设计与分析[J]. 科技创新导报, 2009,(13) .
关键词: 高层; 建筑; 设计; 造型; 结构; 外部尺度
Abstract: a small high-rise multilayer residence has its own characteristics: the building volume rate is higher than multilayer residence, saving land, the investment cost is multilayer residence reduced; Residential building structure is used mostly steel reinforced concrete structure, from the building layout perspective, mostly using plate structure, in door model the design flexibility have larger; Small high-rise residential because equipped with the elevator, increased the intimacy of the living. In this paper, the small high-rise building structure the focal point of design was discussed.
Keywords: top; Architecture; Design; Modelling; Structure; External scale
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
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靈活性；小高层住宅由于配备了电梯，增加了居住的舒适感。对小高层建筑结构设计的重点进行论述。
一、 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:
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。
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，故仅用于抗震高烈度地区的住宅建筑。
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。在小高层建筑中，采用框架-剪力墙体系，既可以使建筑平面布置比较灵活，又能满足结构在强度上和抗侧移刚度方面的要求。
一般情况下,小高层民用建筑的主要结构形式为框架结构。但是在抗震设防地区,如果仍然采用框架结构,将导致柱截面过大,影响建筑的使用功能或外观效果,并且使建筑结构不够经济。如果采用框架-剪力墙结构,可以减小柱截面,满足建筑的要求,有效减少结构侧移,从而降低结构造价框架-剪力墙体系在小高层建筑中以广泛应用。
二、小高层建筑结构设计
1、结构体系的选取
由于小高层建筑总高有限，如果采用全剪力墙结构，显得过于保守。所以笔者认为一般可采用异形柱结构中的框架一剪力墙结构体系，此种结构体系一方面可以满足水平荷载的承载力及变形要求，另一方面也比较经济。
2、基础设计
墙下基础优先选择条基，基础持力层宜选择坚硬的中风化岩石当遇到溶洞时，可采用桩基来处理。值得提出的是，由于墙下基础反力很大，我们需要演算基础的抗剪切承载力。另外，地下室底板长度的设置也须我们研究探讨，由于考虑地下室的使用合理性，常规我们采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝，后浇带的作用是明显的，但也给施工带来了不少麻烦，甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝，而有些高层，长宽均达100m以上中间就设置几条后浇带, 也没有其他措施是不妥当的。
3、剪力墙设计布置
剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且X，Y 两向的刚重比接近。在结构布置应尽量避免一字形剪力墙若出现则应布置成长墙（h/W>8）；应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时,应计算暗柱配筋,转角处墙肢应尽可能长,因转角处应力容易集中,有条件两个方向均应布置成长墙;规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比 8倍以下为短墙,大于8倍则为普通墙。这就引起高厚比为 7.9倍及8.1 倍的两种墙的受力特性截然不同，而配筋亦大相径庭， 这显得比较机械而不合理。
4、配筋及构造
对于小高层住宅来说， 剪力墙是面广量大的， 因此合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。
（1）剪力墙墙体配筋(以200 厚墙体为例) 一般要求水平钢筋放在外侧, 竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。建议加强区Ф10@200 非加强区Ф8@200 双层双向即可，双排钢筋之间采用中6@600X600 拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。 因为地下部分墙体配筋大多由水压力，土压力产生的侧压力控制，而由于简化计算经常由竖向筋控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可将地下部分墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《 地下工程防水技术规范》第 4.1.6条规定, 迎水面保护层应大于50mm,且在保护层内按 《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下，很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm 计算，笔者认为是不妥当的，当采取了双向钢筋网片后。计算保护层厚度至少可按30 mm 来取值，这对节省墙体配筋效果相当明显。
（2）剪力墙按规范应设置边缘构件，边缘构件的设置及配筋在《 高层建筑混凝土结构技术规程 》中有明确的要求，但笔者有不同看法，笔者认为首先要区分剪力墙的受力特性及类别，即：普通剪力墙（长墙），短肢剪力墙，小墙肢和一个方向长肢墙而另一方向属短肢墙来区别对待配筋。对于普通剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区0.7%,一般部位0.5%；对于短肢剪力墙，应按高规第7.1.2 条控制配筋率加强区1.2%,一般部位1.0%；对于小墙肢其受力性能较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区，一般部位，而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋，笔者认为这并不妥当， 建议有两种方法。其一，计算中另一方向短肢不进人刚度，则配筋可不考虑该方向短肢影响；其二，计算中短肢进人刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响， 建议该短肢配筋率加强区1.0%，一般部位0.8%。
（3）剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，在地震作用下弯矩，剪力很大， 有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。笔者建议，连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑，对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
（4）目前，各设计院在剪力墙的楼层处均设置暗梁，而对暗梁的作用及配筋亦各有理解，笔者认为对于框架一剪力墙结构，如剪力墙周边仅有柱而无梁时，则设置暗梁，并且要求剪力墙两端是明柱，这是因为周边有梁柱的剪力墙，抗震性能要比一般剪力墙要好。剪力墙结构则没有这方面的要求，在墙板交接处设置暗梁对加强墙体整体性作用还是有的，但究竟有多大则无从确定。因此笔者认为，就目前而言，在楼层位置设置暗梁是可行的，但没有必要设置太大断面及配筋， 建议底部加强区断面可取墙厚x300， 配筋上下各2Φ16，一般部位断面可取墙厚x250，配筋上下各2Φ14即可。
参考文献
[1] 陈之莹. 多层及小高层住宅结构优化设计实例[J]. 福建建筑, 2007,(05) .
[2] 侯宁. 浅论多层及高层建筑结构设计[J]. 科技致富向导, 2009,(06) .
[3] 张天池. 对小高层建筑结构的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2009,(07) .
[4] 张靖. 小高层建筑结构型式的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2009,(13) .
[5] 何辉,吴祖跃. 浅谈高层建筑结构的设计与分析[J]. 科技创新导报, 2009,(13) .