我国小高层住宅建筑结构体系研究
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我国小高层住宅建筑结构体系研究
随着社会经济的飞速发展,城市化进程的进一步深入,城市居民对住房要求日益提高。
对于中国这样一个拥有13亿人口、资源相当贫乏的发展中大国来说,住宅层数的提高无疑是城市发展的方向。
其中小高层兼顾了多层和高层的特点,节约用地、噪音小、视野开阔、景观美好,是解决城市用地紧张的一种高密度手段,是多层住宅难以企及的,日益成为业主及用户的首选。
本文对我国小高层的发展现状、主要问题进行研究,给出从建筑结构体系评估角度的评估方案。
标签:小高层住宅;建筑结构体系;评估方案
进入二十一世纪,对人类居住问题而言,人口的与日俱增与不可再生的土地资源的日益短缺,己成为尖锐的矛盾,而且,这一矛盾正随着社会的发展呈现出激化趋势。
小高层是一种约定俗成的说法,在国际住宅设计规范中并无此定义,它是一种由多层和高层发展起来的新型住宅类型,采用框架结构体系,框架结构利用短肢剪力墙来承重,柔性和刚性均较为理想。
1 建筑行业对小高层住宅的定义
小高层是一种约定俗成的说法,在国际住宅设计规范中并无此定义,它是一种由多层和高层发展起来的新型住宅类型,采用框架结构体系,框架结构利用短肢剪力墙来承重,柔性和刚性均较为理想。
现行的对小高层的说法大致分为三种:
1.1 7层至9层
清华设计研究院院长庄惟敏先生,对小高层做了这样一个界定:小高层就是9层及9层以下带有一部电梯的住宅,楼、电梯无需机械通风排烟系统。
这个限定是基于1999年3月25日发布的《住宅设计规范》对住宅层数的划分标准,它规定:中高层住宅为7层至9层。
因此,庄先生所界定的小高层其实是书面表达的中高层。
1.2 9层至12层
则是房地产界比较认同的一种说法,它主要的出发点源于在高层住宅中设置电梯的要求。
因为12层以上必须至少设置2部电梯,给住宅造价带来较大影响。
所以,以次为分界岭,把小高层归为9到12层。
1.3 12层至18层
这种归纳方式也将小高层住宅作为高层住宅,只要高度上惟18层以下,有点象GB50045-95《高层民用建筑防火规范》中规定的二类高层(二类高层对于居住建筑来说是10层至18层的普通住宅)。
2 我国小高层住宅的发展现状
我国在七八十年代也有少量小高层的实例,但一梯服务多户,例如北京团结湖小区。
高层公寓住宅出现在二十世纪三十年代,以上海建造的最多。
如上海百老汇大厦、上海毕卡地大厦等。
改革开放以来,高层住宅在我国大城市得到发展和普及,有关高层住宅设计方面的研究较为成熟和系统。
而对小高层住宅的研究和兴起是从96上海住宅设计国际研讨会开始的,在这次研讨会上小高层住宅”概念”首次引入,而首次成功的实践则是深圳的海景花园。
土地是有限的,这个大前提决定了房子要越建越高。
我们国家是一个平原土地较少的国家,与面积大体相当的国家相比(例如美国,印度),我国的平原土地面积不到国土总面积的三分之一,而城市中心的土地则更加的稀有珍贵。
可以说,土地条件的制约,是小高层住宅兴起的客观因素。
建筑技术在不断地提升,以前是茅草房,木房,石头房,到六七十年代是砖混多层住房;进入商品房时代逐步演变成框架住房,现在又发展到小高层住房。
建筑技术的不断进步,为小高层的兴起提供了实现的可能。
首先是现实的要求。
土地是有限的,这个大前提决定了房子要越建越高。
我们国家是一个平原土地较少的国家,与面积大体相当的国家相比(例如美国,印度),我国的平原土地面积不到国土总面积的三分之一,而城市中心的土地则更加的稀有珍贵。
可以说,土地条件的制约,是小高层住宅兴起的客观因素。
其次是技术的因素。
建筑技术在不断地提升,以前是茅草房,木房,石头房,到六七十年代是砖混多层住房;进入商品房时代逐步演变成框架住房,现在又发展到小高层住房。
建筑技术的不断进步,为小高层的兴起提供了实现的可能。
再者是市民经济承受的要求造成了小高层住宅的兴起。
现在是市场经济时代,市场的需求是决定我们开发导向的最大因素。
我国的老城区面积大,新建住房要批租土地,还要拆迁旧有的房屋,土地的成本决定着房屋的售价;而市场的购买能力又不允许房价提升过高。
小高层住宅可以减低土地费用在建筑面积中的成本比例,使房子能够让更多的市民能够买得起,住得好,因此,小高层的兴起也就成为了一种必然的趋势。
3 我国小高层住宅的主要问题
小高层住宅面向广大的工薪阶层,突出体现了”均好性”的特点,有着巨大的市场号召力,是当代中国住宅商品化发展的必然结果,它满足了多方需求,在种种矛盾之间找到了一个新的结合点。
而目前小高层住宅的理论研究成果较少,更缺乏系统性的研究,理论不能有效地为工程实践服务。
小高层住宅从起步到现在,人们对它缺乏深入全面的认识和评价也是阻碍其进一步发展的主要障碍。
由于目前设计周期短任务重,大多数结构设计仅是根据已确定好的平面和竖向布置,先假定好构件尺寸,通过电算来调整结构的周期、位移、刚度比、稳定
性等结构参数及梁柱配筋等,至于整个方案是否完善,构件尺寸是否假定太大,则不做仔细研究,很多时侯都会产生不必要的浪费。
另外,住宅布置有时考虑建筑立面和内部空间,使结构布置产生许多不合理之处。
例如;转角窗的布置,使框架角部不能布柱,大大削弱了结构的整体刚度,受建筑平面限制某些剪力墙布置不均匀,产生刚度偏心和扭转等,这些形式对结构受力及抗震均不利。
4 我国小高层住宅的评估解决方案
对一种建筑技术体系的综合评价不是对其某一方面的评价,或简单归结为经济核算,而应该是全面的、综合的、联系的。
如何在设计过程中使结构方案在适用性、经济性、抗震性能等几方面为最佳已成当务之急。
针对这一急需解决的问题,选定一小高层住宅,目前小高层住宅建筑普遍采用的钢筋混凝土框架结构、框架-剪力墙结构、钢框架结构、框架-支撑结构体系,采用中国建筑科学研究院研制的PKPM设计软件进行结构计算,经济指标采用广联达预算软件计算。
通过技术经济分析比较,选出小高层住宅建筑安全、适用、经济合理的结构体系,为实际工程在结构方案设计阶段确定结构选型提供参考。
由于小高层住宅不是国外发展的主要模式,关于这方面的组织设计理论和研究较少。
但从一些国家中建造实例可以看出,小高层住宅发展的资源特点表现在注重生态、环境、社区文化、健康等几个方面。
参考文献
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[2]G Charles Clifton,Martin J.Feeney,Fire Engineering Application to Multi-Story steel structures,Modern steel construction,2004 V ol.44
[3]王娜、邵英秀,多层钢框架与混凝土框架结构住宅设计分析{J}.山西建筑,2010年2月第4期,第33卷
[4]朱俊民,钢结构住宅不同结构体系的对比分析{J}.浙江建筑,2011年3月。