住宅结构设计

住宅结构设计的探讨

【摘要】随着科学技术的发展，住宅结构呈现多样化及复杂化，错层住宅也屡见不鲜。本文根据工程案例，对住宅结构设计进行探讨。

【关键词】结构设计；错层

一、地基基础

某住宅总高度为79.65m，为剪力墙结构，设计地震加速度为

0.10g。本建筑场地属中软土场地，场地覆盖层厚度大于50m，因此场地土类别为3类。土层主要为第4记冲积相沉积土层，场地内土层分布均匀，自上而下分别为杂填土、粉质粘土、粉土、粘土等。本工程采用墙、柱下独立承台加防水板的基础形式。桩选用直径为400 mm、500mm 的预应力混凝土管桩。静载试验@400 mm 的管桩单桩承载力特征值为1500 kn/根，桩端持力层为⑨号粉质粘土或⑩号粉土中，桩长24 m，不用桩尖。dp500 mill的管桩单桩承载力特征值为2000 kn/根.桩端持力层为⑨号粉质粘土或⑩号粉土中，桩长24 m，不用桩尖。独立承台高度为1.5 m，防水板厚为0.35 m。防水板下土不作夯实处理。

二、上部结构设计

（一）结构选型

由于建筑使用功能的需要，每隔一个平层就有两层是错竖层，属错层结构。为了减少竖向抗侧力结构的不规则程度，与建筑专业充分协调，避免采用受力复杂的错洞剪力墙。由于建筑平面是对称的，

因此结构的平面布置也是基本对称的，是规则的。这样就避免了弓l起较大的扭转效应，从概念上讲对抗震有利。另外本结构每3层（错层）有一平层，楼板是相连通的，这些平层加强了各竖向抗侧力结构间的联系，为此应加强这些平层，使其更好的传递地震力，协调非错层竖向构件以及错层构件的差异变形。设计时，将这些平层的板厚定为120 mm，每个方向单层钢筋的配筋率不少于0.25% ，并双向双层设置。同时按每3层一个大结构层的概念进行结构整体抗震设计：将有利于确保结构的整体抗震性能。

（二）结构计算软件

本工程采用中国建筑科学研究院编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件（高层版）》satwe进行结构整体分析。另根据《高规》第5.1.13.1条的规定，由于本工程是错层剪力墙结构，应属于第10章规定的复杂高层建筑结构。因此应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力分析计算，所以该工程又用了韩国的有限元分析软件midas进行整体内力分析。

根据《高规》之规定，错开的楼层应各自参加结构整体计算，故结构建模时按每个错开楼层进行建模，共计10个标准层，总的结构层数为47层。在确定计算参数时，结构体系采用复杂高层结构，考虑平扭藕连计算结构的扭转效应，并考虑偶然偏心。根据《高规》第4.8.2条的规定，设防烈度为7度，房屋高度不大于80 m 的一般剪力墙结构，其剪力墙抗震等级应为3级。但南于本工程有错层存在，根据《高规》第10.4.5条的规定，错层平面外的剪力墙抗

震等级应提高1级。考虑到该建筑物高度接近2级与3级的分界线80 m.为提高结构的整体可靠性，计算时将整个结构的抗震等级均提高1级，定为2级。抗震构造措施仍按实际情况执行。计算时，采用“总刚分析法”进行地震作用分析，层刚度比采用地震剪力与地震层问位移之比。此外，根据《高规》第5.1.13_3条的规定.本工程还应采用satwe弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。（三）结构主要计算结果

（四）抗震构造措施

（1）每3层拉通的楼板应加强。板厚取120 mm，双向双层板配筋。每个方向单层钢筋的配筋率不小于0.25%。其目的是为了增强各竖向抗侧力构件之间的联系，并按每3层一一个大结构层的概念进行结构整体抗震构造设计.从而提高结构整体抗震性能。

（2）错层处剪力墙抗震等级按2级采用，设置约束边缘构件，平面外受力的剪力墙厚度均为250 mm，并设置与之垂直的墙肢，水平和竖向分布筋配筋率均不小于0.5%。

（3）考虑错层结构的楼板受力较复杂，且易产生应力集中，因此本工程楼板适当加强，特别是错层部位。板厚取l10mm～130mm，采用双向双层配筋，错层部位每个方向单层钢筋的配筋率不小于0.25%。

（4）转角窗部位两侧墙肢在构造上加强1级，并严格控制轴压比，该部位楼板厚取140 mm，配筋双向双层通长设置，配筋率不小于0-3% ，该部位的梁设计成平面折线型连梁，上下纵筋均加强，

并增设抗扭箍筋和纵筋，以增强其抗扭能力三、结束语