多层住宅常用几种结构体系特点论文

浅析多层住宅常用几种结构体系特点【摘要】住宅的结构是指住宅的承重骨架，其作用是保证住宅在使用期限内，把作用在住宅上的各种荷载或作用力，可靠地承担起来，同时在保证住宅的强度、刚度和耐久性的情况下，把所有的作用力可靠地传到地基中去。文章主要探讨了多层住宅常用的结构体系。

【关键词】多层住宅；结构体系；建筑设计

0.引言

住宅建筑的形式由于有多种多样，加上其房间面积大小、开间进深以及组合方式的不同，相应采用的结构也就有所不同。多层住宅的结构形式主要是以其承重结构所用的材料来划分的[1]。一般可以分为砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构以及近年出现的多种新型复合结构等几种形式。

1.砖混结构

砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、壁柱等采用砖或砌块砌筑，柱、梁、楼板、屋面板、析架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲，砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构，又称混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是粘土砖，所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度[2]。一般情况下，砖的形状越规则，砖和砂浆的强度越高，灰缝越薄越均匀，砌体的强度就越高，房屋的安全性就越大。

砖混结构的优点主要表现在①由于砖是最小的标准化构件，对

施工场地和施工技术要求低，可砌成各种形状的墙体，各地都可生产。②它具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性。③可节省水泥、钢材和木材，不需模板，造价较低。④施工技术与施工设备简单。⑤砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料，因而在住宅建设中运用得最为普遍。砖砌体混合结构按竖向荷载的承重结构类型可以分为横墙承重体系、纵墙承重体系、纵横墙承重体系、内框架承重体系和底部框架上部砖砌体承重体系。

2.钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构住宅是指房屋的主要承重结构，如柱、梁、板、楼梯、屋盖用钢筋混凝土制作，墙用砖或其他材料施工建造的房屋。这种结构具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀、耐火能力强等优点，并且房间的开间、进深相对较大，室内活动空间也相应增加，室内空间分隔较自由[3]。钢筋混凝土结构建筑依其施工方式的不同可分为:现浇钢筋混凝土结构、预制装配式钢筋混凝土结构及装配式整体式钢筋混凝土结构三大类。

钢筋混凝土结构比砖混结构强度高，抗震性能好，具有良好的可塑性，建筑平面布置灵活。同时，比钢结构造价便宜，耐火性能好，结构刚度大。用于住宅的钢筋混凝土结构体系主要有:

2.1框架结构

当采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载时，称为框架结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，立面也可变化。通常，梁、柱断面尺寸都不能太大，否

则影响使用面积。因此，框架结构的侧向刚度较小，水平位移大，这是它的主要缺点。

框架结构的共同特点是空间大，灵活性好，易于满足建筑造型及大空间要求，且自重轻。但由于住宅中房间分隔一般都不规则，因此柱网难以布置。而且由于柱截面大于隔墙厚度而造成柱子外凸，影响家具布置和美观。从受力角度看，其抗侧力性能较差，抵抗水平荷载能力较低，地震作用下变形大。通过合理设计，框架结构本身的抗震性能良好，能承受较大变形[4]。但是，变形大了容易引起非结构构件(如填充墙、装修等)出现裂缝及破坏，影响安全。通常根据使用要求和建筑布置确定的柱网和层高布置梁和柱。梁的跨度受到梁断面尺寸的限制，过大的梁断面会增加层高，既不经济又对抗震不利。柱断面的尺寸要根据所承受轴力和弯矩的大小确定。在地震区，柱断面尺寸受到轴压比限制，不能过小。梁、柱布置要整齐、规则。

2.2壁板轻框节能住宅体系

壁板轻框节能住宅体系主要由复合墙板与隐形框架构成，其中复合墙板包括密肋复合墙板、空心钢筋混凝土板、轻骨料混凝土板等。壁板轻框节能住宅体系的特点:①抗震性能好。结构自重轻、地震反应小、整体性好、具有较强的耗能能力抗倒塌能力。与砖混结构相比，极限承载力提高 116-118倍，变形能力提高2倍以上，变形性能介与框架与抗震墙结构之间。②结构适应性强。密肋壁板轻框结构适用于多层、中高层(小高层)住宅建筑，也可与其它结构

体系组合使用[5]。同时，由于墙体厚度的减小，使其净使用面积增大5%-8%。③节能效果佳。本结构体系密肋复合墙板保温性能好。

④施工速度快。密肋复合墙板既可工厂化生产，也可现场制作。但该结构体系节点构造和结构计算复杂，不利于大面积推广。

3.钢结构

钢结构承重体系主要是钢框架体系，楼面结构是钢梁和楼面板的组合，而围护墙体采用轻质材料。为了加强钢结构的侧向刚度，抵抗风荷载和地震作用，通常采用槽钢或角钢在墙体平面内布置垂直支撑体系，根据要求可沿纵、横向单向布置或双向布置，形式可采用x型、单斜杆型、“人”字型、倒“人”字型、w型、倒w型等，还可采用偏心支撑。多层房屋钢结构体系主要有:纯钢框架体系、框架一中心支撑体系、框架偏心支撑体系等。

3.1纯钢框架体系

纯钢框架体系类似于混凝土框架体系，不同的是将混凝土梁柱改为钢梁、钢柱。它是一种典型的柔性结构体系，在设计中，结构的刚度占主导地位，一般情况下，若刚度方面满足抗侧移的要求，则构件的强度方面也满足承载力的要求。这种体系具有较为灵活的空间布局，门窗设置灵活，可提供较大的开间，便于用户二次设计，满足各种生活需求，因此比较适合在多层住宅中推广使用。主要优点是强度高、自重小、有良好的延性、抗震性能好、施工速度快、并能适应建筑上大跨度、大空间以及多用途的各种要求。

3.2框架-支撑体系

在框架结构体系中设置斜向支撑构件就形成了框架一支撑体系。支撑可用槽钢、角钢或圆钢管，具体形式可结合建筑立面或门窗洞口需要采用单斜杆、x型、k型或偏心支撑等。根据支撑杆件布置方式的不同，支撑框架可分为中心支撑框架、偏心支撑框架和偏离中心支撑框架。其中，以中心支撑框架和偏心支撑框架较为常见。

钢结构体系住宅外型美观，布局灵活，建筑功能提高:结构自重轻，抗震性能好，工程造价低，构件安装方便，施工工期短，适合标准化、工业化生产，商品化程度高，_符合环保及可持续发展要求。但仍存在许多问题:管线的布置问题，隔热、隔声、防渗等问题，防火、除锈蚀的问题。当前，钢结构建筑在发达国家的房屋建筑中已经被广泛采用。

4.结论

住宅是离人们日常生活最近也是生活中必不可少的一种特殊的商品，像其它社会产品一样，随着时代的发展和人民生活水平的提高，住宅的开发与设计也需要不断地创新与进步，多层住宅也从最初的仅仅满足人们生存居住的单一功能逐步发展成为符合现代人

最新理念的集精神与物质、居住与文化、生态等为一体的多维度的产品。通过住宅结构体系及经济性能的分析，寻找合理的使用范围，对更好的发展住宅建设、满足人民长远的生活需要、建设更好更多的绿色住宅具有重要意义。

【参考文献】