高層住宅設計范文第1篇
隨著我國社會經濟的發展, 人民生活水平不斷提高, 家用電器越來越多, 使住宅電氣設計由原來的純照明向多功能的方向發展。同時, 高層住宅在現代大城市住宅建筑中所占的比例越來越大。本文對高層住宅的電氣設計作一些探討。
1 住宅的用電負荷
高層住宅建筑電力負荷的計算可以采用負荷密度法和需要系數法。我們一般將住宅按面積分為3類:<60 m2的為小型住宅;60～100 m2的為中型住宅;>100 m2的為大型住宅。小型住宅的用電負荷一般取8 370 W, 中型住宅乘以系數1.3為10 881 W, 大型住宅乘以系數2.6為21 762 W。從設計手冊查得, 需要系數為0.4～0.6, 取0.4即可。小型住宅的電力負荷計算為3 500 W, 中型住宅為4 500 W, 大型住宅為8 500 W。
2 住宅的電源與配電系統
現代高層住宅建筑至少應有兩個獨立電源, 兩路同時供電, 互為備用, 以保證事故照明、消防設備、電梯等的事故用電。應采用三相四線 (TN-C系統) , 經重復接地后進入單元總電表開關箱, 改成三相五線 (TN-S系統) 后再放射到各用戶, 配電箱中應有短路、過載、漏電保護, 斷路器應選用能同時切斷相線和中性線的。用電計量應采用一戶一表制, 建議將單元總開關及分戶電能表集中設置以便管理, 也可采用遠程抄表系統。
為避免電氣線路過載和降低諧波電壓的影響, 戶內配電系統應采用多回路形式, 至少應設照明回路、一般插座回路和空調回路。如有實際需要, 也可將廚房和淋浴室設為單獨回路。此外, 考慮到家庭辦公和信息化的發展, 還可以增加一條專用回路。
3 主要設備的選型
3.1 高壓開關柜
高層住宅建筑的變配電室一般設在主樓地下層, 為滿足消防的要求, 不宜采用油開關?？捎糜诟邔咏ㄖ拈_關有3種類型:高壓空氣斷路器, SF6開關和真空斷路器。因高壓空氣斷路器技術陳舊, SF6開關尺寸大、氣體具有毒性, 所以, 目前10 kV真空斷路器使用得比較多。開關柜應選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。
3.2 電力變壓器
根據防火的要求, 主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。主要有干式變壓器、SFe變壓器和硅油變壓器等3種產品可供選用。
3.3 低壓配電屏
低壓配電屏的結構幾乎都做成抽屜式, 大容量的出線則做成手車式。低壓配電屏多采用自動空氣開關出線。當配電變壓器的容量為1 600 kVA時, 低壓母線上的短路容量已>40 kA, 目前國內已能提供如此大容量的產品, 如多米諾組合式開關柜和YDS型抽出式/混合式低壓開關柜。
4 導線及電器設備的選擇
4.1 導線的選擇
導線的選擇主要是確定導線的類型和規格, 其原則是既能保證配電的質量與安全, 又能節省材料。其中導線類型應按使用工作電壓及敷設環境來選擇, 導線的規格 (導線截面) 可按下列要求進行選擇:
(1) 有足夠的機械強度, 以防止出現斷線事故。一般的照明回路計算電流<10 A, 其導線應按機械強度選擇。
(2) 應保證導線安全電流大于長期最大負載電流。單相制中的中性線應與相線截面相同。三相四線制中的中性線載流量不應小于線路中的最大不平衡負荷電流, 用于接中性線保護的中性線, 其電導不應小于該線路相線電導的50 %;氣體放電燈的照明線路因受3次諧波電流的影響, 其中性線截面應按最大一相電流選用。
(3) 電源引入端至負荷末端的線路電壓損失應≯2.5 %, 如果線路電壓損失值大于規定電壓損失允許值, 應加大導線截面以保證線路的電壓質量。
4.2 電器設備的選擇
電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關、電源插座等。選用時, 應根據住宅的負荷情況、安裝要求、使用環境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇規格型號, 注意設備的容量等級寧大勿小, 但又要避免選得過大造成浪費。一般來講, 在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為確保其質量, 應選用符合國際電工委員會IEC標準和我國的國家標準或行業標準、并具有產品質量認可證書的電器產品。
5 防雷與接地
5.1 防雷內容與措施
防雷一般可分為防直擊雷、防感應雷及防高電位入侵3個內容。就防直擊雷而言, 一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器, 然后通過引下線與接地電阻很小的接地裝置可靠連接, 安裝時要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網應全部可靠連接。目前, 一般是利用屋面板鋼筋作為避雷網, 柱主鋼筋作為引下線, 基礎鋼筋作為接地裝置, 這是較為經濟實用的做法。為了防止感應雷和高電位入侵, 可在電纜進出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地, 同時安裝避雷器或其他形式的過電壓保護器。此外, 要強調進行等電位聯結, 也就是在設計施工中要將建筑物內部及附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來, 使整座建筑物空間成為一個良好的等電位體, 這樣能有效地降低建筑物內部及附近不同金屬部件間的電位差, 從而避免內部的設備被高電位反擊和人被雷擊的事故。
5.2 安全接地的形式與要求
在住宅電氣設計與建設中, 為確保電器設備和人身安全, 務必要做好用電系統的安全接地。目前, 我國的住宅配電系統一般有TT、TN-C-S和TN-S系統3種方式, 在進行設計與施工時, 可根據實際情況選擇接地系統。以下著重談談住宅配電系統中的保護接地。
在中性點不接地的低壓供電系統中, 電氣設備必須保護接地, 接地電阻R≤4 Ω。在中性點直接接地的低壓供電系統中, 既可采用保護接地, 也可以采用保護接中性線。為確保接中性線保護系統的安全可靠, 必須將中性線干線或支線的終端再次接地, 這稱為重復接地。重復接地有以下作用:增大流過線路保護裝置的電流, 使其加速動作, 從而減輕或避免事故的發生;設置重復接地后, 可降低漏電設備的對地電壓, 降低觸電的危險程度。為確保接中性線保護的安全可靠, 按規定必須做到以下幾點:
(1) 重復接地的接地電阻必須<10 Ω。
(2) 保護接中性線的電導不得小于線路中相線電導的1/2。
(3) 同一供電系統中, 不可一部分電氣設備采用保護接地, 而另一部分采用保護接中性線。
(4) 用于接中性線保護的中性線不能安裝帶熔絲的開關或熔斷器。
此外, 隨著家用電器的增多及智能化的發展, 應做好防靜電接地和屏蔽接地工作。
6 消防系統
在電氣消防方面應做到以下幾點:
(1) 供電電源應采用兩路方式。
(2) 有應急照明系統。
(3) 應用火災報警系統。
(4) 應選用符合防火規范的開關和阻燃型的電線電纜。
7 智能化發展
高層住宅設計范文第2篇
高層鋼結構住宅設計
學院：建筑與土木工程學院專業班級：土木0505班
姓名：李瑞鋒指導教師：雷宏剛高宇波
摘要：本次畢業設計的題目是：高層鋼結構住宅，分建筑設計和結構設計兩部分內容。
工程概況：地上十四層，層高2.8米。地下一層為停車場，層高為3.3米。場地面積
4995平方米，建筑面積17176.23平方米，設計資料如下：抗震烈度為8度，設計分組為第二組，基本風壓0.4KN/㎡，地面粗糙度為C類。
根據房屋使用功能及建筑設計的要求，結構體系為鋼框架-支撐體系，充分發揮鋼結
構特性?？蚣芰簽镠型鋼截面?？蚣苤捎脦冶哿憾蔚闹鶈卧?，與框架梁剛接?？蚣芰号c框架柱的拼接均采用栓焊混接，翼緣為完全焊透的坡口對接焊縫焊接，腹板采用高強度螺栓連接。柱分單元運輸。樓板采用壓型鋼板組合樓板，其上澆注70厚C20混凝土，柱腳采用埋入式柱腳，柱下為筏形基礎。
關鍵詞：高層鋼結構住宅;鋼框架-支撐體系;壓型鋼板組合樓板筏形基礎
The Design of the Residential High-rise Stell Structure
AbstractThe graduation project is entitled: residential high-rise steel structure, at the architectural design and structural design of the contents of two parts.
Project Overview: 14 on the ground floor, 2.8 meters height. Underground parking floors, floor 3.3 meters high. A site area of 4995 square meters, construction area of 17176.23 square meters, the design is as follows: seismic intensity of 8 degrees, the design division for the second group, the basic wind pressure 0.4KN / ㎡, ground roughness for the C category.
According to the Housing function and use the requirements of architectural design, structural steel frame systemsupport system;
pressure plate combination of floor Raft foundation
一、建筑設計
1.總平面布置，須考慮居住的外部環境設計，考慮綠化、庭院、景觀、交通、停車、戶外交往空間等設計因素。此設計總體布局為兩座高層住宅均布置在規劃場地北部，南部為運動場所和花
2高層鋼結構住宅設計
園，小區在南部設置1個入口，北部設置1個出口， 場地周邊布置景觀綠化，營造出美觀、舒適的生活空間。
2.本住宅主要設置為3個套型，套型比為2：2：1，以中套為主，輔以大套和小套。各套獨門獨戶，并設有臥室、廚房、衛生間及儲藏空間等，住宅的平面及空間設計比較緊湊，以多種形式的空間組合方式來滿足不同的生活要求，立面及造型處理規則傳統，力求創造親切、和諧的人居環境和住區形象。
3.住宅的平面及空間設計要緊湊合理，通過多種形式的空間組合方式，滿足不同的生活要求。
4.立面及造型處理應符合居住區的特點，創造親切、和諧的人居環境和住區形象。
(1) 建筑造型設計
住宅是居民生活、休息的場所。與人們的生活息息相關的不僅是住宅的使用功能，其美觀問題也是住宅設計的一個重要方面，尤其是當人民的生活和文化素養達到一定的水平時，人們對住宅外觀的要求也會日益提高。設計優秀的住宅，不僅可以為家庭生活提供舒適的物質環境，還可以營造親切、溫暖、寧靜的家庭氣氛，給人以精神、感官上的愉悅。
(2) 剖面設計
本工程為單層工程，室內外高差0.15m，建筑總高40.0m。
5.設備設施的設計應考慮節能環保的要求，滿足保溫隔熱、采光通風、防潮防火等生理要求。
6.設計目的：樹立可持續發展觀，轉變一為味追求形式和造型的思想，樹立和諧、健康、生態、文化的可持續發展柱區設計思想。
7.工程概況
建筑名稱：XX公司高層鋼結構住宅
建設地點：位置見場地圖
建設單位：XX公司.
總建筑面積：17176.32平方米
建筑層數：14層
地下室：一層
總戶數：140
總高度：40.0米
建筑類別：二類
建筑耐久年限：50年
耐火極限：二級
抗震設防烈度：8度
主要結構類型：H型鋼框架支撐體系
8.主要做法
屋面做法：
SBS改良性瀝青防水卷材
1：3水泥砂漿找平
100-140厚膨脹珍珠巖
壓型鋼板混凝土組合樓板
V型輕鋼龍骨吊頂
樓面做法：
大理石地板
1：3干硬水泥砂漿找平
2009屆優秀畢業設計(論文)摘要3
輕型鋼板混凝土組合樓板
V型輕鋼龍骨吊頂
外墻：
輕質大理石掛板
1：1水泥砂漿
1：2.5水泥砂漿找平
1：3水泥砂漿粉
煤灰砌塊
1：3水泥砂漿
9.室內裝修
二次裝修應遵循下列事項：
(1)裝修不得損壞建筑主體，以免帶來安全隱患。
(2)地面裝修嚴格控制其厚度和重量，原則上不得超過圖紙預留設計厚度。
10.放水工程
屋面放水等級為二級，屋面防水采用瀝青卷材。
11.預留孔洞
本工程墻體采用輕質混凝土板材，施工前詳細看施工圖。住宅配電箱留槽尺寸300*150*100，底邊距地180mm，消防栓留孔尺寸為：1000*1200*250，底邊距地500mm。
三、結構設計部分
1.判斷結構是否適合用鋼結構，鋼結構通常用于高層、大跨度、體型復雜的結構。
2.結構選型與結構布置，在鋼結構設計的整個過程中都應該強調概念設計，他在結構選型與布置階段尤為重要。結構的布置要根據體型特征，荷載分布情況及性質等綜合考慮。一般的說要剛度均勻。力學模型清晰。盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍，使其以最直接的路線傳到基礎。
3.預估截面，主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選用槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據何在與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇，翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按1/b限值確定時，可回避鋼梁的整體穩定的復雜計算，這種方法很受歡迎。此次設計的截面估計為：
(1)鋼結構框架柱宜選用工字型鋼截面，且選用寬翼緣系列，以保證弱軸方向的抗彎能力?？紤]到隨著層數的增加，柱子受到的力會減小，故可以采用較小的截面，為此選出的截面：-1~5層為WH 400×400×20×32;6~11層為WH 400×400×16×25。12~14層WH 400×400×10×20
(2)工字型梁宜取中翼緣或窄翼緣型，高而窄的梁在主軸平面內截面模量大，加上樓蓋采用壓型鋼板組合樓板且與梁有栓釘焊牢，樓板可視為剛性鋪板，這樣梁沒有整體穩定問題，截面只需滿足強度、剛度的要求。故在設計中選用了工字鋼，其受力性能較好。
框架梁與框架柱采用剛性連接，梁截面高度可以按照1/15跨度來確定，其撓度可以按照簡支梁來驗算，考慮樓板及梁柱的組合作用。
由此確定梁的截面高度，選擇適合的工字鋼，查表確定梁截面為窄翼緣：
跨度為7200mm、8100mm、5400mm的梁為HN400×200×8×13。
4.結構分析，目前鋼結構實際設計中，結構分析通常為線彈性分析。簡單結構通過手算進行分析，復雜結構才需要建模進行程序并做詳細結構分析。由于本塔樓柱網布置不規則，因此采用了PKPM軟件進行結構分析與輔助設計與計算。
5.構件設計，構件的設計首先是材料的選擇，比較常用的是Q235和Q345.通常主結構使用單
4高層鋼結構住宅設計
一鋼種以便于工程管理。經濟考慮，也可以選擇不同強度剛才的組合截面。當強度起控制作用時，可選擇Q345;穩定控制時，可選擇Q235.
6.節點設計，連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一，連接的不同對結構的影響很大。比如，有的剛接節點雖然承受彎矩沒有問題，但會產生較大轉動，不符合結構分析中的假定。具體設計主要包括以下內容：
1、焊接：對焊接焊縫的尺寸及形式等，規范有強制規定，應嚴格遵守。2栓接：普通螺栓抗剪性差，可在次要結構部位使用。高強螺栓，使用日益廣泛。通常8.8s和10.9s兩個強度等級。
連接板：可簡單取其厚度為梁腹板厚度加上4mm。然后驗算凈截面抗剪等。節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。
參考文獻
[1]《住宅建筑設計原理》中國建筑工業出版社.
[2] 新住宅平面設計》中國建筑工業出版社.
[3] 建筑結構荷載規范GB50009-2001.
[4] 鋼結構設計規范 GB50017-2003.
高層住宅設計范文第3篇
關鍵詞：高層建筑,結構設計,抗震
1 實際問題
經濟發展帶動各行各業的發展, 建筑技術發展也成了社會發展的必然要求, 隨著城市的發展, 土地的應用不斷的加大, 可用土地面積的縮小使得人們不得不提高建筑的層數以適應更高的建筑使用需求, 高層以及超高層建筑成為了當代建筑發展的主要潮流, 并且隨著高度的增加, 建筑的結構復雜性也不斷加大, 因此在建設的經濟性以及安全性上的設計難度上也不斷加大。結合實踐經驗以及結構設計的具體要求, 高層以及超高層建筑的安全性工作還有著很大的不足, 現代建筑工作者要對建筑的合理性以及準確性充分的予以保證。文章就該類問題結合目前我國高層以及超高層建筑的實際經驗進行了簡要的論述。
2 抗震目標設計
不斷增加的高層以及超高層建筑在抗震性能上也有著新型的要求標準, 首先基于高層以及超高層復雜建筑的性態抗震設計具有重要的意義。在傳統的抗震目標中, 主要遵循小型地震保證建筑不損壞, 中型地震保證建筑可維修, 大型地震則保證建筑不倒塌的三重原則, 但是針對目前的高層以及超高層建筑而言, 該類原則顯然不適用, 因此在抗震目標的設置上一定要有所突破才能適應新型建筑的需求, 主要可以通過以下兩個層面進行考慮:
2.1 使用水準
地震重現期為50a的地震, 對建筑物的損傷能夠忽略不計, 但是針對其結構設計, 應當要求建筑處于基本的彈性反應狀態。
2.2 倒塌水準
當地震在重現期發生接近2500a水準的地震, 要對地震的最大值進行預計, 并對建筑物進行遇襲條件演示, 用以防止倒塌。在倒塌水準中應當注意以下幾點:
(1) 這對高層建筑以及超高層建筑的延性結構構件, 應當規定非彈性形變低于構件的彈性變形能力。
(2) 針對高層以及超高層建筑構件中一些非延性部件, 對其破壞模式應力需求, 應當強于相關技術規定的要求。
(3) 針對復雜建筑設計或者超高建筑設計, 對于建筑物控制構件, 應當保證其具有中等地震抗性作用, 即便在該類環境下仍能夠保持相當的彈性。
3 設計分析
3.1 概念設計的重要性
對建筑中的實踐經驗進行總結, 復雜高層建筑或者是超高層建筑, 應當保證其概念設計上具有合理性, 從設計理念上進行重視, 具體可以從下述內容考量:
(1) 保證建筑結構的規則性, 同時盡量從均勻性上提高建筑穩定性;
(2) 保證建筑結構能夠清晰有效的傳遞應力, 尤其是豎向結構, 對于側力的傳遞途徑要保證順暢連續;
(3) 針對具有復雜結構的高層建筑以及超高層建筑從結構上要保證具有整體高水平;
(4) 充分考量節能問題, 從結構上降低能耗, 在保證結構穩定安全的基礎上建立合理的節能機制;
(5) 建筑結構的整體受力也是建筑設計要求的內容之一, 因此應當充分從材料的使用以及技術的應用方面提高其受力結構的整體水平。而該過程必須協調好工程師以及技術操作人員之間的交流協作, 只有保證溝通良好才能完美達成設計要求目標。
3.2 建筑結構中抗側力體系選擇
現代高層以及超高層建筑的安全性可靠性保證通常會受到結構的抗側力體系影響, 合理的抗側力體系能夠保證其安全性。因此在對建筑結構的抗側力系統選擇時應當注意:
(1) 建筑的實高是結構體系選擇的主要影響因素, 通過結合實踐可以總結如下規律:對于建筑高度同結構的抗側力體系選擇, 當建筑物高度小于100米時, 通常采用框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構作為抗側力體系;當建筑物高于100米低于200米時, 通常采用剪力墻結構、框架-核心筒結構作為抗側力體系;而當建筑物高度在200-300米之間時, 通常采用框架-核心筒結構、框架-核心筒-伸臂結構作為建筑物的抗側力體系;建筑物高度在300米-400米之間時, 框架-核心筒-伸臂結構以及筒中筒結構是常見的抗側力體系;而建筑高度高于400米低于600米時常用的結構抗側力系統為, 筒中筒-伸臂結構, 巨型框架/桁架/斜撐結構、組合體結構。
(2) 在建筑的設計上, 應盡可能地確保結構抗側力構件相互聯結、組合為一個整體。
(3) 對于建筑中采用了多重抗側力結構體系的具體實際情況時, 應綜合分析每種結構體系在建筑設計中的效用, 對各自的貢獻度有合理的估計和評判。
3.3 注重抗震設計
在滿足建筑的功能性的基礎上, 抗震設計是高層和超高層建筑的設計重點, 這是確保建筑安全性最為關鍵的一環, 應重點從以下幾點著手:
(1) 在高層建筑的抗震方案設計中, 建筑結構的材料選擇也非常重要。
(2) 促進地震發生時能量的輸入能有效地減少。實踐證實, 應做好以下幾個方面:一是, 在對建筑構件的承載力進行驗收的同時應對建筑結構在地震作用下的層間位移限值實施有效的控制。二是, 具體的高層建筑工程項目設計時, 我們應該采用積極的、基于位移的結構抗震方法, 對設計方案進行定量的分析, 確保結構的變形彈性可以滿足地震的預期要求。三是, 應綜合分析建筑構件的變形和建筑結構的位移兩者之間精確的關系, 有效地確定構件的變形值。四是, 結合建筑物的實際如建筑界面的應變分布及其大小來對建筑構件的構造需求進行有針對性的設計。五是, 選擇堅固的場地, 實施建筑施工, 亦是有效減少地震發生作用時能量的輸入的另一個方面。
(3) 通過大量的實踐證明以及理論研究, 針對現代的大型高層建筑, 即便是其不具有很大的承載力, 但是若是其具有較高的延性, 那么即便是發生地震, 也不會發生倒塌, 因為地震中延性結構能夠充分的吸收振動帶來的能量, 這樣建筑物在地震環境中也能夠保證形變程度在建筑結構承受范圍之內。通過大量的實踐活動證明, 能夠證明延性結構在抗性效果上作用明顯, 能夠消除大量地震帶來的不利影響, 從而使得地震反應得以有效的減輕, 促使地震給高層建筑帶來的破壞被有效地減弱, 避免重大損失的發生。
(4) 設計的質量和方法決定著抗震效果的高低, 因此, 高層建筑抗震設計的結構體系必須得到足夠的重視。從國內外高層建筑結構的設計體系上來看, 主要有如下3種:“框筒結構”、“筒中筒結構”和“鋼-混凝土混合結構”。
4 結束語
建筑的結構體系穩定是保證建筑安全的基礎, 因此在建筑體系設計中就應當充分考量建筑物的抗側力性。概念設計在高層和超高層設計中舉足輕重, 概念設計的合理性是高層設計好壞的決定性因素。從結構體系選擇以及材料應用上對結構體系的穩定性、安全性以及可靠性充分保障, 以適應新時期高層以及超高層建筑的應用需求, 不但滿足人們的使用功能要求, 同時在外觀以及安全性上也滿足現代社會不斷發展的要求。
參考文獻
[1]劉華新, 孫志屏, 孫榮書.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J].遼寧工程技術大學學報, 2007, 2.
[2]董濤.淺談高層建筑結構抗震設計[J].河南建材, 2009, 1.
高層住宅設計范文第4篇
國家《住宅設計規范》規定：
7—9層住宅稱為中高層住宅 10層及10層以上住宅為高層住宅 高度超過100m的住宅為超高層住宅
隨著城市的發展，城市建設用地越來越緊張，建設高層住宅成了解決城市用地緊張的一種手段，而隨著科技的進步，先進的工程技術，新型的建筑材料和完善的管理手段也為建筑向高層發展提供了有利條件。80年代的以后，興建高層住宅已十分普遍，不少高層住宅已成為城市的標志性建筑。但是，高層并不代表城市的現代化程度，雖然，高層住宅在節約用地方面效果顯著，但同時也帶來了一系列問題。
首先，電梯已成為主要的垂直交通工具，為提高電梯的使用效率，需要組織方便安全而又經濟的公共交通體系，因而，對高層住宅的平面布局和空間組合產生一定的影響。 其次，由于高度的增加，建筑的垂直荷載和側向荷載大幅度增加，為保證結構安全，需要采用不同的建筑材料和結構體系，對建筑的布局會有特殊的要求，而不像多層住宅中經常使用的磚混結構那樣靈活和隨意。
第三，在給排水、供電、疏散、防火、防煙及安全上都有新的要求。
第四，由于高層建筑體量巨大，居住人數增多，居住密度加大，對居民的心理狀態、居住環境、居住區的空間組織等一系列問題都會帶來新的矛盾。
第五，由于建造時的一次性投資巨大，加上經常性的維修，管理費用多，其總投資大大高于多層住宅，因而，建造時需較多的考慮經濟因素。
第六，由于結構形式的變化，帶來新的施工方法，而同時也影響到設計方法和建筑處理。
第七，涉及到其他多方面的綜合因素。
由于上述多種原因，我們說：高層住宅不是多層住宅的簡單疊加，而是具有自身的特點的。認識和掌握這些特點，對高層和中高層住宅的設計和研究是非常必要的。
第 一 節、 高層住宅的垂直交通
在高層住宅中，電梯是主要的垂直交通工具，而樓梯則成為輔助交通工具，住戶的交通要以電梯為中心來組織，如何經濟地使用電梯，以最少的投資和最低的經常性維護費用以爭取更多的服務戶數，是高層住宅設計中需要解決的主要矛盾之一。
一、電梯的設置 電梯的設置，首先要做到的是安全，其次是方便，再次才是經濟，安全是第一位的。 安全可靠就是要保證住戶正常的日常使用，即使有一臺電梯出現故障或進行維修時，也應該有另外的電梯供住戶使用，因此，《住宅設計規范》規定：12層及12層以上的高層住宅，每棟樓至少要設兩部電梯，而且其中一臺能容納擔架出入。
使用方便也與電梯數量有關，要方便就需多設，這往往與經濟相矛盾。我們不能只是簡單的壓縮電梯數量和電梯的容量來減少經濟投入，而影響居民的正常使用，而是要在保證一定的服務水平的基礎上，使電梯的運載能力與客流量相平衡，充分發揮電梯的效能達到既方便又經濟的目的。
二、電梯與樓梯的關系
高層住宅中雖然設置了電梯，但是，樓梯并不能因此而省掉，它仍然可以作為下面幾層居民的主要交通工具，作為居民短距離(相鄰幾層)層間的交通工具，作為非常情況下的住戶疏散通道。
因此，樓梯是必不可少的，而且其設置位置和數量要兼顧安全和方便兩個方面。首先要符合國家《高層民用建筑設計防火規范》的要求，，要注意每部樓梯的服務面積及兩部樓梯間的距離，在塔式住宅中，由于樓梯、電梯核心布局較為緊湊，可以采用一部剪刀樓梯，以取得兩個方向的疏散口。其次，樓梯位置的選擇與電梯的關系要適當，作為電梯的輔助交通工具，應與電梯有機的組合成一組。以便相互補充。
對于板式或其他形式的住宅，在安排樓梯位置時，應考慮主要的樓、電梯的位置對住宅平面及體形的影響。在有多向走廊時(如十字形、T形、H形等走廊)，應盡可能放置在走廊的交叉點處，以便于多個方向人流的集中。當為一字形走廊時，應根據建筑物的長度和防火規范對安全疏散間距的規定選擇適當的位置，以使樓梯的數量盡可能少。
三、電梯對住戶的干擾
由于電梯在使用高峰時，人流相對集中，比較嘈雜，同時，電梯在運行時會產生較大的機械噪聲，對住戶干擾很大，必須考慮對電梯井的隔聲處理。一般情況下，電梯廳、電梯井要遠離住戶的主要房間，可以用浴衛、壁櫥、廚房等次要房間作為隔離空間來布置，以減少對住戶的干擾。
第 二 節、 高層住宅的消防和疏散
消防和疏散問題是高層建筑普遍存在而且特別重要的問題，因為，高層住宅中廚房是經常使用明火而又易于失火的地方，住宅內部有許多豎井(如設備井、垃圾井、通風井、管道井等)，對火焰和熱煙有很大的抽吸作用，是火災蔓延和擴大的捷徑，同時，住戶中會有不少老幼病殘者，一旦火災發生，難以疏散，因此，在設計方案時，必須充分考慮消防和疏散問題。
一、消防能力與建筑層數和高度的關系 消防云梯的高度在 50m 以內，相當于18 層住宅的高度，其防火等級列為一個等級。超過 50m ，即 18 層以上，又列為一個等級，如果高度超過 100m ，相當于 36 層以上的住宅，則防火要求更高。其防火設施應按 《高層民用建筑設計防火規范》處理。
二、防火分區
高層住宅內一旦發生火災，為了不讓火勢蔓延擴大，必須將住宅建筑分隔成幾個防火區，在火勢初起時就將火災限制在較小的范圍內，時居民能夠盡快疏散。
在我國，高級住宅和 19 層及 19 層以上的普通住宅為一類建筑，10—18 層普通住宅為二類建筑?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》規定： 防火分區最大允許建筑面積為：
一類建筑 1000 ㎡
二類建筑 1500 ㎡
每一防火分區應有兩個安全疏散口，以保證雙向疏散。
因此，在布置高層住宅內的電梯時，雖然要使電梯服務更多的戶數，但同時也必須考慮到防火區的面積限制，和安全疏散樓梯的數量和位置。
三、安全疏散樓梯和消防電梯的位置
根據我國現行的防火規范，長廊式高層住宅一般應有兩部以上的樓梯，以解決疏散問題。在組合式的單元內可以只設一部樓梯，但是，為保證雙向疏散，還需依靠毗鄰單元的樓梯作為疏散通道。因此，樓梯必須通向屋頂，人流可以經過屋頂進入另一個樓梯疏散，而且，從第十層起，每層的相鄰單元應設有連通陽臺或凹廊，作為火災發生時的安全疏散通道之一。袋形走道末端與樓梯間距超過規范時，應在增加一部獨立的疏散樓梯。
塔式住宅： 18 層以上應設兩個安全出口， 18層及18層以下，每層不超過 8 戶，建筑面積在 650 平米以內，且設有一座防煙樓梯間和消防電梯的可設一個安全出口。
所有一類建筑，除單元式和通廊式住宅以外的建筑，高度超過 32m 的二類建筑，以及塔式住宅，均應設置防煙樓梯間。防煙樓梯間的入口處應設前室、陽臺或凹廊。前室面積應不小于 4.5 平米，前室和樓梯間的門均應為乙級防火門，并應向疏散方向開啟。
單元式住宅每個單元的疏散樓梯均應通至屋頂，11層及11層以下的單元式住宅可不設封閉樓梯間，但開向樓梯間的入戶門應為乙級防火門，并且，樓梯間應靠外墻，且應直接天然采光和通風。 12 層至18 層的單元式住宅應設封閉樓梯間。19 層至 19 層以上的單元式住宅應設防煙樓梯間， 11 層及 11 層以下的通廊式住宅應設封閉樓梯間，超過 11 層的通廊式住宅應設防煙樓梯間。
消防電梯是專供消防人員攜帶消防器械迅速從地面到達高層火災區的專用樓梯，消防電梯應設單獨出入口，避免發生火災時，疏散人流與消防人員發生干擾?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》規定：塔式住宅、 12 層及其以上的單元式住宅和通廊式住宅應設消防電梯。消防電梯可以與客梯或工作梯兼用，但應符合消防電梯的要求。消防電梯應設前室，前室面積不應小于 4.5平米。當與防煙樓梯合用前室時，其面積不應小于6㎡。 在高層住宅中，把電梯和樓梯間布置成獨立的單元，處于開敞消煙的情況下，即可作為安全疏散通道，對消防疏散十分有利。
塔式住宅應滿足適用、經濟與消防疏散的要求， 10—11 層的塔式住宅可只設一部消防電梯和一座防煙樓梯， 12—18 層的塔式住宅則應設兩部電梯 ( 其中一部為消防電梯 ) ，和一座防煙樓梯，超過 18 層的塔式住宅除設兩部以上電梯外，還應設置兩部防煙樓梯，或者設為以實體墻分隔的防煙剪刀樓梯，剪刀樓梯應分別設置前室。
四、安全疏散間距
安全疏散間距是指從戶門到安全出入口之間的最大距離。
位于兩個出入口之間的房間，距最近的安全出入口的最大距離不超過 40 米。 位于袋形過道內的房間距安全出入口的最大距離則必須限制在 20m 以內。 疏散通道應適當加寬，且宜直接采光或通風，否則，應設置機械通風排煙設施。在建筑底部出入口處不能與底層商店、地下室、鍋爐房的出入口混合使用。
五、滅火設備
消防用水應有獨立的電源、水泵和遠程開關，室內消防給水管應布置成環狀，進水管不少于兩根，保證水源有足夠的水量和水壓。消防栓應設置在樓梯間或走道明顯、易于取用的位置，其間距應保證同層任何部位有兩個水槍同時使用，不超過 30m 。
第 三 節、 高層住宅的平面類型
與多層住宅不同，高層住宅的平面布置因為受垂直交通(電梯)和防火疏散要求的影響較大，其平面類型大致可歸納為如下幾種：
一、 單元組合式高層住宅
以單元來拼接組合的一棟建筑、單元內以電梯、樓梯為核心來布置，樓梯與電梯組合在一起相距不遠。樓梯作為電梯的輔助交通工具，組成垂直交通樞紐。
單元組合式高層住宅平面形式多種多樣，為提高電梯的使用效率，增加外墻采光面，照顧朝向及建筑形體的美觀等，平面形式可有多種變化，可以由我們在創作過程中自由發揮，常見的平面形式有矩形(條形)、 T 形、十字形、 Y 形、 Z 形，以及其他多種形狀，也可把電梯、樓梯間作為單元與單元之間的插入體，這種靈活方式適用于不同地段和各種戶型的需要，有利于消防疏散。
二、 走廊式高層住宅
1、 長內廊式
住宅各戶布置在內廊兩側，內廊的形狀有以下四種： ① 一字形內廊
袋形走廊應滿足防火疏散要求
② L 形內廊 ③ ∩形內廊 ④ Y 形內廊
長內廊的走道通風條件很差，在發生火災時不易排出熱煙，常需設置機械通風設備來排除熱煙。
2、 長外廊式
以長外廊作為水平交通走道，可以增加電梯的服務戶數，把電梯、樓梯間成組布置成幾個獨立的單元，可以利用外廊作為安全疏散通道，但高層住宅風力很大，外廊不避風雨，使用很受影響，故一般都需將外廊封閉。
可將外廊設在樓梯轉角平臺的標高上(降半層)，以減少對住戶居室的視線干擾，也便于住戶的采光及通風。
還可在天井式住宅中將外廊連成環形，可以避風遮雨，但往往會影響有些住戶的朝向和采光。
三、 塔式住宅
塔式住宅是指平面上兩個方向的尺寸相近，而高度又遠遠超過平面尺寸的高層住宅，相當于加高的的點式住宅。這類住宅是以一組垂直交通為中心，各戶圍繞交通樞紐布置，不與其他單元拼接，獨立自成一棟。
其特點是：能適應地段較小，地形起伏復雜的基地。對住戶的日照、采光、通風、視線影響甚小。其造型挺拔高聳，與其他類型住宅組合成團能使街景更加生動活潑?？捎行У母纳瞥鞘械奶祀H線，美化城市環境，這種形式各地都有較多的采用。
平面布置形式與點式相類似，幾乎可以囊括所有的幾何形狀，每層可布置4—8戶。
四、躍廊式高層住宅
躍廊式每隔一到二層設有公共走道，由于電梯可以隔一層或二層?？?，從而大大提高了電梯的利用率，既節約交通面積又減少干擾。
躍廊式住宅的組合方式可以多種多樣，其公共走廊可以是內廊也可以是外廊。躍廊既可躍一層也可躍半層，也可以有的戶躍層，有的戶不躍層。
單元式，長廊式，躍廊式等各種方案可以混合使用，取長補短。我們在設計實踐中，可以充分開動腦筋，靈活掌握各種設計方法，融匯貫通，創造出更加豐富多彩的宜人建筑。
第 四 節、 高層住宅的結構體系及設備系統
一、結構體系
高層住宅的結構體系不但要承擔一系列的垂直荷載，而且還要承擔較大的風荷載和因地震而產生的水平荷載。這種水平荷載因建筑物的層數越高而影響越大。因此，除了必須盡可能的減輕建筑物的自重，盡量選用質地輕，強度高的建筑材料外，還必須使其結構體系具有足夠的抗側移和擺動的能力。
早期的高層建筑承重結構完全采用鋼材，因為鋼材結構重量相對較輕，材料性能均勻。還可根據需要做成不同的截面，適應性大，還可以制作復雜的大型構件。但是，鋼材價格過高，很不經濟。只有在建造超高層時才有經濟意義。采用鋼筋混凝土作為高層建筑的骨架材料，可以做剪力墻結構體系或者框架剪力墻體系，是比較適用的。目前，我國采用這種形式較多。
(一)剪力墻承重體系
以一系列剪力墻縱橫交錯，作為承重結構，又承受水平荷載，并作為分間墻。 由于剪力墻承重體系承重墻與分間墻合二為一，采用小開間，則大大約束了住宅平面布置的靈活性，為此，應擴大開間為6—9m，以滿足靈活分隔，增強適應性的要求。
(二)框架輕板結構體系
框架輕板結構體系能大幅度降低自重，又能使內部空間分隔較為靈活。
由于框架結構體系剛度不大，常在其中布置必要的剪力墻共同工作。因而，稱作框架剪力墻體系。有時以樓梯，電梯間四周的混凝土墻作為井筒與框架共同工作。有些框架結構既設剪力墻，有設井筒，與框架共同工作。在布置剪力墻時，最好利用這些縱橫方向的剪力墻作為分戶墻，以避免在墻上開洞。
從結構的角度考慮，高層建筑的地下室有助于地面上建筑的穩定，有利于抵抗地震力的沖擊。因此高層建筑常設
一、二層，甚至更多層的地下室。
總之，高層住宅的結構體系比較重要，建筑的平面布局需較多的適應結構的要求，同時，結構選型也要為建筑的靈活性提供可能，要考慮將來發展和提高的需要。
二、設備系統
高層住宅的設備系統有：
供暖系統，給水系統，排污水系統，排雨水系統，燃氣系統，消防用水系統，供熱水系統，空氣調節系統，電器及照明系統，電視及通訊系統，安全防衛系統等。
如何根據我國高層住宅的特點，將各類管道布置與住宅內部空間組織緊密配合，十分重要。 高層住宅在高空部分，尤其20層以上，散熱量大，管道抽吸力大，采暖系統可以分層上行下給或下行上給布置，必須考慮風壓與熱壓的關系。
高層給水系統與低層不同，低層可以由市政給水管道直接供水。高層則需要利用水箱，但水箱供水也不能超過10層，否則水壓過大?？梢悦?0層左右設一給水系統，分層供水，各層水箱設在設備層內。分層供水體系之間與消防用水體系必須溝通，消防用水自備專用水泵、電源，不另設水箱。消防用水水壓不受生活用水水壓所限，以專用水泵保證消防用水的最大水壓。此外，消防水管各處應設遠程控制電鈕，以備火災時隔斷交通以后消防用水不受影響。污水管排出污水也需分層處理，尤其是層數過高，排污水時由于加速，使污水管受壓過大，會發生反水，冒水，冒泡甚至損壞管道等現象，衛生間及廚房污水與糞便排污系統分開，有利衛生。
在一些高層住宅中，設備管道往往集中在中央井筒內，根據設備管網的技術要求，可設置設備層，以便于安裝與維修。各種動力、電力、熱力管道設在井筒內，從設備層，頂層或地溝內分散至建筑物各個部分。各種管道，尤其是污水垂直管道的布置對建筑物的住宅平面影響較大，躍層式住宅，上下層平面布局不同，管道位置更需認真考慮。
第 五 節 、 中高層住宅
由于中高層在節約用地方面比多層更有優勢，在結構、設備方面、施工技術條件方面沒有高層那么復雜，所以，在今后的住宅建設中將占有重要地位。
中高層住宅由于介于多層和高層之間，在樓梯和電梯的設置上有其特殊性。下面幾層可以以樓梯為主，上面幾層則以電梯為主。從經濟上說，電梯?？康拇螖瞪賱t運行費用低，由于中高層只有7—9層，因而可以采用簡單一些的電梯《如液壓電梯》以降低造價。 在防火與安全疏散方面，7—9層不屬于高層建筑防火范圍，但比高層又要求高一些，如組合的單元住宅，其樓梯間應通至平屋頂。
塔式中高層住宅可以只設一部電梯、一部樓梯，但每層的建筑面積不超過500㎡，樓梯應設封閉樓梯間，若入戶門采用乙級防火門時可不設。
中高層住宅不宜采用多層的磚混結構，而宜采用框架結構、剪力墻結構或框架剪力墻結構。
中高層住宅的平面布局多采用塔式、單元組合式和長廊式，有的將外廊與單獨設置的樓梯、電梯間相結合，居民在出電梯后即可由各自單元的長廊進入戶內，這樣，既可充分發揮電梯的使用效率，同時也便于火災時的居民疏散。
高層住宅設計范文第5篇
(1) 框架結構:
其優點主要是結構布置靈活, 較大的室內空間, 尤其是底層空間可以較大, 使用較為方便。缺點是框架柱截面很大且突出墻體, 直接影響到戶型的實際使用面積及家具布置。且建筑平面布置需要十分規則。
(2) 異形柱框架結構:
其特點類似于框架結構, 且柱寬與墻厚相同。解決了室內空間使用的問題。缺點是此種結構形式對抗震不利, 房屋適用高度很低。
(3) 框架剪力墻結構:
較多的用在高層結構中。外部框架結構主要承受豎向力, 框架布置靈活。電梯井為剪力墻承受大部分水平荷載。此種結構形式比較適合于商業和商住等有大空間需求的建筑。缺點也是外露的框架柱會影響使用。
(4) 剪力墻結構:
根據建筑平面布置設置鋼筋混凝土剪力墻, 無外露柱子很好滿足了建筑平面的使用要求。缺點是結構剛度大、自重大、地震反應大。建筑和結構布置不合理的話也會增加鋼筋用量。
(5) 短肢剪力墻結構:
是一種剪力墻墻肢較短的特殊剪力墻結構, 短肢剪力墻結構布置十分靈活, 結構特點也和剪力墻結構類似。在非地震區和地震烈度較低的地方短肢剪力墻結構要更為經濟。
2 工程實例
2.1 工程概況
某工程為一幢14層小高層住宅 (局部11層) , 長54.12m, 寬14.4m。設計使用年限50a, 建筑結構安全等級為二級, 抗震設防類別為丙類, 抗震設防烈度為7度, 地震分組為第1組, 設計基本地震加速度值為0.10g, 建筑場地類別為Ⅳ類, 場地特征周期為0.9s, 基本風壓0.55kN/m2, 地面粗糙度為B類。局部有錯層為商業用房。
2.2 基礎設計
一般高層、小高層建筑考慮基礎埋深的要求1/18建筑物高度, 通常設置地下室采用樁筏基礎。本工程房屋高度40.55m, 基礎埋深 (按室外地坪算) 2.55m。綜合考慮各方面原因未設置地下室, 基礎采用樁基礎, 承臺為互相聯通的基礎梁。樁基礎按常規設計, 在樁的混凝土總量相近的情況下盡量選用承載力較高的樁型, 使得樁完全位于剪力墻下部, 能減少地基梁的鋼筋用量。作用在基礎底面的豎向總荷載基本組合170935.2kN, 準永久組合137556.7kN, 水浮力3875.1kN。樁采用PHC400管樁, 樁長31m, 樁基持力層為草黃色—灰黃色粉砂層, 單樁承載力設計值1100kN, 總樁數159根, 計算中心沉降量143.6mm。
2.3 上部結構設計
(1) 結構選型
本工程為一般的小高層住宅建筑, 局部有兩層小商業 (圖1中陰影部位) 。根據規范規定, 現澆剪力墻結構伸縮縫最大間距45m, 上部結構設置一條抗震縫將結構分為兩部分。
考慮到建筑平面的實用性, 以及建筑商業部位并無大空間要求, 上部結構采用剪力墻結構形式。由于小商業部位有三層錯層結構, 整個建筑長方向開洞較多, 為了滿足建筑物整體剛度需要本工程采用普通剪力墻結構。且根據工程經驗7度區14層小高層普通剪力墻建筑剪力墻配筋多為構造配筋。如果采用短肢剪力墻結構的話, 底部加強層及其上一層的短肢剪力墻抗震等級須提高一級按二級抗震考慮, 其端部須設置約束邊緣構件, 約束邊緣構件縱向鋼筋配筋率為1.0% (二級抗震) 配箍率特征值為0.20, 遠大于構造邊緣構件的0.5%和0.1, 也不是很經濟。另外, 本建筑局部有錯層, 屬于復雜高層。
(2) 結構設計、計算
剪力墻依據建筑平面布置, 平面布置盡量均勻、對稱, 減少結構扭轉;豎向布置要連續, 避免結構剛度突變。不過由于建筑平面的限制也有一些對結構不利的地方:①在1—3層局部有錯層, 使得結構在錯層處存在一定的偏心, 產生了一定的扭轉。②端部開窗, 且在端部形成一字墻, 整棟樓也有一定數量一字墻。這種單方向墻體平面外受力很差。③平面布置中形成了凹口, 且凹進尺寸超過了結構寬度的30%形成了平面不規則, 不利于抗震。
根據本工程實際情況, 結構設計按以下幾個方面考慮:①剪力墻布置盡可能多布置長寬比大于8的一般剪力墻, 且多布置T形、L形、槽形墻體, 盡量避免單方向墻體, 使得剪力墻雙向受力均勻。剪力墻厚度為200mm, 錯層處250mm。②在凹口處設置拉梁、拉板消除大的凹口。③在錯層處適當增加樓板厚度, 且雙層雙向配筋。④加強角部開洞處墻體配筋及構造, 轉角處樓板適當加厚, 且雙層雙向配筋。
結構各項計算指標:①結構位移按底層1/2500其余1/1000控制。計算值左側結構X向位移底層1/5992, 其余樓層X向最大值層間位移角1/1167, Y向位移底層1/8995, 其余樓層Y向最大值層間位移角1/1320;右側結構X向位移底層1/5393, 其余樓層X向最大值層間位移角1/1045, Y向位移底層1/6159, 其余樓層Y向最大值層間位移角1/1088。②剛重比。左側結構X向剛重比13.28, Y向剛重比18.42;右側結構X向剛重比11.25, Y向剛重比12.13。左側結構Y向剛重比略微偏大。③偏心率。左側結構偏心率X向0.0309, Y向0.1067, Y方向偏心率偏大;右側結構錯層處偏心率X向0.1905, Y向0.0749, 標準層偏心率X向0.0073, Y向0.1075, 錯層處X向標準層Y向偏心率偏大。④周期。左側11層結構周期0.9270;右側14層結構周期1.1606。在合理范圍之內。⑤最大位移與層平均位移的比值全部不超過要求, 結構整體無扭轉不規則。⑥左側結構底層短肢墻傾覆彎矩百分比為X向26.53%, Y向15.80%;右側結構底層短肢墻傾覆彎矩百分比為X向30.52%, Y向29.85%。
本工程對于高厚比大于8以及高厚比為5～8之間的剪力墻按照規范要求配筋, 高厚比小于3的剪力墻按柱配筋, 高厚比3～4之間的參照異形柱規程配筋, 高厚比4～5之間暫無相關規范也參照異形柱規程配筋。
剪力墻結構中的連梁跨度小截面高度大, 在地震作用下彎矩、剪力很大, 經常會出現配筋不能滿足計算的情況。設計中盡量控制連梁的高度, 一般取為樓層面至洞口頂部, 窗臺下部采用砌體材料砌筑。對于凸窗則在窗臺下再設置一根梁, 兩個梁之間用砌體材料砌筑。連梁的配筋采用對稱配筋, 墻體水平分布筋作為連梁的腰筋;連梁高度大于700mm時腰筋直徑不小于10mm, 間距不大于200mm;跨高比不大于2.5的連梁腰筋的配筋率不小于0.3%。
3 結構超限問題
結構設計十分強調概念設計。適合的結構選型、抗震構件的合理布置, 把握住關鍵部位和次要部位, 并掌握構造要求。對結構的安全性、經濟性、合理性至關重要。本工程也有部分涉及到超限問題, 對結構的經濟性也有一定的影響。
超限高層主要分為建筑物高度超限和建筑物規則性超限。本工程涉及:①結構平面凹進或凸出的一側尺寸 (從抗側力構件截面中心線算起) 大于相應投影方向總尺寸的30%。②結構體系屬于復雜高層建筑結構。本工程凹進尺寸大于投影寬度的30%, 而小于投影寬度的40%。由于本工程只占有兩項小超限情況, 整體可以判定為建筑物規則不超限。只需對這兩項采取相應的加強措施即可。
4 結 論
高層住宅設計范文第6篇
摘要：當前形勢下，由于我國經濟的發展，建筑市場的不斷發展以及人們生活質量水平的不斷提升，使得對于建筑工程的要求越來越高。如何設計出經濟合理可靠的高層住宅建筑結構，是設計人員要面對的問題。而掌握高層住宅建筑結構設計要點，正確合理地處理結構設計時所出現的問題，是結構設計人員必須具備的一項基本素質。因此，在進行建筑結構的設計的時候，加強對于建筑結構的設計是非常重要的。由于城市進程的不斷加快，在進行建筑的時候，加強對于建筑結構設計，是建筑中最重要的一部分。筆者主要針對于高層住宅結構設計中的現狀及優化進行詳細的探究。
關鍵詞：高層住宅;結構設計;優化
前言
在建筑工程中建筑結構設計是非常重要的，它除對建筑物性能有著重要影響之外還對建筑工程具體施工方案，整個工程的經濟利益產生重要的作用。與此同時，對于每個基本構件，設計人員也要細致重視，設計工作也要結合實際中的工程所需，從而使工程圖紙可以很好的為整個工程服務，實現其應有的價值。
一、建筑結構設計的內容
在進行建筑工程的設計的時候，加強對于建筑結構的設計是非常重要的。建筑結構設計主要就是對于建筑的結構進行設計、對于暖氣以及通風的設計、電氣以及給排水的設計。要想使建筑達到標準的要求，就需要保證建筑設計的每一個環節都需要滿足人們對于建筑提出的要求及其自身所具有的科學合理性。只有這樣才能夠保證建筑的整體水平達到相關的建筑要求。建筑結構設計時，為了使建筑能夠更加具有科學性，就需要對于建筑結構中構件的承載力的極限以及正常使用中產生的極限進行詳細的計算，保證其符合相關的設計標準。另外，對于建筑結構設計來說，會因為有多種效應同時作用在結構上，這就要求結構設計人員，對于結構進行詳細的計算分析，將建筑中的各種不利的因素進行詳細的考慮。另外，在進行設計的時候，還要求設計者根據實際的情況，進行建筑抗震設計。
二、高層住宅結構設計的現狀和存在的問題
城市化進程的不斷加快，造成城市的住房緊張，房價一路高升，迫使住宅由多層向高層發展，出現了鋼筋混凝土框架結構的高層住宅。高層住宅建設經過幾十年的快速發展，研制出了高強度的建筑材料，完善了抗震結構體系，創立了新的設計理論，尤其是計算機在結構設計中的應用，為高層建筑的安全設計提供了有力支持。
1） 高層住宅結構的現狀。在高層住宅的建設過程中，逐漸形成了框架剪力墻結構或框架簡體結構和巨型結構。鋼則是這種結構理想的建設材料，因為鋼結構具有強度高、抗震性好的優點。但是全鋼的結構造價高、耐火性差，這樣造價低、承載力強、材料豐富的鋼筋混凝土結構便應運而生，加之合理的結構設計，增強了建筑的抗震性能。當然，鋼筋混凝土結構也存在著自重大、構件斷面尺度大的問題。因此需根據鋼和混凝土的特點，設計出更好的結構形式，以獲得合理的經濟效益和精良的技術。
2） 高層住宅結構設計中存在的問題。工程質量的好壞，尤其是住宅建筑的質量優劣直接影響人們的生命安全。結構的設計對于建筑的安全、經濟來說至關重要。但在結構設計中還存在著一系列概念、方法上的差錯，這些差錯有的是沒有理解設計方法;有的是設計人員不顧實際情況盲目套用別人的設計結果;有的則是沒能建立正確的設計結果的驗證體系。所以為保證建筑的質量，必須加強設計人員管理和提升設計結果的驗收標準。
三、高層住宅結構設計優化及抗震結構優化的措施
伴隨著房地產業的發展，與之相關的建材和建筑工藝也獲得飛速發展，人們對住宅的安全性和審美性提出了更高的要求，目前隨著高層住宅的發展，結構的抗震性成為設計的重要內容。下面對高層住宅的綠色環保和抗震性等方面進行分析以實現結構設計的優化。
1） 高層住宅結構設計優化存在的問題及原因。結構設計的優化通過將有限分析技術和優化技術相結合，實現了對結構尺寸和形狀的控制。但在具體的應用中仍存在著結構優化與理論不一致的問題，原因主要有 ： 目前高層住宅建設沒有明確規定要使用優化設計;建筑的設計和管理體制使設計人員缺乏對結構進行優化設計的動力;傳統的結構設計優化方法無法實現離散變量優化，因為建筑尺寸的大小、型鋼的型號變化都不是有規律的，不合理的分析反而會使工程的計算量急劇增加。
2） 高層住宅結構優化設計的理念。隨著全球氣候變暖、環境污染、生態破壞等問題的出現，“綠色建筑”應運而生?！熬G色建筑”是人類實現與自然和諧共處，享受高效、舒適生活空間的有效途徑，還可以實現資源節約，環境保護。它是在最大限度地保護生態平衡的基礎上，充分利用自然資源進行建造的建筑，所以又稱為生態建筑、節能環保建筑。經過結構設計的優化，建筑結構降低了對鋼筋、混凝土等資源的使用量。這樣既保護了環境又實現了資源的充分利用。
3） 高層住宅抗震結構設計的原則。合理的結構形式對于增強高層住宅的抗震性有著重要作用，因為建筑物的結構會隨著地震的發生而改變。要做到建筑結構具有很強的抗震性能，需要高層住宅的設計人員根據建筑類型和地震的級別選擇不同的結構類型。所以在對高層住宅的結構進行抗震設計時，首先應綜合考慮建筑的性能，如 ： 穩定性、承載能力、延性、剛性，對于建筑的結構比較薄弱的部位應加強抗震措施。同時在進行抗震設計時，應設多重防線，從而使高層住宅形成完整的抗震體系，達到良好的抗震效果。并且在處理建筑的結構關系時，應該有足夠的韌性，從而提高建筑的抗震能力和延性。
四、結語
目前，由于我國社會經濟的發展，高層住宅越來越多的出現在人們的視野及生活中，高層住宅作為社會經濟發展的產物，其建設要求既安全環保又效益顯著。這樣住宅結構的設計不僅要縮短設計周期，充分利用建筑材料的性能，還應把握高層住宅結構設計中存在的問題，對住宅結構的設計進行優化，加強結構的抗震性能，以改善人們的生活環境，減輕城市發展的壓力。
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（作者單位：河北建筑工程學校）