钢混结构住宅的概念是什么？

钢混结构住宅的概念是什么？（通用2篇）

钢混结构住宅的概念是什么？ 篇1

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这种结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点，并且房间的开间、进深相对较大，空间分割较自由。目前，多、高层住宅多采用这种结构。但这种结构工艺比较复杂，建筑造价也较高。

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住宅钢混框架结构的优化设计 篇2

【关键词】住宅建筑；框架结构；优化设计；性能分析

0.前言

随着设计和施工水平的提高，住宅建筑采用钢筋混凝土结构的形势发展较好，由于设计施工的框架结构具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样等特点，在许多工程中得到广泛应用。其结构体系本可能是多式多样的，但根据其平面特点，通常都利用中部的竖向交通区设置较多的剪力墙，组成一个较完整或基本完整的筒体，伴随着这种施工特点的满足群体不断增大，住宅钢筋混凝土框架结构在现代施工技术中得到了广泛使用。

1.住宅钢筋混凝土结构的形式

1.1框架结构

框架结构的特点是开间大、灵活性好、抗震性能较好、造价较低，但由于柱截面大于隔墙厚度而造成柱角外凸，影响家具的布置和美观，有时由于住宅中房间分隔的不规则性又造成柱网的难以布置。

1.2抗震框架结构

与非抗震结构设计相比，考虑抗震的结构设计在确定结构方案和结构布置时要考虑的是结构的自震周期避开场地的卓越周期，否则应调整结构平面，直至满足为止。在框架结构的抗震设计中大部分可分为以下几个步骤：①根据设计基本资料确定地震计算参数；②进行抗震概念设计，合理布置结构体系；③根据地震设计参数计算结构的总体地震响应，检查各地震控制指标是否满足规范要求，不满足的要调整结构体系直至满足为止；④计算地震力；⑤根据地震力计算结构内力；⑥根据内力计算结果计算各构件配筋；⑦按照规范要求调整截面配筋，并采取各种抗震构造措施。

1.3框架一剪力墙结构

在框架结构中布置一定数量的剪力墙就组成了框架一剪力墙结构。它是小高层住宅中应用比较广泛的一种主体结构型式。其特点是平面灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。

1.4大开间剪力墙结构

随着时代的发展和人们生活水平的提高，原来建造的小开间剪力墙体系住宅在建筑功能上的局限性变得日益明显。从强度方面看，小开间结构中墙体的作用不能得到充分的发挥，并且过多的剪力墙布置还会导致较大的地震力，增加工程费用。另外，由于结构自重较大，也增加了基础的投资，因此，大开间剪力墙应运而生。

1.5短肢剪力墙结构

短肢剪力墙介乎于异形框架柱和一般剪力墙之间，由于这种结构体系在建筑功能、结构形式、投资效益、节能指标等多方面效果良好，己成住宅的主要结构形式。

2.住宅钢混结构设计要点

2.1水平荷载

水平荷载是小高层住宅钢筋混凝土结构设计的控制因素。在低层住宅中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着钢筋混凝土结构设计。而在小高层住宅中，尽管竖向荷载仍对钢筋混凝土结构设计产生着重要影响，但水平荷载将成为控制因素。对某一特定建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随动力特性的不同而有较大幅度的变化。

2.2轴向变形

对于采用框架体系或框架一剪力墙体系的小高层住宅，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，这就使得中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种差异轴向变形将会达到很大的数值，其后果相当于连续梁中间支座产生沉陷，使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。

2.3结构延性

相对于低层住宅而言，小高层住宅更柔一些，地震作用下的变形就更大一些。为了使结构在进入塑性阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

2.4结构侧移

与低层住宅不同，结构侧移也是小高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素。随着房屋高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，结构的顶点侧移一般与房屋高度H的四次方成正比。在设计小高层住宅时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要有足够的抗侧移刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移控制在一定的范围内。这是因为过大的侧移会使人不舒服，影响房屋的正常使用。过大的侧移会使隔墙、围护墙以及它们的高级饰面材料出现裂缝或损坏，也会使电梯轨道变形而导致不能正常运行。

3.住宅钢筋混凝土框架结构的优化设计

3.1优化设计方法

住宅钢筋混凝土框架结构的优化设计主要是应用住宅结构分析软件，采用人工分析进行调整，运用概念设计的方法对不同的结构选型和布置不断的进行方案分析比较，以获得比较理想的结构方案。用概念设计的方法所得的方案是较合理经济的，虽其费工费时、对设计人员的素质要求较高，但这种依靠设计人员经验进行人工优化的方法仍是当前所普遍采用的主要方法。

对于同一住宅方案，可以有许多不同的结构（包括基础）布置方案，确定了结构布置的住宅物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法。分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是唯一的，住宅物细部的处理更是不尽相同等等，这些问题目前计算机是无法完全解决的，都需要设计人员自己做出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

3.2结构性能分析

①抗震性能分析。对结构体系来说足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。结合概念设计的理念，对上述两种结构体系进行对比分析，电算程序可以采用中国建筑科学研究院编制的结构空间有限元分析软件SATWE。在结构设计中，不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。高层结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。

②使用性能方面，剪力墙结构由于墙体太多，自重大，导致了较大的地震作用，混凝土和钢材用量也较高，增加了基础工程的投资，而且限制了建筑上的灵活使用。而框架一剪力墙结构的特点是平面使用灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有着不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。在水平荷载作用下，具有较纯框架和纯剪力墙结构更为有利的水平变形曲线。由框架构成自由灵活的使用空间，容易满足不同建筑功能的要求，同时剪力墙具有相当大的抗侧移刚度，从而使框一剪结构具有较好的抗震能力，也大大减少了结构的侧移。

③经济性比较。通过对三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算，发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大，框架一剪力墙结构的单位面积直接费最小，三种钢筋混凝土住宅结构的次要项目造价基本相同。单位面积造价框架一剪力墙结构的最小，框架一剪力墙结构的次之，短肢剪力墙结构的稍微较大。

4.结束语