现代高层住宅建筑结构选型与设计管理

现代高层住宅建筑结构选型与设计管理

王勇

恩施奥山置业有限公司湖北恩施445000

摘要：中国正处在城市化进程的发展快速期，建设城市的步伐不断加快，随处可见直插云霄的“摩天大楼，人们早已司空见惯。可以说，现代住宅建筑的高度越高，相关企业和部门就需要严格要求和规范相关住宅结构的选择和设计管理。在此基础上，笔者针对高层住宅结构的选型与设计进行了深入探究，总结了相关概念和因素。

关键词：高层住宅；结构选型；设计管理

前言：众所周知，城市化进程的加快，推动了高层建筑设计与施工技术的不断进步和发展。确立施工方案和建筑设计过程的首要环节是建筑物的结构选型和设计，施工建筑结构不仅关系到建筑风格和施工工艺，而且还直接影响整个项目工程的施工材料和设备以及施工难度等。可以说，建筑物的结构选型与设计相当于在施工计划诞生之前各种指标和参数的形成和创造。在建筑模型的建立过程中，完成了整个建筑结构的设计。建筑结构的选择和设计可以为建筑工程创造新的生命和价值。在科学技术和建筑技术不断发展和完善下，中国的住宅建筑正逐步走向复杂多样的建筑设计方法。城市居民人口数量迅速激增，从而带动了高层建筑和超高层住宅建筑的不断发展和壮大。打破了以往传统建筑设计类型，其中非线性建筑、大跨度建筑、以及超高层建筑等数量不断攀升，如雨后春笋一般，不断涌现，不仅丰富了城市的建筑景观，更城市增添了一抹亮丽的风景，展现了一种新的建筑风格，对目前国内住宅户型的选择提供了更多的参考。

1高层住宅结构体系和选择

高层建筑结构体系不但是建筑工程项目中必不可少的重要环节，而且还直接关系到建筑结构安全性、性合理以及经济性。高层建筑结构体系不但是建筑物中各种受力构件之间的组成方式，而且也是建筑结构抗衡竖向和水平受力时，各种力的主要传播手段。对于住宅建筑，所有结构的基本传输系统是竖向荷载，充分利用水平和竖向构件传递到基础上。在建筑物高度不断增加的背景下，由自然风和水平地震等外力产生的横向荷载将表现出明显大于竖向荷载的增长速率。此时，建筑结构中的抗侧力体系需要将水平荷载传递给基础。因此，笔者认为在高层建筑结构选型设计中，抗侧力体系应是需要相关人员格外关注和重视的重要因素。

一般而言，高层住宅结构体系根据测力体系进行划分，不仅包括框架、筒状式，而且还包括剪力墙、脊骨式、带加强层等多种简单和复杂的形式。目前，高层住宅主要有三种常见结构体系，分别是钢筋混凝土、钢以及混合结构。选择出科学、合理的住宅结构是对高层建筑安全经济运行的重要保证，这项工作内容需要相关领导给予高度重视和支持。如果建筑结构选型不符合实际需求，不够合理，进而会导致高层建筑的造价成本会出奇的高，甚至会建筑物的使用年限，同时也能达到绿色建筑的可持续发展理念的相应标注。妇孺皆知，高层建筑物是现代城市土地匮乏，紧缺背景下的重要产物，在其庞大的建筑空间中能够容纳众多人口，其中还需要重点考虑到火灾疏散和火灾救援等相关功能的设计和选择。

2高层住宅结构设计管理的内涵与实质

相关建筑企业领导和技术人员要深刻认识到任何工程施工质量都与建筑物生命力密切相关，是其衡量建筑物质量的重要标准，特别是高层住宅。在进行建筑设计时，科学的管理对于建筑的设计和选型显得尤其重要，进而才能保证工程的预期质量。高层住宅的结构设计应根据具体的施工标准、有关规定，按照提高建筑施工质量和效果为原则，努力将艺术、科学、科技特色融入建筑设计方案和理念中，为住宅用户创造最优的宜居环境。设计方案是为了使住宅建筑精细化、细致化。在优化高层住宅结构设计管理手段时，应秉承动态化的原则。在进行设计和管理时，从原始设计的诞生到随后的细化、筛选和逐步优化，摒弃传统的、落后的结构管理模式，必须选择能够跟上时代发展步伐的动态管理模式。让设计师和管理者充分参与到建筑结构设计中，全员共同为建筑结构体系的优化不余遗力的贡献自己的力量，力争设计和建造高品质，高质量、高格调的房屋住宅。

前期管理和过程管理是进行住宅结构设计管理中最基础的两个阶段。前期管理过程中，主要工作内容是组织一些专业技术人员和不同类型的设计工作者进行审核和校队已完成的设计方案，同时加强人员差异化分配。最后，以表格的形式将设计好的时间节点计划公布于众。此外，还需要认真仔细审核和批复环保评估、委托书以及项目计划。必须以科学、精细的方式管理整个结构设计过程。在践行过程中，设计人员必须在施工过程中进行监督和管理，以达到设计标准。在此期间，一旦发现违反设计管理的行为，必须认真处理解决，以防其对整体设计方案的实施和进度产生不利影响。

3高层住宅结构设计管理浅析

设计人员在进行高层住宅设计之前，必须做好充足准备。例如，对设计项目的深入研究可以有效地减少返工。结合多年实际工作经验，笔者认为，在实际高层住宅的设计中，结构专业参与越早越有利，在建筑方案讨论阶段，也可以考虑让相关人员参与到其中，这将有助于尽快确定建筑功能，消除或拒绝明显和不合理的计划。与此同时，可以预先确定建筑层、砖墙材料、混凝土等级、抗震等级等基本结构设计参数，但不必等待施工时再去研究讨论，有效预防重复工作，防止增加工作负担，这样做，不但有效提高结构设计的效率，而且大大增加了参数准确性。对于高层住宅来说，抗震设防烈度、基本加速度值和地震分组是非常重要的参数。对已制定抗震设防区划的城市，可以根据已批准的抗震设防烈度或设计地面震动参数确定抗震等级，并进一步查阅具体相关注意事项和抗震构造措施等。

在高层住宅结构设计的初期，应充分注意和考虑以下几个方面问题，以防止深陷被动局面。首先，墙体材料对梁上荷载的取值起到决定性作用。因此，有必要对墙体材料进行实地现场调研和考察。其次，工程质量与钢材主要材料的供应效率和质量情况关系密切，因此钢筋水平必须满足当地实际情况，达到建设设计要求。再次，基本形式是高层建筑中必不可少的根基，建筑物所在区域不同，选择的建筑形式也是大相径庭的，存在差异性，基础的选择显得尤为关键，需要参照不同的情况进行科学的设计和计算。最后，高层建筑墙体立柱的混凝土等级决定混凝土整体结构和功能。采购人员必须针对当地混凝土市场进行细致入微的调查和研究，以防止后期因为原料供应不足而造成的不必要的返工或工期拖延。

4.影响高层住宅结构选择的相关因素

进行高层住宅结构选型方案设计时，应充分考虑水平力效应。为了确保住宅建筑的整体稳定性、安全性，需要将竖向荷载所引发的轴力以及弯矩值考虑到其中，然后结合住宅建筑物的高度进行最科学合理的计算。最终得到了水平荷载在侧向能引起的倾覆力矩和轴力之间的关系。确保建筑物竣工后的最大稳定性和安全性。其次，对于高层住宅建筑的设计和选型控制，应结合建筑物的高度和防止侧向位移的发生进行早期预防和判断。为了防止水平荷载对建筑物产生不利影响，避免建筑物发生明显侧向变形，应严格控制竖向和中央连续梁的支撑和沉降，以避免引发严重后果。总体而言，影响高层住宅建筑选择存在诸多因素，有必要考虑各因素之间的关系和各自的权重，并在统计分析后做出优化设计方案。

结束语：

综上所述，高层住宅结构设计与优化不仅是整个后续施工图设计的基础，而且对整个工程造价起着决定性的作用。随着房地产业的不断蓬勃发展，住宅建筑的造价控制已成为一个热门话题。住宅结构的选择和优化设计实际上是对造价控制的一个实质性反应，因为只有科学合理的设计，才有利于控制成本造价。

参考文献：

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［2］吕泽昌．建筑结构选型及其设计探讨［J］．建设科技，2014（07）．

［3］范宝明．高层建筑结构设计及某工程结构选型问题分析［J］．四川水泥，2016（03）．