探討房屋設計鋼筋混凝土建筑結構

進行框架結構設計時，設計人員應掌握如下設計規范：建筑結構荷載規范、抗震規范、混凝土結構設計規范等；同時也應考慮當地的建筑法規、熟悉當地建筑材料的構成、貨源情況、大致造價及當地的習慣做法，設計出經濟合理的結構體系。

在8度地震區，大多數鋼筋混凝土多層框架房屋可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。但這些房屋在基礎設計時應考慮風荷載的影響。因此，在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計算分析中，必須輸入風荷載，不能因為在地震區高層建筑以外的一般建筑風荷載不起控制作用就不輸入。

住宅建筑的形式

住宅建筑的形式由于有多種多樣，加上其房間面積大小、開間進深以及組合方式的不同，相應采用的結構也就有所不同。商品住宅的結構形式主要是以其承重結構所用的材料劃分的。一般可以分為磚混結構、磚木結構和鋼筋混凝土結構三種形式：

1.磚混結構住宅

磚混結構是指建筑物中豎向承重結構的墻、附壁柱等采用磚或砌塊砌筑，柱、梁、樓板、屋面板、桁架等采用鋼筋混凝土結構。通俗地講，磚混結構是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結構，又稱鋼筋混凝土混合結構。因為磚混結構的主要承重結構是粘土磚，所以磚的形狀及強度就決定了房屋的強度。可以這樣說，磚的形狀越規則，砂漿的強度越高，灰縫越薄越均勻，砌體的強度就越高，房屋的耐用年限就越長。

磚混結構的優點主要表現在：

①由于磚是最小的標準化構件，對施工場地和施工技術要求低，可砌成各種形狀的墻體，各地都可生產。

②它具有很好的耐久性、化學穩定性和大氣穩定性。

③可節省水泥、鋼材和木材，不需模板，造價較低。

④施工技術與施工設備簡單。

⑤磚的隔音和保溫隔熱性要優于混凝土和其他墻體材料，因而在住宅建設中運用得最為普遍。

2.磚木結構住宅

磚木結構住宅是指建筑物中承重結構的墻、柱采用磚砌筑或砌塊砌筑，樓板結構、屋架用木結構而共同構筑成的房屋。這種結構的房屋在我國中小城市中非常普遍。它的空間分隔較方便，自重輕，并且施工工藝簡單，材料也比較單一。不過，它的耐用年限短，設施不完備，而且占地多，建筑面積小，不利于解決城市人多地少的矛盾。

3.鋼筋混凝土結構住宅

鋼筋混凝土結構住宅是指房屋的主要承重結構，如柱、梁、板、樓梯、屋蓋用鋼筋混凝土制作，墻用磚或其他材料施工建造的房屋。這種結構具有抗震性能好、整體性強、抗腐蝕耐火能力強、經久耐用等優點，并且房間的開間、進深相對較大，室內活動空間也相應增加，室內空間分隔較自由。鋼筋混凝土結構建筑依其施工方式的不同可分為：現澆鋼筋混凝土結構與預制裝配式鋼筋混凝土結構兩大類。

房屋設計要求及承重方案等問題

1.小開間橫墻承重。每開間設置一道鋼筋混凝土承重橫墻，間距為2.7 m—3.9m，橫墻上放置預制空心板。這種方案適用于住宅、旅館等使用上要求小開間的建筑。其優點是一次完成所有墻體，省去砌筑隔墻的工作量；采用短向樓板，節約鋼筋等。但此種方案的橫墻數量多，墻體的承載力未充分利用，建筑平面布置不靈活，房屋自重及側向剛度大，自振周期短，水平地震作用大。

2.大開間橫墻承重。每兩開間設置一道鋼筋混凝土承重橫墻，間距一般為6—8m。樓蓋多采用鋼筋混凝土梁式板或無粘結預應力混凝土平板，其優點是使用空間大，建筑平面布置靈活；自重較輕，基礎費用相對較少；橫墻配筋率適當，結構韻延性增加。但這種方案的樓蓋跨度大，樓蓋的材料增多。

3.大開間縱、橫墻承重。仍是每兩開間設置—道鋼筋混凝土承重橫墻，間距一般為8m左右。樓蓋多采用鋼筋混凝土雙向板，或在每兩道橫墻之間布置一根進深梁，梁支承于縱墻上，形成縱、橫墻混合承重。

相關問題解決策略分析

1.剪力墻應雙向或多向布置，宜拉通對齊，不同方向的剪力墻宜分別連接在一起，避免僅單向有墻的結構布置形式。當剪力墻雙向布置且互相連接時，縱墻（橫墻）可以作為橫墻（縱墻）的邊緣，從而提高其承載力和剛度。

2.地震區，將剪力墻設計成高寬比H/B較大的墻，因為低矮的墻（H/B<1.5）的破壞屬剪切脆性破壞，抗震性能差。

3.錯洞墻及洞口布置不合理的剪力墻，受力和抗震性能較差，因此剪力墻的門窗洞口宜上下對齊，成列布置，形成明確的墻肢和連梁。抗震設計時，一、二、三級抗震等級的剪力墻不宜采用錯洞墻，當必須采用錯洞墻時，洞口錯開距離沿橫向及豎向都不宜小于2m.

4.剪力墻宜自上到下連續布置，不宜突然中斷，避免剛度突變。

抗側力粘土磚填充墻墻應符合的要求

1.二級且層數不超過五層、三級且層數不超過八層和四級的框架結構，可計入粘土磚填充墻的抗側力作用。

2.填充墻的布置應符合框架-抗震墻結構中對抗震墻的設置要求。

3.填充墻應嵌砌在框架平面內并與梁柱緊密結合，墻厚不應小于240mm， 砂漿強度等級不應低于M5， 宜先砌墻后澆框架。

結束語

同時通過對層側移剛度比的分析比較，還可以正確判斷和調整房屋的位置，并采取相應的抗震構造措施，保證樓板有必要的厚度和最小配筋率等等；當結構表現為豎向不規則時，不僅要驗算薄弱層，而且還要對薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數。如果在結構總體計算時，填寫的地下室層數少于實際輸入的層數，從而在發生地震時，會使底層柱底部位因抗震能力降低而破壞。

（作者單位：國防大學）