摘要:本文分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑功能、舒適度的關(guān)系,指出結(jié)構(gòu)設(shè)計師在住宅設(shè)計中應(yīng)注意保證建筑的\"可用性\",并以某高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓工程為例總結(jié)設(shè)計要點(diǎn),為設(shè)計工作提供借鑒。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑功能;舒適度;可用性
引言
住宅工程項目的建設(shè)單位對于項目的規(guī)劃、方案非常重視,一些實力強(qiáng)勁的房地產(chǎn)企業(yè)往往不惜重金聘請境外設(shè)計所、名牌院校、知名設(shè)計院來做建筑方案,目的是得到漂亮的外觀效果以及舒適的室內(nèi)環(huán)境。而做為設(shè)計工作的重要一環(huán)-結(jié)構(gòu)設(shè)計,對于住宅建筑的重要性,往往被局限在安全性與經(jīng)濟(jì)性兩點(diǎn),結(jié)構(gòu)對建筑功能及舒適度的影響(可稱之為可用性),卻往往被忽略。這是因為結(jié)構(gòu)圖不具備建筑圖那么強(qiáng)的直觀性,在早期的圖紙會審中,影響可用性的那些因素難以發(fā)現(xiàn),而在主體結(jié)構(gòu)施工后,搭建了樣板房,問題顯現(xiàn)出來卻已很難改變,給住戶的使用帶來極大的不便。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中如何保證建筑的可用性必須得到結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的充分重視,筆者在多年的房地產(chǎn)項目設(shè)計工作中總結(jié)了以下幾點(diǎn)經(jīng)驗:
1結(jié)構(gòu)設(shè)計師的視角及身份定位
住宅項目設(shè)計過程中,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該時時從住戶的角度去發(fā)現(xiàn)問題,“如果這是我自己的房子,在結(jié)構(gòu)上我可以做哪些工作讓房子更舒適、更適合居?。俊痹诳唇ㄖ矫鎴D時,我們往往假象自己漫步其間,可以看見門、窗、墻、陽臺,做為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,我們還應(yīng)該多看到一些東西---梁、柱。這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件對于結(jié)構(gòu)的安全性來講是必不可少的,而它們同時會影響住宅的可用性,我們的工作是如何盡可能地把這些構(gòu)件“藏”起來,這是一個結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的問題。
2選擇合理的結(jié)構(gòu)形式
磚混結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)中沒有柱,梁跨度小、斷面小,是住宅建筑中較為理想的結(jié)構(gòu)形式??蚣芙Y(jié)構(gòu)存在較大的梁柱,在住宅建筑中應(yīng)謹(jǐn)慎采用,必須設(shè)置框架柱時,可采用異形柱框架或框支剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)然、結(jié)構(gòu)選型還要考慮使用功能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等綜合因素。
3梁板平面圖設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題
梁板平面圖的設(shè)計,尤其是標(biāo)準(zhǔn)層平面,結(jié)構(gòu)師必須處處為用戶精打細(xì)算,才能取得良好的可用性。下面以某高層住宅為例談?wù)勗O(shè)計中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問題。
3.1工程概況
該工程地上部分為33層住宅,層高2.9米,地下一層庫房及設(shè)備用房。地上部分為獨(dú)立單元結(jié)構(gòu),每層4戶,3個戶型---A、B、B、C,其中B戶型為越層結(jié)構(gòu),每兩層為一戶(標(biāo)準(zhǔn)層平面見附圖)。A、C戶型在32、33層亦為越層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)(標(biāo)準(zhǔn)層梁板布置見附圖)。
3.2剪力墻的平面布置
剪力墻的平面布置除應(yīng)滿足抗震規(guī)范及高規(guī)的有關(guān)要求外,做為住宅建筑,還應(yīng)注意兩條:
外縱墻的剪力墻間距不易過大,否則梁高太大影響窗口高度。
做磚混結(jié)構(gòu)住宅時,窗頂距上一層樓面的高度通常為400,而做剪力墻結(jié)構(gòu)時,在層高沒有增加的前提下,該高度卻往往做到600~700。盡管通過開低窗仍能保證開窗面積,但降低窗頂標(biāo)高無疑會減少陽光進(jìn)入房間的深度。當(dāng)外墻梁高做到450高,即窗頂距上一層樓面的高度500時,是比較理想的(太小會削弱剪力墻之間的聯(lián)系)。建筑專業(yè)通常在外墻開窗時統(tǒng)一窗頂高度,如果個別開間跨度大而梁高不足時,可以考慮梁部分上翻。
剪力墻的布置應(yīng)便于布梁,要減少裸露梁(即下部沒有填充墻或隔斷,曝露在天花板上的梁)的出現(xiàn)。本工程A、C戶型的客廳與餐廳沒有明顯分界,二者之間不設(shè)梁較為理想。A戶型在餐廳陽角設(shè)有剪力墻使客廳和餐廳形成異形板,中間不出現(xiàn)梁。C戶型餐廳陽角處開門洞而無法設(shè)剪力墻,在此處出現(xiàn)了裸露梁。
3.3梁的寬度及定位
梁寬應(yīng)盡量與墻寬一致,這樣不至于露出墻外。當(dāng)部分填充墻采用120或100厚,而上部的梁200寬時,應(yīng)讓梁偏向次要房間一側(cè), 保證主要房間頂部不出現(xiàn)梁的線條,例如本工程1/29軸線處讓梁凸向衛(wèi)生間及衣帽間。在剪力墻結(jié)構(gòu)中大部分梁寬會是200,在配筋時應(yīng)注意優(yōu)先采用大直徑、少根數(shù)的配筋方案,以便于施工。
3.4異形房間內(nèi)梁的布置
建筑設(shè)計有時會出現(xiàn)一些非矩形的房間(例如本工程中A戶型廚房及C戶型北向臥室,均出現(xiàn)了內(nèi)陽角),結(jié)構(gòu)設(shè)計師習(xí)慣于通過布梁將板分成矩形塊,因為這樣受力清晰,設(shè)計簡單。前面說過在住宅設(shè)計中非常忌諱在房間內(nèi)布梁,事實上,住宅中一般板跨較小,完全可以通過設(shè)置放射筋、加強(qiáng)筋等構(gòu)造措施實現(xiàn)異形板的設(shè)計(本工程的幾個異形房間內(nèi)部均未布置梁)。
3.5異形陽臺的設(shè)計
本工程C戶型陽臺在兩側(cè)缺角,無法布置邊梁,而建筑專業(yè)又堅持采用此平面設(shè)計。結(jié)構(gòu)專業(yè)有兩種方案可供選擇,一種是沿B軸線設(shè)置邊梁,這種方案的優(yōu)點(diǎn)是受力簡單、造價低,缺點(diǎn)是陽臺內(nèi)有梁,影響掛曬衣物;另一種方案是只設(shè)挑梁,不設(shè)邊梁,做成三邊支撐板,這種方案的缺點(diǎn)是受力復(fù)雜、造價高,優(yōu)點(diǎn)是陽臺內(nèi)無梁。經(jīng)比較認(rèn)為,不應(yīng)片面追求局部的結(jié)構(gòu)合理,更不能一味追求經(jīng)濟(jì)指標(biāo),而應(yīng)該把住戶的舒適度放在第一位,因此采用了第二種方案。
3.6越層結(jié)構(gòu)的設(shè)計
隨著住宅標(biāo)準(zhǔn)的提高,越層結(jié)構(gòu)越來越多地出現(xiàn),尤其在頂層,本工程的B戶型更是全部為越層結(jié)構(gòu)。越層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是上層和下層的填充墻位置不盡一致,布梁時如果還是按老習(xí)慣對應(yīng)墻下位置布梁,往往就會出現(xiàn)房間內(nèi)露梁的現(xiàn)象。本工程B戶型梁板設(shè)計時特別注意這一點(diǎn),并采取措施解決。
奇數(shù)層的14、21軸線與偶數(shù)層的13、22軸線分別錯位200,在布梁時不是對著上一層的墻布梁,而是對著下層的墻布梁,讓填充墻砌在板上,這樣每一層的梁都隱藏在墻里。
客廳上部為臥室及衣帽間,衣帽間墻下如果設(shè)梁會露在客廳頂部。經(jīng)與建筑專業(yè)協(xié)商,將衣帽間周圍墻均設(shè)為輕質(zhì)砌塊(100厚加氣混凝土),同時將板厚適當(dāng)增加,對應(yīng)填充墻位置做暗梁。
32與33層越層時,部分33層墻下不易設(shè)梁,當(dāng)填充墻滿跨又未開門洞時,做成翻梁。
以上是筆者在住宅的可用性方面總結(jié)的一點(diǎn)經(jīng)驗,我想,通過結(jié)構(gòu)工程師的精心設(shè)計,能夠使高層住宅既具有混凝土結(jié)構(gòu)的靈活性,又具有磚混結(jié)構(gòu)那樣較好的可用性。