【摘要】文中筆者從住宅建筑的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)原則入手，對(duì)建筑住宅的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及剪力墻設(shè)計(jì)分別進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

【關(guān)鍵詞】建筑住宅、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剪力墻

一、前言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程的逐步加快，國民經(jīng)濟(jì)水平在不斷提高的同時(shí)，人們對(duì)于建筑住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。如何保證建筑住宅在滿足人們居住要求的同時(shí)還具有經(jīng)濟(jì)、舒適、美觀、安全等特點(diǎn)成為當(dāng)前建筑師們共同的追求。

二、住宅建筑的新型設(shè)計(jì)理念

概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)是近些年逐漸引入我國的，主要強(qiáng)調(diào)的以設(shè)計(jì)概念為核心，服務(wù)于整個(gè)設(shè)計(jì)體系的一種設(shè)計(jì)方法，注重將設(shè)計(jì)人員的靈感以及抽象的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為具體、詳盡的設(shè)計(jì)方案。應(yīng)用到實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，就是設(shè)計(jì)人員依據(jù)自身對(duì)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合建筑可能遇到的自然災(zāi)害以及多方面的因素，進(jìn)行綜合考慮。從而產(chǎn)生基本的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)對(duì)實(shí)際情況的考察，完善具體的設(shè)計(jì)方案和細(xì)節(jié)構(gòu)造。

這是一種區(qū)別于數(shù)值設(shè)計(jì)的新型理念。數(shù)值設(shè)計(jì)是通過具體的數(shù)據(jù)和數(shù)值推算出每一處設(shè)計(jì)的合理性和安全性，從而建立設(shè)計(jì)模型。例如：在設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)時(shí)，概念設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)整體結(jié)構(gòu)的適用性，依據(jù)最大結(jié)構(gòu)變形的設(shè)想，推測(cè)出建筑可采取的最大結(jié)構(gòu)類型。而數(shù)值設(shè)計(jì)是利用電算，計(jì)算出每層結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移，得出的具體數(shù)值與實(shí)際數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，分析建筑物可變形的程度。

三、住宅的設(shè)計(jì)原則

住宅建筑的整體設(shè)計(jì)應(yīng)以實(shí)現(xiàn)資源的最大優(yōu)化作用、完善建筑整體的節(jié)能減排為最高標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)落實(shí)好建筑物的資源、材料、人員等因素的前期規(guī)劃，真正將可持續(xù)發(fā)展做到實(shí)處。同時(shí)，隨著我國建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高以及對(duì)建筑文化的重視，我國對(duì)新型建筑提出了更新的要求，主要表現(xiàn)為以下幾方面：①住宅建筑設(shè)計(jì)應(yīng)保持結(jié)構(gòu)和環(huán)境都符合當(dāng)?shù)氐乩?、文化、民生等特色。②住宅建筑設(shè)計(jì)應(yīng)建立在保護(hù)環(huán)境、善待資源的基礎(chǔ)上，合理利用資源和材料，降低建筑的浪費(fèi)程度。③住宅建筑的外形結(jié)構(gòu)要以表現(xiàn)特色，突出主題為特點(diǎn)，以靈活性和變化性為目標(biāo)，盡量避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的“四方形呆板盒子”。

我們要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，提出新的設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)。①外形結(jié)構(gòu)的變化。②設(shè)計(jì)功能的變化。③墻面設(shè)計(jì)的變化。④綠化的重視。建筑作為單獨(dú)孤立的藝術(shù)作品，本身存在一定的“鋼筋水泥”氣息，適當(dāng)?shù)迷黾泳G化比例，可提高建筑的美觀性，緩解居民精神壓力，給人一種賞心悅目的感覺。

四、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

研究地基基礎(chǔ)對(duì)建筑抗震能力的影響，作出恰當(dāng)?shù)倪x擇，已成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部分，基礎(chǔ)是房屋的根基，是房屋中極為重要的組成部分，一幢房屋如果沒有一個(gè)堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)，再好的上部結(jié)構(gòu)也不可能正常發(fā)揮其作用，甚至可能導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞與傾斜。筏板長(zhǎng)度的設(shè)置也須研究探討，由于考慮地下室的使用合理性，常規(guī)采用設(shè)置后澆帶來解決底板超長(zhǎng)引起的收縮及溫度裂縫，后澆帶的作用是明顯的，但也給施工帶來了不少麻煩，甚至由于處理不當(dāng)而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層，長(zhǎng)寬均達(dá)100m以上，中間就設(shè)置幾條后澆帶，也沒有其他措施，這樣是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

五、剪力墻設(shè)計(jì)

1、布置：剪力墻布置必須均勻合理，使整個(gè)建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合，且x，y兩向的剛重比接近。結(jié)構(gòu)布置應(yīng)避免一字形剪力墻，若出現(xiàn)則應(yīng)布置成長(zhǎng)墻（h/ω>8）；應(yīng)避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上，若無法避免，則剪力墻相應(yīng)部位應(yīng)設(shè)置暗柱，當(dāng)梁高大于墻厚的2.5倍時(shí)，應(yīng)計(jì)算暗柱配筋，轉(zhuǎn)角處墻肢應(yīng)盡可能長(zhǎng)，因轉(zhuǎn)角處應(yīng)力容易集中，有條件兩個(gè)方向均應(yīng)布置成長(zhǎng)墻；規(guī)范中對(duì)普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍以下為短墻，大于8倍則為普通墻，這就引起高厚比為7.9倍及8.1倍的兩種墻的受力特性截然不同，而配筋亦大相徑庭，這顯得比較機(jī)械而不合理，因此建議布置長(zhǎng)墻時(shí)高厚比能大于8.5。

2、配筋及構(gòu)造：對(duì)于小高層住宅來說，剪力墻是面廣量大的，因此合理的控制剪力墻配筋對(duì)于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的作用。

剪力墻墻體配筋（以200厚墻體為例）一般要求水平鋼筋放在外側(cè)，豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。配筋滿足計(jì)算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。建議加強(qiáng)區(qū)（φ10@200，非加強(qiáng)區(qū)φ8@200雙層雙向即可，雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋，但地下部分墻體配筋則另當(dāng)別論。因?yàn)榈叵虏糠謮w配筋大多由水壓力、土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制，而由于簡(jiǎn)化計(jì)算經(jīng)常由豎向筋控制，此種情況下為增大計(jì)算墻體有效高度，可將地下部分墻體的水平鋼筋放在內(nèi)側(cè)，豎向鋼筋放在外側(cè)。

剪力墻按規(guī)范應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件，一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻底部加強(qiáng)部位及其上一層的墻肢端部應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件；其余剪力墻應(yīng)按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.2.17條設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件?，F(xiàn)就構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋作一點(diǎn)討論。

首先要區(qū)分剪力墻的受力特性及類別，即：普通剪力墻（長(zhǎng)墻），短肢剪力墻，小墻肢和一個(gè)方向長(zhǎng)肢墻而另一方向?qū)俣讨珘韰^(qū)別對(duì)待配筋。對(duì)于普通剪力墻，其暗柱配筋滿足規(guī)范要求的最小配筋率，建議加強(qiáng)區(qū)0.7%，一般部位0.5%；對(duì)于短肢剪力墻，應(yīng)按高規(guī)第7.1.2條控制配筋率加強(qiáng)區(qū)1.2%，一般部位1.0%；對(duì)于小墻肢其受力性能較差，應(yīng)嚴(yán)格按高規(guī)控制其軸壓比，宜按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，并應(yīng)控制其縱向鋼筋配筋率加強(qiáng)區(qū)1.2%，一般部位1.0%；而對(duì)于一個(gè)方向長(zhǎng)肢另一方向短肢的墻體，設(shè)計(jì)中往往就按長(zhǎng)肢墻進(jìn)行暗柱配筋，這并不妥當(dāng)，建議采取以下兩種方法：

（1）計(jì)算中另一方向短肢不計(jì)入剛度，則配筋可不考慮該方向短肢影響；

（2）計(jì)算中短肢計(jì)入剛度，則配筋中應(yīng)考慮該方向短肢的不利影響。建議該短肢配筋率適當(dāng)加強(qiáng)，可參考短肢墻加強(qiáng)區(qū)1.0%，一般部位0.8%。

剪力墻中的連梁跨度小，截面高度大，在地震作用下彎矩、剪力很大，有時(shí)很難進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果加大連梁高度，配筋值有時(shí)反而更大。連梁高度一般是從洞頂算到上一層洞底或從洞頂算到樓面標(biāo)高。對(duì)于門洞，上述所示情況梁的高度是一樣的；但對(duì)于窗洞，連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底，有時(shí)則高度太高，這樣高跨比太大，并且與計(jì)算圖形不符，相應(yīng)配筋亦較大，不合理。

目前，各設(shè)計(jì)院在剪力墻的樓層處均設(shè)置暗梁，而對(duì)暗梁的作用及配筋亦各有理解。對(duì)于框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，如剪力墻周邊僅有柱而無梁時(shí)，則設(shè)置暗梁，并且要求剪力墻兩端是明柱，這是因?yàn)橹苓呌辛褐募袅?，抗震性能比一般剪力墻要好。剪力墻結(jié)構(gòu)則沒有這方面的要求，在墻板交接處設(shè)置暗梁對(duì)加強(qiáng)墻體整體性作用還是有的，但究竟有多大則無從確定。因此認(rèn)為，就目前而言，在樓層位置設(shè)置暗梁是可行的，但沒有必要設(shè)置太大斷面及配筋，建議底部加強(qiáng)區(qū)斷面可取墻厚×300，配筋上下各2φ16，一般部位斷面可取墻厚×250，配筋上下各2φ14即可。

結(jié)語

綜上所述，在社會(huì)不斷發(fā)展的推動(dòng)下我國建筑行業(yè)的發(fā)展發(fā)生了很大的變化，但由于我國建筑在理論研究方面還有很多不夠到位的地方，結(jié)構(gòu)選型的決策具有一定的復(fù)雜性，因此，在進(jìn)行建筑住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)事一定要對(duì)眾多條件進(jìn)行綜合的考慮，在滿足安全性、耐久性與舒適性要求的前提下采用合理的結(jié)構(gòu)體系。這也是在今后設(shè)計(jì)中應(yīng)該不斷提高和改進(jìn)的。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅永洪：《淺談住宅工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，《四川建材》，2011年05期

[2]劉芳：《防范住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通病的要點(diǎn)》，《山西建筑》，2007年13期

[3]何磊：《對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中若干問題的探討》，《建材與裝飾(下旬刊)》，2008年01期