住宅结构设计的设计技巧探讨

住宅结构设计的设计技巧探讨

徐海伟

身份证号： 32068119810522 **** 江苏美城建筑规划设计院有限公司

摘要：随着我国社会经济的不断发展和提高，国民生活质量也有了极大地改善。在这种环境下，人们对于居住环境的高质量追求也逐渐提高，“衣食住行”作为生活中必不可少的元素，只有优秀的建筑，才能使得人们的生活存在幸福感。对于这种情况，在居民住宅结构的设计上，建设单位就需要深入到建筑物的设计过程中去，积极优化住宅结构设计方案，大力改善住宅结构设计技巧的应用，从而为国民的日常生活提供一个高质量的居住环境以及满足国民的日常生活需求。本文就对住宅结构设计的设计技巧进行了一个简单的分析，并对目前住宅结构设计过程中存在的问题进行了简单阐述，旨在为同业人员提供一个参考建议，更好的完善、应用现代住宅结构设计的技巧，为祖国的繁荣富强贡献自己的力量。

关键词：住宅结构设计；设计技巧；设计方案

引言：住宅结构设计是否优异，决定了国民日常生活质量高低的关键，也同样决定着建筑设计单位能否更好发展的决定因素。随着社会经济的快速腾飞，国民经济收入的不断提高，也就使得更多人们对于自身居住环境、居住质量有了更高的要求。建筑设计单位能否运用更科学合理的住宅结构设计手段，设计出更科学合理的优秀住宅结构作品，也就决定着居民的生活品质、建筑物的质量能否得到改善，也是建筑设计单位能否获得更多的市场份额关键。我们必须重视住宅结构设计过程中出现的瑕疵，积极改进与应对，最终改善住宅结构设计的不足，落实住宅结构设计的安全与稳定。

1. 住宅结构设计中常见的问题

1. 设计理念的落后

住宅结构的设计过程中，部分设计人员的设计理念还停留在以前的住宅建筑设计思维中，对于施工图纸的设计较为粗略，设计图纸没有有效地将建筑整体的细节部分很好的体现^[1]。再加上建筑平面布置及立面造型等问题的关注度角度，也就导致了在高层、多层住宅的设计中，无法让住宅的结构设计更加合理的配合抗震的概念设计。

2. 结构设计的失衡

作为现代的高层住宅建筑中，对于应对自然灾害的抵抗力方面，结构设计师们也没有很好的重视^[3]。在一些建筑的底层设计中，采用了大空间的建筑结构形式，这就使得建筑的整体抗震性能受到了严重的影响。有时，我们的方案设计人员常常会设计一些面宽很长的住宅，为了节省空间而没有合理设置变形缝，这样的建筑常常在结构布置中无法控制建筑在地震作用下的扭转而使结构体系的不合理，进而在应对一些自然灾害的时候就会出现相应的震害问题。所以，在住宅方案设计阶段，应避免出现极度不合理的空间布置形式，不能为了追求标新立异，而不顾建筑整体的结构形式，设计出很多立面形状怪异的住宅建筑，这样不仅使建筑物在整体抗震设计时浪费大量的钢材，即使在理论计算时满足了住宅建筑的各项性能指标，但在地震中是否能经得起实际的检验也还是个未知数。

3. 理论与实践结合不足

现在很多结构设计人员都是从高校毕业生直接从事结构设计，他们掌握不少课本中的理论知识，但是在实际的结构设计中，专业经验稍显不足，理论与实践不能进行很好地结合，从而产生了一定的偏差^[4]。对于整体的结构布置不能统筹规划，使结构构件布置不合理 ，比如刚度不能均匀分布等，而导致建筑物在抗震中不能很好的发挥其特性，而导致震害的加剧。

2. 住宅结构设计上的改善方案

1. 强化设计人员的专业培训，落实现代化建筑理念

针对部分设计理念较为落后的一些老员工，他们有着相当多的实践经验，只是因为设计理念与思路无法符合现代化的潮流，而出现一些结构设计方面的偏差^[5]。为了更好地让住宅结构设计的技巧得以真正的落实，设计单位应当加强设计人员的专业知识、专业理念的培训，要让现代化建筑理念的种子扎根于现代建筑建设中，从而更好地让这些有着丰富实践经验的老员工继续发挥自己的作用。

2. 提升结构设计理念应用，结合合理建筑布置，强化现代建筑行业标准应用

通过二阶段设计去实现三个水准的设防要求，及时提升建筑设计人员的设计理念，落实建筑结构设计的科学合理性，从而确保现代建筑行业的标准得以应用。在施工图纸的设计中，结构设计人员应当重视设计文件的完整性，要让整体的设计理念展现整个住宅的全貌，让细节部分都能够得到体现。结构设计人员应当从方案设计阶段开始介入，注意对于现场环境的综合考量，及根据地震作用的等级，合理布置抗侧力构件，从而确保自身的结构设计理念符合建筑的建造需求。所以，从方案设计阶段，就应该考虑到结构的布置形式，尽量做到X向、Y向竖向构件的连贯，尽量避免各种凹凸，使其传力路径有效、简单、明确。在实际住宅工程设计中，由于建筑方案的设计，有时会出现比如转角窗，平面大开洞等布置形式。结构设计遇到这种特别是四角开洞的情况时，对抗震极其不利，虽然在图集和规范中，对于转角窗或大开洞处有相应的加强措施，但是由于建筑存在先天的不足，虽然加强后，结构体系能满足规范要求，但是在实际地震中，是否实现我们最终的目标还有待我们继续研究。所以，在建筑布置时，应尽量避免对于建筑物四周的削弱，采用合理的建筑布置，使结构人员在布置结构构件时，能更加合理。对于一些高层剪力墙结构住宅，我们的结构设计人员，应当对建筑平面整理把握，合理布置竖向构件，让其在平面中均匀分布，同时，对建筑物四周进行加强，这样的结构形式，既能合理的满足规范要求，同时在设计理念上满足外周刚度大，内部刚度稍小，使结构布置更加合理。而在对付地震中的扭转这一震害时，还有一个有利的法宝就是合理设置变形缝。当前，我们的城市可以说是寸土寸金，特别是一些大城市，如何更大限度的发挥土地的利用价值，成了每个设计师必须考虑的问题，这样就常常出现一些面宽很长的住宅建筑。而实际上，因为考虑建筑的利用率而一再压缩面宽是不可取的。在对相同户型的高层住宅建筑，二个单元和四个单元（中间无变形缝）的建筑模型进行分析：

下图为二单元模型：

下图为四单元模型：

通过上述例子我们看出，在相同的结构布置情况下，建筑物面宽越大，在相同的地震作用下，其扭转越明显。同时通过上述例子我们还可以看出，由于上述住宅楼Y向竖向构件的不连续性，从而导致整体建筑剪力墙布置过多，进而使得整体刚度偏大，最终导致工程造价的提高。所以，从这方面来讲，合理的建筑布置，对于住宅结构的合理布置时非常重要的。结构设计人员应当在方案初期时，能结合建筑，给出自己的意见和建议，使我们的建筑平面布置更加的合理，在抵御自然灾害时，更好的实现我们的三水准目标。

3. 理论与实践结合，综合所有因素，提高住宅结构设计质量

相较于实践经验较多的结构设计人员，理论较多的刚毕业的大学生会有一定的“纸上谈兵”的过渡期。设计单位应当积极了解新员工的心理、思想动态，将新老员工混合，让老员工的丰富实践经验去结合新员工的理论经验，不仅是让老员工的住宅结构设计理念得到了对应的提升，也能够让理论经验较多的新员工在“老师傅”的带领下，更快地进入工作状态，使得自身的理论知识迅速地转化成为实际的专业技能。并且，很多新员工接触过较多的理论案例，在结构设计的过程中，往往会不由自主地借鉴其他建筑的结构设计理念与数据，而忽略了被借鉴的方案是有自身独特使用特点、限定的环境因素，从而有生搬硬套之嫌。根据建筑物不同的使用需求、建筑地点的自然环境、建筑物自身的结构特点，设计理念应当根据实际的工程条件进行综合考量，要避免思维固化带来的一视同仁，要让住宅结构设计更加完美的体现建筑所要表达的各项功能，实现其空间上的需求。

结语：综上所述，住宅结构设计技巧的良性转变，不仅仅是能够让企业在竞争日趋激烈的社会市场上抢占更多的份额，从而提高自身的经济效益，增强自身的企业影响力，在满足建筑功能要求的前提下，更合理的布置结构构件，使其在面对自然灾害时，能更好的实现：“小震不坏，中震可修，大震不倒”三水准”设防目标，能够通过科学合理的住宅结构设计技巧为人们建造出拥有更高生活质量的日常住宅，这种良性的转变是能够直接提升国民生活幸福度的重要方式。所以，建筑设计单位一定要重视设计人员的专业技能培养，真正落实住宅结构设计课程的培训任务，要让设计人员从方案阶段就综合考虑其结构布置的合理性，到后续的抗侧力构件的合理布置得到对应的提升，从而确保设计图纸的质量能够符合当下我国居民的居住需求。配合明确的规章制度，落实有效的设计方案，让住宅结构设计工作，成为保障国家富强发展的重要措施。

参考文献：

[1]田力. 住宅结构设计方案及要点[J]. 中国住宅设施,2020(01):24-25+30.

[2]周熙波,袁晨,王海. 某大高宽比框支转换住宅结构设计[J]. 建筑结构,2021,51(10):19-26+33.

[3]王国强. 我国装配式钢结构住宅设计研究与探索[J]. 中国建筑金属结构,2021(05):66-67.

[4]黄喜新. 装配式混凝土住宅结构设计分析[J]. 住宅与房地产,2021(15):113-114.

[5]张东声. 某6度区超限高层住宅结构设计简介[J]. 低碳世界,2021,11(08):110-111.