关于住宅建筑结构的发展与分析

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【摘要】目前我国的住宅产业在推动社会经济的高速发展中起着巨大的作用，在传统的住宅产业基础上发展起来的高新技术支持的住宅建筑结构体系加快了我国建筑行业的施工技术进步和服务上的优化升级，本文从不同的住宅建筑结构的类型上分类讨论各种结构的设计优点及发展趋势，探讨我国住宅建筑结构的发展方向。 

【关键词】住宅建筑  【 abstract 】 the housing industry in china at present plays a huge role in promoting social and economic development, in the traditional housing industry developed on the basis of high and new technology support of the residential building structure system to speed up the construction industry in our country construction technology progress and service optimization, this paper, from the different residential building structure types of classification on the structural design of the discuss various advantages and development trend, discussion of china’s residential building structure development direction.  【 key words 】 residential buildings  自我国建国以来，我国居民住宅的项目开发始终本着“经济、实用、美观”这几项基本方针开展工作，尤其在城市住宅建筑的开发中。城市住宅建筑在改革开放以来我国国民经济的建设中占有着举足轻重的经济地位和社会地位，国民的居住生活水平已经成为一个国家体统中评价国民生活水平和国民幸福度的一个主要标准之一。那么，在现今全球土地资源日渐紧缺以及全球能源紧缺的大环境下，我国住宅建筑结构在设计上运用科学合理的设计方针，节约土地、 提高空间开发效率以及建筑节能等方面则直接影响到国家城市的发展趋势，因此，各种高效的住宅建筑结构的研究及实施案例则应运而生。我国住宅建筑的结构一般是砖混、底框和框架，这种结构能在不改变建筑总体结构类型和不增加单位面积造价的情况下，且能够保证使用者生活环境质量。  一、住宅建筑结构建筑施工材料与工艺的发展方向  1.1多孔粘土砖和非粘土砖在住宅建筑结构上的应用及发展  建筑材料上，以多孔粘土砖或者非粘土砖代替传统的实心粘土砖的住宅建筑；这种类型的发展较为缓慢，数要是因为粘土多孔砖的生产制造上仍需大量的粘土为原料；同时，可能涉及到建筑原材料和投资前景等成本问题， 生产厂家从经营的角度上制约了这种类型住宅建筑结构体系的发展；最后，灰砂砖的抗剪切和抗压强度不佳，其与砂浆的粘和性能也没有粘土的效果好，综合以上原因，以多孔粘土砖或者非粘土砖代替传统的实心粘土砖的住宅建筑不能大规模的适用于建筑施工中。  1.2混凝土空心砖在住宅建筑结构上的应用及发展  混凝土空心砌块结构的住宅建筑体系；这种体系已形成相当的规模化，在北京也有成功的实施案例，但是总体来说，这种类型的市场已经是 “供大于求”的市场环境，其原因主要有：首先，混凝土空心砌块材料本身的自重大， 给操作工人增大了不少劳动强度，这样的缺陷不符合现代建筑工业化的总体方向；其次，混凝土空心砌块结构的工艺也存在一定的不足之处，即材料间难以粘合密实牢固，建筑物整体抗击强度受到影响；雨水容易渗入到混凝土空心砌块结构里面，如果采取双面抹灰的方法又大大增加了抹灰量进而增加了工程成本；混凝土空心砌块结构易发生空鼓和开裂的现象； 在混凝土空心砌块结构中放置钢筋等工艺复杂，于施工质量上无法准确详细得检验。  1.3新的应用及发展  以砌体作为住宅的承重材料有很大的局限性，更多情况下砌体只是作为围护结构出现。在传统砌体材料的基础上，产生了很多新型的砌块材料，如加气混凝土砌块，陶粒混凝土砌块，夹心墙板材等等。新材料的发展体现了几个建筑诉求，一个是轻质，大大减轻了承重结构的负担，节省了工程造价；二是节能保温，从宏观层面相应国家节能号召，节省社会资源，甚至出现了专用于外墙的砌体材料，结合保温砂浆的使用，在窗墙比比较大，朝向不利的情况下，仍然能达到国家规定的节能要求。  作为维护结构，以现浇代替砌体也是一个新的方向。所有的隔墙，均采用泡沫或者加气混凝土现场支模浇筑，比砌筑方式速度更快，节省人工和时间，质量控制简单。建筑行业作为劳动密集型产业，在人工成本快速提高的趋势下，有效减少人工参与，可以规模化模板化施工，具有重大意义。  新材料在应用中还存在一些缺陷，比如与外立面涂料、瓷砖结合质量不高，砂浆容易开裂、与承重结构结合处容易开裂等问题。但瑕不掩瑜，这些新型材料的发展，符合生产节约的方向，使住宅产品能更好的满足人们对生活质量的追求，在克服了生产工艺和施工质量的问题后，将大有可为。  二、住宅建筑结构设计的发展方向  目前，我国的住宅产业在推动社会经济的高速发展中起着巨大的作用。近年来，国内一方面对传统住宅进行改造和创新，另一方面也致力发展新型的住宅建筑结构。  2.1混凝土住宅建筑结构体系  混凝土住宅体系是住宅结构中运用较为广泛的体系，这种结构突出了新的结构形式和相应的建筑材料的最佳优化组合，在结构形式上突破了传统的单一形式，避免了对资源的浪费、工业化水平无法提高以及受限制的建筑结构布置等一系列的弊病。混凝土住宅体系可以向以下几个方向发展：第一，预应力混凝土大板结合大开间的住宅结构模型，该结构主要由抗侧力构件以及预应力大跨楼盖组成，重点在于强调抗侧力构件在设计中的合理运用和大跨预应力楼盖的合理设计；第二，异形柱框轻结构模型，这种结构采用平面抗侧力的结构空间协同工作模型或这三维空间工作模型，目前于理论上已有粗略的算法建立模型，但是这种模型在使用起来的实际操作不是很方便，不能准确地反映出异形柱空间的整体受力等特性；第三，短肢剪力墙结构模型，这种结构模型是根据中高层住宅的平面特点设计的，在设计中利用竖向的交通中心区，如楼梯间或者电梯间，的分隔墙来设置相应的钢筋混凝土剪力墙作为承受住宅建筑结构的竖向荷载以及抗侧力，其整体分析适用于采用三维空间的工作模型，其中，杆单元为建筑物的梁和柱子结构，壳单元采用剪力墙，目前，这种结构体系在国内的中小型住宅建筑中占有一定的比例，但是该结构的不足之处在于其抗震性还没有得到完善的研究；第四，壁板隐框结构，这是是由复合墙板和隐形框架两种结构协同工作的一种板柱承重体系，最具有代表性的分别是cl住宅建筑结构体系和密肋壁板住宅建筑结构体系。  2.2砌体住宅建筑结构体系  砌体住宅建筑结构体系是较早运用在住宅建筑施工设计的类型之一，在这个体系中有均匀配筋砌体系以及约束配筋砌体系两种。前者是配筋混凝土砌块剪力墙结构，这种住宅建筑结构利用配筋砌块剪力墙作为结构的承重和抗侧力构件，具有强度高、延展性好的优点，可用于大开间和高层建筑结构。后者是在砌体结构中加设弱框架（钢筋混凝土构造柱和圈梁共同组成）对砌体进行约束以形成砌体住宅建筑的约束配筋砌体；在这一体系的基础上又发展出了集中配筋砌体，这种体系在原有的约束配筋砌体系的基础上又增加了墙中柱和配筋带结构，能够进一步提高了结构延性和承载能力。  .  2.3轻钢结构住宅体系  轻钢结构住宅体系与传统的混凝土住宅体系相比具有强度高、建筑自重轻、抗震性好、施工快、节省建筑地基费用、建筑占地面积小、施工过程工业化程度高、住宅建筑外形美观等优点，同时这种结构还具有环保的优势，可再次利用，并且易于产业化生产，在发达国家的住宅建筑业中已被广泛的使用。轻钢结构体系在我国虽以用于建筑行业但用于住宅的建造还是空白的市场。  轻钢结构住宅技术的发展中要重视此类结构住宅在施工中的要求，必须明确轻钢结构住宅设计和施工的指导性原则：第一，轻钢结构住宅体系建筑的关键是标准化和多样化；第二，轻钢结构住宅中的大空间结构可增强建筑的可变能力的；第三，轻钢结构住宅中的管道布局和埋设应提高其有序化程度。与传统的住宅建筑生产模式相比轻钢结构住宅具备典型的工业化生产方式，具体体现在：第一，轻钢结构住宅生产工期明显缩短；第二，轻钢结构住宅成品质量有保证；第三，轻钢结构住宅的性能有一定的法律保证措施。  三、结语  纵上所述我国住宅建筑结构的发展方向应该把握以下几点：第一，因地制宜，第二，可靠、经济且可持续发展，第三，工业化，最后，新型材料及工艺的开发与科技结合。  【参考文献】  [1] 刘晓,沈祖炎. 多层钢结构住宅综合经济指标分析[j].progress in steel building structures.2003(5):60-63.  [2] 姚谦峰,黄炜.新型住宅结构体系发展与应用研究综述[j].施工技术.2003(32):6-9.  [3] 童悦仲,娄乃琳. 美国的多层轻钢结构住宅[j].住宅科技.2004(11):32-34.  [4] 杨嗣信,吴琏. 论住宅结构体系问题[j]. 施工技术.2004(33):57-58.  [5] 高光虎. 高层及多层钢结构住宅设计——介绍陆海城、 中福城、 库尔勒钢结构住宅[j].上海宝钢工程设计.2001(3):1-11.