因微信公众号调整了推送规则，如果您想继续接收本公众号的内容，请将“转自：建筑结构-公众号”公众号设为星标，并多点文尾的“”和“赞”。
星标设置：进入公众号主页，点击右上角「. . .」，点击「设为星标」，公众号名旁就会出现黄色五角星（Android和 iOS 用户操作相同）
前几天，有位家里正在装修的朋友问了小编一个问题：卧室有柱子怎么办？我上知乎搜了一圈，遇到类似问题的朋友还真不少。
这个话题成功吸引了小编的注意，小编暗访了某资深结构设计师，真有那么一个案例，为了拔掉卧室的柱子，设计师掉了一地的头发。
接下来，有请老结构工程师，哦不对，是结构工程老师为大家娓娓道来——空中院墅的结构设计思路。
大家是否还记得“蓝城·春风江山·陌上花开”这个项目，这是在“限墅令”背景下研发的低密度创新产品，一经发布便获得了几十家设计、地产媒体的主动转载报道，项目阅读、观看人次达到了数十万。可谓是一个小网红了。
在政策严格的限制之下，洋房以墅化的方式完美破解了难题，给予市场一种全新的低密度产品的设计思路。
但是在项目背后，“创新”往往意味着更高的落地实现难度。“蓝城·春风江山·陌上花开”也毫不例外。
洋房墅化之后由下至上，户型由大到小，生成了25种变异户型，形成层层退进，户户有露台的空间布局。
大家都知道，在传统的住宅设计中，出于经济性考虑，低烈度区的多层住宅一般使用矩形框架结构体系。
但这次空中院墅由于户型导致的造型变异（层层退进），如果还是采用这种结构体系暂且不说结构不合理（需要进行大量的转换）、经济成本高，最重要的是朝南主要空间中会出现框架柱（规范要求框架柱最小尺寸在300以上）。
并且，床的上方还会出现梁（某知友：横梁压顶会导致头疼失眠？？？）
那么，什么样的结构体系是最优解呢？对症下药，结构设计师们整理了本项目建筑的最大特点及功能需求，了解本案的关键症结所在：
1、建筑竖向层层退进，且单体四周前后左右都有退进。
2、项目定位为居家养老产品，加上蓝城集团对产品内部空间一贯的高标准，房间内部几乎不允许有竖向构件外凸。
3、产品户型面积都比较小，需严格控制结构构件对使用空间的“侵占”。
4、房间的开间自下而上都是对齐的。这点是对结构布置有利的。
在充分了解了建筑特点和项目需求之后，对结构体系的要求也随之清晰的显现，简单来说有两点：1、拔掉卧室里的柱子 2、解决柱子拔掉后的遗留问题 。
明确需求之后，结构大佬们“磨刀霍霍”开始大显身手，对剩下几个个备选结构体系进行了专业且细致的分析。
异形柱框架结构，pass。除一层及顶层能比较好的满足建筑要求外，矩形框架结构的所有缺陷它都有。二层以上建筑退进之后，要么因为仅留下200厚单肢，形成一字薄壁柱，不适用；要么因为整体收进无法作为转换柱而无法采用（规范要求异形柱不能作为转换柱）。
矩形柱/异形柱框架均无法满足建筑功能需求，基本被排除，这样以后似乎只有（少柱）剪力墙结构可供选择。最后，结构大佬们确实采用了剪力墙结构。
是的，6度区，5/6层的建筑采用了剪力墙结构！这是什么概念呢，就好比能举起几百斤的大力士去拎一筐鸡蛋，大材小用！
虽然选择剪力墙结构体系大材小用了，但是对于空中院墅来说，这同样也是“天选之子”。为什么这么说？且听结构大佬一一道来：
1、建筑上，因为建筑自下而上各开间是对齐的，可通过调整剪力墙的长度适应建筑进深方向上竖向收进，可以很好的满足建筑的功能要求。
2、结构上，可以基本保证竖向构件自上而下是连续的，仅很少的部位进行转换，且都能保证所抬柱上仅含一层楼盖。
3、在这个体系中，竖向构件基本为剪力墙，仅局部为满足建筑功能需要采用框架柱，因此（少框柱）剪力墙结构体系是水到渠成的。(南北进深的收进，导致二层以上都有大量沿Y向布置一字剪力墙，X向刚度很大一部分是Y向一字剪力墙与其平面外框架梁形成的“框架”刚度，概念上，应该加强X向的抗侧刚度，提高X向的抗震延性，所以在交通核四周适当的位置布置X向剪力墙就能满足需求。)
虽然柱子是拔掉了，剪力墙结构体系也能很好的满足建筑功能的需求，但是居无小事，对于严谨负责的结构专业而言，仍然有几个关键的问题需要解决。
南侧的X向（东西方向）墙肢，建筑退进之后，在三层以下无法下伸。
这意味着，三层以上南侧的竖向构件均为Y向（南北方向）的一字墙，这会造成结构体系受力不合理，对于结构而言是不可接受的。因此，必须在三层的部分墙肢转换出X向（东西方向）的墙肢。
简单来说就是不能只有南北方向有受力墙体，东西方向也得有。
一种解决方式是，把三层的剪力墙直接往下延伸，就像这样（下图红色线框圈处墙肢）
但是，这个转换会导致卧室中出现墙垛，本质上和拔掉的柱子对空间的影响没有差别。
于是，结构设计师们继续思考更优的解决方案，最终选择把原本“站着”的墙体进行转换成为“躺平”梁，并把梁隐藏到楼板和房间与阳台交接的门槛中，确保不对空间的完整性造成影响。
当然啦，“躺平”是有代价的，结构设计师们在其中采取了一系列特殊的结构措施。并且为了确保结构的安全性，除了采用YJK进行整体分析计算外，还采用SAP2000对该局部转换墙肢进行正常使用状态下的补充分析。
拉压应力较大值均出现在转换梁及被抬墙肢上，而剪力墙的最大压应力远小于混凝土压应力设计值，最大拉应力小于混凝土拉应力设计值。设计针对性地加强转换梁及剪力墙暗柱配筋设计，并采取特殊的构造措施保证转换梁与被抬墙肢之间的可靠连接。
由于部分剪力墙实际上存在搭接转换，为了考察剪力墙在设防地震和罕遇地震作用下的性能，设计取典型单体进行动力弹塑性分析。分析结果表明，因为本项目位于低烈度区（6度0.5g），即使在罕遇地震作用下，钢筋混凝土剪力墙的混凝土均未出现受压损伤，均为受拉损伤；钢筋受拉、受压均未出现损伤（较多进入屈服，但最大钢筋应变不大于屈服应变的6倍））。
至此，大功告成！在进行需求分析—结构方案选择—常规分析—补充分析之后，剪力墙结构体系完美出炉。
1、为满足建筑功能需求，结构设计需要付出更多的努力，需要对建筑整体有深刻的理解，尽可能结合建筑的空间变化合理布置结构构件。
2、为满足建筑功能需求，在低烈度区的多层建筑采用剪力墙结构，看似不合理的选择，却是本项目的最佳选择。而且由于建筑功能需要，存在较多的一字剪力墙甚至一字短肢墙，这类构件结构都需要加强设计。这类产品的土建成本会有所增加，商定设计限额时应有所考虑。
3、为满足建筑功能需求，存在特殊的墙肢转换。本项目位于6度（0.5g）的低烈度区，场地类别为Ⅱ类，地震力小，且本项目均为小户型，开间都不大。这些都是对本项目结构实现的有利条件。若同类产品位于高烈度区，结构方案应尽量与当地专家或图审部门及早沟通。
4、存在非常规设计，设计应采取不同的分析手段对关键构件进行细致分析，找出薄弱部位，加强设计，以策安全。
通常，有优秀的设计作品面世时，建筑师们总是站在聚光灯下的一方，结构设计师以及其他配合方的名字鲜少有人提及，这似乎成为了建筑史上的一种传统。
但我们都深切的明白，一个优秀作品的诞生，离不开项目中各方人员的努力。在此，向深藏功与名的幕后劳动者们致敬！
“结构有约”第3期丨华森公司游健：传统设计和创新理念相互碰撞时的选择
“结构有约”第4期丨中国建研院赵彦革：谈谈新人薪酬体系和培养模式
“结构有约”第5期丨中建西北院车顺利：应有“明知山有虎、偏向虎山行”的气魄
“结构有约”第6期丨南京大学设计院冷斌：高校设计院的工资体系和培养模式
“结构有约”第7期丨gad杭州吴映栋：争做管理与技术的综合型人才
1）文中部分图片来自于网络，版权归原作者及原出处所有。如涉侵权或原版权所有者不同意转载，请及时，以便立即删除。
2）转载须知：原创内容转载及开白要求请后台回复“转载”查看。
ganggouren
