關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的分析

胡志華

【摘 要】人們的生活水平不斷提高，他們對(duì)房屋建筑的需求也越來越高。房屋建筑逐漸由單層、多層向高層發(fā)展。結(jié)構(gòu)型式多種多樣的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻依然存在許多的問題。本文將根據(jù)南方房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些常見卻又常被人們忽視的漏洞進(jìn)行了剖析，并對(duì)其存在問題加以提出解決問題。

【關(guān)鍵詞】南方建筑；房屋結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題；分析

引言

房屋結(jié)構(gòu)是指根據(jù)房屋的梁、柱、墻等主要承重構(gòu)件的建筑材料劃分類別，房屋設(shè)計(jì)是為人類生活與生產(chǎn)服務(wù)的各種民用與工業(yè)房屋的綜合性設(shè)計(jì)。根據(jù)選用的材料，配合周圍環(huán)境，在安全、適用、美觀和經(jīng)濟(jì)之間尋求合理的平衡。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。房屋設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備各專業(yè)的圖紙與說明書及其概算，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠和經(jīng)濟(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

1房屋結(jié)構(gòu)的類型

現(xiàn)代的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括鋼結(jié)構(gòu)、鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)這五種類型。其中，鋼結(jié)構(gòu)承重的主要結(jié)構(gòu)是用鋼材料建造的，包括懸索結(jié)構(gòu)。如鋼鐵廠房、大型體育場(chǎng)等。而鋼、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承重的主要結(jié)構(gòu)是用鋼、鋼筋混凝土建造。如本文中的南方某小區(qū)的房屋，里面的一部分梁柱就是采用鋼制構(gòu)架，一部分梁柱采用鋼筋混凝土構(gòu)架建造的。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則是大模板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及使用滑模升板等先進(jìn)施工方法施工。磚木結(jié)構(gòu)承重的主要結(jié)構(gòu)是用磚、木材建造的，如果一幢房屋是木屋架、磚墻、木柱建造；房屋兩側(cè)（指一排或一幢下同）山墻和前沿橫墻厚度為一磚以上的為磚木一等；房屋兩側(cè)山墻為一磚以上，前沿橫墻厚度為半磚、板壁、假墻或其他單墻，廂房山墻厚度為一磚，廂房前沿墻和正房前沿墻不足一磚的為磚木二等；房屋兩側(cè)山墻以木架承重，用半磚墻或其他假墻填充，或者以磚墻、木屋架、瓦屋面、竹桁條組成的為磚木三等?；旌辖Y(jié)構(gòu)承重的主要結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土和磚木建造；如一幢房屋的梁是鋼筋混凝土制成，以磚墻為承重墻，或者梁是木材制造，柱是鋼筋混凝土建造的。用預(yù)制鋼筋混凝土小梁薄板摟為混合二等，其他的為混合一等。

2當(dāng)前房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題

2.1房屋高寬比例不規(guī)范

一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者對(duì)以于非抗震設(shè)計(jì)，房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值，現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于房屋高度、高寬比和體型復(fù)雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑，應(yīng)按超限高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前很多南方的房屋建筑，為了設(shè)計(jì)效率，忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，即忽略了柱對(duì)消化酶的約束彎矩，加之以柱截面的配筋都較小，結(jié)構(gòu)一旦受力后，柱頂抗彎強(qiáng)度必然不足。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值，甚至個(gè)別建筑高度和高寬比均超出規(guī)定限值。另一點(diǎn)不容忽視的問題是，房屋適用高度除與結(jié)構(gòu)體系類型及抗震設(shè)防烈度有關(guān)外，還與場(chǎng)地類別與結(jié)構(gòu)是否規(guī)則等因素有關(guān)，當(dāng)位于Ⅳ類場(chǎng)地或結(jié)構(gòu)平面與豎向布置不規(guī)則時(shí)，其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低20%）。

2.2房屋結(jié)構(gòu)布置不合理

一些南方房屋建筑因過分追求戶型設(shè)計(jì)的商業(yè)效果，樓層的結(jié)構(gòu)布置很不合理、不規(guī)則，導(dǎo)致到房屋的抗震能力十分薄弱。由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定，加之對(duì)結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)缺乏應(yīng)有的了解，有些設(shè)計(jì)人員往往對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握不準(zhǔn)確，梁高選用過小，引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利的建筑。在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算方便或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不足，簡(jiǎn)單地將雙向板作單向板進(jìn)行計(jì)算。使到最終計(jì)算的結(jié)構(gòu)與實(shí)際房屋受力的大小出現(xiàn)誤差。使計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符，導(dǎo)致一個(gè)方向配筋過大，而另一方向僅按構(gòu)造配，造成配筋嚴(yán)重不足，致使板出現(xiàn)裂縫。

2.3高層建筑梯板設(shè)計(jì)不穩(wěn)

南方房屋建筑普遍都是高層建筑，它們的梯板不堅(jiān)固、高層建筑帶有明顯薄弱層，又沒有采取有效的抗震加強(qiáng)措施，這很容易就會(huì)造成嚴(yán)重的房屋不穩(wěn)固、易倒塌的問題。由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定，加之對(duì)結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)缺乏應(yīng)有的了解，有些設(shè)計(jì)人員往往對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握不準(zhǔn)確，導(dǎo)致房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)缺乏規(guī)范性，使到房屋建筑的結(jié)構(gòu)抗震十分不利。現(xiàn)在很多房屋建筑梯板寬度的設(shè)計(jì)不規(guī)范、合理，梯梁的位置上下不統(tǒng)一，這嚴(yán)重影響到房屋的整體結(jié)構(gòu)。

2.4樁間距過小

目前很多房屋結(jié)構(gòu)中的樁身鋼筋籠長(zhǎng)度不足，對(duì)擠土灌注樁，樁身鋼筋籠長(zhǎng)度沒有穿越軟弱土層的層底深度，不同承臺(tái)的樁間距過小，不滿足規(guī)范對(duì)樁的最小中心距的規(guī)定。特別是試樁、錨樁之間的間距，往往被設(shè)計(jì)人員忽視，這直接影響了試樁結(jié)果的正確性，嚴(yán)重影響到最終房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

2.5過分注重橫向框架的設(shè)計(jì)而忽視了縱向框架設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)防震防雷的要求越來越高，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該要按照橫向框架和縱向框架進(jìn)行分別計(jì)算。但是目前南方有的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，欠缺對(duì)地震的縱向作用進(jìn)行考慮。各方向的抗側(cè)力構(gòu)件不能夠滿足防震的作用。他們單純是進(jìn)行了橫向的框架設(shè)計(jì)，導(dǎo)致到各個(gè)梁柱的節(jié)點(diǎn)和框架中的縱筋、箍筋的配置均無法滿足框架梁、柱的構(gòu)造要求。

3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)策

3.1選用適合的結(jié)構(gòu)處理方式，注意梯梁、梯板寬度

一般在房屋的梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整的情況。梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求，梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統(tǒng)一。梯板的寬度也要適合房屋的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)，要注意撓度的控制，局部不合適處可以采用折板樓梯，板配筋時(shí)應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力。對(duì)于不能或不便設(shè)置溫度伸縮縫的超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，除留設(shè)施工后澆帶外，還應(yīng)采取其它構(gòu)造加強(qiáng)措施。

3.2做好防震、抗風(fēng)的設(shè)計(jì)措施

房屋在使用條件下所產(chǎn)生的撓度、裂縫、振幅等都與房屋設(shè)計(jì)息息相關(guān)。由于中國(guó)地震區(qū)范圍較廣，而南方地區(qū)沿海又往往有強(qiáng)烈臺(tái)風(fēng)，所以抗風(fēng)和抗震是房屋特別是高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮房屋地基承載力， 據(jù)建筑平面布局設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻，對(duì)較長(zhǎng)的墻開結(jié)構(gòu)洞將其分為聯(lián)肢墻，使各墻段的剛度均勻。由于抗震墻較多，可以構(gòu)成整體抗側(cè)力很強(qiáng)的體系，對(duì)較高建筑抗震特別有利。

3.3合理創(chuàng)新布置房屋格局

為保證房屋建筑的居住純度、提高房屋的居住水平，應(yīng)該在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的時(shí)候，科學(xué)合理地確定住宅的層數(shù)與層高，以做到節(jié)約土地和節(jié)省建房資金。同時(shí)，還應(yīng)該注重住宅的室內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量的適居性，安全性和舒適性，改進(jìn)和突破傳統(tǒng)落后的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，選擇堅(jiān)固耐用、施工簡(jiǎn)便的新型住宅結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)好房屋使用的年限。

4結(jié)語(yǔ)

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)、全面的工作。它的施工需要嚴(yán)格監(jiān)控、謹(jǐn)慎進(jìn)行。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員， 必須要有高素質(zhì)和高技能，并且要兼?zhèn)湓鷮?shí)的理論知識(shí)功底，在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的同時(shí)要考慮到施工的難易程度。不斷學(xué)習(xí)知識(shí)既能，靈活創(chuàng)新地設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)，嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)施工的監(jiān)控工作。使設(shè)計(jì)的作品比現(xiàn)階段的其它建筑具有更高的水準(zhǔn)、更合理和更經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。

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