房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的幾個要點分析

司慧軍

(山西省化工設計院，山西太原 030024)

0 引言

隨著我國改革開放政策的深入，我國的經(jīng)濟取得了驕人的成績，建筑業(yè)也開始突飛猛進，取得了巨大的成績。在建筑行業(yè)中，建筑物的結(jié)構(gòu)設計的作用非常重要。尤其是房屋建筑結(jié)構(gòu)設計，它關(guān)系到公司直接的經(jīng)濟效益，還關(guān)系著廣大住戶的生命財產(chǎn)安全，因此，房屋結(jié)構(gòu)設計必須要科學合理，保證人們的安全。

1 建筑結(jié)構(gòu)設計的標準和原則

在對房屋建筑進行結(jié)構(gòu)設計之前，設計人員必須要遵循一定的設計標準和設計原則，保證設計出來的房屋建筑穩(wěn)定、安全和可靠。

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設計的標準

房屋建筑設計一般的標準為:房屋建筑結(jié)構(gòu)設計過程中不能破壞原來的建筑設計，要根據(jù)設計的建筑來制定出合理、科學的結(jié)構(gòu)，不能超出設計的能力之外?？偟膩碚f，判斷房屋建筑結(jié)構(gòu)設計是否符合設計的標準，主要從安全、經(jīng)濟、美觀、實用以及施工方便這五個方面來進行評定。只要符合這五個評判標準，就說明這個房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計是成功的，如果不符合這些要求，這個設計就不能通過。可以說，這五個設計的標準是設計人員付諸種種努力最終想要實現(xiàn)的目標。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)設計的原則

對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計原則，總的來說，主要包括以下四個方面:設計要顧全大局，抓大放小;設計要設置多道防線，保證安全;設計要剛?cè)岵ＷC穩(wěn)定;設計要將結(jié)構(gòu)中的各個關(guān)節(jié)打通。

1)設計要顧全大局，抓大放小。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計中，對于設計中非常重要的概念，如強剪弱彎、強柱弱梁等要牢記于心，要將全局觀念深深的牢記于心，雖然在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計中，各個構(gòu)件在整個結(jié)構(gòu)中擔任的角色不同，但是它們是作為整體一部分出現(xiàn)的，缺少一個，都會釀成大禍。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中，一定要抓大局，對于那些細小的環(huán)節(jié)也不能放松。

2)設計要設置多道防線，保證安全。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行設計的過程中，要重點考慮結(jié)構(gòu)的多道防線，考慮它們的安全系數(shù)，在房屋建筑中，由于多肢墻比單片墻的抵抗力大，因此在建筑設計中要充分考慮多肢墻的位置設置。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，要知道結(jié)構(gòu)的安全體系就是靠多道防線來進行設計的，在突發(fā)災難時，寄希望于某一單體結(jié)構(gòu)是很危險的。

3)設計要剛?cè)岵?，保證穩(wěn)定。在設計結(jié)構(gòu)過程中，要充分考慮結(jié)構(gòu)的剛?cè)釋Ρ龋驗槿绻Y(jié)構(gòu)的剛性太強，就會使得建筑的變形能力變小，當突然發(fā)生災難時，瞬間強大的破壞力會讓建筑損傷嚴重。如果在結(jié)構(gòu)中適當?shù)募尤胍恍┤彳浀慕Y(jié)構(gòu)，就能彌補剛性結(jié)構(gòu)的不足，做到穩(wěn)定、安全。

4)設計要將結(jié)構(gòu)中的各個關(guān)節(jié)打通。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計中，房屋建筑的關(guān)節(jié)無處不在。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的體系中，變化的統(tǒng)一是最終目標，雖然在結(jié)構(gòu)的理想模型中是一體的，沒有任何的關(guān)節(jié)出現(xiàn)，這樣的渾然一體能夠讓外力迅速地分散、傳遞、消減。將建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)打通，就可以讓建筑保持平衡，使其處于穩(wěn)定的靜態(tài)模式下，保證建筑的穩(wěn)定和安全。

2 建筑結(jié)構(gòu)設計要點分析

2.1 房屋的地基基礎設計要點

對于房屋的地基與基礎設計，必須以安全為設計過程中最重要的設計原則，必須根據(jù)地面定性調(diào)查數(shù)據(jù)，進行綜合研究地質(zhì)，土壤和地下水，以及其他因素的影響，全面提高基本類型和上部結(jié)構(gòu)的設計，不要片面追求耐力容許值，讓小的耐力容許值成為建筑行業(yè)廣泛的標準。一般來說，施工前的設計過程中，設計部門應該看到比相關(guān)部門提供更多的詳細的地質(zhì)層住房建設的調(diào)查報告，并以此為設計的依據(jù)進行設計。

當然，還要特別注意建筑物的施工單位，要根據(jù)合理的基礎設計數(shù)據(jù)為基礎。此外，一個簡單的經(jīng)驗法則，應避免處理軟基換土墊層的設計方法，必須保證地基的換土墊層安全。例如，如果在處理僅開采的經(jīng)驗加強砂墊層承載能力，就可以保證地基基礎的安全。

2.2 結(jié)構(gòu)體系的選擇

隨著技術(shù)標準的發(fā)展，更多的高層建筑結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)超出了原來的框架和剪力墻結(jié)構(gòu)，從框架、剪力墻、支撐框架剪力墻、框架—核心筒、筒中筒、梁管和混合結(jié)構(gòu)等開始廣泛的應用。在無盡的創(chuàng)新解決方案的挑戰(zhàn)下，建筑師、結(jié)構(gòu)工程師必須要摒棄按約定辦事，大膽創(chuàng)新，但是前提就是要保證安全，柱、梁、板等組成框架的結(jié)構(gòu)，主要應用的是構(gòu)造柱布置靈活，獲得的空間大，但是缺點為抗側(cè)力剛度小，因此一般適用于商場、車站、停車場等公共場所;在對框架的設計過程中，要注意避免大量使用單跨框架結(jié)構(gòu)，以避免更多的短柱，還要考慮偏心影響梁、考慮地震對于樓梯的影響，剪力墻結(jié)構(gòu)是使用內(nèi)置建筑物做一些分離壁，其特征是由垂直分力隱藏在填充墻壁，剪力墻結(jié)構(gòu)設計的雙抗側(cè)力體系，巨大的橫向剛度，在水平荷載作用下整體表現(xiàn)為良好側(cè)向變形小，這樣的效果就可以建立一個高層建筑。剪斷結(jié)構(gòu)是典型的體系彎曲變形結(jié)構(gòu)，在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設計中應控制高剪切的寬比不宜過小，以避免剪切破壞，剛度應該是在相似的兩個方向上，同時剪力墻設計中應注意剪切孔布局要統(tǒng)一規(guī)則，緊湊排列成行。剪力墻的兩種基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要由兩個框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架的融合衍生的筒—筒結(jié)構(gòu)、框架—核心筒結(jié)構(gòu)等組成，它們的結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的性能被優(yōu)化，增加了結(jié)構(gòu)的剛性，從而提高結(jié)構(gòu)的性能，可以抵御強度大些的地震災害。隨著越來越多創(chuàng)新的建筑風格，建筑布局和建設材料科學不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系也會越來越多。

2.3 房屋建筑樓板的設計要點

在房屋建筑設計中的樓板設計，不能簡單的以單向板的作用來進行計算，要考慮到連續(xù)板的作用，如果按照單向板來計算，就會造成計算出的結(jié)果和實際的情況不符，導致設計的樓板在實際的使用過程中出現(xiàn)裂縫。接著就是對于樓板的雙向板的計算問題，由于泊松比的影響，如果不對跨中彎矩進行精確的調(diào)整，就會導致計算結(jié)果出現(xiàn)誤差。因此，在對雙向板跨中彎矩鋼筋的鋪設的方案設計中，要盡量采用縱橫疊放，將那些跨度短的鋼筋放于最低端，長的放在上面，要將兩個方向的有效長度考慮進去，這樣才能避免出現(xiàn)漏算、少算荷載量等情況的發(fā)生，保證房屋建筑設計的科學、合理、安全。

3 結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設計是一個系統(tǒng)的工作、要全面進行考慮的工程，對于建筑設計的成功、建筑使用的安全意義重大，我們設計人員一定要做到對于房屋建筑的設計規(guī)范、合理、科學，保證建筑結(jié)構(gòu)設計的安全，保證工程的質(zhì)量，這樣才能保證人們的安全，對我們的社會負責。

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