淺談房屋建筑結構設計中的若干問題

華玉坤　孫勇

摘要：隨著社會的發(fā)展，越來越多的房屋建筑林立在城市的大街小巷，不論高樓大廈，還是低矮的小建筑，都是需要極其嚴謹?shù)慕Y構設計工作做支撐的。建筑是千萬不能圖有外表的，更多的是內(nèi)在。結構就是建筑最為重要的內(nèi)在，建筑結構設計工作是非常重要的。本文就房屋建筑結構設計中出現(xiàn)的一些問題做了歸納總結，也就這些問題做了簡要的探討也簡要地給出了解決問題一些理論意見。希望我國建筑結構設計施工過程能夠更加規(guī)范，能讓安全與質(zhì)量都得到雙重保證。

關鍵詞：房屋；房屋結構；結構設計

一、前言

我國的經(jīng)濟發(fā)展速度自從21世紀以來，進入了一個飛速發(fā)展的時代，這也帶動了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，也讓建筑結構設計的重要性越來越受到人們的重視，建筑的安全更是被大家關心的熱點問題。同樣隨著這些建筑層數(shù)越來越多，高度越來越高，建筑的樣式越來越復雜，設計也就越來越復雜，特別是房屋結構設計就要面對越來越多的困難。這些設計中的問題，需要我們?nèi)プ鎏接懞脱芯?，這對我們更好的了解建筑都是很有意義的。

二、房屋建筑結構設計的方法簡介

結構平面圖的設計，在設計結構平面布置圖的時候，可考慮采用軟件建模研究房屋所處地區(qū)的抗震需求。基礎是設計的重中之重，基礎設計要注意地基土的組成，承載力，地下水位線，是否存在軟弱下臥層，混凝土的結構要求和耐久性要求，甲、乙級建筑建筑還須按地基變形設計。結構平面圖的設計，注意與其他專業(yè)的配合，是否有降板的要求，洞口的加強處理，都是不容忽視的環(huán)節(jié)，否則在實際施工中會出現(xiàn)種種問題，影響施工的進度與施工的資源浪費與質(zhì)量要求。屋頂面結構圖的設計，梁板式和折板式兩種屋面要根據(jù)實際情況選擇。繪制大樣詳圖，在建筑的標高及外形的各個尺寸都要和建筑的專業(yè)一致，這是考驗結構設計者細心程度的很好表現(xiàn)。樓梯梯板的設計要注意撓度控制，樓梯的梯梁要滿足房屋建筑的需求，梯首段是否需設計梯梁。此外，結構設計在滿足安全的前提下，要盡可能的配合其他專業(yè)來滿足建筑要求，要考慮到房屋的美觀與居住環(huán)境的舒適度，正確的設計和繪制圖紙，保證施工人員的效率和施工安全是一個優(yōu)秀結構設計師的基本要求。

三、房屋建筑結構設計中的若干問題

1、樁間距過小，往往不滿足規(guī)范中對樁最小中心之距的規(guī)定，特別是錨樁和試樁之間的距離，這個問題通常都會被設計人員給忽視，這就直接影響了試樁的結果，特別是對正確性的影響就比較大。樁身的鋼筋往往籠長不夠，對于擠土灌注樁而言，樁身的鋼筋籠長度如果沒有穿越軟弱土層的層底，就不能滿足樁基規(guī)范的重要規(guī)定，這是個房屋結構設計中常常出現(xiàn)的問題。

2、房屋高度和高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范，不僅超過規(guī)程的限值，還超過國家地方規(guī)范。規(guī)程中已經(jīng)給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值，所以一定要加以重視。某些高層建筑房屋結構設計時，高度超過最大適用高度，或者是高寬比超出規(guī)定限值，甚至有個別建筑的高度和高寬比都出現(xiàn)超出規(guī)定限值的情況。在房屋結構設計過程中，對于房屋高度和高寬比都要按照要求設計，體型復雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程的一些高層建筑，設計時應該按照超限高層建筑進行設計。另一點不能忽視的問題，房屋適用高度除了與結構體系的類型及抗震的問題有關外，還與場地的類別與場地的結構是否規(guī)則都有一定聯(lián)系。

3、結構布置不合理的問題常常出現(xiàn)，所以結構要盡可能規(guī)則，結構的布置才能更加的合理，這是結構設計中不能忽視的一個環(huán)節(jié)。這里的規(guī)則不僅包含了對建筑平立面外形尺寸的結構設計要求，抗側力構件布置和質(zhì)量的分布，還包括直至承載力分布問題在內(nèi)等諸多因素的綜合要求。由于引起結構不規(guī)則的原因多種多樣，特別是那些結構復雜的建筑類型，很難用簡化的一些定量指標劃分其不規(guī)則程度，也能難規(guī)定限制范圍。

由于規(guī)范缺乏相應的定量性設計規(guī)定，加之部分設計者對結構抗震的認識缺乏，設計中缺乏對抗震的應有的了解，有些設計人員通常對結構規(guī)則性把握都不太準確，導致了工程過程中出現(xiàn)了規(guī)則性較差，抗震能力嚴重不足不符合規(guī)范要求的建筑。

4、平面不規(guī)則，最常見的情況就是結構平面凹凸不平，平面不規(guī)則。二是平面扭轉(zhuǎn)的不規(guī)則問題，比如框架剪力墻的結構設計中，縱橫剪力墻的布置太過集中甚至有時候，僅僅布置在房屋的一端，這就使結構剛度的中心嚴重的偏離了質(zhì)量中心，有時甚至是結構整體計算的第一振型為扭轉(zhuǎn)振型。三是樓層錯層的問題，高層建筑中往往帶有較大范圍的錯層，這樣的設計使樓層的樓板不連續(xù)，就對房屋結構抗震能力有十分不利的影響。高層建筑結構中，同時采用兩種以上的復雜結構，諸如帶錯層結構、轉(zhuǎn)換層結構、多塔樓結構、連體結構等，這些均屬于復雜的結構形式，根據(jù)抗震對高層建筑規(guī)則性的要求，高層結構最好不宜同時采用兩種以上的復雜結構，因為不利因素太多。高層建筑本身就有明顯薄弱層，如果沒有采取有效的抗震加強措施就容易給安全造成影響。高層建筑樓板，特別是首層和轉(zhuǎn)換層樓板中的開洞過多過大，甚至有的樓板開洞率超過了30%，這樣明顯就是不符合規(guī)范也不符合常識的。

在工程設計中能避免使用就避免使用采用不規(guī)則的結構，不應采用嚴重不規(guī)則的結構。在進行不規(guī)則結構設計時，應采用符合結構實際受力狀態(tài)的力學模型進行計算分析，并采取有效的抗震加強措施。

5、異形柱結構設計中也存在諸多問題。近年來我國的住宅結構設計和建設中，特別是一些高層小高層的住宅，有一些采用了異形柱的結構。目前在異形柱的結構設計中存在很多的問題，這些問題也比較突出，主要表現(xiàn)在異形柱結構設計的房屋的高度太高超出規(guī)定、建筑的形狀是不規(guī)則的，房屋抗震的設計不夠好不夠嚴謹、結構的布置不合理等等等。這樣說，目前國內(nèi)對異形柱的受剪承載力和結構延性這些方面的研究還不夠，研究也還不多，對異形柱結構抗震性能的認識還處于一個盲區(qū)，認識相當不夠充分。在這種情況下，設計異形柱結構時，對房屋高度、結構規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴掌握。

6、結構縫通常會設置不合理，房屋建筑結構設計縫寬度不足的問題也比較常見。特別是對于超長建筑物，為了能減少溫度變化有可能對結構產(chǎn)生的不利影響，合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員想用后澆帶代替伸縮縫，這種做法本身就存在一定的問題。因為后澆帶僅僅能減少一部分混凝土材料干縮產(chǎn)生的影響，不能解決溫度變化的影響。當后澆帶處的混凝土封閉后，如果結構再受溫度的影響發(fā)生變化，后澆帶一般情況下就不能再起任何的作用了。

四、建筑結構設計、施工過程的管理

1、加強設計人員的認識，加強對設計施工人員的專業(yè)培訓，特別是對法律法規(guī)，建筑安全規(guī)范，建筑抗震研究的學習，提高設計施工人員在工作中的認識，提高設計安全意識，加強對結構設計的審核，加強對設計施工人員的監(jiān)管。加強設計施工人員思想作風建設。必須嚴格遵守建設部制訂的設計施工人員職業(yè)道德規(guī)范標準，認真完成工作履行設計施工人員的職責，工作中嚴肅認真。應建立設計施工人員工作業(yè)績及職業(yè)行為考核講評制度，經(jīng)常整頓內(nèi)部的工作秩序。

2、建設監(jiān)督的職責 施工監(jiān)理單位的基本職責有兩點：第一是保證房屋建筑結構設計項目的立項設計和施工等過程要和國家的法律法規(guī)及先關政策不能有任何抵觸，并且一定要符合行業(yè)標準和一定的技術規(guī)范；第二，對于房屋建筑結構設計過程中的隨意性和盲目性一定要更好的克服管理，要時刻的警惕并隨時對出現(xiàn)的問題給予正確的糾正，才能保證淺談房屋建筑結構設計能夠優(yōu)質(zhì)高效的完成。

五、結束語

通過對以上房屋結構設計中的諸多問題的探究歸納，發(fā)現(xiàn)當先房屋結構設計的問題其實不少，這些問題都有可能給建筑施工，建筑安全造成極大的隱患，所以必須要減少這些問題的出現(xiàn)。如何更好的去控制這些問題，恐怕必須要政府出面，建立更為嚴格的相關法律和職業(yè)道德規(guī)范，還要匯集民間力量加強對房屋建筑結構設計的研究。只有這樣我國的建筑行業(yè)才能更為有序更加健康的快速發(fā)展，才能更多的給國家經(jīng)濟建設做貢獻。

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