土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題探討

在房屋建筑行業(yè)的火熱發(fā)展下，房屋建筑的數(shù)量、規(guī)模以及結(jié)構(gòu)等方面均發(fā)生了不同程度的變化，特別是在城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快下，各地紛紛建設(shè)了大量結(jié)構(gòu)多樣化的高層乃至超高層房屋建筑，而這也對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

1 土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題

（1）圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問(wèn)題。由于受到工期限制以及其他因素的影響，部分施工企業(yè)為了能夠盡快完成整體房屋建筑的施工，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)并未對(duì)其給予過(guò)多的重視，設(shè)計(jì)人員在還未對(duì)具體房屋建筑環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，準(zhǔn)確搜集掌握相關(guān)資料的情況下便匆匆開(kāi)始進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。更有部分設(shè)計(jì)人員直接選擇套用以往類(lèi)似房屋建筑工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，只對(duì)其中的部分參數(shù)進(jìn)行修改，由于使用的圖集缺乏較高的標(biāo)準(zhǔn)性，加之設(shè)計(jì)人員對(duì)房屋建筑中每一層梁柱等具體構(gòu)造缺乏足夠的了解，因此其設(shè)計(jì)出的房屋建筑結(jié)構(gòu)圖紙也缺乏足夠的合理性和科學(xué)性，不僅直接影響后續(xù)房屋建筑工程的施工，同時(shí)也對(duì)整體建筑質(zhì)量產(chǎn)生了不利影響。

（2）建筑選址問(wèn)題。土木工程建設(shè)當(dāng)中，保障建筑選址的合理性是實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的根本前提。建筑選址和房屋建筑結(jié)構(gòu)之間有著直接的影響關(guān)系，根據(jù)我國(guó)對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求可知，房屋建筑結(jié)構(gòu)選址在地形地貌上應(yīng)當(dāng)避開(kāi)非巖質(zhì)的陡坡，或是高度差相對(duì)較大的山丘以及地基相對(duì)比較軟弱的河岸、坡邊以及地下水相對(duì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)［1］。而如果必須在此類(lèi)地形地況上建設(shè)房屋建筑，則應(yīng)當(dāng)盡可能選擇密實(shí)相對(duì)比較均勻的硬土場(chǎng)地上，并規(guī)避應(yīng)急疏散通道和相關(guān)場(chǎng)地的用地。而筆者在查閱相關(guān)資料時(shí)發(fā)現(xiàn)有房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在跨越高度10米以上的邊坡位置以及懸崖邊緣等位置處，此位置上頻繁發(fā)生的滑坡、泥石流等災(zāi)害也對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)造成了極為嚴(yán)重的破壞性影響。

（3）結(jié)構(gòu)關(guān)系問(wèn)題。在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)布局的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)充分結(jié)合周邊街道的寬窄度，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑物的具體尺度。同時(shí)建筑物的頂部、裙房等位置也需要相互均衡，從而使得整體房屋建筑結(jié)構(gòu)具有良好的美感和平衡性。但筆者發(fā)現(xiàn)有部分高層房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，平面進(jìn)深只有大約11到12m，結(jié)構(gòu)高寬比超過(guò)9，結(jié)構(gòu)層間位移比完全不符合規(guī)范要求，因此需要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。如果房屋層高在2.6m以上或是不足2.6m，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理均會(huì)影響房屋建筑的功能以及活動(dòng)空間。圖1展示的就是因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致房屋空間間隔不科學(xué)。

圖1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

（4）安全消防問(wèn)題。隨著當(dāng)前人們對(duì)房屋建筑需求的多樣化，為盡可能豐富房屋建筑的功能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，而不斷復(fù)雜化的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在一定程度上為提升建筑消防安全增加了巨大困難。譬如說(shuō)在許多房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，出于美觀性和控制成本等因素的考量，往往會(huì)大量使用可燃性的材料，而對(duì)于高層建筑而言，在風(fēng)力較大的情況下如果建筑內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)，火勢(shì)將會(huì)迅速蔓延，進(jìn)而嚴(yán)重威脅建筑中人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全。因此在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要加強(qiáng)對(duì)消防安全的考量，可以通過(guò)結(jié)合建筑具體情況使用分隔技術(shù)如設(shè)置防火墻、防火卷簾等方式有效阻隔火勢(shì)蔓延，控制災(zāi)害的進(jìn)一步惡化。

（5）結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題。眼下土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系眾多，包括筒體結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系等等，而如果結(jié)構(gòu)體系本身與房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求不相符，則勢(shì)必會(huì)影響房屋建筑結(jié)構(gòu)的完整性和有效性。譬如說(shuō)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果平面缺乏較高的平整度并且板子擁有較大跨度，則比較適合使用梁板式的房屋結(jié)構(gòu)。而如果房屋建筑平面比較平整，板子跨度較小，則更加適合使用折板式房屋建筑結(jié)構(gòu)。如果房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中未能同時(shí)重視橫向和縱向的框架結(jié)構(gòu)，則建筑結(jié)構(gòu)將難以承受縱向的地震作用力，進(jìn)而影響房屋建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。

2 土木工程建設(shè)優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

（1）準(zhǔn)確搜集相關(guān)資料。在進(jìn)行土木工程建設(shè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須切實(shí)做好相應(yīng)的實(shí)地考察工作，準(zhǔn)確搜集整理房屋建筑所在地附近地勢(shì)、地形地貌、水文氣象等相關(guān)資料，并將其與具體的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行充分結(jié)合，從而保障設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)圖紙與建筑選址能夠與現(xiàn)實(shí)情況相吻合，并具有較高的科學(xué)性、合理性以及可行性。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以在人工計(jì)算相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)之上，利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用BIM等軟件系統(tǒng)在電子計(jì)算機(jī)中進(jìn)行三維建模，進(jìn)而將房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖全方位、立體地展示出來(lái)，在對(duì)其進(jìn)行仿真模擬的過(guò)程中可以有效幫助設(shè)計(jì)人員了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和完善。

（2）了解具體力學(xué)要求。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中還需要對(duì)結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)變化進(jìn)行充分了解，包括承重柱截面高度、軸壓比等等。此外，針對(duì)大樓板設(shè)計(jì)，則需要先完成均勻荷載的換算之后再計(jì)算樓板配筋。為有效提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，還需要重視注重其橫向和縱向的框架設(shè)計(jì)，并合理選用結(jié)構(gòu)體系。如在開(kāi)間較小的房屋建筑當(dāng)中則可以使用剪力墻結(jié)構(gòu)，而在高層建筑當(dāng)中為有效抵抗水平荷載，則建議使用筒體結(jié)構(gòu)。

（3）審美與使用相結(jié)合。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注重審美性和使用性相結(jié)合的原則，一方面設(shè)計(jì)出的房屋建筑結(jié)構(gòu)本身需要具備較高的抗風(fēng)、抗震性能和承重性能，能夠較好地滿足我國(guó)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)要求，以此有效避免房屋建筑因結(jié)構(gòu)問(wèn)題而出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事故。另外，出于美觀性的考量，在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)尤其是外部結(jié)構(gòu)時(shí)，還需要將其與周?chē)h(huán)境等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并盡可能使用具有創(chuàng)新性的輕便、無(wú)污染新型材料，以此有效帶動(dòng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和升級(jí)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)階段我國(guó)土木工程建設(shè)中，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)常會(huì)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、建筑選址、材料選用等方面出現(xiàn)不科學(xué)、不合理的問(wèn)題。因此筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還需要通過(guò)充分了解房屋建筑結(jié)構(gòu)的具體要求，并對(duì)相關(guān)資料和信息數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集整理及統(tǒng)籌分析，科學(xué)合理地完成房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其可以同時(shí)具備審美性和實(shí)用性，進(jìn)而可以更好地滿足我國(guó)人民對(duì)房屋建筑的多樣化需求。

［1］高雅茹.淺析房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)［J］.建筑知識(shí)，2016，11（08）：16-17.

［2］張莉，阮景，滿敬濤.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題及改進(jìn)措施［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，12（14）：49-50.