基于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討

雒強(qiáng)

（中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司，甘肅 酒泉 735000）

一、地基等基礎(chǔ)方面的設(shè)計

通常來講，在進(jìn)行施工圖設(shè)計前，設(shè)計部門應(yīng)查看由相關(guān)部門出具得多層房屋建筑地質(zhì)詳勘報告，避免以建設(shè)單位提供的籠統(tǒng)的附近建筑物基礎(chǔ)設(shè)計資料為依據(jù)的情況發(fā)生。地基等基礎(chǔ)設(shè)計必須以安全為最主要的設(shè)計原則，在進(jìn)行設(shè)計時必須依據(jù)地質(zhì)勘察資料，綜合考察地質(zhì)、土壤以及地下水等多方面因素，充分完善基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，不能片面地追求耐力容許值，認(rèn)為耐力容許值小即為安全標(biāo)準(zhǔn)。然后，應(yīng)對軟弱地基進(jìn)行換土墊層設(shè)計，采取安全高效的方法處理軟弱地基的換土墊層，避免單純憑經(jīng)驗(yàn)處理的方法。如果憑借經(jīng)驗(yàn)處理，僅僅采用砂墊層加強(qiáng)承載力，而沒有計算墊層寬度和厚度，那么不僅損害了建筑單位的經(jīng)濟(jì)利益，同時也為建筑物的安全性埋下了極深的安全隱患。在對民用建筑進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)對梁與柱及基礎(chǔ)的負(fù)荷乘以折減系數(shù)。尤其是在對多層民用建筑進(jìn)行設(shè)計時，一定對梁與柱和基礎(chǔ)的負(fù)荷按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的荷載乘以折減系數(shù)來計算，準(zhǔn)確各部分的荷載值，之后其他相關(guān)部分的設(shè)計工作才能順利進(jìn)行。

二、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計

房屋設(shè)計用從抗震要求出發(fā)，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

對一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系：縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)；樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜采用無錨固的鋼筋砼預(yù)制挑檐。

對鋼筋砼多高層結(jié)構(gòu)住宅，力求做到：框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置，以便各自承擔(dān)來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力；框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間樓屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接；結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，對復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置防震縫。

三、樓板的設(shè)計

首先，在作用力的計算上，應(yīng)避免簡單地將雙向板作用按單向板作用進(jìn)行計算，這樣會造成計算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符，導(dǎo)致一個方向配筋過大，而另一方向配筋不足，而配筋放熱嚴(yán)重不足是樓板出現(xiàn)裂縫最主要的原因。另外，如果雙向板有效高度取值偏大，那么雙向板就會在兩個方向均產(chǎn)生彎矩，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，雙向板跨中的正彎矩鋼筋應(yīng)采取縱橫疊放的設(shè)計，計算時應(yīng)考慮到兩個方向的各自的有效高度。

四、構(gòu)造柱的設(shè)計要點(diǎn)

一般來講，在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱除可以提高墻體的坑剪能力之外，還可以與圈梁聯(lián)結(jié)在一起形成對砌體的約束，這樣的設(shè)計不僅可以限制墻體裂縫的開展，同時還可以維持豎向承載力，提高結(jié)構(gòu)的抗震性。應(yīng)避免在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將構(gòu)造柱作為承重柱使用的作法。這是由于如果構(gòu)造柱一般生根于地梁中，沒有另設(shè)基礎(chǔ)，如果將構(gòu)造柱作為承重柱使用，會造成構(gòu)造柱提前受力，降低了構(gòu)造柱對墻體的約束作用，柱底基礎(chǔ)的局部承壓強(qiáng)度必然不能滿足整體設(shè)計要求，柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓破壞，就會出現(xiàn)裂縫。尤其是在結(jié)構(gòu)遭遇地震作用時，應(yīng)力會集中早構(gòu)造柱位置，導(dǎo)致構(gòu)造柱首先遭到破壞，這樣一來，構(gòu)造柱不但起不到應(yīng)有的作用，反而會成為房屋結(jié)構(gòu)中的薄弱部位。因此，設(shè)計人員必須保證承重大梁下的柱子應(yīng)按承重柱進(jìn)行設(shè)計，若遇特殊情況，如梁上荷載較小，也可將構(gòu)造柱布置在承重梁下方，但構(gòu)造柱對下墻體的承壓和抗彎強(qiáng)度作用都不應(yīng)考慮在柱承范圍之內(nèi)。

五、通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境及風(fēng)向，尤其是建設(shè)小區(qū)的規(guī)劃，每棟房屋的方位，應(yīng)考慮所在城市風(fēng)的流向，要避免風(fēng)洞效應(yīng)使小區(qū)的庭院不適用。近年的小區(qū)為了最大限度地利用景觀，大多采用圍合式設(shè)計，中間用于小區(qū)綠化或景觀，樓宇像圍墻一樣排列在四周，盡管中間綠樹成蔭，但由于樓宇之間沒有通風(fēng)口，不能形成有效對流區(qū)，這對防止病毒的傳播是非常不利。一般來說，開敞的空間比封閉的空間空氣流通性能好；點(diǎn)式住宅比條式住宅通風(fēng)效果好。點(diǎn)式住宅當(dāng)夏季風(fēng)吹來時如同梳過一般，將居室和庭院內(nèi)的熱空氣吹走。另外把居住區(qū)的室外空間組織成一個系統(tǒng)，將居住區(qū)主要道路設(shè)計成主通風(fēng)道，沿通風(fēng)廊道流向各個住宅組團(tuán)，然后再從組團(tuán)內(nèi)庭院空間分流到住宅。

六、采光結(jié)構(gòu)設(shè)計

天然采光的基本要求主要包括天然光的組成。通常到達(dá)地表的天然光由太陽直射光和天空擴(kuò)散光兩部分組成。在全云天的情況下，室外天然光只有天空擴(kuò)散光。全云天的亮度分布和水平面照度的關(guān)系。全云天亮度分布相對穩(wěn)定，不受太陽位置的影響。全云天時天頂亮度最大為地平線附近天空亮度的3倍。

七、結(jié)束語

總之，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是項系統(tǒng)、全面的工作。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，要有扎實(shí)的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，要與時俱進(jìn)，加深對當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的認(rèn)識與研究，以不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，使設(shè)計的作品比現(xiàn)階段的其它建筑具有更高的水準(zhǔn)更體現(xiàn)設(shè)計的科學(xué)性、實(shí)用性和完美性。