探討房屋建筑結構設計中的常見問題

湯燕波 鄒 矜

摘 要：本文針對房屋建筑結構設計當中比較常見的問題進行了重點分析，希望能夠為今后的房屋建筑結構設計鋪平道路。對房屋建筑而言，其結構設計是一項全面、系統(tǒng)，并且責任重大的工作，但卻是房屋建筑施工的必要前提。在房屋建筑結構設計中，常常會因為各種的問題影響到房屋建筑結構設計的質量與水平，這些都是需要我們去深思，去改變。

關鍵詞：建筑結構；設計規(guī)范；結構設計

隨著國民經濟的快速增長，建筑行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展控制，隨著房屋建筑從單層、多層朝著高層建筑發(fā)展，房屋結構形式也逐漸變得多樣與復雜。但是房屋建筑結構設計中常見的問題依然無法得到有效規(guī)避，至今都影響著房屋建筑結構的質量與安全。所以，解決房屋建筑結構設計問題所具有的現(xiàn)實意義不容忽視。

1 房屋建筑結構設計常見問題的原因分析

1.1 由于過于籠統(tǒng)的建筑結構設計規(guī)范，導致設計人員在理解上出現(xiàn)了差異

業(yè)內人士都清楚，在房屋建筑結構設計過程中，都需要參照《建筑結構設計統(tǒng)一標準》、《荷載規(guī)范》、《混凝土結構設計規(guī)范》等規(guī)范標準進行系統(tǒng)的研究分析。但是在實際的操作過程中，卻發(fā)現(xiàn)這一類型的綱領非常籠統(tǒng)，沒有將規(guī)范表達細致，導致設計人員在進行房屋建筑結構設計時由于對設計因素的量化從而產生困難。特別是隨著現(xiàn)代化理念的改革以及科學技術的飛速發(fā)展，這一類屬于綱領性的規(guī)范就很到滿足結構設計面面俱到的要求。對于這一類規(guī)范標準的理解，設計人員也是“仁者見仁，智者見智”，使得理解上出現(xiàn)了過多的偏差，這樣對設計出來的作品質量也會產生不同程度的影響。

1.2 設計人員盲目的結構設計，從而導致惡性循環(huán)出現(xiàn)

在房屋建筑結構設計中，由于設計人員自身的主觀原因或是客觀原因，就很可能造成結構設計上過于盲目，從而出現(xiàn)惡性循環(huán)?？紤]到社會大眾對房屋建筑結構要求的提升，及房屋建筑結構設計的特殊性，科學、合理的設計理念就顯得尤為重要。但是，在實際的設計過程中，大多數(shù)設計人員在設計中常常會用到“大約”二字。比如：在使用附加鋼筋時，出于對建筑整體牢固性的考慮，很多設計人員會設置附加鋼筋。但是在設計過程中卻沒有在腦海中內化科學的設計理念，由于只有通過力學的分析之后，才能夠科學地設置附加鋼筋。如果沒有通過力學分析，僅僅依靠自身的經驗，就會大大提升設計的盲目性，這樣不僅會導致附加鋼筋出現(xiàn)不必要的浪費現(xiàn)象，同時還會出現(xiàn)意識上的錯誤，影響到后續(xù)的設計。

2 地基與基礎方面

由于多層房屋建筑沒有是事先進行地質勘察，無法取得詳細的勘察報告，在施工圖紙設計僅僅是依靠建設單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎資料。想要做到地基與基礎設計的合理性、安全性、適用性，設計人員就需要對地質勘察資料進行系統(tǒng)分析，對基礎與上部結構進行綜合統(tǒng)一的分析，僅僅憑借地基承載力這一項數(shù)據(jù)不僅缺乏安全性，而且也欠缺完整性。當然，也不能盲目地認為將地基承載力的特征值取小一點就可以做到沒有缺陷了，這些都是需要規(guī)避的。

對于軟弱地基通過換土墊層法進行處理，完全憑借經驗，沒有考慮到換土墊層的設計。由于設計人員沒有認識到軟弱地基所造成的危害，在承載力的提升上僅僅是簡單地采用砂石墊層。因此，首先需要對墊層的厚度與寬度加以計算，驗算軟弱下臥層，才能確保其安全性與經濟性。

在房屋建筑的中柱設計中，基礎與梁的負荷都沒有按照荷載規(guī)范標準進行基表。在多層房屋建筑的設計中，在計算基礎、梁、柱的負荷時，只有按照現(xiàn)行的荷載規(guī)范乘以有關荷載組合相應的分項系數(shù)才能確保荷載值的準確性。

3 上部結構方面

3.1 梁

做好框剪結構連梁的設計對于房屋建筑整體結構而言非常重要，但是很多結構設計上卻是忽略了這一點。重視程度、認識程度的不足，都是影響其設計的因素之一。簡單來說，連梁就是連接兩片剪力墻，一旦遇到了中大地震時，就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，起到一定的耗能作用，以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿足這一要求，才能夠稱之為連梁，或者說我們在設計上才能夠讓其按照連梁進行設計。

3.2 板

在設計上，由于對板受力狀態(tài)的認識度不夠或是為了方便計算，就會講雙向板當作單向板來計算。這樣的計算假定就會與實際狀態(tài)存在差異，就容易出現(xiàn)配筋不足，導致板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。因此，在設計上，不能憑借主觀意愿，方便計算，避免一個方向的配筋過大，另一個方向僅僅按照構造配筋的情況出現(xiàn)。當板承受線荷載時對彎矩的計算。在房屋建筑結構設計中，一般都會講一些非承重隔墻設置在樓板上，因此，在設計大樓板時就會將該部分的線荷載換算成為等效的均布荷載之后，再對板的配筋加以計算。但是在設計中，要注意避免出現(xiàn)將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。

雙向板有效高度取值相對偏大。在兩個方向上，雙向板都會有彎矩產生，所以，雙向板跨當中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中，短跨方向的跨中鋼筋應當放置于下部位置，長跨方向的跨中鋼筋就應當放置在短跨鋼筋的上部，在計算時也需要應用兩個方向上的有效高度，一般來說，短向方向的有效高度都要比長向方向的大。在設計中，要注意避免設計人員沒有充分認識到板的受力或是圖省事的情況出現(xiàn)，避免為結構構件埋下質量隱患。

3.3 柱

一般來說，在6度抗震設防區(qū)常常會出現(xiàn)承重柱截面高度設計過小的情況。很多房屋建筑結構設計人員誤以為6度設防區(qū)域就不用考慮設防，為了方便受力分析，設計人員估計將柱子截面高度設計的過小，這樣能夠增大梁柱的線剛度比，在計算簡圖中將梁柱節(jié)點簡化為鉸支，將梁簡化成為鉸支梁，梁柱也按照軸心受壓來進行計算，雖然這樣對于接受受力分析很簡單，但是卻忽視了這樣會給房屋結構埋下質量隱患，這主要是因為忽略了梁柱之間的剛結作用，也就是將柱對梁的約束彎矩忽略了，再加上柱截面配筋一般都不會很大，一旦結構受力，柱頂抗彎剛度必定就會存在不足的情況，這樣在梁底附近的柱子就會出現(xiàn)一條又一條的水平裂縫，從而有塑性鉸的形成。

4 目前高層建筑結構設計中的問題與策略

4.1 建筑物超高問題

高層建筑物最明顯的特征就是樓層多，建筑物本身高。但是，隨著建筑物高度的不斷加大，在抗震性能和建筑質量方面都面臨著更嚴峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要，建筑規(guī)范對建筑物的高度作出了嚴格的規(guī)定，在高度設計方面要確保滿足抗震的實際需要。在目前的高層建筑市場中，仍然存在著嚴重的超高問題。針對建筑物的超高問題，建筑規(guī)范逐漸將限制的高度設為A級高度，還在一定程度上細化了高度規(guī)則，增加了B級高度。這種較為明細化的建筑物高度規(guī)范使得高層建筑結構設計的方法和措施有了一定的改進。

4.2 短肢剪力墻設置問題

在高層建筑結構設計過程中，需要重視短肢剪力墻設置問題。在我國新的建筑規(guī)范中，明確規(guī)定了短肢剪力墻的定義，也對短肢剪力墻的使用作出了相關限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5～8的墻，根據(jù)實際經驗和相關數(shù)據(jù)，高層建筑結構設計應該盡量使用短肢剪力墻。

5 結 語

在房屋建筑結構設計中，只有嚴格按照規(guī)范標準與構造要求，才能夠避免設計出現(xiàn)質量隱患，才能促進房屋建筑結構設計更加趨于完善。

參考文獻

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