房屋建筑工程中的結構設計探討

張曉霞

摘 要：建筑物結構設計的科學性和安全性是建筑企業(yè)和設計者應該考慮的首要問題，建筑質量的好壞，是否堅固耐用取決于建筑結構的前期設計是否符合建筑物的設計標準。在日常生活中，經(jīng)常會出現(xiàn)由于結構設計的問題導致工程事故的發(fā)生，嚴重者還會引發(fā)人員的傷亡和財產(chǎn)的損失，也會給企業(yè)帶來負面的社會影響。所以，建筑設計工作要嚴格依照設計標準進行，考慮問題時要做到面面俱到，以追求理想的設計效果。

關鍵詞：設計圖；承載力；數(shù)據(jù)計算；設計問題和解決措施

1 設計中常見幾種構圖類型

1.1 房屋總體設計圖

總體設計圖是對整個房屋架構進行基本框架設計，主要包括對于屋頂?shù)脑O計。坡面屋頂是建筑物封頂使用的常見屋頂構造，其具有施工方便，易操作，防積水等特點，建筑設計中包括對于屋頂構造的設計。在具體設計工作中，要在設計圖中繪制出整體的屋頂架構，包括材料搭建方向和角度，承重結構的設置位置等，還要標識清楚施工材料的具體型號和尺寸。一般情況下屋頂施工通常會使用鋼制或者混凝土作為承重材料，在氣溫較為寒冷的地區(qū)，還要考慮保溫層的設計。

1.2 房屋施工平面圖

平面圖是指房屋內(nèi)部的施工結構設計圖，其內(nèi)容包括空間的合理分隔，墻體的材料和厚度等方面。在進行平面圖設計時，通常會利用專業(yè)設計軟件幫助分析和計算內(nèi)部結構的具體構建位置和數(shù)值，并完成對房屋承重量的預估。

1.3 局部細節(jié)放大圖

在完成總體設計圖和平面設計圖的基礎上，針對具體施工的要求，還要對房屋局部位置進行放大圖的繪制。對于結構復雜，無法在平面圖中表現(xiàn)出來的設計細節(jié)要進行圖形放大，并且要盡可能詳細的將要點標注清楚。

1.4 房屋樓梯設計

樓梯是實現(xiàn)樓層間連接的重要通道，在設計時要考慮坡度問題以及承重性。

而且在一般的樓體建筑結構中，上下層間樓梯的位置和尺寸都是相同的，設計時要注意其一致性，對于有特殊樓梯結構要求的設計，要做好樓梯之間銜接的尺寸設計工作。

2 建筑結構設計的階段及需要計算的數(shù)據(jù)

建筑設計是一項系統(tǒng)性工作，設計者要分別依次完成相應的設計步驟，才能得到最后的設計成圖。設計工作包括三個階段，首先，要進行建筑的總體結構設計，繪制出整體的結構框架，包括建筑的所在地地質情況，面積，高度，基本結構，承重梁等因素；其次，要進行建筑的承重力和使用部件參數(shù)的計算，對于不符合標準的設計要及時修改，最后，根據(jù)總體結構圖和各項數(shù)值指標完成施工圖的設計。在此過程中，對于結構各項數(shù)值的計算尤為重要。數(shù)據(jù)計算大致包括如下項目：（1）房梁的跨度計算。包括房梁的數(shù)量，間距距離，房梁本身的厚度和高度對于房梁的材料不同導致的承重性差異因素也要考慮在內(nèi)；（2）各部件可承受最大拉力值的計算。設計者可以按照結構材料的可能受力方向和受力最大值作為估算依據(jù)，并得出最后結論；（3）房板和房柱數(shù)值的計算。房板設計要依據(jù)單塊板的尺寸和厚度計算出板的承重力，不同點空間面積要選取不同的房板材料；房柱的承重力也要計算，以確定房柱的使用材料和型號。（4）房屋總承載力的核算。在承載力的計算過程中，要充分將各種有可能發(fā)生的情況考慮在內(nèi)，屋頂?shù)呢撝匕ㄍ饬妥匀晃镔|所施加的壓力，如降雨，暴風雪，臺風等因素；內(nèi)部結構的承重主要考慮施工材料的重量和人員施加的壓力，如房板對房柱的壓力，施工人員的外力等因素，要以最大承受值為設計依據(jù)。

3 建筑設計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法

3.1 在設計時對于地基承載力缺乏考慮

建筑物地基薄弱是房屋施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，對于建筑物地基施工的設計，要以前期工程測量和勘探數(shù)據(jù)作為設計基礎，對于施工現(xiàn)場圖層較弱的情況，要進行地基的加固施工設計，包括對于土層的更換和壓實以及打樁固定的方法等等，土層更換的厚度和數(shù)量是設計者要計算出來的。設計者要充分考慮到地基設計不科學的所帶來的巨大危害，嚴把地基施工的第一道關口。

3.2 建筑超高超寬的情況

建筑物設計的總體高度和面積要符合建筑設計原理和標準。在實際操作中，施工企業(yè)有時會為了提高建筑物的利用率，私自將建筑面積或高度擴建，造成了建筑設計的嚴重違規(guī)，而且建筑高度不符合總體建筑比例還有可能降低建筑物的抗震級別，應該在設計時給予高度重視。

3.3 特殊形狀的建筑結構穩(wěn)定性不足

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，近些年來，我國的住宅建筑中，特別對于高層建筑，有很多采用了異形結構。當前我國的建筑在異形柱的結構設計中出現(xiàn)了很多的問題。這些問題很突出，表現(xiàn)為異形柱結構的房屋體型不規(guī)則、高度超高、結構的布局不合理、抗震的結構措施也不是很完備。當前我國對于異形柱的節(jié)點承載力、受剪承載力和結構延性等試驗都不足，對于異形結構的抗震性能還不是十分的了解。在這種形勢下，我們的設計工作人員在進行設計異形柱結構時，需要對于房屋的高度、抗震措施和結構規(guī)則性嚴格把握。

3.4 建筑控溫措施不科學

對于超長建筑物，為了能夠更好的減少溫度變化對于結構的不利影響，設計人員必須對于伸縮縫進行很好的設置，這是十分必須的。但是有些設計人員利用后澆帶來代替伸縮縫時，存在著一些問題。因后澆帶僅僅的能對混凝土材料干縮的影響進行減小，無法解決溫度變化的影響。對不便或不能設置溫度伸縮縫的超長結構，除了留設施工后澆帶以外，還必須采取其他的構造來加強措施，比如加強對于頂層屋面的保溫隔熱措施，對于受溫度影響較大的部位需配置一些溫度鋼筋。

3.5 建筑設計缺乏抗震性

這類情況大多數(shù)是發(fā)生在六度抗震設防區(qū)。大多數(shù)設計者單純的認為六度設防就是不設防，為了方便結構計算，會把柱子的截面高度設計的過小，把梁簡化為簡支梁。這樣做雖然便于結構的受力分析，但是卻給房屋的結構安全埋下了極大的安全隱患。人們在使用該結構時，柱子便已開始帶鉸工作，這樣會使房子的耐久性大大減弱，且引起了住戶的恐懼心理。更嚴重的是，假如發(fā)生地震，那么該結構抗震性能較差，這極大的違背了現(xiàn)行的抗震設計原則。

3.6 承重梁高度和承重設計缺陷

一般設計者只是對于梁的抗傾覆進行了測算，并沒有對梁的撓度進行測算。假如梁高選用的太小，那么將會引起梁截面的受壓力區(qū)的應力過高，梁截面會產(chǎn)生非線性的徐變。挑梁的變形也會引起梁板裂縫的出現(xiàn)，從而影響房屋的正常使用。根據(jù)調查研究，這種挑梁變形到后期時，梁截面的上部會出現(xiàn)比較大的豎向裂縫。豎向裂縫不斷的延伸，從而發(fā)展為斜裂縫，這時的梁已經(jīng)接近破壞。

3.7 忽視樓板的重量和作用

樓板的設計主要存在以下問題：樓板承受線荷載時彎矩的計算問題。一般在民用建筑當中，會經(jīng)常在樓板上布置一些非承重的隔墻，經(jīng)常在設計時將該部分線荷載換算成等效的均布荷載，來進行配筋計算。但是有很多的設計人員卻錯誤地將隔墻的總荷載去除以樓板的總面積。此外，樓板上的隔墻處理頂部經(jīng)常使用立磚斜砌并且頂緊上面的屋面板，從而給上部的板增加了中間的支撐點，支撐點上方出現(xiàn)了負彎矩，但是在板的設計當中并沒有考慮到該部分的影響，使板頂產(chǎn)生了裂縫。

4 結束語

建筑設計工作是工程施工的依據(jù)和前提，具有極其重要的現(xiàn)實意義。建筑設計人員在開展房屋設計工作時要秉承安全專業(yè)的設計理念，對于設計中的任何一項細節(jié)都要考慮周全，在保證建筑施工的便利性和效率性的基礎上要盡量增加建筑耐用性和安全性的措施，最大限度的平衡好經(jīng)濟利益與建筑安全之間的關系，為社會和人民打造更多的精品工程。

參考文獻

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