房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題研究

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，人民群眾物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，人民對(duì)房屋建筑質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因此房屋建筑質(zhì)量成為人們廣泛關(guān)注和探討的話題之一?；诖耍疚木蛯?duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；措施

1、現(xiàn)行的基本房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

1.1、房屋結(jié)構(gòu)的平面圖設(shè)計(jì)

該平面圖的設(shè)計(jì)是依據(jù)房屋具體的施工位置和房屋的施工手段相結(jié)合，運(yùn)用與之接近的設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵守和符合建筑法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定，完成房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如今的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，不僅僅需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員，計(jì)算機(jī)輔助制圖也是必不可少的，如CAD這樣的設(shè)計(jì)軟件也必須熟練掌握。

1.2、房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

房屋的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)首先要保證房屋的牢固性，完成房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以后，要按照設(shè)計(jì)圖紙并且遵照相關(guān)的法律法規(guī)，來(lái)確定所使用的混凝土的標(biāo)號(hào)。房屋的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最重要的是要保證房屋經(jīng)久耐用、堅(jiān)固牢靠。設(shè)計(jì)人員亦應(yīng)該考慮房屋建筑的實(shí)際施工情形，優(yōu)化設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)和實(shí)際相結(jié)合。

1.3、屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

房屋的屋頂有平緩和較陡之說(shuō)，當(dāng)坡面較陡的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整房屋結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度，調(diào)整板跨度、屋頂?shù)钠露冉牵m當(dāng)?shù)慕档臀菁罐D(zhuǎn)折端的轉(zhuǎn)折復(fù)雜程度，用梁板式或者折板式來(lái)處理屋頂結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要在頭腦中存在一個(gè)立體的房屋，清楚明白的表達(dá)自己的設(shè)計(jì)意圖，使施工人員心領(lǐng)神會(huì)，順利進(jìn)行施工。

1.4、大樣詳圖的繪制

設(shè)計(jì)人員直接參閱正確的詳圖繪制進(jìn)而進(jìn)行大樣詳圖的繪制工作，詳圖的繪制必須保證房屋結(jié)構(gòu)不變，逐步把細(xì)節(jié)具體化，在具體的繪制過(guò)程中要注意，高度和尺寸必須遵守相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，受力強(qiáng)度較好，這樣才能使房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合心意。

2、當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析

2.1、建筑基礎(chǔ)選擇不合理

建筑的基礎(chǔ)包括獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)以及箱形基礎(chǔ)等，不同基礎(chǔ)所承受荷載的形式不同，使用的環(huán)境就不同，獨(dú)立基礎(chǔ)所承受荷載的形式為點(diǎn)荷載，適用于一般承載能力較好的土壤，箱形基礎(chǔ)承受荷載能力的形式為面荷載，適用于濕陷性土壤等比較惡劣的地表環(huán)境下，不同類別的基礎(chǔ)形式之間所存在的差別絕不只是一個(gè)名稱的不同那么簡(jiǎn)單。但是在目前的部分房屋建筑基礎(chǔ)選型過(guò)程中，往往不是特別科學(xué)，導(dǎo)致了建筑體下層的地基土壤根本無(wú)法有效地承受基礎(chǔ)所傳來(lái)的上部建筑的荷載，基礎(chǔ)容易發(fā)生不均勻沉降，如果在這樣的地基上進(jìn)行建筑物的建造，但不采取有效的處理措施，基礎(chǔ)選型不合理，那么所成型的建筑質(zhì)量就會(huì)嚴(yán)重偏離安全標(biāo)準(zhǔn)，建筑的壽命會(huì)大大減小，同時(shí)對(duì)所居住的居民的生命安全也是一個(gè)威脅。

2.2、混凝土樓板質(zhì)量不過(guò)關(guān)

在房屋建筑物的施工過(guò)程中，樓板作為承載人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕顒?dòng)區(qū)域，人們走動(dòng)、跳躍等都在樓板上進(jìn)行，樓板承擔(dān)著上部傳來(lái)的不間斷的活荷載作用以及墻體、梁、柱等所傳下來(lái)的固定荷載作用，如果樓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、配筋不符合規(guī)范要求，樓板就會(huì)發(fā)生過(guò)早開(kāi)裂的現(xiàn)象，而這一情況的發(fā)生將會(huì)直接導(dǎo)致建筑使用壽命的減少，并且造成安全隱患，尤其是一些氣候溫差較大的北方地區(qū)，對(duì)樓板現(xiàn)澆混凝土的要求更為嚴(yán)格。

2.3、地下室的外墻設(shè)計(jì)不合理

目前絕大多數(shù)的房屋建筑都擁有地下室，用作設(shè)備用房或者商業(yè)用房，其中地下室外墻作為地平線下的建筑主體，容易受到地下水等因素的影響，必須區(qū)別于地上建筑墻體進(jìn)行設(shè)計(jì)。墻體的厚度以及所使用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、防水性能等都必須按照規(guī)范要求以及實(shí)際情況綜合確定，然而一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有意識(shí)到地下水位對(duì)于墻體的影響，仍舊按照地上墻體的做法進(jìn)行地下室墻體的設(shè)計(jì)，帶來(lái)了很大的安全隱患。

2.4、對(duì)配筋的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)

建筑物樓板、柱、梁等內(nèi)部的配筋都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的力學(xué)性能計(jì)算而確定的，并不是簡(jiǎn)單地配筋越多越好。如果這些結(jié)構(gòu)主體中過(guò)多的配筋，則會(huì)造成其表面保護(hù)層厚度過(guò)小，鋼筋外露，不僅影響了建筑的美觀，而且鋼筋外露發(fā)生銹蝕、彎曲，建筑混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步脫落，對(duì)建筑主體的結(jié)構(gòu)承載力造成很大的影響。因此，決不能錯(cuò)誤的認(rèn)為配筋越多越好。

3、優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

3.1、局部和整體優(yōu)化

復(fù)雜性與層次性是任何一個(gè)項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)都具備的兩大特點(diǎn)。從復(fù)雜性方面來(lái)看，其主要包括零部件的選取、建筑原材料的選取以及結(jié)構(gòu)類型的選取等內(nèi)容。從層次性方面來(lái)看，其主要包括建筑的結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)體系以及安裝設(shè)計(jì)體系等，而在每一個(gè)體系之內(nèi)又包括了很多個(gè)下屬體系。在設(shè)計(jì)房屋建筑的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該優(yōu)化各個(gè)下屬的系統(tǒng)，沖破各個(gè)布局間的橫向關(guān)聯(lián)，對(duì)工程進(jìn)行疊加。因此，在建筑任何房屋的時(shí)候，優(yōu)化的著眼點(diǎn)都應(yīng)該是整體而非局部。只有這樣，才達(dá)到真正設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。

3.2、建筑主體優(yōu)化

房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)建立相應(yīng)的模型并進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。整個(gè)過(guò)程最先一步就應(yīng)當(dāng)合理地設(shè)置剪力墻，保證剪力墻整體的質(zhì)量是均勻的，這樣能將樓層中平面剛度的中心點(diǎn)重合于樓層整體的結(jié)構(gòu)重心，從而減少地震或者風(fēng)力等對(duì)其的破壞性。在房屋建設(shè)時(shí)，如果條件允許，要盡可能地對(duì)剪力墻進(jìn)行大開(kāi)間的構(gòu)造，加長(zhǎng)剪力墻的墻肢長(zhǎng)度，這樣就能減少墻肢的數(shù)量，還能在符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上減少混凝土的使用。另外，剪力墻里的暗柱是拿一般性鋼材鑄造而成，如果采用較大的剪力墻就可以減少相對(duì)的鋼筋使用數(shù)量，減少相應(yīng)的成本。然而如果建筑的本身不具有相應(yīng)的條件，而且對(duì)于抗震抗壓的要求較高，就不得構(gòu)造過(guò)大的剪力墻。

3.3、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，不僅要求安全性、合理性、適用性，也要求經(jīng)濟(jì)性，因此設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)綜合考慮多方面因素。在正式設(shè)計(jì)之前，應(yīng)安排專業(yè)人員深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，并且出具詳細(xì)、全面、準(zhǔn)確的地質(zhì)勘察資料，設(shè)計(jì)人員在充分掌握現(xiàn)場(chǎng)地基情況的前提下再設(shè)計(jì)房屋基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)。在計(jì)算荷載的過(guò)程中，不僅應(yīng)套用地基容許的承載力值以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)公式，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范對(duì)地基容許的承載力值進(jìn)行修正，值得注意的是，土質(zhì)不同，其承載力也會(huì)存在很大差異，因此設(shè)計(jì)人員在地基承載力計(jì)算時(shí)還需要考慮土層類型，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，在計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工程中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算，盡量減少計(jì)算誤差，從而確保房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.4、結(jié)構(gòu)優(yōu)化

要和排水系統(tǒng)優(yōu)化相互協(xié)調(diào)現(xiàn)代存放排水系統(tǒng)的房間中會(huì)存放著許多機(jī)械設(shè)備，因?yàn)楹奢d強(qiáng)度和荷載能力都較大，所以應(yīng)當(dāng)將存放排水系統(tǒng)的房間安排在地下室，同時(shí)需要確保管道的預(yù)留深度和預(yù)留尺寸都要符合我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要加固樓板的鉆孔位置。除此之外，應(yīng)擔(dān)對(duì)水平方向的管線加以注意，尤其要關(guān)注水平管線是否貫穿了梁或柱，應(yīng)擔(dān)盡量降低這種情況的發(fā)生。如果在建設(shè)過(guò)程中因?yàn)椴豢煽挂蛩貙?dǎo)致管道貫穿可承重墻，那么則需要對(duì)墻體進(jìn)行再次加固，在建筑整體上應(yīng)當(dāng)盡量保證管道網(wǎng)通結(jié)構(gòu)設(shè)置上的協(xié)調(diào)性，避免管道出現(xiàn)繞梁或繞柱情況的發(fā)生。

總言之，在現(xiàn)今房屋建筑建設(shè)的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中非常重要的一項(xiàng)工作，需要我們能夠?qū)ζ湟鸪浞值闹匾?。相關(guān)單位要根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制定合理的施工方案，科學(xué)的選擇施工技術(shù)，并加強(qiáng)施工過(guò)程管理，以此保證建筑整體質(zhì)量安全。

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