房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題分析

呂志春

【摘要】在房屋建筑行業(yè)中，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)系到建筑物的整體質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理，不僅能提高房屋的安全性也能為住戶帶來舒適居住的體驗(yàn)。因此，設(shè)計(jì)人員要格外注重房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)中存在的問題，并采取及時(shí)有效的措施。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；分析

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.1結(jié)構(gòu)平面圖設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的平面圖，首先進(jìn)行人工設(shè)計(jì)和計(jì)算，設(shè)計(jì)人員要充分考慮房屋建設(shè)地點(diǎn)的地理位置、周圍建筑物的分布狀況，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，圖紙的規(guī)格和設(shè)計(jì)方法要符合建筑行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。完成人工初步設(shè)計(jì)后，還要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的圖紙修改，利用計(jì)算機(jī)輔助建模工具將人工設(shè)計(jì)輸入到電腦內(nèi)部，形成初步的三維模型，幫助設(shè)計(jì)人員找出設(shè)計(jì)中存在的不足之處并進(jìn)行修改，形成最終的結(jié)構(gòu)平面圖。

1.2屋頂結(jié)構(gòu)圖

房屋建筑物屋頂分為平面屋頂和坡面屋頂。一般來說，坡面屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有梁板式結(jié)構(gòu)和折板式結(jié)構(gòu)兩種。折板式屋面結(jié)構(gòu)適合建筑平面規(guī)整，跨度較小，屋面坡度及屋脊線不復(fù)雜的房屋，而梁板式則主要適用于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的建筑。這兩種形式的屋頂除了要進(jìn)行結(jié)構(gòu)圖繪制之外，還要進(jìn)行梁板折角處鋼筋布置圖的繪制，完成大樣示意圖。繪制的屋頂結(jié)構(gòu)圖應(yīng)該包括剖視圖及大樣詳圖，這樣能夠幫助施工人員更好的理解屋頂結(jié)構(gòu)。除此之外，坡面屋頂?shù)拇嬖诳赡軙?huì)造成閣樓部分墻體超高，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)可以采用圈梁降低墻的設(shè)計(jì)高度。

1.3大樣詳圖

一般來說，大樣詳圖主要是在已經(jīng)完成的建筑詳圖之上通過適當(dāng)修改得到的，在保持建筑物外形不變的前提下，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的受力方式，簡化施工方案。另外還需要注意的是，尺寸的標(biāo)注、高程的標(biāo)注要符合建筑行業(yè)相關(guān)規(guī)范。

1.4樓梯

房屋樓梯設(shè)計(jì)要滿足撓度的控制要求，梁下凈高滿足居民行走需要，上下樓層之間的樓梯位置盡量做到統(tǒng)一。在建筑物的某些特殊位置，當(dāng)一般樓梯不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可以使用折板樓梯，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意梁下凈高以及樓梯的寬度控制，在樓梯內(nèi)折角處要采取必要的錨固措施加固鋼筋，提高樓梯的整體強(qiáng)度。

1.5地基基礎(chǔ)

設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)上部建筑強(qiáng)度要求確定基礎(chǔ)混凝土及鋼筋的配置，一般使用C25混凝土，鋼筋配置滿足最小配筋率的要求，節(jié)約鋼筋費(fèi)用。在地基的某些特殊部位，例如條基交接部位，設(shè)計(jì)人員還需要繪制詳細(xì)的配筋圖。

2.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題

2.1地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面存在的問題

基礎(chǔ)是房屋建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，決定著上部結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。根據(jù)目前的建設(shè)施工現(xiàn)狀，地基基礎(chǔ)方面容易出現(xiàn)的問題有：1）房屋建筑缺少地質(zhì)勘測報(bào)告。沒有進(jìn)行必要的地質(zhì)勘測，而是圖方便使用附近建筑物的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)；2）對軟弱地基進(jìn)行處理時(shí)，沒有進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)，而是憑借以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工；3）基礎(chǔ)中的梁、柱在設(shè)計(jì)時(shí)沒有使用現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的受力折減系數(shù)；4）樁基間距小小，不滿足樁基規(guī)范規(guī)定，忽視了試樁之間的距離，造成試樁結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤；5）樁身鋼筋籠的長度較小，不能有效的穿透軟土地基層，不符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范，引起地基基礎(chǔ)質(zhì)量問題；6）地面以下地下室內(nèi)使用多孔磚，這類磚不能滿足防潮要求，一旦使用，會(huì)加重地下室受潮現(xiàn)象。

2.2房屋尺寸設(shè)計(jì)中存在的問題

房屋建設(shè)的相關(guān)規(guī)范中對建筑物的高度以及高寬比均有明確的限制，但是現(xiàn)在很多在建或已完成建設(shè)的房屋均存在高度或高寬比超限的現(xiàn)象。在詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，這部分建筑應(yīng)采用超高層建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。除此之外，建筑的高度還受到房屋結(jié)構(gòu)體系、場地類型、抗震等級的限制，一般來說，當(dāng)房屋建在四類場地或房屋結(jié)構(gòu)平面豎面布置不規(guī)則時(shí)，房屋的最大允許高度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低。

2.3房屋結(jié)構(gòu)布置缺乏科學(xué)合理性

造成結(jié)構(gòu)不規(guī)則的原因有很多，在對大型復(fù)雜建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，很難將這些原因用定量的指標(biāo)描述出來。同時(shí)，由于缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)缺少對結(jié)構(gòu)抗震概念的理解，造成結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，破壞了結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性。具體的結(jié)構(gòu)不規(guī)則現(xiàn)象有以下幾個(gè)方面：1）建筑物構(gòu)件表面不平整所表現(xiàn)出來的不規(guī)則形；2）房屋建筑內(nèi)部梁柱等結(jié)構(gòu)存在的平面扭曲現(xiàn)象，引起扭曲現(xiàn)象的原因主要是構(gòu)件受力不均勻，荷載過分集中于構(gòu)件的一端，造成構(gòu)件的偏心受壓狀態(tài)，迫使構(gòu)件的剛度中心偏離質(zhì)量中心；3）高層建筑物中存在的錯(cuò)層結(jié)構(gòu)也是不規(guī)則性的一種表現(xiàn)，此外高層建筑中還存在明顯的薄弱層，如果未能對這一部分采取必要的加固措施，也會(huì)削弱建筑物的抗震穩(wěn)定性；4）某些高層建筑物會(huì)采用兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，多種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的存在會(huì)影響建筑整體的完整性，一般情況下是不被允許采用的；5）高層樓板還存在開洞過多的問題，在房屋首層和轉(zhuǎn)換樓層不按照規(guī)范要求在樓板過度開洞，破壞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。由此可見，結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性有很多表現(xiàn)形式，對建筑物很容易造成破壞，特別是高層建筑物，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要通過多種力學(xué)模型的計(jì)算，完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保建筑物的安全穩(wěn)定性。

2.4房屋建筑物異性結(jié)構(gòu)存在的問題

為了追求建筑外形的美觀與新穎，我國不少高層民居采用了異形柱的結(jié)構(gòu)。目前，國內(nèi)外針對這類結(jié)構(gòu)進(jìn)行的試驗(yàn)還不是很多，對受力特性的研究也不夠深入。因此將這類結(jié)構(gòu)用于房屋建筑中多少會(huì)帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)踐證明，采用了異形柱結(jié)構(gòu)的房屋普遍存在房屋超高、結(jié)構(gòu)不規(guī)則的問題，極大的影響了房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震能力。

2.5房屋結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理

在房屋建筑，特別是大型房屋建筑施工時(shí)，需要在建筑物內(nèi)部留有一定寬度的結(jié)構(gòu)縫，減少地基沉降、溫度變化、濕度變化對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。在具體設(shè)計(jì)中，可能會(huì)存在結(jié)構(gòu)縫寬度不夠的問題，同時(shí)有些設(shè)計(jì)人員會(huì)使用后澆帶充當(dāng)結(jié)構(gòu)縫，然而后澆帶并不能削弱溫度變化給建筑物結(jié)構(gòu)帶來的影響，這種做法是不符合建筑物設(shè)計(jì)要求的。

結(jié)束語：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到房屋建筑物的使用年限，也關(guān)乎住戶的生命財(cái)產(chǎn)安全?，F(xiàn)階段，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中依然存在不少問題，設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要妥善處理好這些問題，不能為了追求低造價(jià)而忽視了建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡飛.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2015，（9）.