房屋建筑結構設計中常見問題分析

張遷

摘要：房屋建筑設計是個系統(tǒng)、全面的工作。結構設計人員要加強對當前房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究，從而不斷提高自身的結構設計水平。

關鍵詞：房屋建筑；結構設計

引言：隨著科學技術的不斷進步，我國的建筑事業(yè)也取得了長足的進展。但是在房屋建筑結構的設計中還存在著一系列的問題，這需要我們采取合理有效的措施來解決這些問題。本文主要闡述了房屋建筑結構設計的基本方法，并對房屋建筑結構設計中的關鍵問題進行了探討。

一、關于房屋建筑結構設計的基本方法

1、建筑結構基礎設計方法

在建筑結構的設計過程中，我們一定要注意混凝土的選擇，要符合圖紙上的標注和相關的規(guī)定，這樣建筑才能堅固耐用。還有建筑結構基礎所配的鋼筋一定是適合最小的配筋率。在條基交叉部分基底的面積上，為了保證建筑的安全性，所以不能夠進行重復的使用，并且還要注意不斷的對基礎寬度進行調整。結合建筑地點的實際情況，仔細分析計算，不斷的去完善基礎圖設計。

2、房屋建筑結構設計的平面圖

在繪制房屋結構平面布置圖時，要考慮建筑的建設地點所處的地理位置，結合實際情況進行設計，按照相關的規(guī)定，使用正規(guī)的設計圖紙和設計方法。先進行人工設計和計算，等到設計完成以后，再利用計算機進行輔助修理，借助輸入建模進行模擬實驗，找出設計的不足之處和缺陷，及時的進行改正。通過這樣反復的設計和計算，才能確定建筑結構的平面圖。

3、屋頂（面）結構圖

當建筑是坡屋面時，結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面，折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120 厚。此外，梁板折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法，通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法，這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設計的關鍵是設計人員真正的心知肚明，結構設計者必須要具備一定的空間概念，正確理解建筑圖紙和意圖。設計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高，要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

4、大樣詳圖

在建筑詳圖準確無誤的基礎上，大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制，也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這個階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業(yè)協(xié)調一致。

二、房屋建筑結構設計中的問題

1、地基和建筑基礎方面的問題

（1）多層房屋建筑無地質勘察報告，僅僅依據(jù)建設單位口頭或籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計。地基與基礎設計要做到合理，安全適用，設計人員必須依據(jù)地質勘察資料，統(tǒng)一考慮多方面因素進行基礎類型選擇和設計，僅憑地耐力這一數(shù)據(jù)是不全面的，也是不安全的，更不能盲目的把地耐力容許值取得小一些就認為萬無一失了。

（2） 采用換土墊層進行軟弱地基處理，不進行換土墊層設計，只憑經驗處置。有時設計者對軟弱地基的危害認識不足，只是簡單地憑借經驗采用砂墊層加強一下承載力，沒有進行墊層寬度和厚度計算，既不安全，又不經濟。

（3） 民用建筑中柱、梁及基礎的負荷未按規(guī)范乘以折減系數(shù)。設計人員設計多層民用建筑時，在計算梁、柱和基礎的負荷時未按現(xiàn)行設計規(guī)范將荷載乘以折減系數(shù)計算其荷載值，因而采用荷載值偏大。

2、磚混房屋結構中構造柱兼作承重柱用

在磚混結構中，構造柱不但能夠提高墻體的抗剪能力，而且構造柱與圈梁聯(lián)結在一起，形成對砌體的約束，這對于限制墻體裂縫的開展，維持豎向承載力，提高結構的抗震性能有著重要的作用。但在當前結構設計中，構造柱經常被作為承重柱使用，這種作法將引起以下幾個問題：

（1）構造柱作為承重柱使用后，使得構造柱提前受力，這不但會降低構造柱對砌體的拉結和約束作用，而且結構一旦遭遇地震作用，在構造柱位置必然形成應力集中，首先破壞。這樣構造柱不但起不到應有的約束作用，反而成為房屋結構中的一個薄弱的部位。

（2）構造柱一般生根于地圈梁中，沒有另設基礎，構造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度必然不能滿足要求。柱底基礎一旦發(fā)生沖切或局部承壓破壞便出現(xiàn)裂縫。本文建議承重大梁下的柱子應按承重柱設計。若梁上荷載和跨度都比較小時，構造柱也可布置于梁下，但此時必須按不考慮構造柱作用來驗算梁下墻體的局部承壓和抗彎強度。經驗滿足時方可在梁下布置構造柱。

3、承重柱截面高度設計過小

這種情況多發(fā)生于六度抗震設防區(qū)。一些結構設計得誤認為六度設防就是不設防，不圖受力分析方便，他們故意把柱子的截面高度設計得過小，使梁柱的線剛度比加大（因一些結構設計手冊中規(guī)定：當梁柱的線剛度比大于 4 時，計算簡圖中梁柱節(jié)點可簡化為鉸支）。將建筑的梁柱用鉸支梁替代，但是在使用的過程中應當嚴格計算，防止房屋建設出現(xiàn)較大的問題。雖然這種設計方法簡單有效，但是梁柱之間的內力卻沒有清楚的認識，即忽略了柱對消化酶的約束彎矩，加之以柱截面的配筋都較小，結構一旦受力后，柱頂抗彎強度必然不足，從而柱子而梁底附近將會出現(xiàn)一條或多條水平裂縫，形成塑性鉸。此時，房屋的建設柱子已經能夠發(fā)揮預期的作用。但是，這種設計使得房屋的穩(wěn)定性不高，讓居住者無法放下心來。此外，此種設計方案的抗震能力較弱，當遇到等級較高的地震，房屋的安全將無法得到保證。

4、懸挑梁的截面高度選用過小

設計者往往只注意了對梁的強度和抗傾覆進行驗算，而忽略了對梁撓度的驗算。梁高選用過小，常引起梁截面的受壓區(qū)應力過高，在正常使用狀態(tài)下，梁截面受壓區(qū)產生非線性徐變。梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬，影響了房屋的正常使用。據(jù)筆者觀察，這種挑梁的變形發(fā)展到后期，梁支座截面上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響，豎向裂縫向下延伸發(fā)展為斜裂縫，此時梁已接近破壞，當為托墻挑梁時，梁過大的撓度引起梁上墻體在梁支座附近出現(xiàn)裂縫。裂縫在梁支座處沿斜向延伸，梁縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結構的抗震也很不利。懸挑結構對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時，截面的相對受壓區(qū)高度較大，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞，失去承載力。

5、連續(xù)梁按單梁進行設計

這種情況多發(fā)在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷重一般較小，沒有引起設計者的重視，左圖受力分析方便，設計得把實際應為連續(xù)梁的梁按單簡支梁進行設計，致使梁在支座處上部負筋配置量過少。此種做法將導致柱梁所在位置出現(xiàn)豎直方向上的裂痕，從而進一步的導致梁柱的其他位置發(fā)生斷裂。這種裂縫隨著邊梁長度的增加而嚴峻。此外，該梁在設計時候是在建筑外面，由于外界環(huán)境變化較快，一旦溫度，濕度等發(fā)生劇烈變化，梁柱的穩(wěn)定性更讓人擔心。當環(huán)境溫度變化時，梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束，在梁內產生收縮應力，該收縮應力作用于原已產生的梁上裂縫處，引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通，梁承載力降低，嚴重的威脅了建筑的使用安全性。

結束語

總之，房屋建筑結構的設計是一項全面的、系統(tǒng)的工作，只有嚴格按照相關規(guī)定來進行設計，以此來保證房屋建筑的結構設計能夠符合相關的規(guī)定標準，這樣才能為建設公司帶來很大的經濟效益，還能夠保障人民生命財產的安全。

參考文獻：

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