房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其要點(diǎn)

0 引言

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，靈活運(yùn)用各種知識(shí)、不斷創(chuàng)新的能力以及對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度[1]。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑設(shè)計(jì)的各種要求，做到安全、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀、適用、便于施工。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很多要遵循的原則：首先，要顧全大局，在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中各個(gè)構(gòu)件起到的作用是不一樣的，協(xié)調(diào)好各個(gè)構(gòu)件的作用時(shí)以大局為重，不能因?yàn)橐恍┘?xì)枝末節(jié)而影響到整體；其次，從建筑的安全性出發(fā)，設(shè)計(jì)時(shí)要采取多道防線的原則，不能把安全寄望于某一的構(gòu)件上；另外，結(jié)構(gòu)要有合適的剛度，剛度大，抵抗變形的能力就會(huì)相對(duì)較弱，而剛度太小，外力承受能力則大，但其形變就易超出使用范圍，因此，要注意剛?cè)嵯酀?jì)；最后，要注意打通關(guān)節(jié)，使結(jié)構(gòu)體系能夠很好地消減外力，處于靜態(tài)平衡的狀態(tài)，如果不能很好地打通關(guān)節(jié)，就會(huì)使得各個(gè)構(gòu)件之間的這種平衡被打破，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

1 結(jié)構(gòu)圖的繪制

1.1平面圖

繪制平面設(shè)計(jì)圖示可以根據(jù)抗震設(shè)防烈度來決定是否采用軟件建模，按照抗震的設(shè)計(jì)規(guī)范，在抗震防烈度為6°并符合相關(guān)抗震措施的前提下，可以不采用軟件建模直接設(shè)計(jì)，但在直接設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，要注意整體和局部受壓的問題。而當(dāng)抗震防烈度大于6°的時(shí)候，則必須運(yùn)用結(jié)構(gòu)軟件建模。

1.2屋頂面結(jié)構(gòu)圖

屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)分為梁板式和折板式兩種，可根據(jù)建筑板的跨度和建筑平面的規(guī)整度來選取。一般情況下，跨度較大、規(guī)整度較小的建筑宜采用梁板式[2]。此外，坡屋版面的設(shè)計(jì)圖一般都采用剖面示意圖和大樣詳圖結(jié)合表示，這樣施工人員才能更好、更方便的理解設(shè)計(jì)圖。

1.3大樣詳圖

繪制大樣詳圖有兩種基本的方法，可以在原來的建筑詳圖上直接繪制，也可以拿以前的詳圖上在對(duì)局部進(jìn)行改進(jìn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪制。不管是采用哪種方法，都要遵守受力合理、施工方便的原則，并在尺寸上做到與建筑保持一致。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1地基等基礎(chǔ)方面

對(duì)于地基等基礎(chǔ)方面的設(shè)計(jì)，首先要考慮的便是安全問題，再設(shè)計(jì)施工圖之前，相關(guān)人員必須查看詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，并根據(jù)這些資料，對(duì)土壤、地質(zhì)、地下水等多方面的因素進(jìn)行綜合的考察，并做出上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型完善的設(shè)計(jì)方案，不能僅依據(jù)耐力容許值作為安全標(biāo)準(zhǔn)[3]。對(duì)地基軟弱的環(huán)境，必須進(jìn)行換土墊層，為了加強(qiáng)低級(jí)的承受力，要采用砂墊層的方法，此外，還要計(jì)算墊層的寬度以及厚度，若未做好這些方面的設(shè)計(jì)，不僅會(huì)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)埋下極深的安全隱患。

2.2構(gòu)造柱

在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱不僅能夠提高墻體抵抗剪力的能力，與圈梁的聯(lián)結(jié)還能約束砌體，起到限制墻體裂縫開展、維持豎向承載力、提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性的作用，在設(shè)計(jì)中，要避免構(gòu)造柱作為承重柱來使用，否則，就會(huì)使得構(gòu)造柱受力提前，不僅會(huì)造成對(duì)砌體的約束作用降低，而且，一旦遇到地震，構(gòu)造柱的位

置則會(huì)形成集中應(yīng)力而遭到破壞。其次，構(gòu)造柱生根于地圈梁中，沒有設(shè)置另外的基礎(chǔ)，柱底基礎(chǔ)抵抗壓力的能力將不能滿足需求，如果發(fā)生局部受壓或者沖切作用，周圍墻體將會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此，承重柱和構(gòu)造柱都應(yīng)按照各自的要求來設(shè)計(jì)，避免混淆。另外，設(shè)計(jì)者往往會(huì)忽略對(duì)懸挑梁梁高的設(shè)計(jì)，如果梁高的選用過小，則會(huì)導(dǎo)致梁截面壓應(yīng)力過高，使懸挑梁變形，這樣的情況會(huì)使梁上板顯現(xiàn)裂縫，威脅到房屋的安全，還會(huì)使梁的延展性減小，影響梁的抗扭轉(zhuǎn)能力而發(fā)生脆性破壞。

2.3承重柱的截面高度

在不容易發(fā)生地震的區(qū)域，如果單單憑借以往的經(jīng)驗(yàn)，想當(dāng)然的認(rèn)為其處于安全的條件下，將受力分析簡(jiǎn)化而使承重柱的截面高度設(shè)計(jì)得過小，很容易出現(xiàn)安全問題[4]。因此，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)規(guī)定設(shè)計(jì)其高度。如果為了簡(jiǎn)化而將梁看成是鉸支梁，就會(huì)忽略承重柱對(duì)梁的彎矩作用以及兩者之間的剛結(jié)作用，降低了柱頂?shù)挚箯澗氐哪芰�，使得靠進(jìn)承重柱梁底的區(qū)域出現(xiàn)水平裂縫，違反了抗震的規(guī)范，埋下極大的安全隱患。另外，要按照抗震規(guī)范中的要求對(duì)框架的橫向和縱向進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，對(duì)兩個(gè)方向的作用力都予以計(jì)算，并使抗側(cè)力構(gòu)件去承擔(dān)各方向的地震應(yīng)力，做到合理的設(shè)計(jì)。

2.4樓板的設(shè)計(jì)

對(duì)于樓板的計(jì)算，首先，不能簡(jiǎn)單地將連續(xù)板的作用按單向板的作用來計(jì)算，這樣會(huì)造成假定的計(jì)算與實(shí)際情況不符，從而導(dǎo)致某一方向配筋不足而使樓板出現(xiàn)裂縫。其次，對(duì)雙向板的計(jì)算，不能忽略泊松比的影響，如果跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整，得到的計(jì)算結(jié)果將會(huì)偏小。所以，雙向板的跨中彎矩鋼筋應(yīng)采用縱橫疊放的方法，并且應(yīng)將短跨方向的鋼筋放在下面，長(zhǎng)跨方向的鋼筋放在上面，計(jì)算時(shí)，兩個(gè)方向的有效高度都要計(jì)算。此外，要避免發(fā)生漏算、少算載荷或者載荷折減不當(dāng)?shù)惹闆r，使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾個(gè)常見的問題

3.1超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用

當(dāng)前，超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑中使用越來越普遍，但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性比較差，且又因?yàn)楣δ芎屯庑蜕系男枰�，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑很少設(shè)有伸縮縫，這就使得混凝土建筑物常常出現(xiàn)裂縫，產(chǎn)生裂縫不僅對(duì)建筑的防水性、抗凍性、鋼筋的抗腐蝕性、結(jié)構(gòu)的承載力有非常嚴(yán)重的影響，而且還會(huì)影響到建筑物的美觀和使用壽命，目前常用的膨脹加強(qiáng)帶和后澆帶的方法，對(duì)補(bǔ)償鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)收縮有很好的效果。

3.2 PKPM系列軟件應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題

首先，基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，在對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)必需要進(jìn)行周期折減，相關(guān)的規(guī)定中有具體的說明，計(jì)算時(shí)必須參照相關(guān)的數(shù)據(jù)。其次，選擇合適的結(jié)構(gòu)振型數(shù)，振型數(shù)大小的選取關(guān)系到結(jié)構(gòu)的層數(shù)和結(jié)構(gòu)的形式，當(dāng)結(jié)構(gòu)的層數(shù)比較多或者是結(jié)構(gòu)層的剛度有很大的突變時(shí)，例如，樓層的頂部有小塔樓或者其他外型上的突變時(shí)，應(yīng)當(dāng)取大一些的振型數(shù)。另外，考慮到剪力墻的剛度都很大，因此也受到大部分的地震力，而框架相對(duì)就只承受了較少部分的地震力，如果框架根據(jù)此時(shí)的地震力設(shè)計(jì)，當(dāng)剪力墻開裂便會(huì)有很大的安全隱患。因此，為了增加整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性，框架至少要承擔(dān)基底剪力的20%。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的問題很多，如板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)選型，砌體承重結(jié)構(gòu)體系選型等等�？傊�，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)要深刻的了解和掌握，并能很好的跟實(shí)際情況相結(jié)合。

4 結(jié)論

要使整個(gè)建筑工程又好又快的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其作用也不可忽視，然而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻并非一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不僅要有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，還要能靈活運(yùn)用各種知識(shí)，并不斷更新自身的知識(shí)儲(chǔ)備，還要善于吸取工作當(dāng)中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行并抱有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞不僅關(guān)系到工作單位的切身利益，還關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，因此，有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題值得我們不斷地探討。

參考文獻(xiàn)

[1]祝華純，王有權(quán).房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(3)：45-46.

[2]王艷輝.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2010(2)：121.