關于房屋建筑結構設計中要點分析

黃衡

引言：隨著社會經(jīng)濟的高速增長，人民生活水平不斷提高，開始對建筑結構設計也提出了更高的要求。本文根據(jù)房屋建筑結構設計的標準和要求，對結構設計過程中常見問題進行了分析，希望能夠為今后的房屋建筑結構設計鋪平道路。

我國在房屋建筑方面投入的力度在不斷加大，因此房屋用戶對于居住環(huán)境以及生活條件的要求也越來越高。在建筑行業(yè)中，建筑物的結構設計的作用非常重要，尤其是房屋建筑結構設計，它關系到公司直接的經(jīng)濟效益，還關系著廣大住戶的生命財產(chǎn)安全，因此，注重房屋建筑結構設計，才能獲取經(jīng)濟效益、社會效益雙豐收。

一、建筑結構設計的標準和原則

在對房屋建筑進行結構設計之前，設計人員必須要遵循一定的設計標準和設計原則，保證設計出來的房屋建筑穩(wěn)定、安全和可靠。

（一）建筑結構設計的標準。房屋建筑設計一般的標準為：房屋建筑結構設計過程中不能破壞原來的建筑設計，要根據(jù)設計的建筑來制定出合理、科學的結構，不能超出設計的能力之外?？偟膩碚f，判斷房屋建筑結構設計是否符合設計的標準，主要從安全、經(jīng)濟、美觀、實用以及施工方便這五個方面來進行評定。只要符合這五個評判標準，就說明這個房屋建筑結構的設計是成功的，如果不符合這些要求，這個設計就不能通過?？梢哉f，這五個設計的標準是設計人員付諸種種努力最終想要實現(xiàn)的目標。

（二）建筑結構設計的原則。對于房屋建筑結構的設計原則，總的來說，主要包括以下四個方面：設計要顧全大局，抓大放小；設計要設置多道防線，保證安全；設計要剛柔并濟，保證穩(wěn)定；設計要將結構中的各個關節(jié)打通。

1）設計要顧全大局，抓大放小。在房屋建筑結構的設計中，對于設計中非常重要的概念，如強剪弱彎、強柱弱梁等要牢記于心，要將全局觀念深深的牢記于心，雖然在房屋建筑結構的設計中，各個構件在整個結構中擔任的角色不同，但是它們是作為整體一部分出現(xiàn)的，缺少一個，都會釀成大禍。在房屋建筑結構設計中，一定要抓大局，對于那些細小的環(huán)節(jié)也不能放松。

2）設計要設置多道防線，保證安全。在對房屋建筑結構進行設計的過程中，要重點考慮結構的多道防線，考慮它們的安全系數(shù)，在房屋建筑中，由于多肢墻比單片墻的抵抗力大，因此在建筑設計中要充分考慮多肢墻的位置設置。在對房屋建筑結構設計過程中，要知道結構的安全體系就是靠多道防線來進行設計的，在突發(fā)災難時，寄希望于某一單體結構是很危險的。

3）設計要剛柔并濟，保證穩(wěn)定。在設計結構過程中，要充分考慮結構的剛柔對比，因為如果結構的剛性太強，就會使得建筑的變形能力變小，當突然發(fā)生災難時，瞬間強大的破壞力會讓建筑損傷嚴重。如果在結構中適當?shù)募尤胍恍┤彳浀慕Y構，就能彌補剛性結構的不足，做到穩(wěn)定、安全。

4）設計要將結構中的各個關節(jié)打通。在房屋建筑結構的設計中，房屋建筑的關節(jié)無處不在。在房屋建筑結構的體系中，變化的統(tǒng)一是最終目標，雖然在結構的理想模型中是一體的，沒有任何的關節(jié)出現(xiàn)，這樣的渾然一體能夠讓外力迅速地分散、傳遞、消減。將建筑結構中的關節(jié)打通，就可以讓建筑保持平衡，使其處于穩(wěn)定的靜態(tài)模式下，保證建筑的穩(wěn)定和安全。

二、建筑結構設計要點分析

（一）房屋的地基基礎設計要點。對于房屋的地基與基礎設計，必須以安全為設計過程中最重要的設計原則，必須根據(jù)地面定性調查數(shù)據(jù)，進行綜合研究地質，土壤和地下水，以及其他因素的影響，全面提高基本類型和上部結構的設計，不要片面追求耐力容許值，讓小的耐力容許值成為建筑行業(yè)廣泛的標準。一般來說，施工前的設計過程中，設計部門應該看到比相關部門提供更多的詳細的地質層住房建設的調查報告，并以此為設計的依據(jù)進行設計。當然，還要特別注意建筑物的施工單位，要根據(jù)合理的基礎設計數(shù)據(jù)為基礎。此外，一個簡單的經(jīng)驗法則，應避免處理軟基換土墊層的設計方法，必須保證地基的換土墊層安全。例如，如果在處理僅開采的經(jīng)驗加強砂墊層承載能力，就可以保證地基基礎的安全。

（二）結構體系的選擇。隨著技術標準的發(fā)展，更多的高層建筑結構體系已經(jīng)超出了原來的框架和剪力墻結構，從框架、剪力墻、支撐框架剪力墻、框架—核心筒、筒中筒、梁管和混合結構等開始廣泛的應用。在無盡的創(chuàng)新解決方案的挑戰(zhàn)下，建筑師、結構工程師必須要摒棄按約定辦事，大膽創(chuàng)新，但是前提就是要保證安全，柱、梁、板等組成框架的結構，主要應用的是構造柱布置靈活，獲得的空間大，但是缺點為抗側力剛度小，因此一般適用于商場、車站、停車場等公共場所；在對框架的設計過程中，要注意避免大量使用單跨框架結構，以避免更多的短柱，還要考慮偏心影響梁、考慮地震對于樓梯的影響，剪力墻結構是使用內置建筑物做一些分離壁，其特征是由垂直分力隱藏在填充墻壁，剪力墻結構設計的雙抗側力體系，巨大的橫向剛度，在水平荷載作用下整體表現(xiàn)為良好側向變形小，這樣的效果就可以建立一個高層建筑。剪斷結構是典型的體系彎曲變形結構，在對剪力墻結構的設計中應控制高剪切的寬比不宜過小，以避免剪切破壞，剛度應該是在相似的兩個方向上，同時剪力墻設計中應注意剪切孔布局要統(tǒng)一規(guī)則，緊湊排列成行。剪力墻的兩種基本結構系統(tǒng)，主要由兩個框架剪力墻結構、框架的融合衍生的筒—筒結構、框架—核心筒結構等組成，它們的結構側向變形的性能被優(yōu)化，增加了結構的剛性，從而提高結構的性能，可以抵御強度大些的地震災害。隨著越來越多創(chuàng)新的建筑風格，建筑布局和建設材料科學不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展，房屋建筑結構的結構體系也會越來越多。

（三）房屋建筑樓板的設計要點。在房屋建筑設計中的樓板設計，不能簡單的以單向板的作用來進行計算，要考慮到連續(xù)板的作用，如果按照單向板來計算，就會造成計算出的結果和實際的情況不符，導致設計的樓板在實際的使用過程中出現(xiàn)裂縫。接著就是對于樓板的雙向板的計算問題，由于泊松比的影響，如果不對跨中彎矩進行精確的調整，就會導致計算結果出現(xiàn)誤差。因此，在對雙向板跨中彎矩鋼筋的鋪設的方案設計中，要盡量采用縱橫疊放，將那些跨度短的鋼筋放于最低端，長的放在上面，要將兩個方向的有效長度考慮進去，這樣才能避免出現(xiàn)漏算、少算荷載量等情況的發(fā)生，保證房屋建筑設計的科學、合理、安全。

三、結語

房屋建筑結構設計是一項全面系統(tǒng)復雜的綜合性勞動，結構設計人員要具備扎實的理論知識功底，思維上能靈活創(chuàng)新，態(tài)度上認真負責。對于工程要全面性的進行考慮，這樣才使得建筑設計的成功、建筑使用的安全意義重大。

參考文獻

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（作者單位：高州市建筑設計院）